专利名称：利用煤基炭膜提高氧化池氧气利用率的曝气装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种提高氧化池氧气利用率的曝气装置。
背景技术：
好氧生物处理是一种高效经济的有机废水处理方法，也是当前水处理中广泛应用的方法。在好氧生物处理中，水中的溶解氧的量浓度指标是关键的限制性条件。当前，大中型污水处理厂及许多污水处理站一般多采用机械搅拌或鼓风曝气进行水体供氧机械搅拌是利用机械设备搅拌废水，使空气中的氧气溶解于水中从而为水体供氧；鼓风曝气是通过安装在曝气池内的曝气器(扩散器)将压缩气体以气泡的形式转移到水中而实现水体供氧。在一个典型的污水处理厂，曝气耗费往往占运行费用的60% 80%。传统的曝气设备效率过低，氧化池运行的控制不佳都会使系统发生异常，因此曝气的好坏决定了废水生物处理法的能耗和处理效果。曝气过程中，供氧性能直接影响到氧利用率、能源及操作成本、 水力停留时间、构筑物占地面积等问题，也关系到工程造价和运行费用的多少，这在好氧生物处理水污染的实际应用中是一个关键问题。目前生物接触氧化池存在充氧效果差、运行费用高、溶解氧浓度不高和充氧效率低的问题。急需研究开发出高效的供氧方式来弥补这些不足。
发明内容
本发明是要解决现有氧化池氧气利用率低，运行费用高，构筑物占地面积大的问题，提供利用煤基炭膜提高氧化池氧气利用率的曝气装置。本发明利用煤基炭膜提高氧化池氧气利用率的曝气装置由煤基炭膜、支持载体和压力传感器组成，煤基炭膜上每隔0. 25 15cm固定有支持载体，支持载体的材质为 PVC(聚氯乙烯)，支持载体的固定方向与煤基炭膜垂直，煤基炭膜上安装有压力传感器。本发明提高氧化池氧气利用率的曝气装置的优点如下1、煤基炭膜具有可区分气体分子的纳米极微孔结构，具有较高的气体渗透性能与分离选择性，有较高的热稳定性，耐高压、耐腐蚀性能。本发明的装置使用煤基炭膜作为曝气管，一般在曝气过程不产生气泡，有时产生微气泡，氧气直接以分子状态扩散进入污水中，被支持载体上的生物膜吸收利用，因此，氧气几乎百分之百地被吸收，氧气利用率可接近 100%。2、使用本发明的装置，曝气过程不产生气泡，避免了传统曝气时污水中易挥发物质(如甲苯、苯酚等)随气泡进入大气而对环境造成的污染，同时不会由于表面活性剂的存在而产生泡沫。3、使用本发明的装置，曝气过程中气液两相分离，溶液的混合与供氧互不干扰，因此可以各自独立设计，反应器的形式更加灵活多变；氧化池内气体压力不受池内混合状态的影响，因此，可以通过调节气体压力的办法来控制氧的供应。4、使用本发明的装置成本低、投资小、效率高、处理效果好、缩小了后续处理构筑物的体积和降低了工程造价；使用本发明的装置氧化池占地少，在相同的负荷条件下，它只需要普通氧化池15% 80%的容积。5、微生物附着在支持载体上随水流流动所以不需活性污泥回流或循环反冲洗；支持载体上的微生物不断脱落，避免堵塞；有机负荷高、耐冲击负荷能力强，所以出水水质稳定；水头损失小、动力消耗低，运行简单，操作管理容易；同时适用于改造工程等。
图1为具体实施方式
一中提高氧化池氧气利用率的曝气装置的结构示意图，其中 1为煤基炭膜，2为支持载体，3为压力传感器；图2为具体实施方式
十中氧化池的结构示意图，其中1为煤基炭膜，2为支持载体，3为压力传感器，4为阀门，5为干管，6为支管，7为氧化池；图3为图2的A向视图，其中1为煤基炭膜，2为支持载体，3为压力传感器，4为阀门， 5为干管，6为支管，7为氧化池。
具体实施例方式本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式
，还包括各具体实施方式
间的任意组合。
具体实施方式
一结合图1所示，本实施方式利用煤基炭膜提高氧化池氧气利用率的曝气装置由煤基炭膜1、支持载体2和压力传感器3组成，煤基炭膜1上每隔0. 25 15cm固定有支持载体2，支持载体2的材质为PVC (聚氯乙烯)，支持载体2的固定方向与煤基炭膜1垂直，煤基炭膜1上安装有压力传感器3。本实施方式中煤基炭膜与干管或支管相连，氧气或空气通过干管输入煤基炭膜， 进而输送到氧化池中。本实施方式的煤基炭膜与干管或支管的连接处安装有阀门，控制进入每根曝气管的氧气或空气量，可以调节曝气量，大的曝气量起到冲刷炭膜，恢复炭膜曝气能力，减小能耗的作用。本实施方式的支持载体上挂有生物膜，污水从氧化池底进水，流经支持载体，从氧化池上部出水。为防止微生物阻塞炭膜的孔道，影响曝气量，可以通过压力传感器，判断炭膜上微生物的负载情况，从而控制反冲频率。当压力传感器显示每根煤基炭膜内的压力大于 1. 14 5MPa时，需要加大送气量，对煤基炭膜进行冲洗。本实施方式的装置一般在曝气过程不产生气泡，有时产生微气泡，氧气直接以分子状态扩散进入污水中，被支持载体上的生物膜吸收利用，因此，氧气几乎百分之百地被吸收，氧气利用率可接近100%。本实施方式的装置成本低、投资小、效率高、处理效果好、缩小了后续处理构筑物的体积和降低了工程造价；使用本实施方式的装置曝气池占地少，在相同的负荷条件下，它只需要普通曝气池15% 80%的容积。本实施方式的装置同样可以通入CO2、臭氧等气体，接入曝气池、臭氧接触氧化池等。可以应用于污水处理和给水处理领域，提高气体的利用率。
具体实施方式
