曝气系统的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种曝气系统。

背景技术：

曝气是指将空气中的氧强制向液体中转移的过程，其目的是获得足够的溶解氧。曝气是污水处理、水产养殖等产业的重要工艺环节，也是最主要的耗能环节。目前，在污水处理中，曝气环节主要是采用鼓风机等设备，利用空气进行曝气，但鼓风机的空气供给量和供给速度均不能很好地满足曝气的需求，曝气效果较差，降低污水处理的整体效率。

技术实现要素：

本实用新型的实施例提供一种曝气系统，以提高污水处理中曝气环节的曝气效果。

为达到上述目的，本实用新型的实施例提供一种曝气系统，包括：压缩空气源和混合射流装置；混合射流装置的进气端与压缩空气源连接，另一进气端与外界环境空气相通，混合射流装置的输出端与污水处理厂的曝气池连接；压缩空气源向混合射流装置输送压缩空气，外界环境空气经混合射流装置吸入后与压缩空气混合，在经由混合射流装置的输出端排出。

可选地，压缩空气源包括空气压缩机和压缩空气存储罐，曝气系统还包括控制装置；控制装置与空气压缩机连接；空气压缩机的输出端与压缩空气存储罐连接；混合射流装置的进气端与压缩空气存储罐连接。

可选地，压缩空气存储罐与混合射流装置之间的连接管路上设置有电动阀，控制装置与电动阀连接。

可选地，控制装置还与压缩空气存储罐上设置的压力检测装置连接，并根据压力检测装置检测的压力值控制电动阀的动作。

可选地，曝气系统还包括曝气装置，曝气装置与曝气池连接，控制装置与曝气装置的控制端连接。

可选地，混合射流装置的输出端和/或曝气装置的输出端连接有布气设备。

可选地，控制装置根据时间和/或电价信息控制空气压缩机和混合射流装置的工作启停状态。

可选地，控制装置根据时间和/或电价信息控制空气压缩机、混合射流装置和曝气装置的工作启停状态。

可选地，控制装置还与污水处理厂的污水处理控制系统连接，并从污水处理控制系统获取曝气池的曝气需求信息，控制装置还根据曝气需求信息控制混合射流装置和曝气装置的工作启停状态。

可选地，混合射流装置包括文丘里管，混合射流装置的进气端为文丘里管的喷嘴，混合射流装置的另一进气端为文丘里管的吸气管。

本实用新型的实施例的曝气系统，通过在污水处理厂设置压缩空气源和混合射流装置，利用压缩空气来进行曝气，可以提高空气的供给量和喷射速度，从而提高曝气效果；而且，在曝气过程中利用混合射流装置吸收大量外界空气，有效增加了曝气量，进一步提高了曝气效果。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的曝气系统的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例的曝气系统的混合射流装置的结构示意图。

附图标记说明：

10、压缩空气源；11、空气压缩机；12、压缩空气存储罐；13、电动阀；14、压力检测装置；20、控制装置；30、曝气池；31、曝气装置；32、布气设备；40、混合射流装置；41、喷嘴；42、气室；43、收缩段；44、平直段；45、扩散段；46、吸气管；50、污水处理控制系统。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例的曝气系统进行详细描述。

图1为本实用新型的实施例的曝气系统的结构示意图，该曝气系统设置在污水处理厂中，利用压缩空气来进行曝气，用于提高污水处理工艺的曝气环节的曝气效果，并在曝气过程中，通过吸收大量外界空气来增加了曝气量，以进一步提高了曝气效果。

如图1所示，该曝气系统包括压缩空气源10和混合射流装置40。混合射流装置40的进气端与压缩空气源10连接，另一进气端与外界环境空气相通，混合射流装置40的输出端与污水处理厂的曝气池30连接；压缩空气源10向混合射流装置40输送压缩空气，外界环境空气经混合射流装置40吸入后与压缩空气混合，在经由混合射流装置40的输出端排出。

该曝气系统利用压缩空气源10向混合射流装置40提供压缩空气，由混合射流装置40将压缩空气输出到曝气池30进行曝气。相对于传统的利用空气进行曝气，该曝气系统利用压缩空气进行曝气，可以有效地提高曝气效果。而且，在曝气过程中，混合射流装置40通过另一进气端从外界环境中吸收大量空气，与压缩空气混合后输出到曝气池30进行曝气，有效提高了曝气量，可以进一步提高曝气效果。

本实施例中，该曝气系统还包括控制装置20，压缩空气源10包括空气压缩机11和压缩空气存储罐12。控制装置20与空气压缩机11连接，空气压缩机11的输出端与压缩空气存储罐12连接，混合射流装置40的进气端与压缩空气存储罐12连接。

