動態底層曝氣系統及其曝氣方法技術方案

本發明專利技術提供動態底層曝氣系統及曝氣方法，系統包括：兩桁架，兩桁架之間有橋架；桁架移動單元，包括導軌、桁架滾輪、第一驅動裝置和限位裝置，通過第一驅動裝置驅動桁架在導軌上移動；曝氣構件，包括曝氣供風管、呈輻射狀連接曝氣供風管的曝氣供風支管、固定支架以及曝氣供風支管連通的曝氣器；刮板，設置在固定支架下；風機，與曝氣供風管和吹刷供風管連通；吹刷單元，包括吹刷供風管、吹刷供風支管和噴氣嘴，吹刷供風管與曝氣供風支管同心，一端與風機的出風口連通，另一端連接吹刷供風支管；吹刷供風支管安裝在固定支架上；噴氣嘴設置在吹刷供風支管上；第二驅動裝置，驅動曝氣構件和吹刷單元旋轉。該系統具有無盲區、死點動態曝氣充氧優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及水處理設備
，更為具體地，涉及一種動態底層曝氣系統及其曝氣方法。
技術介紹
曝氣工藝是污水生物處理好氧(反硝化)工藝段的關鍵工藝，通過曝氣使污水獲得足夠的溶解氧，同時輔助潛水推流攪拌設備進行連續不斷的攪拌混合，使污水中的有機物與微生物和溶解氧充分接觸，并使活性污泥不至沉淀、淤積，從而保證微生物在充足溶解氧的條件下，對有機物進行氧化分解，以達到消除污水中BOD5的目的。污水處理生物處理曝氣工藝中常用的曝氣方式有完全混合型的表面曝氣和擴散傳質型的底層曝氣，表面上看似乎因為底層曝氣氧利用率高，且氧化溝有效水深設置得比表面曝氣深，因此底層曝氣方式使用得較多，約占好氧工藝的30％。底層曝氣布氣方式種類較多，但無論任何一種布氣方式仍主要由風機、輸氣管道和曝氣布氣器組成，風機提供風源，經曝氣布氣器上的微孔向污水中釋放氣體，氣泡在上升過程以及輔助攪拌混合作用下完成充氧功效。常規的固定式安裝底層曝氣除了供風系統、曝氣擴散系統外，還需要配備潛水推流攪拌機，以達到較好的攪拌混合效果；供風系統需要專門的鼓風機房，用于保護設備防塵、隔音，因而投入成本高；又因使用長距離的輸氣管道，不僅管道投入成本高，管路損失也大，能源浪費嚴重；更重要的是曝氣布氣器(一般情況下為曝氣盤或曝氣管)通常是采用若干個曝氣器為一組的單元式結構固定安裝在氧化溝底部，這種曝氣方式為靜態曝氣模式，有以下幾個致命缺陷：1、底層曝氣裝置需要配備鼓風設備集中供氣，則需修建鼓風房，用于保護鼓風設備，增加了基建投入；2、集中式供氣必須輔設供風管道，供風管道越長，則管路損失越大，即能耗越高，且管路輔設費用也越高；3、底層曝氣充氧時呈曝氣不均勻現象，有的區域溶解氧濃度高，有的區域溶解氧濃度低；4、底層曝氣使用膜片曝氣器時容易堵塞，且逐年衰減，需要定期清洗，定期更換；5、曝氣器一旦發生堵塞或損壞需立即更換，否則影響曝氣效果；曝氣器清洗、更換時需要停工停產，影響生產的正常進行；曝氣器因衰減需定期更換，循環增加再投入；6當風機停止供風時，氧化溝底部的污泥便填埋了曝氣器，易造成曝氣器堵塞；7、固定安裝的曝氣器以下部分都成了死角，污泥呈現淤積狀態，一旦停機，污泥埋沒了曝氣器，當再次啟動時，需要消耗較多的能量才能將淤泥攪拌離開。傳統固定式底層曝氣模式沿襲了幾十年，致命缺陷一直沒能被突破，業內人士僅從曝氣頭的幾何形狀和曝氣膜片的材質等方面進行不斷地探索更新，但終究絲毫無法解決固定安裝而產生的曝氣盲區、死角致使傳氧效果達不到最佳等致命缺陷。
技術實現思路