二 本实施方式与具体实施方式
一不同的是煤基炭膜1上每隔 1 13cm固定有支持载体2。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一不同的是煤基炭膜1上每隔 4 IOcm固定有支持载体2。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一不同的是煤基炭膜1上每隔 6 8cm固定有支持载体2。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
一不同的是煤基炭膜1上每隔7cm 固定有支持载体2。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
一至五之一不同的是支持载体2 的形状是圆环形。其它与具体实施方式
一至五之一相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
一至六之一不同的是支持载体2 的外径为10 150mm。其它与具体实施方式
一至六之一相同。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
一至六之一不同的是支持载体2 的外径为50 100mm。其它与具体实施方式
一至六之一相同。
具体实施方式
九本实施方式与具体实施方式
一至六之一不同的是支持载体2 的外径为70 80mm。其它与具体实施方式
一至六之一相同。
具体实施方式
十本实施方式利用煤基炭膜提高氧化池氧气利用率的曝气装置由煤基炭膜1、支持载体2和压力传感器3组成，煤基炭膜1上每隔5cm固定有外径为80mm的支持载体2，支持载体2的形状是圆环形，材质为PVC(聚氯乙烯)，支持载体2的固定方向与煤基炭膜1垂直，煤基炭膜1上安装有压力传感器3。将本实施方式的曝气装置接入生物接触氧化池中，如图2和图3所示，图2为氧化池侧视图，图3为氧化池的俯视图，煤基炭膜1与氧化池7中的干管5和支管6相连接，在交接处安装有阀门4，空气或氧气通过干管5输入煤基炭膜，进而输送到氧化池7中，其他煤基炭膜也如上述方式进行排布，每根煤基炭膜在池中的直线长度不超过2米，每根煤基炭膜的直径在1 15cm之间，每根煤基炭膜的服务体积为0. 05 0. 5立方米；支持载体2 上挂有生物膜，污水从氧化池7底进水，流经支持载体2，从氧化池7上部出水。本实施方式的装置一般在曝气过程不产生气泡，有时产生微气泡，氧气直接以分子状态扩散进入污水中，被支持载体上的生物膜吸收利用，因此，氧气几乎百分之百地被吸收，氧气利用率可接近100%。本实施方式的装置成本低、投资小、效率高、处理效果好、缩小了后续处理构筑物的体积和降低了工程造价；使用本实施方式的装置的生物接触氧化池占地少，在相同的负荷条件下，它只需要普通生物接触氧化池60 %的容积。
权利要求
1.利用煤基炭膜提高氧化池氧气利用率的曝气装置，它由煤基炭膜(1)、支持载体(2) 和压力传感器C3)组成，其特征在于利用煤基炭膜提高氧化池氧气利用率的曝气装置的煤基炭膜(1)上每隔0. 25 15cm固定有支持载体O)，支持载体O)的材质为PVC，支持载体O)的固定方向与煤基炭膜(1)垂直，煤基炭膜(1)上安装有压力传感器(3)。
2.根据权利要求1所述的一种提高曝气池氧气利用率的曝气装置，其特征在于煤基炭膜(1)上每隔1 13cm固定有支持载体(2)。
3.根据权利要求1所述的一种提高曝气池氧气利用率的曝气装置，其特征在于煤基炭膜(1)上每隔4 IOcm固定有支持载体(2)。
4.根据权利要求1所述的一种提高曝气池氧气利用率的曝气装置，其特征在于煤基炭膜⑴上每隔6 8cm固定有支持载体(2)。
5.根据权利要求1所述的一种提高曝气池氧气利用率的曝气装置，其特征在于煤基炭膜(1)上每隔7cm固定有支持载体(2)。
6.根据权利要求1或2所述的一种提高曝气池氧气利用率的曝气装置，其特征在于支持载体O)的形状是圆环形。
7.根据权利要求6所述的一种提高曝气池氧气利用率的曝气装置，其特征在于支持载体O)的外径为10 150mm。
8.根据权利要求6所述的一种提高曝气池氧气利用率的曝气装置，其特征在于支持载体(2)的外径为50 100mm。
9.根据权利要求6所述的一种提高曝气池氧气利用率的曝气装置，其特征在于支持载体(2)的外径为70 80mm。
全文摘要
利用煤基炭膜提高氧化池氧气利用率的曝气装置，涉及一种提高氧化池氧气利用率的曝气装置。本发明是要解决现有氧化池氧气利用率低，运行费用高，构筑物占地面积大的问题。曝气装置由煤基炭膜、支持载体和压力传感器组成，煤基炭膜上每隔0.25～15cm固定有支持载体，支持载体的材质为PVC，支持载体的固定方向与煤基炭膜垂直，煤基炭膜上安装有压力传感器。使用本发明的装置氧气利用率可接近100％，成本低、投资小、效率高、处理效果好，氧化池占地少。应用于污水处理领域。
文档编号C02F3/12GK102180541SQ20111008025
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月31日 优先权日2011年3月31日
发明者余庚星, 刘永泽, 韩帮军, 韩雅红, 马军 申请人:哈尔滨工业大学水资源国家工程研究中心有限公司