根据本实用新型的实施例，该曝气系统设置在污水处理厂中，空气压缩机11的输出端与压缩空气存储罐12的进气端连接，在控制装置20控制空气压缩机11运行来压缩空气时，输出的压缩空气可以存储到压缩空气存储罐12。压缩空气存储罐12的出气端与混合射流装置40的进气端连接，用于向混合射流装置40提供压缩空气，使混合射流装置40可以将压缩空气排入曝气池30进行曝气，从而实现提高曝气效果的目的。

由于污水处理厂主要以地区电网供电为主，而电价则根据地区电网的负荷变化情况，将每天24小时划分为高峰、平段、低谷等多个时段，各时段分别制定不同的电价水平，用于鼓励用电客户合理安排用电时间。基于此，优选地，可以利用本实施例的曝气系统来提高曝气效果的同时，进行削峰填谷，来提高电力资源的利用效率。在谷电时间段电价较低时，利用空气压缩机11来压缩空气并存储；在峰电时间段电价较高时，利用存储的压缩空气进行曝气，降低地区电网负荷，并降低曝气环节的运行成本，进而降低污水处理厂的运行成本。

具体地，控制装置20根据时间和/或电价信息控制空气压缩机11和混合射流装置40的工作启停状态。

例如，控制装置20中设置有根据地区电网对应的峰电时间段和谷电时间段，对空气压缩机11的运行进行控制的控制方式。在谷电时间段，电价较低，此时控制装置20控制空气压缩机11运行，来存储压缩空气；并禁止压缩空气存储罐12向混合射流装置40输送压缩空气，使混合射流装置40停止工作；在峰电时间段，电价较高，此时控制装置20控制空气压缩机11停止运行，并控制压缩空气存储罐12向混合射流装置40输送压缩空气，利用混合射流装置40将压缩空气排入曝气池30进行曝气，此时不消耗外部的电能，可以避免使用价格较高的电能，并降低地区电网的负荷。

或者，控制装置20实时获取的地区电网的电价信息，并根据获取的电价高低信息来控制空气压缩机11和混合射流装置40是否运行。

本实施例中，该曝气系统还包括曝气装置31，曝气装置31与曝气池30连接，控制装置20与曝气装置31的控制端连接。曝气装置31与混合射流装置40相配合，在混合射流装置40不运行时能够运行并进行曝气，保证曝气池30正常进行污水处理工艺流程的曝气环节。曝气装置31可以直接利用空气进行曝气，具体可以为鼓风机、射流曝气器等设备。

进一步地，控制装置20根据时间和/电价信息控制空气压缩机11、混合射流装置40和曝气装置31的工作启停状态。

例如，在谷电时间段，地区电网的电价较低，控制装置20控制空气压缩机11运行，将压缩空气存储到压缩空气存储罐12中。同时，控制装置20还可以控制曝气装置31利用低价电运行，使曝气池30正常进行曝气环节，以保证污水处理工艺流程的正常进行。即在低价电时间段，控制装置20可以控制曝气装置31工作，空气压缩机11工作以存储压缩空气，混合射流装置40可部分地工作或者不工作。

再例如，在峰电时间段，地区电网的电价较高，控制装置20控制空气压缩机11停止运行。控制装置20可以控制混合射流装置40运行，利用压缩空气存储罐12中存储的压缩空气进行曝气。即在高价电时间段，控制装置20可以控制曝气装置31不工作，空气压缩机11不工作，混合射流装置40使用压缩空气工作。

上述控制方式仅仅是一种优选的方案，本实施例的对空气压缩机11、混合射流装置40和曝气装置31的控制方式并不限于上述的具体方式。

此外，优选地，控制装置20还与污水处理厂的污水处理控制系统50连接，用于从污水处理控制系统50获取曝气池30的曝气需求信息，并根据获取的曝气需求信息控制混合射流装置40和曝气装置31的工作启停状态。

具体地，若控制装置20获得曝气池30需要曝气的信息，则控制混合射流装置40和曝气装置31中的至少一个工作；若控制装置获得曝气池30不需要曝气的信息，则控制混合射流装置40和曝气装置31均不工作。

优选地，压缩空气存储罐12与混合射流装置40之间的连接管路上设置有电动阀13，控制装置20与电动阀13连接。

具体地，控制装置20通过控制电动阀13的通断，来实现对混合射流装置40是否运行的控制。在谷电时间段，控制装置20可以通过控制电动阀13断开，控制混合射流装置40停止运行。在峰电时间段，控制装置20可以控制电动阀13导通，使混合射流装置40运行，利用压缩空气存储罐12输出的压缩空气进行曝气。

