一种曝气系统技术方案

本发明专利技术公开了一种曝气系统，包括：气源、供气控制装置、动力水泵、射流器和增效喷嘴，所述气源包括空气源和氧气源，所述供气控制装置控制气源选择和气流流量，所述动力水泵将从曝气池抽出的水形成带压流体供应给射流器；所述增效喷嘴通过管道与射流器输出端相连，将射流器输出端输出的水汽混合液在曝气池水面下方喷射，本发明专利技术曝气系统利用供气控制装置根据水处理负荷控制气源的选择和气流流量大小，使得本发明专利技术曝气系统可具备纯氧曝气，富氧曝气及空气曝气三种功能，可在正常水量下使用空气源曝气，在负荷大幅波动和污水处理规模需要大幅提升的情况下使用富氧或纯氧曝气，在不需要任何改扩建的前提下，提高污水处理能力，降低污水处理单位成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水处理设备，尤其涉及一种曝气系统。
技术介绍
污水处理是水污染防治及水资源合理开发利用的主要工作，在污水处理过程中， 好氧生物化学法是物理性处理后更为完善的工艺过程，好氧生物化学法工艺中主要处理成本是曝气，将曝气成本进行控制并降低单位污水处理曝气成本，是减少好氧生物化学法处理成本的关键。好氧微生物在氧化有机物时需要大量的氧，通常氧的供应是将空气中的氧强制溶解到污水中去的曝气过程，曝气过程除上述供氧外，还起搅拌作用，使活性污泥在污水中保持悬浮状态，与污水充分混合。现有技术中曝气方法通常采用的有两种(1)鼓入空气即空气曝气法；(2)压入纯氧气即纯氧曝气法。空气曝气法采用自然大气作为氧源，使用动力设备(鼓风机，射流泵)、传输管道、 传质设备和相应的控制系统传递到水中，是目前使用最为广泛和成熟的技术方式。但由于空气中的氧含量在海拔为0时，也只有20. 9%,氧分压低，氧传质推动力较小，氧传递速率较慢，活性污泥浓度增长受限制，较难承受高有机负荷和冲击负荷，在污水处理负荷大幅波动或增加时，污水处理不能达标。要使污水处理达标，就只能对污水处理设施进行新建或扩建。而纯氧曝气法采用90%以上纯度的氧气作为氧源，使用制供氧设备、传输管道、纯氧专用传质设备和相应的控制系统。氧分压为自然大气的4. 3-5倍，氧传质推动力为空气曝气法的4 - 5倍，氧传递速率快，可以维持很高的活性污泥浓度，从而能够承受高有机负荷和冲击负荷。在同等负荷条件下，纯氧曝气池的占地面积比空气曝气的占地面积要小得多，在污水处理负荷大幅波动或增加时，采用纯氧曝气污水处理也能达标，除增加供氧设备和纯氧曝气专用设备外，不需要进行污水处理设施的新建扩建工作。但由于氧气价格较高， 制氧机投资大，需要专门技术操作管理，因此纯氧曝气的运用从1934年美国联合碳化公司提出以来，虽然在世界范围内都有使用，但运用一直受到限制。另外，现有技术中空气曝气和纯氧曝气是按各自的设计计算体系来进行的，曝气传质设备的型号和能力选择也完全不同，因此设计者和用户在项目方案选择方向上，都是将两者进行对立比较，做出非此即彼的选择，不能综合二者优势。并且，纯氧曝气和空气曝气两者运行成本比较，还是一个争论中的问题，所以使得设计者在选择曝气方案时，会处于两难的困局，若采用空气曝气，在将来污水处理负荷大幅波动和污水处理规模增大时，要进行改扩建，需要新的用地和大笔资金，若采用纯氧曝气，则在未来不可预知的条件下，又会存在投资和运行成本风险
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一曝气系统，具备纯氧曝气，富氧曝气及空气曝气三种功能， 解决长期困扰设计者和污水处理用户的采用空气曝气好还是采用纯氧曝气好的问题，用户采用这样的曝气系统，只需根据污水处理增量相应采用空气曝气，富氧曝气和纯氧曝气中的不同模式操作，不需要在污水处理负荷增加时再做改扩建投入，单位污水处理成本可以控制，达到节能减排的目标。