【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水处理，具体涉及一种污水处理用曝气氧化塘。
技术介绍
1、氧化塘(oxidation pond)，又称稳定塘，是人工适当修整或是人工修建的设有围堤和防渗漏的污水池塘，主要依靠自然生物的净化功能，污水在池内流动缓慢，贮存时间较长，以太阳能为初始能源，通过污水中的微生物新陈代谢活动和包括水生植物在内的多种生物的综合作用，使有机污染物氧化降解，以净化污水，为了提高处理效率、通常采用机械向氧化塘内曝气，提高溶氧。
2、经过氧化塘处理的生活污水，基本可以达到城镇污水处理的一级b标准。作为生物处理法之一，投资少、见效快，适于处理规模不大的生活污水，氧化塘法一般在预算比较拮据的项目中采用，原则上氧化塘法是最适宜各省市星散分布的农村进行污水处理的方法，但是因为氧化塘容易受到季节变化、环境温度等多重因素制约，目前还没有比较有效的解决措施来解决工艺上的缺陷，因此氧化塘难以在农村污水处理工艺中应用。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种污水处理用曝气氧化塘，目的是改进氧化塘结构，实现低成本、高效率运行，降低氧化塘受季节变化、环境温度等影响，使氧化塘更适宜农村进行污水处理。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
3、一种污水处理用曝气氧化塘，包括塘体，所述塘体设有进水口和出水口，所述塘体内设有n个曝气机构，n大于3，所述曝气机构具有支撑架、太阳能集热板和曝气管，太阳能集热板上端转动连接支撑架，太阳能集热板上端漂浮在水体表面，
4、生活污水中的微生物大部分适宜生长在15℃～35℃之间。在适宜的温度范围内，温度越高，微生物的活性越强，处理效果也越好，反之温度越低，生物活性就越差，如果无增温保温措施，冬季水温低于微生物的适宜温度，污水处理能力降低严重。
5、因为太阳能集热板在夏季呈竖向，下部深入水面，减少太阳直射，发热量少，冬季呈倾斜状，接近水平状态，能够加强接收阳光，使温度快速上升，为水体加热，缩短冬夏温差，通常一块太阳能集热板吸收阳光发热功率在1500～2000w，理想状态下10块左右太阳能发热板就能在8小时内使10吨水上升7.2℃～9.6℃，能够缩短冬夏温差，使水中微生物在冬季的水体中也具有相对较高的处理能力，减少氧化塘容易受到季节变化、环境温度等因素的制约，改进后的氧化塘适应农村污水处理工艺。
6、农村的污水通常是暗渠排放，污水温度比地表温度高约3℃～5℃，秦岭－淮河以南地区冬季最低温位于零上，中原地区冬季气温位于0℃左右，使用本专利技术，在冬季水体上部的水温也可以达到12℃～18℃，基本能够实现对污水的全面处理。
7、不仅农村污水处理受季节影响，污水排放量也受季节影响，通常冬季比夏季排放量少约33％～42％，冬季减少的污水排放量使氧化塘内水位下降，从而使曝气机构裸露，裸露的曝气机构将无法有效进行曝气，因此需要对曝气机构进行改进，使其能够随水面高度而调节。
8、进一步地，所述支撑架包括两个立柱和一个横梁，所述横梁为浮在水体表面的管状体，横梁两端设有分别套在立柱外、沿立柱滑动的套环，所述横梁与太阳能集热板转动连接，所述太阳能集热板下端连接有布气管，所述布气管上间隔连通有曝气管。
9、进一步地，所述太阳能集热板为涂刷有黑色涂料的钢板，太阳能集热板上间隔排列有多条狭缝。
10、太阳能吸热材料有多种，包括太阳能热水管、太阳能平板集热器、太阳能板，但是对应于本专利技术，长期应用于水面以下、冷热交替频繁、水中环境恶劣的状态，涂刷有黑色涂料的钢板最为实用，成本低、结构简单、方便更换且传热速度快，太阳能集热板上的狭缝一方面在夏季使水透过，减少阻力，另一方面还使水面形成流动，带动曝气的气泡移动，与呈连续“s”形流动的主流形成错流进行传质的传热。
