动态底层曝气系统及其曝气方法技术方案

本发明专利技术提供动态底层曝气系统及曝气方法，系统包括：两桁架，两桁架之间有桥架；桁架移动单元，包括导轨、桁架滚轮、第一驱动装置和限位装置，通过第一驱动装置驱动桁架在导轨上移动；曝气构件，包括曝气供风管、呈辐射状连接曝气供风管的曝气供风支管、固定支架以及曝气供风支管连通的曝气器；刮板，设置在固定支架下；风机，与曝气供风管和吹刷供风管连通；吹刷单元，包括吹刷供风管、吹刷供风支管和喷气嘴，吹刷供风管与曝气供风支管同心，一端与风机的出风口连通，另一端连接吹刷供风支管；吹刷供风支管安装在固定支架上；喷气嘴设置在吹刷供风支管上；第二驱动装置，驱动曝气构件和吹刷单元旋转。该系统具有无盲区、死点动态曝气充氧优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水处理设备
，更为具体地，涉及一种动态底层曝气系统及其曝气方法。
技术介绍
曝气工艺是污水生物处理好氧(反硝化)工艺段的关键工艺，通过曝气使污水获得足够的溶解氧，同时辅助潜水推流搅拌设备进行连续不断的搅拌混合，使污水中的有机物与微生物和溶解氧充分接触，并使活性污泥不至沉淀、淤积，从而保证微生物在充足溶解氧的条件下，对有机物进行氧化分解，以达到消除污水中BOD5的目的。污水处理生物处理曝气工艺中常用的曝气方式有完全混合型的表面曝气和扩散传质型的底层曝气，表面上看似乎因为底层曝气氧利用率高，且氧化沟有效水深设置得比表面曝气深，因此底层曝气方式使用得较多，约占好氧工艺的30％。底层曝气布气方式种类较多，但无论任何一种布气方式仍主要由风机、输气管道和曝气布气器组成，风机提供风源，经曝气布气器上的微孔向污水中释放气体，气泡在上升过程以及辅助搅拌混合作用下完成充氧功效。常规的固定式安装底层曝气除了供风系统、曝气扩散系统外，还需要配备潜水推流搅拌机，以达到较好的搅拌混合效果；供风系统需要专门的鼓风机房，用于保护设备防尘、隔音，因而投入成本高；又因使用长距离的输气管道，不仅管道投入成本高，管路损失也大，能源浪费严重；更重要的是曝气布气器(一般情况下为曝气盘或曝气管)通常是采用若干个曝气器为一组的单元式结构固定安装在氧化沟底部，这种曝气方式为静态曝气模式，有以下几个致命缺陷：1、底层曝气装置需要配备鼓风设备集中供气，则需修建鼓风房，用于保护鼓风设备，增加了基建投入；2、集中式供气必须辅设供风管道，供风管道越长，则管路损失越大，即能耗越高，且管路辅设费用也越高；3、底层曝气充氧时呈曝气不均匀现象，有的区域溶解氧浓度高，有的区域溶解氧浓度低；4、底层曝气使用膜片曝气器时容易堵塞，且逐年衰减，需要定期清洗，定期更换；5、曝气器一旦发生堵塞或损坏需立即更换，否则影响曝气效果；曝气器清洗、更换时需要停工停产，影响生产的正常进行；曝气器因衰减需定期更换，循环增加再投入；6当风机停止供风时，氧化沟底部的污泥便填埋了曝气器，易造成曝气器堵塞；7、固定安装的曝气器以下部分都成了死角，污泥呈现淤积状态，一旦停机，污泥埋没了曝气器，当再次启动时，需要消耗较多的能量才能将淤泥搅拌离开。传统固定式底层曝气模式沿袭了几十年，致命缺陷一直没能被突破，业内人士仅从曝气头的几何形状和曝气膜片的材质等方面进行不断地探索更新，但终究丝毫无法解决固定安装而产生的曝气盲区、死角致使传氧效果达不到最佳等致命缺陷。
技术实现思路