本專利技術的技術核心不在曝氣頭的幾何形狀和曝氣膜片的材質改變，而著重于從根本上解決固定安裝形成的曝氣傳質盲區和死角，提供一種動態底層曝氣系統，即工作時，底層曝氣系統可一邊做復合運動一邊曝氣充氧，氧氣經曝氣器釋放后做上升、前進、旋轉的復合型運動，可實現全方位的動態曝氣充氧模式，消除了充氧盲區，做到充氧均勻、無死角，并且在曝氣的同時對底部的污泥進行梳理、刮移，使污泥始終處于上升型流動狀態。根據本專利技術的一個方面，提供一種動態底層曝氣系統，包括：兩個桁架，橫跨在氧化溝上；橋架，設置在所述兩個桁架之間，通過橋架將所述兩個桁架固定聯接為一整體；桁架移動單元，包括氧化溝兩側鋪設的導軌、安裝在桁架上的桁架滾輪、驅動桁架移動的第一驅動裝置以及設置在導軌或桁架上的限位裝置；曝氣構件，包括固定在桁架上的曝氣供風管、呈輻射狀連接在曝氣供風管一端的曝氣供風支管、外包圍曝氣供風支管的固定支架以及設置在固定支架內且與曝氣供風支管連通的曝氣器；刮板，設置在所述固定支架下端；風機，其出風口與所述曝氣供風管連通；吹刷單元，包括：吹刷供風管、吹刷供風支管和噴氣嘴，所述吹刷供風管設置在所述曝氣供風管內，與所述曝氣供風支管同心，一端與風機的出風口連通，另一端連接所述吹刷供風支管；所述吹刷供風支管安裝在所述固定支架上；所述噴氣嘴設置在所述吹刷供風支管上，對刮板進行吹刷；第二驅動裝置，驅動所述曝氣構件和吹刷單元旋轉。根據本專利技術的另一個方面，提供一種利用上述動態底層曝氣系統進行曝氣的方法包括：啟動風機，風源通過曝氣供風管和曝氣供風支管到達曝氣器向水中曝氣充氧，風源經由吹刷供風管和吹刷供風支管到達噴氣嘴，通過噴氣嘴噴出對底部的污泥進行吹掃，使污泥保持不沉積、淤積；通過第一驅動裝置驅動桁架在導軌上滑動，帶動刮板對底部污泥進行梳理、刮移，使污泥處于上升型流動狀態，保持不沉淀、不淤積；啟動第二驅動裝置，驅動底部曝氣構件、刮板和吹刷單元進行同步旋轉。本專利技術所述動態底層曝氣系統具有以下有益效果：1、底層曝氣系統工作時，可一邊做復合運動一邊曝氣充氧，氧氣經曝氣器釋放后做上升、前進、旋轉的復合型運動，可實現全方位的動態曝氣充氧模式，消除了充氧盲區，做到充氧均勻、無死角。2.動態底層曝氣系統可以不停歇的連續運轉或往復移動，水體得到充分的攪拌，混合效果增強，工作區域無盲區、無死角，效率得到提高。2.桁架移動時，刮板則可對氧化溝底部污泥進行梳理、刮移，使得氧化溝中水體具有了呈上升趨勢的自流動特性，不需要另外匹配潛水推流攪拌設備不僅節約了潛水推流攪拌設備投資成本，也節約了潛水推流攪拌設備的運營費用，以及后期的維護、保養和修理費用。3、當其中一個或分散的幾只曝氣器發生堵塞時，其他的曝氣器會過來補充曝氣，并不會出現部分區域溶解氧濃度高，其他區域溶解氧濃度偏低的現象，即不會影響整體曝氣充氧效果。4、當曝氣器停止曝氣工作時，第一驅動裝置仍可驅動整機低速移動，使刮板充分發揮作用，也可以通過吹刷供風管利用噴氣嘴對底部污泥進行吹掃，保證部底污泥的流動性，不沉積、不淤積，則完全排除曝氣器被堵塞的可能性。5、當曝氣器發生損壞引起泄漏，需要更換曝氣器時，只需將曝氣系統整體提升，即可在走道上短時間內快速更換，隨時復位繼續工作，而不需要將氧化溝排水放空，不影響生產的正常進行。6、當風機安裝在現場直接單元供風時，不僅可以節省建筑機房、輔設管路的投入成本，而且因為現場供風，供風管道縮短，管路損失降至最小，能耗降至最低，達到節能、降耗、增效的目的。上述動態底層曝氣系統徹底將靜態曝氣改為動態曝氣模式，通過第一驅動裝置驅動桁架移動，通過第二驅動裝置驅動曝氣系統旋轉，曝氣器釋放的氣體在水體中進行上升、旋轉、前進的復合運動，這種完全動態型的曝氣充氧模式，完全實現了全方位的無盲區、無死角、均勻的曝氣充氧，能源利用率提高，能效高，真正做到了節能、降耗、增效。附圖說明通過參考以下具體實施方式的內容并且結合附圖，本專利技術的其它目的及結果將更加明白且易于理解。在附圖中：圖1是本專利技術動態底層曝氣系統的正視示意圖；圖2是本專利技術動態底層曝氣系統的俯視示意圖；圖3是本專利技術多個動態底層曝氣系統共同設置的俯視示意圖；圖4是本專利技術一種曝氣構件布置示意圖；圖5是本專利技術第二種曝氣構件布置示意圖；圖6是本專利技術第三種曝氣構件布置示意圖圖7是本專利技術第四種曝氣構件布置示意圖。