一种具有精确射流曝气系统的污水处理系统的制作方法

本实用新型涉及城市污水处理技术领域，特别是一种具有精确射流曝气系统的污水处理系统。

背景技术：

随着我国社会经济的快速发展、国家对环保的高度重视，城镇污水处理厂的建设已成为环保所需。然而，污水处理厂属于能耗密集型产业，大量的能耗不利于节能降耗。因此，污水处理厂的优化运行显得尤为重要。

在污水处理厂运行过程中，曝气约占整个污水处理厂运行能耗的60％。目前我国曝气普遍采用人工控制曝气方式，即通过手动开启/关闭鼓风机和手动调节风机或是调节空气阀门。然而，现有的曝气方式气泡比较大，不能够使气体有效地和污水进水混合，曝气效果差，溶解氧利用率低下，能耗大。

此外，现有的人工控制曝气方式通常只有在出水水质超标的情况才改变曝气量，只要水质达标，曝气量基本保持不变，以上传统的曝气方式显然效率低下，无法准确根据水质情况及时调整曝气量。为了进一步准确曝气，降低鼓风曝气的能耗，很有必要提高溶解氧的利用效率，降低单位曝气量。而且，目前比较成熟的精确曝气控制技术可分为两种：“前反馈+反馈+生物处理模块”和“反馈调节+性能优越的硬件条件”。第一种方法是以活性污泥模型和污水处理厂历史运行数据以及在线仪表监测数据来预测曝气池所需的曝气量。第二种控制模式虽然省去前反馈环节，但该系统对阀门、鼓风机提出更高的控制能力，即要求阀门开度和鼓风机功率在最短时间内调整到曝气池所需的供气量，以达到节能目的。以上两种精确曝气控制技术只在污水水质信息及时反馈给鼓风机控制系统上做出改善，并没有在溶解氧利用率方面做出优化。如何提高氧利用率、克服人工曝气的粗犷弊端是实现降低鼓风机整体能耗的关键技术之一。

技术实现要素：

本实用新型旨在克服现有污水处理的至少一个缺陷，提供了一种具有精确射流曝气系统的污水处理系统，其在曝气时产生的气泡比较小，能够使气体有效地和污水进水混合，曝气效果好，溶解氧利用率高，能耗低，显著降低了污水处理时产生的能耗。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种具有精确射流曝气系统的污水处理系统，其特征在于，包括AAO生物池和射流曝气系统；所述AAO生物池配置成接收污水；所述射流曝气系统包括循环水泵、供风装置、风量调节阀和多个射流曝气器；

所述循环水泵的进口经由管路接收所述AAO生物池内的污水，所述循环水泵的出口经由管路与每个所述射流曝气器的进水口连通；

所述供风装置经由总管和多个支管分别与多个所述射流曝气器的进气口连通，以将空气输送入每个所述射流曝气器中；所述风量调节阀配置成调节所述供风装置的进风量或送风量；

每个所述射流曝气器设置于所述AAO生物池内，以使进入每个所述射流曝气器内的空气被进入该所述射流曝气器内的污水打散成多个气泡，然后该所述射流曝气器内的污水及污水中的多个所述气泡喷射入所述AAO生物池内的污水中。

进一步地，还包括射流曝气精确控制系统，所述射流曝气精确控制系统包括自动化层和监控层；

所述自动化层包括：进水监测仪表、生物池监测仪表、出水监测仪表、PLC控制系统和风机MCP控制系统；所述进水监测仪表、所述生物池监测仪表、所述出水监测仪表、所述风机MCP控制系统均连接于所述PLC控制系统；所述进水监测仪表配置成采集进入所述AAO生物池的污水的COD、氨氮和进水流量指标；所述出水监测仪表配置成采集流出所述AAO生物池的水的COD、氨氮和出水流量指标；所述生物池监测仪表配置成监测所述AAO生物池内的污水的溶解氧、悬浮固体浓度、酸碱度和温度指标，所述总管和每个所述支管的气体流量及气体压力，以及所述循环水泵的流量；所述风机MCP控制系统与所述供风装置和所述风量调节阀连接；

所述监控层与所述PLC控制系统连接。

进一步地，所述监控层包括：DCS仪表控制系统、AAO工艺水处理模拟软件系统，以及射流曝气设备模拟软件系统；所述DCS仪表控制系统配置成采集所述进水监测仪表、所述生物池监测仪表和所述出水监测仪表各自监测的数据；所述AAO工艺水处理模拟软件系统和所述射流曝气设备模拟软件系统均与所述DCS仪表控制系统进行数据交换。

进一步地，所述供风装置为鼓风机。

进一步地，所述风量调节阀安装于所述总管。

进一步地，多个所述射流曝气器沿所述AAO生物池长度方向和宽度方向呈多排多列式布置。

本实用新型提供的污水处理系统因为具有射流曝气系统，可在污水处理过程中，曝气时产生的气泡比较小、较细，提高了气泡在污水中的停留时间、增强氧传质速率，能够使气体有效地和污水进水混合，曝气效果好，溶解氧利用率高，能耗低，显著降低了污水处理时产生的能耗。进一步地，该污水处理系统还具有射流曝气精确控制系统，进一步降低曝气量，实现节能降耗的目的。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的具有精确射流曝气系统的污水处理系统的示意性结构图；

