用于有机废水好氧生物处理系统的降温系统技术方案

技术编号:15101339 阅读:110 留言:0更新日期:2017-04-08 10:21
公开了一种用于有机废水好氧生物处理系统的降温系统,包括:风型列管冷却器、水型列管冷却器、冷却塔、曝气主管进出装置、生物池进出装置、冷却塔补水装置、冷却循环装置和控制装置。本发明专利技术在冷却塔内设置风型列管冷却器和水型列管冷却器,当曝气主管进出装置中气体的温度大于曝气温度阈值时,将曝气主管进出装置内的气体作为待降温气体引入风型列管冷却器,当生物池进出装置中混合液的温度大于液体温度阈值时,将生物池进出装置中的混合液作为待降温混合液引入水型列管冷却器,然后通过控制装置控制风机单元和冷却循环装置对进入冷却塔内的待降温气体和/或待降温混合液进行降温,降温效果好,消耗能量低、降温系统投资小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污水处理
,特别涉及用于有机废水好氧生物处理系统的降温系统
技术介绍
以下对本专利技术的相关技术背景进行说明,但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。在高浓度有机废水好氧生物处理系统中,废水中污染物浓度很高,需要非常大的曝气量,而曝气风机出口空气的温度高达70~90℃,由于生物池内热空气带入热量、生物反应产生热量、空气和混合液摩擦生热等多种原因,生物池内混合液的温度往往高于38℃,甚至超过50℃,而好氧池中生物反应的最高温度一般不能高于38℃,所以好氧生物池内混合液需要降温。目前,几乎所有废水处理工程中混合液的冷却方法均是:混合液通过板式换热器与冷却塔中的冷却水进行换热,能耗较大,且不是从根本上解决问题的方式。实际上,曝气管路曝气给好氧生物处理系统带入的热量占的比重较大,所以在考虑给高浓度有机废水好氧生物处理系统内的混合液降温的同时,可以考虑一种从源头解决的办法,即可以考虑将曝气管路进行降温,从而减少曝气管路给好氧池混合液带入的热量以达到给好氧池混合液降温的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出用于有机废水好氧生物处理系统的降温系统,既能冷却曝气主管内的气体,也能冷却生物池内的混合液,降温效果好,消耗能量低、降温系统投资小。根据本专利技术的用于有机废水好氧生物处理系统的降温系统,包括:风型列管冷却器、水型列管冷却器、冷却塔、曝气主管进出装置、生物池进出装<br>置、冷却塔补水装置、冷却循环装置和控制装置;其中,冷却塔,包括:冷却塔壳体,位于冷却塔壳体内部顶端的风机单元,设置在风机单元下方的布水单元,设置在布水单元下方的淋水填料,设置在冷却塔内部底端、用于提供和回收冷却水的过水底盘,设置在过水底盘中、用于控制冷却水液位的补水球阀和设置在过水底盘底端的底盘排空管;冷却塔壳体的位于水型列管冷却器与过水底盘之间的部分为百叶窗;冷却塔补水装置与过水底盘的进水口连接,用于为过水底盘补充冷却水;冷却循环装置,包括:分别与布水单元和过水底盘连接的冷却循环管路、和设在冷却循环管路上的冷却塔循环泵;设在淋水填料与过水底盘之间的风型列管冷却器,风型列管冷却器的两端分别与曝气主管进出装置的进气管和出气管连接,接收来自进气管的待降温气体,并通过出气管将降温后的气体输送至好氧生物处理系统;水型列管冷却器设在风型列管冷却器与过水底盘之间,其两端分别与生物池进出装置的进水管和出水管连接,通过进水管接收来自好氧生物处理系统的生物池中的待降温混合液,并通过出水管将降温后的混合液输送至生物池;控制装置,与风型列管冷却器、水型列管冷却器、曝气主管进出装置、生物池进出装置和冷却循环装置连接,用于控制风机单元和冷却循环装置对进入风型列管冷却器内的待降温气体和/或进入水型列管冷却器内的待降温混合液进行降温。