一种原位再生吸附除臭型污水压力管道透气装置的制作方法

本发明属于市政污水管道附属设施技术领域，具体涉及一种原位再生吸附除臭型污水压力管道透气装置。

背景技术：

大型污水压力管道中存在着大量气体，污水输送泵站发生非正常运行时会产生水锤、浪涌等现象，而气体的存在会加剧此类危害，导致污水管道破裂，产生污水冒溢等次生灾害。工程上一般通过在污水管道上设置透气井的方式实现污水中气体的释放，防止气体对管道及其他附属设施的损害。

由于管线中输送介质为污水，当透气井内液位波动时，井内恶臭气体从透气井中散溢，恶臭气体伴随病毒、细菌、固态颗粒等结合形成气溶胶具有可怕的致病性甚至致死性，且具有较强的传播隐蔽性和不可预测性。以上海为例，中心城区六大污水干线总长近200km，已建污水透气井超过100座，而污水管道往往穿越市区，部分透气井的设置位置往往位于居住区旁或繁华商圈内，透气井散发臭气对困扰附近活动人群，对周边居民生命健康存在潜在威胁，形成了广泛的“邻避效应”。病毒（如“新型冠状病毒”）具有气溶胶传播的可能性，从马桶到市政管网再到污水处理厂每个环节都存在病毒散逸暴露的途经，市政透气井作为普通市民最容易接触的设施，安全隐患最大。但是考虑到运行维护安全以及无法提供透气井配套供水、供电设施，现阶段透气井均无法设置除臭设施。

因此，研发一种原位再生吸附除臭型污水压力管道透气装置可以降低透气井对周边环境的影响，可以破除“邻避效应”，保障透气井排气、补气功能的同时，确保污水输送管线运行安全，减少透气井恶臭散逸导致的恶劣环境影响，防止致病气溶胶产生，保障城市安全和民众健康。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种原位再生吸附除臭型污水压力管道透气装置，该种透气井作为污水压力输送管道的配套设施，可以消除臭气散溢对周边环境的影响，消除安全风险，减少污水管线运行养护工作量和成本。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种原位再生吸附除臭型污水压力管道透气装置，包括透气井井室，透气井井室位于压力管道上方；除臭设施位于透气井顶部，与透气井井室固定；除臭设施采用无动力吸附的方式对透气井中散溢气体进行处理；所述除臭设施内设置可更换的吸附介质模块，用于对透气井中散溢的臭气进行处理，除臭设施进出口设置臭气浓度监测装置，用于检测除臭设施进出口臭气浓度。

进一步地，所述除臭设施的吸附介质模块与紫外消毒模块或光解消毒模块串联连接，以提高病毒灭活率和臭气去除效果。

进一步地，所述除臭设施内置喷淋系统，通过向吸附介质模块喷洒碱液，中和附着在吸附介质表面的酸性物质，实现吸附介质的再生回用。

进一步地，所述除臭设施包括固定于透气井井室顶部的框架式结构，所述框架式结构设有多层层板和顶板，层板均布蜂窝状透气孔，保证透气井补气、透气顺畅；顶板与大气贯通，确保透气井透气效果；所述框架式结构四周采用不透气侧板，保证装置强度；框架式结构的层板上固定有吸附介质模块，在吸附介质模块上方设有喷淋系统支管以及设在喷淋系统支管上的喷淋喷头，所述喷淋系统支管与喷淋系统总管连接，喷淋系统总管和喷淋系统支管间设置控制阀门。

进一步地，所述透气井井室旁设有除臭设施自更新系统，所述除臭设施再生系统包括碱液储池，碱液储池中存储喷淋所需的碱液；碱液储池内设有加药泵，加药泵与喷淋系统总管相连，为除臭设施泵送碱液；所述碱液储池设有加药口，用于添加碱液。