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种曝气系统，所述系统包括气源、供气控制装置、动力水泵、射流器和增效喷嘴，其中所述气源包括空气源和氧气源；所述供气控制装置一端连接气源，另一端连接射流器的吸气孔，用于控制气源选择和气流流量；所述动力水泵输出端与射流器输入端相连，动力水泵将从曝气池抽出的水形成带压流体供应给射流器；所述增效喷嘴置于曝气池水面下方，通过管道与射流器输出端相连，将射流器输出端输出的水汽混合液在曝气池水面下方喷射。优选的，所述供气控制装置包括控制器、流量调节阀和若干切换阀门，所述控制器根据水处理负荷控制切换阀门实现气源选择，同时控制器根据水处理负荷控制流量调节阀控制气流流量。优选的，所述供气控制装置还包括与所述控制器相连的信号采集器，所述信号采集器置于曝气池水面下方，用于采集水中溶解氧的数值信号；所述控制器根据所述信号采集器采集到的所述数值信号，控制流量调节阀调整气流流量。优选的，所述供气控制装置还包括手动流量调节阀，用于手动调节气流流量。优选的，所述控制器还用于在检测到氧气源供应中断时，控制关闭氧气源，开启空气源。优选的，所述空气源包括自然大气和动力设备加压后的大气。优选的，所述氧气源包括液氧储槽、汽化器、氧气压力调节器。优选的，所述氧气源还包括制氧机。优选的，所述动力设备为鼓风机。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果由于本专利技术曝气系统中的气源包括空气源和氧气源，并利用供气控制装置根据水处理负荷控制气源的选择和气流流量大小，使得本专利技术曝气系统可具备纯氧曝气，富氧曝气及空气曝气三种功能，可以在正常水量下使用空气源曝气，在负荷大幅波动和污水处理规模需要大幅提升的情况下使用富氧或纯氧曝气，在不需要任何改扩建的前提下，提高污水处理能力，降低污水处理单位成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图图1为本专利技术实施例曝气系统的一种结构示意图2为本专利技术实施例曝气系统中一个具体例子的处理水量和设备充氧能力曲线图； 图3为图2对应的处理水量和污水处理处理运行成本曲线图；图4为本专利技术实施例中曝气系统的设计流程图5为本专利技术实施例中曝气系统的曝气系统实施方式原理图中标记1-氧气源，2-供气控制装置，3-动力水泵，4-射流器，5-增效喷嘴，6-信号米集器。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供的曝气系统包括气源、供气控制装置、动力水泵、射流器和增效喷嘴，其中所述气源包括空气源和氧气源，所述供气控制装置一端连接气源，另一端连接射流器的吸气孔，用于控制选择输入射流器的气源和气流流量，射流器中输入的带压流体由动力水泵从曝气池中抽取水形成，射流器输出的水汽混合体通过增效喷嘴在水池下方完成二次喷射，具体实施方式结合图1进行说明。参见图1，为本专利技术实施例曝气系统的一种结构示意图，在本实施例中，气源中的空气源包括自然大气和鼓风机加压后的大气(图1中鼓风机可以为其他动力设备，在此不做限定)。从图中可以看出，供气控制装置2与氧气源1、鼓风机、自然大气均有连接，因此本实施例中气源包括氧气源、鼓风机加压后的大气和自然大气。所述供气控制装置2连接射流器4的吸气孔，用于控制选择吸入射流器的气源和气流流量。动力水泵3输出端与射流器4输入端相连，动力水泵3将从曝气池抽出的水形成带压流体供应给射流器4，增效喷嘴5置于曝气池水面下方，通过管道与射流器4输出端相连，将射流器4输出端输出的水汽混合液在曝气池水面下方二次喷射。其中动力水泵不仅为射流器4吸入气体、水汽混合液输送提供了能力，还为增效喷嘴5的二次喷射搅拌传质提供了必须的能量。其中，供气控制装置2包括控制器、流量调节阀和若干切换阀门，控制器(图1中未示出)根据水处理负荷控制切换阀门实现气源选择，具体的，可以根据水处理负大小选择不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨忠明，
申请(专利权)人：成都绿水科技有限公司，
类型：发明
国别省市：