本专利技术的技术核心不在曝气头的几何形状和曝气膜片的材质改变，而着重于从根本上解决固定安装形成的曝气传质盲区和死角，提供一种动态底层曝气系统，即工作时，底层曝气系统可一边做复合运动一边曝气充氧，氧气经曝气器释放后做上升、前进、旋转的复合型运动，可实现全方位的动态曝气充氧模式，消除了充氧盲区，做到充氧均匀、无死角，并且在曝气的同时对底部的污泥进行梳理、刮移，使污泥始终处于上升型流动状态。根据本专利技术的一个方面，提供一种动态底层曝气系统，包括：两个桁架，横跨在氧化沟上；桥架，设置在所述两个桁架之间，通过桥架将所述两个桁架固定联接为一整体；桁架移动单元，包括氧化沟两侧铺设的导轨、安装在桁架上的桁架滚轮、驱动桁架移动的第一驱动装置以及设置在导轨或桁架上的限位装置；曝气构件，包括固定在桁架上的曝气供风管、呈辐射状连接在曝气供风管一端的曝气供风支管、外包围曝气供风支管的固定支架以及设置在固定支架内且与曝气供风支管连通的曝气器；刮板，设置在所述固定支架下端；风机，其出风口与所述曝气供风管连通；吹刷单元，包括：吹刷供风管、吹刷供风支管和喷气嘴，所述吹刷供风管设置在所述曝气供风管内，与所述曝气供风支管同心，一端与风机的出风口连通，另一端连接所述吹刷供风支管；所述吹刷供风支管安装在所述固定支架上；所述喷气嘴设置在所述吹刷供风支管上，对刮板进行吹刷；第二驱动装置，驱动所述曝气构件和吹刷单元旋转。根据本专利技术的另一个方面，提供一种利用上述动态底层曝气系统进行曝气的方法包括：启动风机，风源通过曝气供风管和曝气供风支管到达曝气器向水中曝气充氧，风源经由吹刷供风管和吹刷供风支管到达喷气嘴，通过喷气嘴喷出对底部的污泥进行吹扫，使污泥保持不沉积、淤积；通过第一驱动装置驱动桁架在导轨上滑动，带动刮板对底部污泥进行梳理、刮移，使污泥处于上升型流动状态，保持不沉淀、不淤积；启动第二驱动装置，驱动底部曝气构件、刮板和吹刷单元进行同步旋转。本专利技术所述动态底层曝气系统具有以下有益效果：1、底层曝气系统工作时，可一边做复合运动一边曝气充氧，氧气经曝气器释放后做上升、前进、旋转的复合型运动，可实现全方位的动态曝气充氧模式，消除了充氧盲区，做到充氧均匀、无死角。2.动态底层曝气系统可以不停歇的连续运转或往复移动，水体得到充分的搅拌，混合效果增强，工作区域无盲区、无死角，效率得到提高。2.桁架移动时，刮板则可对氧化沟底部污泥进行梳理、刮移，使得氧化沟中水体具有了呈上升趋势的自流动特性，不需要另外匹配潜水推流搅拌设备不仅节约了潜水推流搅拌设备投资成本，也节约了潜水推流搅拌设备的运营费用，以及后期的维护、保养和修理费用。3、当其中一个或分散的几只曝气器发生堵塞时，其他的曝气器会过来补充曝气，并不会出现部分区域溶解氧浓度高，其他区域溶解氧浓度偏低的现象，即不会影响整体曝气充氧效果。4、当曝气器停止曝气工作时，第一驱动装置仍可驱动整机低速移动，使刮板充分发挥作用，也可以通过吹刷供风管利用喷气嘴对底部污泥进行吹扫，保证部底污泥的流动性，不沉积、不淤积，则完全排除曝气器被堵塞的可能性。5、当曝气器发生损坏引起泄漏，需要更换曝气器时，只需将曝气系统整体提升，即可在走道上短时间内快速更换，随时复位继续工作，而不需要将氧化沟排水放空，不影响生产的正常进行。6、当风机安装在现场直接单元供风时，不仅可以节省建筑机房、辅设管路的投入成本，而且因为现场供风，供风管道缩短，管路损失降至最小，能耗降至最低，达到节能、降耗、增效的目的。上述动态底层曝气系统彻底将静态曝气改为动态曝气模式，通过第一驱动装置驱动桁架移动，通过第二驱动装置驱动曝气系统旋转，曝气器释放的气体在水体中进行上升、旋转、前进的复合运动，这种完全动态型的曝气充氧模式，完全实现了全方位的无盲区、无死角、均匀的曝气充氧，能源利用率提高，能效高，真正做到了节能、降耗、增效。附图说明通过参考以下具体实施方式的内容并且结合附图，本专利技术的其它目的及结果将更加明白且易于理解。