基于无泡增氧技术的黑臭河涌治理装置及工艺制造方法及图纸

本发明专利技术涉及提供一种基于无泡增氧技术的黑臭河涌治理装置及工艺，该装置包括彼此相连的一体化净化设备和高效液相增氧系统；所述高效液相增氧系统包括气水混合罐，所述气水混合罐顶部设有进水口和排气口，所述气水混合罐侧部设有氧气进口，所述气水混合罐底部设有高溶氧水排水口，所述高溶氧水排水口与好氧池相连；所述气水混合罐内设有陶瓷膜气液接触器；所述陶瓷膜气液接触器的进气口和所述氧气进口相通。治理工艺包括：将黑臭河涌水引入一体化净化设备中，停留2～6h；将一体化净化设备的出水和氧气引入高效液相增氧系统中制备浓度为200～400mg/L的高溶氧水；将高溶氧水通过管道布水器释放至黑臭河涌中。

Treatment device and technology of black and smelly river based on bubble free aeration technology

【技术实现步骤摘要】
基于无泡增氧技术的黑臭河涌治理装置及工艺
本专利技术属于废水处理
，具体涉及一种基于无泡增氧技术的黑臭河涌治理装置及工艺。
技术介绍
黑臭河涌主要是由于水体缺氧，有机物腐败而造成的。当大量的有机污染物进入水体，在好氧微生物的生化作用下，消耗了水体中大量的氧气，国家重大水专项相关研究结果表明，当溶解氧降低到2.0mg/L时，水体将处于缺氧状态，在缺氧和厌氧的条件下，厌氧细菌大量繁殖，有机物腐败、分解，产生氨气、硫化氢、硫醇、硫醚、有机胺和有机酸等恶臭物质，致使水体变臭。水体中的铁、锰等金属离子与水中的硫离子形成硫化亚铁、硫化锰等化合物，悬浮颗粒吸附硫化亚铁、硫化锰等，致使水体变黑。曝气复氧对消除水体黑臭的良好效果已被国内一些实验室试验及河流曝气中试所证实。其原理是进入水体的溶解氧与黑臭物质(H2S，FeS等还原物质)之间发生了氧化还原反应。对于长期处于缺氧状态的黑臭河流，要使水生态系统恢复到正常状态一般需要一个长期的过程，水体曝气复氧有助于加快这一过程。当水体溶解氧大于6.0mg/L时，水体处于有氧状态，有机物降解和氨氧化速率也显著增加，水体开始具有自净能力。对黑臭河涌进行曝气复氧，目前常用的是鼓风机曝气、纯氧曝气、机械曝气设备直接固定安装在河道中对水体进行曝气等方法进行，但普遍存在的问题为耗能高、氧利用率低、噪声大。曝气装置可以持续为黑臭水体供氧，从而使水体处于有氧状态，有机物降解和氨氧化速率增加，水体恢复自净能力，从而达到黑臭河涌的治理效果，然而由于空气中氧气含量约占21％，即曝气设备同样要给氧气以外的气体做功，能耗高、氧的利用率低，同时传统曝气设备噪声大，运行时影响附近居民的生活。此外，现有一些处理黑臭河涌的方案还包括：1)专利技术专利——一种景观河道曝气装置及曝气方法(201610508605.0)中利用气泡曝气和表面曝气，实现水体大范围的高溶解氧，加速氧气溶解的效率；2)专利技术专利——基于微纳米增氧曝气和生物净化效应的河道治理系统(201720629630.4)中使用微纳米气泡快速发生装置配合增氧装置，对河道进行增氧。这些方法虽然都提高了氧的利用率，然而还是对空气中的其它气体做无用功，耗能依然高，同时河涌水位较低时，气体与水体接触时间短，氧利用率就会低下。3)专利技术专利——一种水体高效液相增氧方法及高效液相增氧系统(201610168592.7)提供了一种水体高效液相增氧方法及增氧系统，该增氧方法包括以下步骤：S1、至少向溶气罐中分别通入经过压缩处理的空气以及自水域中吸取的污水和/或净水以制得高效液相增氧水；S2、将高效液相增氧水输送至微纳米气泡发生装置并通过微纳米气泡发生装置将高效液相增氧水中所携带的氧气释放成微米氧气泡；S3、通过置于水面下方的复数个推流器将携带微米氧气泡的污水重新回流至水域中。本专利技术所示出的一种水体高效液相增氧方法及增氧系统，其通过微纳米气泡发生装置将高效液相增氧水中所携带的氧气释放成微纳米气泡后，通过推流器将携带微纳米气泡的污水重新回流至水域中，以实现对黑臭水的高效液相增氧处理。该专利中利用微纳米技术提高了氧的利用率，但同样用到了空气作为氧源，同时其需要两个罐体，设备占地面积大。4)技术专利曝气增氧机(201820347099.6)提供一种新型曝气装置，包括浮于水平的气体发生机构、伸至水底的曝气机构和喷水机构；喷水机构包括储水仓，储水仓顶部连通有喷水仓，储水仓底部依次连接有输水泵和输水管，输水管伸至水底；气体发生机构包括两个增氧泵，两个增氧泵固定在储水仓的两侧，两个增氧泵均连接有露出水面的进气管，两个增氧泵底部均连接有伸至水底的输气管，两个输气管分别与曝气机构连通，两个增氧泵外侧均通过链条与曝气机构的两侧连接。该技术采用曝气机构和喷水机构，实现水下和水上同时增氧，提高了增氧效率，可根据需要进行选择；曝气主管和曝气支管的结构增大了与池塘水的接触面积，水平放置水底，可进行均匀有效的曝气增氧。总之，对黑臭河涌曝气复氧的方法目前可以总结为三种：1)在河岸上设置一个固定的鼓风机房，通过管道将空气引入设置在河道底部的曝气扩散系统曝气增氧；2)采用液氧或利用制氧设备制氧，再将氧气通入河道进行曝气增氧；3)直接增氧机增氧。以上方法都有一个共同的缺点，就是运行成本高，氧气利用率低。方法1)利用鼓风机进行曝气，需要长时间运行，运行成本高，同时空气的氧含量只有大约21％，需要对空气中的其它气体进行做工，鼓风机做有用功少，河涌水位不高时，气体与水体接触时间短，氧气利用率低，同时鼓风机噪声大，影响附近居民。方法2)采用液氧或利用制氧设备制氧的处理成本也非常高，常温常压下，氧在水中的溶解度很有限，直接用氧气曝气增氧，大部分氧都未能溶于水中，氧气利用率低，同时黑臭水体中存在病原微生物污染，曝气后会形成气溶胶，对附近的居民健康带来危害。方法3)中直接增氧机增氧，需要长时间运行，并且增氧机增氧范围有限，氧气利用率低，成本高，且当河涌水深比较低时，此设备运行成本将会成指数增加。
技术实现思路
有鉴于此，有必要针对现有黑臭河涌治理存在的问题，提供一种基于无泡增氧技术的黑臭河涌治理装置及工艺。本专利技术的技术方案为：第一个方面，本专利技术提供一种基于无泡增氧技术的黑臭河涌治理装置，包括彼此相连的一体化净化设备和高效液相增氧系统；所述高效液相增氧系统包括气水混合罐，所述气水混合罐顶部设有进水口和排气口，所述气水混合罐侧部设有氧气进口，所述气水混合罐底部设有高溶氧水排水口，所述高溶氧水排水口与好氧池相连；所述气水混合罐内设有陶瓷膜气液接触器；所述陶瓷膜气液接触器的进气口和所述氧气进口相通。进一步的，所述一体化净化设备具体为MBR一体化净化设备。进一步的，所述陶瓷膜气液接触器具体结构为单侧开口的管式陶瓷膜，所述开口和所述氧气进口相通，氧气经氧气进口从管式陶瓷膜开口一侧进入，透过陶瓷膜扩散至膜表面，在膜表面溶解于水，形成高浓度溶氧水。进一步的，所述管式陶瓷膜孔径为0.05～0.2μm。进一步的，所述气水混合罐上还设有安全阀。进一步的，所述进水口连通高压泵。进一步的，所述高压泵与所述气水混合罐之间还设有止回阀及电磁阀，防止系统停止时罐内气体窜至高压泵，影响高压泵的下一次启动。进一步的，所述气水混合罐顶部设有放空阀，所述放空阀和PLC控制系统相连，通过所述PLC控制系统设置所述放空阀自动放空排气，当所用氧气中含有不溶气体，所述放空阀用于排出该类气体。进一步的，所述气水混合罐上还设有压力表和液位计，所述压力表用于控制所述气水混合罐内的压力，所述液位计用于控制所述气水混合罐排水。进一步的，所述气水混合罐的压力控制为5～25bar，优选为10～20bar，此时所述高效液相增氧系统出水中溶解氧浓度为100～400mg/L。第二个方面，本专利技术提供一种基于无泡增氧技术的黑臭河涌治理工艺，包括如下步骤：步骤一，将黑臭河涌水引入一体化净化设备中，停留2～6h；步骤二，将一体化净化设备的出水和氧气引入高效液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无泡增氧技术的黑臭河涌治理装置，其特征在于：包括彼此相连的一体化净化设备和高效液相增氧系统；/n所述高效液相增氧系统包括气水混合罐，所述气水混合罐顶部设有进水口和排气口，所述气水混合罐侧部设有氧气进口，所述气水混合罐底部设有高溶氧水排水口，所述高溶氧水排水口与好氧池相连；所述气水混合罐内设有陶瓷膜气液接触器；所述陶瓷膜气液接触器的进气口和所述氧气进口相通。/n