进一步地，所述原位再生吸附除臭型透气装置还包括智能控制系统，透气井中设有液位计，用于监测透气井内液位；智能控制系统根据臭气浓度监测装置的监测结果判断除臭设施运行效率，当透气井除臭设施运行效率下降或达到维护周期后，智能控制系统启动加药泵，实现除臭设施中介质再生；当透气井内液位高于最高液位或低于最低液位，智能监控系统发送报警信号。

进一步地，所述透气井井室采用不锈钢结构、玻璃钢结构，或采用混凝土结构内衬玻璃钢、内衬不锈钢或防腐涂料。

进一步地，所述原位再生吸附除臭型透气装置适用于污水压力输送管道、箱涵已建或新建的透气井。

本发明结构简单、成本低廉，应用范围广泛，仅通过增加少量投资即实现了透气井的环境友好，破除“邻避效应”，消除了污水压力管线运行核心安全隐患。本发明通过建立除臭设施自更新净化模式，对透气井管理低维护运行，达到污水管线附属设施精细化管理的目标，实现环境效益、工程效益最大化。本发明具有以下优点：

1、本发明结构简单，保证透气井透气功能同时，降低臭气对周边影响。

2、利用除臭设施自更新系统实现吸附介质再生利用，延长设备使用寿命，降低维护频率。

3、设备供电依靠清洁的可再生能源，节约运行成本的同时，避免了外接电源，降低实施难度。

4、实现智能化控制，方便管理人员对透气井运行情况进行监测。

5、本透气装置应用范围广泛，可应用于已建透气井改造和新建透气井中，不受透气井形式、材质、周边环境限制。

附图说明

图1是本发明的一种原位再生吸附除臭型污水压力管道透气装置的结构示意图；

图2是本发明的一种原位再生吸附除臭型污水压力管道透气装置平面布置图；

图3是本发明的一种原位再生吸附除臭型污水压力管道透气装置除臭设施示意图；

图4是本发明的一种原位再生吸附除臭型污水压力管道透气装置除臭设施结构组成示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供一种原位再生吸附除臭型污水压力管道透气装置，该发明主要包括：

透气井井室1、除臭设施2、太阳能板3、液位计4、智能控制系统5、蓄电池6、围栏7、加药泵8、碱液储池9、加药口10等。所述透气井井室1位于污水压力管上方，除臭设施2位于透气井井室顶部，太阳能板3安装于透气井外壁，液位计4安装于透气井中，智能监控系统5、蓄电池6、围栏7、碱液储池9均设置在透气井周边，加药泵8位于碱液储池9内，加药口10位于碱液储池9上。

所述透气井井室1位于污水管道上方，所述的透气井井室1可采用不锈钢、玻璃钢或混凝土内衬防腐材料等多种形式；井室形状可采用采用圆形、方形、三角形、多边形等多种形式；

所述除臭设施2的由吸附介质模块21，喷淋系统支管22，喷淋系统总管23，装置层板24，喷淋喷头25、控制阀门26组成；所述除臭设施2位于透气井井室的顶部，通过化学螺栓或其他紧固件与透气井井室固定。除臭设施2与透气井井室连通，采用无动力吸附的方式对透气井中散溢气体进行处理；所述除臭设施2内设置可更换的吸附介质模块21；介质可吸附气体中体中酸性污染物、有机物及多数毒性物质，吸附介质模块吸附效率≥90%，介质可采用活性炭、氧化铜等高吸附率材质；所述除臭设施在通过气体流速不超过2.5m/s时，装置阻力不大于50pa；进一步地所述除臭设施除安装吸附介质模块外，还可串联紫外消毒模块、光解消毒模块等物化消毒模块提高病毒灭活率和臭气去除效果。

所述除臭设施2中串联的消毒模块可使用紫外消毒模块、光解消毒模块等物化方式的消毒模块。可利用设备能产生大量紫外线以及少量极端波光，使污染物裂解成简单化合物，并将细菌、病毒释放出的毒素分解及无害化。