在附图中：图1是本专利技术动态底层曝气系统的正视示意图；图2是本专利技术动态底层曝气系统的俯视示意图；图3是本专利技术多个动态底层曝气系统共同设置的俯视示意图；图4是本专利技术一种曝气构件布置示意图；图5是本专利技术第二种曝气构件布置示意图；图6是本专利技术第三种曝气构件布置示意图图7是本专利技术第四种曝气构件布置示意图。在附图中，相同的附图标记指示相似或相应的特征或功能。具体实施方式在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态底层曝气系统，其特征在于，包括：两个桁架，横跨在氧化沟上；桥架，设置在所述两个桁架之间，通过桥架将所述两个桁架固定联接为一整体；桁架移动单元，包括氧化沟两侧铺设的导轨、安装在桁架上的桁架滚轮、驱动桁架移动的第一驱动装置以及设置在导轨或桁架上的限位装置；曝气构件，包括固定在桁架上的曝气供风管、呈辐射状连接在曝气供风管一端的曝气供风支管、外包围曝气供风支管的固定支架以及设置在固定支架内且与曝气供风支管连通的曝气器；刮板，设置在所述固定支架下端；风机，其出风口与所述曝气供风管连通；吹刷单元，包括：吹刷供风管、吹刷供风支管和喷气嘴，所述吹刷供风管设置在所述曝气供风管内，与所述曝气供风支管同心，一端与风机的出风口连通，另一端连接所述吹刷供风支管；所述吹刷供风支管安装在所述固定支架上；所述喷气嘴设置在所述吹刷供风支管上，对刮板进行吹刷；第二驱动装置，驱动所述曝气构件和吹刷单元旋转。

【技术特征摘要】
1.一种动态底层曝气系统，其特征在于，包括：两个桁架，横跨在氧化沟上；桥架，设置在所述两个桁架之间，通过桥架将所述两个桁架固定联接为一整体；桁架移动单元，包括氧化沟两侧铺设的导轨、安装在桁架上的桁架滚轮、驱动桁架移动的第一驱动装置以及设置在导轨或桁架上的限位装置；曝气构件，包括固定在桁架上的曝气供风管、呈辐射状连接在曝气供风管一端的曝气供风支管、外包围曝气供风支管的固定支架以及设置在固定支架内且与曝气供风支管连通的曝气器；刮板，设置在所述固定支架下端；风机，其出风口与所述曝气供风管连通；吹刷单元，包括：吹刷供风管、吹刷供风支管和喷气嘴，所述吹刷供风管设置在所述曝气供风管内，与所述曝气供风支管同心，一端与风机的出风口连通，另一端连接所述吹刷供风支管；所述吹刷供风支管安装在所述固定支架上；所述喷气嘴设置在所述吹刷供风支管上，对刮板进行吹刷；第二驱动装置，驱动所述曝气构件和吹刷单元旋转。2.根据权利要求1所述的动态底层曝气系统，其特征在于，所述固定支架呈圆形；所述曝气供风支管呈以曝气供风管为中心的中心辐射状和环形；所述曝气器为球头或圆形曝气器，固定在所述曝气供风支管。3.根据权利要求1所述的动态底层曝气系统，其特征在于，所述固定支架呈多边形；所述曝气供风支管呈以曝气供风管为中心的中心辐射状和多边形；所述曝气器为管式曝气器，沿所述曝气供风管呈辐射状布置。4.根据权利要求1所述的动态底层曝气系统，其特征在于，所述固定支架呈圆形；所述曝气供风支管呈以曝气供风管为中心的中心辐射状；所述曝气器为管式曝气器，设置在相邻曝气供风管之间，呈以曝气供风管为中心的多边形，相邻曝气器交错设置。5.根据权利要求1所述的动态底层曝气系统，其特征在于，所述固定支架呈多边形；所述曝气供风支管呈以曝气供风管为中心的中心辐射状；所述曝气器为管式曝气器，倾斜设置在相邻曝气供风支管之间，相邻曝气器对称设置。6.根据权利要求1所述的动态底层曝气系统，其特征在于，所述风机安装在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王月萍，程寒飞，詹茂华，张鑫珩，
申请(专利权)人：中冶华天工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34