11、进一步地，所述曝气管为柔性软管，曝气管上均布有曝气孔，曝气管下端设有功能球。
12、功能球的作用是通过曝气管向下拉，使太阳能集热板保持稳定，在夏季污水排放量较大时能够稳定地拦截水流，使水流形成连续“s”形流动，从而延长其流动路径，使水能够停留时间更长，以达到更好的处理效果。
13、进一步地，所述布气管为金属管，所述布气管上间隔连接有可收缩或膨胀的气腔，所述气腔分别经第一气管连通布气管，第一气管中部设有控制阀，所述功能球为中空金属球体，功能球上端经第二气管连通控制阀与气腔之间的第一气管，功能球与第一气管的连通处位于控制阀与气腔之间，功能球设有偏置的出气管。
14、本专利技术的气腔用于对太阳能集热板进行调节，当控制阀连通时，气腔与布气管连通，气腔膨胀，体积增大，带着太阳能集热板下端向上浮起，使太阳能集热板呈接近水平的倾斜状态，加强冬季吸热，夏季气腔收缩，浮力减小，太阳能集热板下端下沉，减少吸收阳光产热，能够防止夏季高温导致的微生物死亡，减小冬夏温差，保持微生物的活性，保证污水处理能力，
15、同时功能球的中空球也能连通第一气管，进行充气以抵消功能球的重量，使本专利技术的曝气管能够在水中呈悬浮状态，功能球的出气管偏置就会使功能球产生偏心的推动力，此处“偏置”应当理解为：出气管的中心轴线不经过功能球的球心，功能球带着曝气管的下端在水中呈无序摇摆状态，增加曝气的面积；另一方面，因为冬季时太阳能集热板仅能加热靠近水面的水体，此时功能球减轻、曝气管无序摆动也是对靠近水面的水体进行曝气，使曝气的位置与水温上升部位相重合，曝气更均匀，提高氧的利用率。
16、本专利技术的曝气机构在冬季仅对水体上部进行曝气，使水体仅上部产生搅拌状态，有利于温度的均匀，避免与水体下部进行过多热交换，保持水体上部温度处于10℃以上，具有相对常规技术更好的处理能力。
17、农村的污水处理和管理都较为粗放，通常只会定期巡视而不会设专人看守，这就需要本专利技术能够实现自动运行，而不能期待人工调节，针对自动运行部分需要结构简单，使普通机修人员或电工能够完成维修，因此需要对控制阀进行进一步的设计与改进。
18、进一步地，所述控制阀包括壳体、双金属螺旋和调节管，所述双金属螺旋的内端固定连接壳体内壁、外端连接有活塞，所述调节管为三通管体，其中调节管的主管部分呈弧形，调节管的主管一端连通布气管、另一端套在活塞外作为开放端，调节管的支管连通气腔。
19、本专利技术采用双金属螺旋，它是由两片热膨胀率不同的金属片复合而成的自然状态下为螺旋状盘绕的片状体，根据温度不同，双金属螺旋的活动端自动产生旋转，且这个旋转是由于金属自身的内力产生，能够承担较大的负荷，例如现有的牌号为5j20110的双金属片，温度应力可达到200n/mm2，能够提供较平稳且较大的力，利用这一原理，可以实现对气腔充放气的自动控制，当双金本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种污水处理用曝气氧化塘，包括塘体(1)，所述塘体(1)设有进水口(2)和出水口(3)，其特征在于，所述塘体(1)内设有n个曝气机构，所述曝气机构具有支撑架(4)、太阳能集热板(5)和曝气管(6)，太阳能集热板(5)上端转动连接支撑架(4)，太阳能集热板(5)上端漂浮在水体表面，下端深入水体表面下方，所述太阳能集热板(5)在夏季呈竖向，使塘体(1)内的污水呈连续“S”形流动，太阳能集热板(5)在冬季呈倾斜状，接收太阳能，使塘体(1)内水温上升，所述太阳能集热板(5)下端有曝气管(6)，n个所述曝气机构的曝气管(6)共同连通罗茨风机，曝气管(6)向水体中曝气。