所述的除臭设施2采用框架式结构，主要材料为不锈钢或高强度防腐蚀塑料。所述的除臭设施层板24均布蜂窝状透气孔，保证透气井补气、透气顺畅；顶板部分与大气贯通，确保透气井透气效果，其余区域设置步道，用于介质更换时检修人员作业空间；装置四周采用不透气侧板，保证装置结构强度。

所述除臭设施2内置了喷淋系统，通过定期向除臭设施中吸附介质模块喷洒碱液，中和吸附介质表面吸附的酸性物质，实现吸附介质的再生回用；喷淋系统由喷淋系统支管22，喷淋系统总管23、喷头25、控制阀门26组成。所述喷淋系统可分为两层，通过同一路进药总管输送药剂至各层喷淋系统，加药总管可预埋在透气井井室池壁中，也可以外敷在透气井井室外。每层喷淋系统由喷淋系统支管22和喷淋喷头25组成，喷淋系统总管23将碱液输送至喷淋系统支管22，喷淋系统总管23和喷淋系统支管22间设置控制阀门26，控制阀门26可准确控制进入各层支管碱液流量、压力等，确保精确化实现介质再生。喷淋系统支管22一般采用环状布置，保障同一层不同位置喷淋效果接近，喷淋喷头25设置在喷淋支管上，喷头布置密度10~20个/m²/层，确保喷洒均匀可控。上、下层喷淋系统对不同区域除臭介质进行喷洒，实现精准化介质再生利用。

所述蓄电池6与太阳能板3构成供电系统，向除臭设施2中消毒模块供电，去除臭气并削减气溶胶中病毒。所述太阳能板3安装于透气井外壁上，不占用额外空间，太阳能板3与蓄电池6连接电缆可预埋于透气井井室井壁内，也可以安装在井壁外；如除臭设施2中未串联消毒模块，则透气井无需设置发电装置3与蓄电池8。

所述除臭设施再生系统由加药泵8、碱液储池9、加药口10等组成；碱液储池9一般采用不锈钢或耐腐蚀高强度塑料；碱液储池9中存储喷淋所需的碱液，一般可为低浓度氢氧化钠溶液（10%左右）或其他可有效实现吸附介质再生的溶液，体积约1~5m³；加药泵8可安装于碱液储池9内部，为除臭设施2泵送药剂，加药泵8的启停由智能控制系统5控制，当透气井除臭设施2运行效率下降或达到维护周期后，自动启动加药泵8；所述加药口10用于运行维护单位人员定期添加碱液接口，可直接与运药车送药管接口相连。

所述的智能监控系统5用于监测透气井内液位、除臭设施效率等，并对设施的运行进行控制；当透气井处于非正常工况时通知运行管理单位来现场进行检修；当除臭设施运行效率低于阈值时，启动加药泵8实现除臭设施2中介质再生。

所述液位计4用于监控透气井内液位，当液位高于最高液位或低于最低液位超过30分钟，智能监控系统5将发送信号至运行管理单位并在系统中记录信息；

所述的智能监控系统5根据除臭设施2进气与出气处臭气浓度检测装置判断除臭设施2运行情况，当装置臭气去除率不满足要求时，智能监控系统5可通知运维人员对除臭设施2内介质模块进行检修或更换。

所述围栏7将透气井及附属设施围起，保护设备安全，同时在围栏7范围内预留检修通道；所述围栏7高度1.8米以上，围栏7外部可设置装饰与周边环境相协调。

本发明的一种原位再生吸附除臭型污水压力管道透气装置，结构简单，成本低廉，降低透气井对周边环境影响及安全健康风险，消除压力管线运行安全隐患。通过自动碱液喷淋实现除臭设施中介质的再生利用，降低人工维护频率，延长装置介质使用周期，实现低维护条件下透气井安全、智慧化运行。本发明的透气装置应用范围广泛，不受周边建设条件等因素限制，对比传统透气井，仅增加少量投资即实现工程效益最大化。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。