优选地,控制装置包括:第一传感器,设置在进气管上,检测曝气主管进出装置中气体的温度和第一流量q1,并将气体的温度和第一流量q1发送给控制单元;第二传感器,检测生物池进出装置中混合液的温度和第二流量q2,并将混合液的温度和第二流量q2发送给控制单元;第三传感器,设置在过水底盘中,检测过水底盘中的冷却水温度t1,并将冷却水温度发送给控制单元;控制单元,接收气体的温度和第一流量q1,当气体的温度大于曝气温度阈值时,将进气管中的气体作为待降温气体引入风型列管冷却器,并确定待降温气体的第一降温量ΔT1;接收混合液的温度和第二流量q2,当混合液的温度大于液体温度阈值时,将生物池中的混合液作为待降温混合液引入水型列管冷却器,并确定待降温混合液的第二降温量ΔT2;当待降温气体进入风型列管冷却器和/或待降温混合液进入水型列管冷却器时,根据冷却水温度、第一流量和第一降温量、第二流量和第二降温量,确定冷却循环管路的冷却水流量Q1和风机单元的风量Q2,并基于冷却水流量Q1和风机单元的风量Q2对进入风型列管冷却器内的待降温气体和/或进入水型列管冷却器内的待降温混合液进行降温。优选地,冷却水流量Q1满足如下关系:Q1=1012×q1×ΔT1+0.97×c×q2×ΔT24.2×108×(t2-t1)×η]]>式中,c为混合液的比热容,单位为:J/(kg·℃);t2为从水型列管冷却器流入至过水底盘的冷却水的温度,单位为:℃;η为冷却水流量换算系数,η=0.83~1.17。优选地,水型列管冷却器与过水底盘之间的距离满足如下关系:d=H×ΔT1ΔT1+ΔT2+e-ΔT1]]>式中,H为冷却塔的垂直高度,单位为:m。优选地,风机单元的风量Q2满足如下关系:式中,为风量换算系数,A为风机单元中的风机数量,单位为:个。优选地,风型列管冷却器包括:与进气管连接的配气区,与出气管连接的集气区,以及设置在配气区和集气区之间、与配气区和集气区连通的至少一根风型钢管;水型列管冷却器包括:与进水管连接的配水区,与出水管连接的集水区,以及设置在配水区和集水区之间、与配水区和集水区连通的至少一根水型钢管;其中,Σi=1MSvi<Sv,Σj=1NSlj<Sl]]>式中,M为风型钢管的数量,单位为:根;N为水型钢管的数量,单位为:根;Svi为第i根风型钢管的横截面积,单位为:mm2;Slj为第j根水型钢管的横截面积,单位为:mm2;Sv为配气区或集气区的横截面积,单位为:mm2;Sl为配水区或集水区的横截面积,单位为:mm2。优选地,所述至少一根风型钢管为:至少两层、每层至少两根风型钢管;同一层中相邻两根风型钢管的间距相等,任意两根风型钢管之间平行;相邻两层风型钢管之间交叉排列,使得任意一根风型钢管位于其相邻层的两根风型钢管之间;所述至少一根水型钢管为:至少两层、每层至少两根水型钢管;同一层中相邻两根水型钢管的间距相等,任意两根水型钢管之间平行;相邻两层水型钢管之间交叉排列,使得任意一根水型钢管位于其相邻层的两根水型钢管之间。优选地,风型钢管和/或水型钢管的直径为φ20mm~φ30mm,风型钢管和/或水型钢管的壁厚为1mm~2mm。优选地,配气区和集气区的气体流速为:1m/s~4m/s,风型钢管内的气体流速为:2m/s~本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于有机废水好氧生物处理系统的降温系统,其特征在于包括:风型列管冷却器、水型列管冷却器、冷却塔、曝气主管进出装置、生物池进出装置、冷却塔补水装置、冷却循环装置和控制装置;其中,冷却塔,包括:冷却塔壳体,位于冷却塔壳体内部顶端的风机单元,设置在风机单元下方的布水单元,设置在布水单元下方的淋水填料,设置在冷却塔内部底端、用于提供和回收冷却水的过水底盘,设置在过水底盘中、用于控制冷却水液位的补水球阀和设置在过水底盘底端的底盘排空管;冷却塔壳体的位于水型列管冷却器与过水底盘之间的部分为百叶窗;冷却塔补水装置与过水底盘的进水口连接,用于为过水底盘补充冷却水;冷却循环装置,包括:分别与布水单元和过水底盘连接的冷却循环管路、和设在冷却循环管路上的冷却塔循环泵;设在淋水填料与过水底盘之间的风型列管冷却器,风型列管冷却器的两端分别与曝气主管进出装置的进气管和出气管连接,接收来自进气管的待降温气体,并通过出气管将降温后的气体输送至好氧生物处理系统;水型列管冷却器设在风型列管冷却器与过水底盘之间,其两端分别与生物池进出装置的进水管和出水管连接,通过进水管接收来自好氧生物处理系统的生物池中的待降温混合液,并通过出水管将降温后的混合液输送至生物池;控制装置,与风型列管冷却器、水型列管冷却器、曝气主管进出装置、生物池进出装置和冷却循环装置连接,用于控制风机单元和冷却循环装置对进入风型列管冷却器内的待降温气体和/或进入水型列管冷却器内的待降温混合液进行降温。...