【技术特征摘要】
20190823 CN 20191078356881.一种基于无泡增氧技术的黑臭河涌治理装置，其特征在于：包括彼此相连的一体化净化设备和高效液相增氧系统；
所述高效液相增氧系统包括气水混合罐，所述气水混合罐顶部设有进水口和排气口，所述气水混合罐侧部设有氧气进口，所述气水混合罐底部设有高溶氧水排水口，所述高溶氧水排水口与好氧池相连；所述气水混合罐内设有陶瓷膜气液接触器；所述陶瓷膜气液接触器的进气口和所述氧气进口相通。


2.根据权利要求1所述的一种基于无泡增氧技术的黑臭河涌治理装置，其特征在于：所述陶瓷膜气液接触器具体结构为单侧开口的管式陶瓷膜，所述开口和所述氧气进口相通，氧气经氧气进口从管式陶瓷膜开口一侧进入，透过陶瓷膜扩散至膜表面，在膜表面溶解于水，形成高浓度溶氧水。


3.根据权利要求2所述的一种基于无泡增氧技术的黑臭河涌治理装置，其特征在于：所述管式陶瓷膜孔径为0.05～0.2μm。


4.根据权利要求1所述的一种基于无泡增氧技术的黑臭河涌治理装置，其特征在于：所述气水混合罐上还设有安全阀。


5.根据权利要求1所述的一种基于无泡增氧技术的黑臭河涌治理装置，其特征在于：所述进水口连通高压泵。


6.根据权利要求5所述的一种基于无泡增氧技术的黑臭河...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈顺权，戚广贤，刘俊杰，
申请(专利权)人：广州中国科学院先进技术研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44