2.根据权利要求1所述的一种污水处理用曝气氧化塘，其特征在于，所述支撑架(4)包括两个立柱(7)和一个横梁(8)，所述横梁(8)为浮在水体表面的管状体，横梁(8)两端设有分别套在立柱(7)外沿立柱(7)滑动的套环(9)，所述横梁(8)与太阳能集热板(5)转动连接，所述太阳能集热板(5)下端连接有布气管(10)，所述布气管(10)上间隔连通有曝气管(6)。
3.根据权利要求1所述的一种污水处理用曝气
4.根据权利要求2所述的一种污水处理用曝气氧化塘，其特征在于，所述曝气管(6)为柔性软管，曝气管(6)上均布有曝气孔，曝气管(6)下端设有功能球(12)。
5.根据权利要求4所述的一种污水处理用曝气氧化塘，其特征在于，所述布气管(10)为金属管，所述布气管(10)上间隔连接有可收缩或膨胀的气腔(13)，所述气腔(13)分别经第一气管(14)连通布气管(10)，第一气管(14)中部设有控制阀(15)，所述功能球(12)为中空金属球体，功能球(12)上端经第二气管(16)连通第一气管(14)，功能球(12)与第一气管(14)的连通处位于控制阀(15)与气腔(13)之间，功能球(12)设有偏置的出气管(17)。
6.根据权利要求5所述的一种污水处理用曝气氧化塘，其特征在于，所述控制阀(15)包括壳体(18)、双金属螺旋(19)和调节管(20)，所述双金属螺旋(19)的内端固定连接壳体(18)内壁、外端连接有活塞(21)，所述调节管(20)为三通管体，其中调节管(20)的主管部分呈弧形，调节管(20)的主管一端连通布气管(10)、另一端套在活塞(21)外，调节管(20)的支管连通气腔(13)。
7.根据权利要求6所述的一种污水处理用曝气氧化塘，其特征在于，所述壳体(18)上设有过水孔(22)，所述过水孔(22)被过滤网覆盖。
8.根据权利要求5所述的一种污水处理用曝气氧化塘，其特征在于，所述功能球(12)与曝气管(6)的下端经柔性绳(23)连接，第二气管(16)捆扎在曝气管(6)上。
9.根据权利要求5所述的一种污水处理用曝气氧化塘，其特征在于，所述功能球(12)在水中的浮力等于功能球(12)的自重。
...【技术特征摘要】
1.一种污水处理用曝气氧化塘，包括塘体(1)，所述塘体(1)设有进水口(2)和出水口(3)，其特征在于，所述塘体(1)内设有n个曝气机构，所述曝气机构具有支撑架(4)、太阳能集热板(5)和曝气管(6)，太阳能集热板(5)上端转动连接支撑架(4)，太阳能集热板(5)上端漂浮在水体表面，下端深入水体表面下方，所述太阳能集热板(5)在夏季呈竖向，使塘体(1)内的污水呈连续“s”形流动，太阳能集热板(5)在冬季呈倾斜状，接收太阳能，使塘体(1)内水温上升，所述太阳能集热板(5)下端有曝气管(6)，n个所述曝气机构的曝气管(6)共同连通罗茨风机，曝气管(6)向水体中曝气。
2.根据权利要求1所述的一种污水处理用曝气氧化塘，其特征在于，所述支撑架(4)包括两个立柱(7)和一个横梁(8)，所述横梁(8)为浮在水体表面的管状体，横梁(8)两端设有分别套在立柱(7)外沿立柱(7)滑动的套环(9)，所述横梁(8)与太阳能集热板(5)转动连接，所述太阳能集热板(5)下端连接有布气管(10)，所述布气管(10)上间隔连通有曝气管(6)。
3.根据权利要求1所述的一种污水处理用曝气氧化塘，其特征在于，所述太阳能集热板(5)为涂刷有黑色涂料的钢板，太阳能集热板(5)上间隔排列有多条狭缝(11)。
4.根据权利要求2所述的一种污水处理用曝气氧化塘，其特征在于，所述曝气管(6)为柔性软管，曝气管(6)上均布有曝气孔，曝气管(6)下端设有功能球(12)。
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾宏怡，谢永霞，王萍，宋侠飞，关忆，徐卫锋，张培，
申请(专利权)人：顾宏怡，
类型：发明
国别省市：
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