而且，控制装置20还可以通过电动阀13，控制压缩空气存储罐12输出压缩空气的流量，进而调整混合射流装置40的工作效率，适应曝气池30所需不同效率的曝气环节。

更优地，压缩空气存储罐12上设置有压力检测装置14，控制装置20与压力检测装置14连接，并根据压力检测装置14检测的压力值控制电动阀13的通断和流量。

具体地，压力检测装置14用于通过检测压缩空气存储罐12中压力值，来检测压缩空气存储罐12中压缩空气的存储量。若压力检测装置14检测到的压力值大于预设值时，则确定压缩空气存储罐12中存储有较多的压缩空气，控制装置20可以控制电动阀13导通，使混合射流装置40利用压缩空气进行曝气。若压力检测装置14检测到的压力值不大于预设值时，则确定压缩空气存储罐12中压缩空气的存储量不足，控制装置20控制电动阀13断开，控制混合射流装置40停止运行。若此时曝气池30需要进行曝气，则控制装置20控制曝气装置31运行进行曝气。

本实施例中，混合射流装置40优选为非耗电类型的设备，混合射流装置40只需要消耗压缩空气进行曝气，可以节省电量，有效降低曝气环节的运行成本。

具体地，混合射流装置40包括文丘里管。压缩空气存储罐12的出气端与文丘里管连接，并将压缩空气输出到文丘里管，由文丘里管将压缩空气输送到曝气池30进行曝气。在压缩空气经过文丘里管的过程中，压缩空气在文丘里管内转化为高速喷射气体，使文丘里管内形成负压，可以吸收外界环境中的空气。吸入文丘里管的外界空气与文丘里管内高速流动的压缩空气混合，由文丘里管排入到曝气池30进行曝气。在此曝气过程中，文丘里管可以吸入大量外界空气，增加曝气量，从而提高曝气效果。

可选地，如图2所示，文丘里管包括气室42、收缩段43、平直段44和扩散段45(其中，气室42与收缩段43形成一体)。气室42上设置有吸气管46，气室42与喷嘴41连接。

压缩空气存储罐12的出气端可以通过喷嘴41与文丘里管的气室42连接，喷嘴41可视为文丘里管的进气端；吸气管46可视为文丘里管的另一进气端。在压缩空气由喷嘴41喷射入文丘里管的气室42后，压缩空气在流过收缩段43时，流速得到增大，气室42内形成负压，则气室42从外界吸收空气。气室42外界的空气经过吸气管46进入气室42后，与喷嘴41喷出的压缩空气在气室42和平直段44混合后，经扩散段45喷入曝气池30。

值得说明的是，混合射流装置40不限于上述结构形式的文丘立管射流机构，也可以为其他形式的文丘里管射流机构。而且，本实用新型的曝气系统的混合射流装置40也不限于上述的非耗电类型的设备，在其他实施例中，混合射流装置40还可以为鼓风机、射流曝气器等耗电类型的设备。

在实际的应用场景中，在将该曝气系统应用至污水处理厂时，上述混合射流装置40和曝气装置31的数量可以为一台或多台，具体根据曝气池30所需的曝气量确定。而且，各混合射流装置40的输出端以及曝气装置31的输出端连接有布气设备32，方便空气与曝气池30中污水中的有机物及微生物充分接触，保证曝气效果。

本实用新型的实施例的曝气系统具有如下优点：

通过在污水处理厂中设置压缩空气源向混合射流装置提供压缩空气，利用压缩空气进行曝气，有效提高了曝气环节的曝气效果；而且，在曝气过程中，混合射流装置可以吸收大量外界空气与压缩空气混合后用于曝气，有效增加了曝气量，进一步提高了曝气效果。

进一步地，通过空气压缩机和压缩空气存储罐来实现压缩空气源，利用空气压缩机来压缩空气，并存储压缩空气用于污水处理的曝气环节，可以利用低价谷电来存储压缩空气，在高价峰电时利用存储的压缩空气进行曝气，可以有效提高电力资源的利用率，并降低污水处理厂的运行成本。

进一步地，通过设置与压缩空气存储罐连通的混合射流装置和曝气装置，根据曝气需求、时间和/或电价需求等条件，综合控制空气压缩机、混合射流装置和曝气装置工作，可以满足所有的耗电操作仅在低价谷电进行，同时在高电价的时间段也不用中断曝气操作，有效地降低了污水处理厂的运行成本。

需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个部件拆分为更多部件，也可将两个或多个部件或者部件的部分操作组合成新的部件，以实现本实用新型的目的。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。