在附圖中，相同的附圖標記指示相似或相應的特征或功能。具體實施方式在下面的描述中，出于說明的目的，為了提供對一個或多個實施例的全面理解，闡述了許多具體細節。然而，很明顯，也可以在沒有這些具體細節的情況下實現這些實施例。在其它例子中，為了便于描述一個或多個實施例，公知的結構和設備以方框圖的形式本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種動態底層曝氣系統，其特征在于，包括：兩個桁架，橫跨在氧化溝上；橋架，設置在所述兩個桁架之間，通過橋架將所述兩個桁架固定聯接為一整體；桁架移動單元，包括氧化溝兩側鋪設的導軌、安裝在桁架上的桁架滾輪、驅動桁架移動的第一驅動裝置以及設置在導軌或桁架上的限位裝置；曝氣構件，包括固定在桁架上的曝氣供風管、呈輻射狀連接在曝氣供風管一端的曝氣供風支管、外包圍曝氣供風支管的固定支架以及設置在固定支架內且與曝氣供風支管連通的曝氣器；刮板，設置在所述固定支架下端；風機，其出風口與所述曝氣供風管連通；吹刷單元，包括：吹刷供風管、吹刷供風支管和噴氣嘴，所述吹刷供風管設置在所述曝氣供風管內，與所述曝氣供風支管同心，一端與風機的出風口連通，另一端連接所述吹刷供風支管；所述吹刷供風支管安裝在所述固定支架上；所述噴氣嘴設置在所述吹刷供風支管上，對刮板進行吹刷；第二驅動裝置，驅動所述曝氣構件和吹刷單元旋轉。

【技術特征摘要】
1.一種動態底層曝氣系統，其特征在于，包括：兩個桁架，橫跨在氧化溝上；橋架，設置在所述兩個桁架之間，通過橋架將所述兩個桁架固定聯接為一整體；桁架移動單元，包括氧化溝兩側鋪設的導軌、安裝在桁架上的桁架滾輪、驅動桁架移動的第一驅動裝置以及設置在導軌或桁架上的限位裝置；曝氣構件，包括固定在桁架上的曝氣供風管、呈輻射狀連接在曝氣供風管一端的曝氣供風支管、外包圍曝氣供風支管的固定支架以及設置在固定支架內且與曝氣供風支管連通的曝氣器；刮板，設置在所述固定支架下端；風機，其出風口與所述曝氣供風管連通；吹刷單元，包括：吹刷供風管、吹刷供風支管和噴氣嘴，所述吹刷供風管設置在所述曝氣供風管內，與所述曝氣供風支管同心，一端與風機的出風口連通，另一端連接所述吹刷供風支管；所述吹刷供風支管安裝在所述固定支架上；所述噴氣嘴設置在所述吹刷供風支管上，對刮板進行吹刷；第二驅動裝置，驅動所述曝氣構件和吹刷單元旋轉。2.根據權利要求1所述的動態底層曝氣系統，其特征在于，所述固定支架呈圓形；所述曝氣供風支管呈以曝氣供風管為中心的中心輻射狀和環形；所述曝氣器為球頭或圓形曝氣器，固定在所述曝氣供風支管。3.根據權利要求1所述的動態底層曝氣系統，其特征在于，所述固定支架呈多邊形；所述曝氣供風支管呈以曝氣供風管為中心的中心輻射狀和多邊形；所述曝氣器為管式曝氣器，沿所述曝氣供風管呈輻射狀布置。4.根據權利要求1所述的動態底層曝氣系統，其特征在于，所述固定支架呈圓形；所述曝氣供風支管呈以曝氣供風管為中心的中心輻射狀；所述曝氣器為管式曝氣器，設置在相鄰曝氣供風管之間，呈以曝氣供風管為中心的多邊形，相鄰曝氣器交錯設置。5.根據權利要求1所述的動態底層曝氣系統，其特征在于，所述固定支架呈多邊形；所述曝氣供風支管呈以曝氣供風管為中心的中心輻射狀；所述曝氣器為管式曝氣器，傾斜設置在相鄰曝氣供風支管之間，相鄰曝氣器對稱設置。6.根據權利要求1所述的動態底層曝氣系統，其特征在于，所述風機安裝在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王月萍，程寒飛，詹茂華，張鑫珩，
申請(專利權)人：中冶華天工程技術有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34