【技术特征摘要】
1.一种用于有机废水好氧生物处理系统的降温系统,其特征在于包
括:风型列管冷却器、水型列管冷却器、冷却塔、曝气主管进出装置、生
物池进出装置、冷却塔补水装置、冷却循环装置和控制装置;其中,
冷却塔,包括:冷却塔壳体,位于冷却塔壳体内部顶端的风机单元,
设置在风机单元下方的布水单元,设置在布水单元下方的淋水填料,设置
在冷却塔内部底端、用于提供和回收冷却水的过水底盘,设置在过水底盘
中、用于控制冷却水液位的补水球阀和设置在过水底盘底端的底盘排空
管;冷却塔壳体的位于水型列管冷却器与过水底盘之间的部分为百叶窗;
冷却塔补水装置与过水底盘的进水口连接,用于为过水底盘补充冷却
水;冷却循环装置,包括:分别与布水单元和过水底盘连接的冷却循环管
路、和设在冷却循环管路上的冷却塔循环泵;
设在淋水填料与过水底盘之间的风型列管冷却器,风型列管冷却器的
两端分别与曝气主管进出装置的进气管和出气管连接,接收来自进气管的
待降温气体,并通过出气管将降温后的气体输送至好氧生物处理系统;
水型列管冷却器设在风型列管冷却器与过水底盘之间,其两端分别与
生物池进出装置的进水管和出水管连接,通过进水管接收来自好氧生物处
理系统的生物池中的待降温混合液,并通过出水管将降温后的混合液输送
至生物池;
控制装置,与风型列管冷却器、水型列管冷却器、曝气主管进出装置、
生物池进出装置和冷却循环装置连接,用于控制风机单元和冷却循环装置
对进入风型列管冷却器内的待降温气体和/或进入水型列管冷却器内的待
降温混合液进行降温。
2.如权利要求1所述的降温系统,其中,控制装置包括:
第一传感器,设置在进气管上,检测曝气主管进出装置中气体的温度
和第一流量q1,并将气体的温度和第一流量q1发送给控制单元;
第二传感器,检测生物池进出装置中混合液的温度和第二流量q2,并
将混合液的温度和第二流量q2发送给控制单元;
第三传感器,设置在过水底盘中,检测过水底盘中的冷却水温度t1,
并将冷却水温度发送给控制单元;
控制单元,接收气体的温度和第一流量q1,当气体的温度大于曝气温
度阈值时,将进气管中的气体作为待降温气体引入风型列管冷却器,并确

\t定待降温气体的第一降温量ΔT1;接收混合液的温度和第二流量q2,当混
合液的温度大于液体温度阈值时,将生物池中的混合液作为待降温混合液
引入水型列管冷却器,并确定待降温混合液的第二降温量ΔT2;当待降温
气体进入风型列管冷却器和/或待降温混合液进入水型列管冷却器时,根
据冷却水温度、第一流量和第一降温量、第二流量和第二降温量,确定冷
却循环管路的冷却水流量Q1和风机单元的风量Q2,并基于冷却水流量Q1和
风机单元的风量Q2对进入风型列管冷却器内的待降温气体和/或进入水型
列管冷却器内的待降温混合液进行降温。
3.如权利要求2所述的降温系统,其中,冷却水流量Q1满足如下关
系:
Q1=1012×q1&t...

【专利技术属性】
技术研发人员:张国宇王艳芳任丹孙娜郭鹏辉王柳奎何明成
申请(专利权)人:北京金泽环境能源技术研究有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1