[发明专利]一种有限空间高效充氧系统

说明书

技术领域

本发明涉及污废水处理技术领域，特别涉及一种用于曝气的有限空间高效充氧系统。

背景技术

好氧生物处理工艺在各类工业废水和城市生活污水处理工程中应用广泛。曝气是其关键的工艺环节，通过曝气设备实现向污水中充氧，为好氧微生物分解有机物提供氧气并维持好氧微生物的活性，另外，曝气也起到搅拌混合的作用，保证活性污泥、溶解氧、有机污染物三者的充分接触，提高污水处理效果。鼓风曝气是国内主流采用的曝气方式，由鼓风机、空气扩散装置和空气输送管道组成。根据产生的气泡大小，空气扩散装置可分为微气泡扩散装置、中气泡扩散装置和大气泡扩散装置。理论上，气泡越小，气液接触面积越大，氧利用率越高，所以目前膜片式微孔曝气装置以其高利用率得到了广泛应用。然而，现有曝气设备在实际运行过程中却不可避免的出现好氧池内曝气不均匀，总体溶氧效率低，池底污泥淤积厌氧化，因曝气器的脱落、堵塞、老化等导致的氧利用率急速下降、高能耗、高运行成本等问题。

目前多数好氧处理单元采用鼓风曝气，膜片式曝气器为散气装置。图1为曝气系统示意图，加压空气由鼓风机30提供，空气输送管道起到输送和配气的作用，均匀固定安装在曝气池底部的散气装置40是整个曝气系统的关键部位，它的作用是将鼓风机所提供的压缩空气分散成尽可能小的气泡，以增大空气和混合液的接触界面，促进空气中的氧气溶解到水中的传质过程。

现有曝气系统实际应用中存在以下问题：

1.曝气器多采用满池均匀布置的方式，而实际污水处理过程中，沿曝气池水流方向，污染物浓度逐渐降低，均匀布气会导致曝气池前端曝气不足，末端过量，为保证曝气均匀而需要加大曝气量，导致运行成本增加；

2.现有曝气系统溶氧效率总体而言并不高，曝气系统使用的膜片式曝气器形成的气泡很小，虽增加了气液接触面积，但由于气泡尺寸越小，气泡运动速度越慢，无法形成水流，对池内混合液的扰动作用不强，最终减弱了氧传质过程，另外仅向上的单向曝气方式也导致对池底污泥的搅动效果很差，致使池底污泥厌氧化；

3.曝气器固定在池底，且在运行过程中容易脱落，导致局部泄气，最终可能导致曝气系统崩溃，更换维护时必须停产抽干后作业；

4.膜片式曝气器的膜孔小，空气流动阻力大，引起压力损失增大，相应能耗上升；

5.膜片式曝气器的膜片所用橡胶材质易老化，使用寿命较短，一般为3年，膜片老化撕裂后曝气效率急剧下降，产生局部泄压，膜孔易堵塞，尤其应用在高浓度、高悬浮物、高硬度或易结垢的污水中，清洗检修维护困难；

6.曝气器脱落、老化、易堵等缺点都导致了维护成本上升，增加了污水处理运行成本，甚至直接影响污水处理工艺的正常运行。

发明内容

本发明提供一种有限空间高效充氧系统，以解决实际工程中好氧池内曝气不均、总体溶氧效率低、池底污泥淤积、曝气器容易脱落、堵塞、老化、氧利用效率下降快、管理维护不便、成本高等问题。

本发明的技术方案如下：

一种有限空间高效充氧系统，其包括曝气池，所述曝气池内沿水流方向设置若干导流板，所述导流板将所述曝气池分为若干区域，所述若干区域内分别根据该区域的溶氧要求集中布置不同数量的曝气器；所述曝气器为旋切混流曝气装置，所述旋切混流曝气装置主要由外筒、中心进气管、顺向旋流板、逆向旋流板、分流器组成，所述外筒的下部为进水口，上部是出水口，所述中心进气管竖直内置于所述外筒并且其上部具有进气口、下部具有出气口，所述顺向旋流板和逆向旋流板与所述中心进气管固定，所述顺向旋流板和所述逆向旋流板之间具有缓冲空间；所述分流器固定在所述中心进气管的底部并使从所述中心进气管底部排出的气体向四周排出；所述旋切混流曝气装置的出水口上方设置有导流切割器，所述导流切割器设置在所述中心进气管外部，并且所述导流切割器与所述出水口之间具有缓冲距离；所述导流切割器为倒置的圆锥体，并且其锥度为60-65°。