图2是根据本实用新型另一实施例的具有精确射流曝气系统的污水处理系统的示意性结构图。

具体实施方式

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

图1是根据本实用新型一个实施例的具有精确射流曝气系统的污水处理系统的示意性结构图。如图1所示，本实用新型实施例提供了一种具有射流曝气系统30的污水处理系统，其可包括AAO生物池20和射流曝气系统30。AAO生物池20配置成接收污水，例如AAO生物池20可直接于城市污水管道连通。射流曝气系统30可包括循环水泵31、供风装置32、风量调节阀33和多个射流曝气器34。循环水泵31的进口经由管路接收AAO生物池20内的污水，循环水泵31的出口经由管路与每个射流曝气器34的进水口连通。供风装置32经由总管和多个支管分别与多个射流曝气器34的进气口连通，以将空气输送入每个射流曝气器34中；风量调节阀33配置成调节供风装置32的进风量或送风量。每个射流曝气器34设置于AAO生物池20内，以使进入每个射流曝气器34内的空气被进入该射流曝气器34内的污水打散成多个气泡，然后该射流曝气器34内的污水及污水中的多个气泡喷射入AAO生物池内20的污水中。气泡可为微小气泡，也可称微米级气泡。

具体地，射流曝气系统30在使用时，循环水泵31使AAO生物池20内的污水进入每个射流曝气器34，供风装置32可使环境中的空气进入每个射流曝气器34。每个射流曝气器34内的喷嘴可使污水在其内高速喷出，高速喷出的水流和气流经过每个射流曝气器34内的文丘里管内充分混合后，每个射流曝气器34喷出混合后的污水和空气，以实现曝气。这样可产生微米级的气泡，气泡比较小、较细，即采用微米气泡技术，能够使气体有效地和污水进水混合，曝气效果好，溶解氧利用率高，能耗低，显著降低了污水处理时产生的能耗。且，高速气水混合液还具有搅拌功能，进一步提高氧利用率，最终实现节能降耗。

在本实用新型的一些实施例中，供风装置32优选为鼓风机。风量调节阀33可安装于总管。AAO生物池20一般呈方体型，多个射流曝气器34沿AAO生物池20长度方向和宽度方向呈多排多列式布置，以使污水内部各个地方的溶解氧量尽量均匀一致。

在本实用新型的一些实施例中，为了进一步提高曝气效果，降低能耗，如图2所示，具有射流曝气系统30的污水处理系统还可包括射流曝气精确控制系统。射流曝气精确控制系统包括自动化层和监控层。AAO生物池20和射流曝气系统30也可被称为设备层。自动化层包括：进水监测仪表41、生物池监测仪表42、出水监测仪表43、PLC控制系统45和风机MCP控制系统44。进水监测仪表41、生物池监测仪表42、出水监测仪表43、风机MCP控制系统44均连接于PLC控制系统45。进水监测仪表41配置成采集进入AAO生物池20的污水的COD、氨氮和进水流量指标。出水监测仪表43配置成采集流出AAO生物池20的水的COD、氨氮和出水流量指标。生物池监测仪表42配置成监测AAO生物池20内的污水的溶解氧(DO)、悬浮固体浓度(MLSS)、酸碱度和温度指标，总管和每个支管的气体流量及气体压力，以及循环水泵31的流量；风机MCP控制系统44与供风装置32和风量调节阀33连接。

监控层与PLC控制系统45连接。监控层可包括：DCS仪表控制系统46、AAO工艺水处理模拟软件系统47、射流曝气设备模拟软件系统48。DCS仪表控制系统46配置成采集进水监测仪表41、生物池监测仪表42和出水监测仪表43各自监测的数据。AAO工艺水处理模拟软件系统47和射流曝气设备模拟软件系统48均与DCS仪表控制系统46进行数据交换，以此实现鼓风机的节能降耗运行。

该实施例的射流曝气精确控制系统在工作时，AAO工艺水处理模拟软件系统47主要是根据进水监测仪表41监测的进水参数(COD、氨氮、进水流量指标)和AAO生物池20设计参数来计算实时需氧量。射流曝气设备模拟软件系统48主要是根据实时需氧量、总管和每个支管的气体流量及气体压力、循环水泵31的流量来计算实时曝气量，然后将运行功率指令发送到风机MCP控制系统44，以控制鼓风机的转速、风量调节阀33的开度等。在该实施例中，采用“前反馈+反馈+生物处理模块”和“反馈调节+性能优越的硬件条件”的精确曝气控制技术和微米气泡技术，不仅提高了气泡在水中的停留时间、增强氧传质速率，有效提高的氧利用效率，进一步降低曝气量，以实现节能降耗的目的。而且，发明人通过实践结果发现，该具有射流曝气系统30的污水处理系统节能降耗效果显著，相比传统污水处理中的微孔曝气降耗约32.9％。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。