一种可降低运行能耗的地下污水厂通风曝气系统的制作方法

本实用新型属于污水处理
技术领域：
，具体涉及一种可降低运行能耗的地下污水厂通风曝气系统。
背景技术：
：随着我国经济与社会的发展，生态文明建设已成为我国最重要的发展模式之一，城市污水处理设施作为生态文明建设的重要内容，其设计标准和建设理念也在不断提高和转变。传统的地上式污水处理厂虽然能够满足出水水质要求，但却需要占用大量的土地资源，同时恶臭、噪声、污泥等问题又与绿色发展的理念背道而驰。随着水处理技术水平和地下空间开发技术的迅速发展，具有生态化与集约化特点的地下污水厂迅速得到国内广泛的关注。地下污水厂是将各处理构筑物和辅助建筑物整体或部分设置于地面以下的空间，各处理构筑物多采用集约化的思路进行优化设计和布置，并选用占地小、效果好的构筑物形式，使得地下污水厂占地空间较小、处理效果较好；结合地下空间换气采用更具针对性的臭气收集处理方法，运行人员可在地下空间内进行日常巡视、操作和维护等生产工作；地下污水厂多采用相对封闭的地下箱体，这样大大减少了噪声的污染；地面上可设计为亲水景观公园或者绿化休闲公园，增加了地下污水厂的景观性和生态功能。但是，地下污水厂的高能耗问题值得关注，除了用于削减有机污染物的曝气设备所需能耗外，地下污水厂属于地下空间建筑，还需要设置送排风设备，两者能耗约占全厂能耗的20％～25％。地下污水厂的能耗问题关乎到水厂的运行成本，较高的运行成本以及投资成本使得地下污水厂不具备成本优势。同时，地下污水厂的地上空间除了办公用房以外，还包括有：大型设备的吊装孔、各个防火分区的逃生口、送排风系统的进排风口、鼓风机房进风塔以及除臭系统的排风塔等等，这使得地上空间的可绿化率较低，地面景观提升有限。因此，为了突显地下污水厂的优势与特点，需要解决的一个技术问题就是：如何在保障出水水质满足国家或地方高标准要求的条件下，降低地下污水厂的运行成本，并且能够提升地下空间利用率。技术实现要素：针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种可降低运行能耗的地下污水厂通风曝气系统，将地下污水厂通风系统与鼓风曝气系统集约化设计，有效整合地下污水厂通风与鼓风曝气系统，降低排风系统能耗，解决现有的通风系统能耗高且占用空间大的问题。为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：一种可降低运行能耗的地下污水厂通风曝气系统，包括用于对地下空间进行通风置气的送风系统、用于向曝气池提供氧气的鼓风曝气系统、用于对产生的臭气进行处理的除臭系统和用于排放地下空间内废气的排风系统，所述的送风系统通过送风管与所在防火分区的进风口连通，所述的排风系统通过排风管与所在防火分区的排风口连通；所述的鼓风曝气系统通过进风管道与所在防火分区大空间连通，通过曝气管与曝气池连通；所述的除臭系统通过臭气收集管道与尾气排放风塔连通。具体的，所述的送风系统包括送风井、送风风机和送风管，送风井的顶部位于地面上，送风管的一端连接在送风井的底部，送风管的另一端连接在防火分区的进风口处，并设置有多个分支进行送风，所述的送风风机设置在靠近送风井处的送风管上。具体的，所述的鼓风曝气系统包括进风走廊、消音百叶、进风管道、鼓风机、曝气管和曝气池，所述的进风走廊设置在防火分区中，进风走廊的进风口处设置有消音百叶，进风走廊的出风口与曝气管之间通过进风管道连接，所述的鼓风机设置在进风管道上，曝气管的末端设置在曝气池底部。具体的，所述的除臭系统包括臭气处理装置、尾气排放风塔和臭气收集风管，所述的臭气收集风管的一端与曝气池和非曝气池的水面上部空间连接，臭气收集风管的另一端与臭气处理装置的进气口连接，臭气处理装置的出气口与尾气排放风塔连接，尾气排放风塔的顶部设置在地面上。具体的，所述的排风系统包括排风管、排风风机和排风井，排风管分散布置在防火分区各个空间内，排风管的另一端连接在排风井的底部，所述的排风风机设置在靠近排风井处的排风管上，所述的排风井的顶部设置在地面上。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过将地下污水厂的送风系统与鼓风曝气系统集约化的设计，取消了传统污水厂中鼓风曝气系统中的鼓风机房进风塔，减少厂区地面开孔，进一步提升厂区地面景观效果；同时利用防火分区内的流动空气为鼓风曝气系统的鼓风机供气，减少了排风风机的设计排风量，降低了排风风机的功耗，减少了污水厂的运行成本；此外，通过本实用新型使得地下空间内风管布置更加集约化，有效节约地下污水厂内空间，从而减小空间体积，降低建设成本。本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明图1是本实用新型的系统整体结构示意图。图2是气体流动示意图。图中各标号表示为：1-送风系统，2-鼓风曝气系统，3-除臭系统，4-排风系统，5-防火分区；11-送风井，12-送风风机，13-送风管；21-进风走廊，22-消音百叶，23-进风管道，24-鼓风机，25-曝气管，26-曝气池；31-臭气处理装置，32-尾气排放风塔，33-臭气收集风管，34-非曝气池；41-排风管，42-排风风机，43-排风井。以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。具体实施方式以下给出本实用新型的具体实施方式，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指以相应附图的图面为基准定义的。如图1所示，本实用新型公开了一种可降低运行能耗的地下污水厂通风曝气系统，该系统包括：送风系统1、鼓风曝气系统2、除臭系统3、排风系统4。地下污水处理厂的地下空间一般分为负一层和负二层两层空间，负一层空间分割有多个防火分区，负二层空间设置污水处理池，负二层和负一层之间的楼板上设置有多个供上下两个空间内空气流动的开孔，用于从防火分区大空间向非曝气池和曝气池补充除臭所需气量。其中，送风系统1是对地下空间进行通风置气、消除预热、余湿和进行污染物浓度控制，为地下空间提供新鲜空气以及鼓风机房、配电室等所需的冷却风，与排风系统4共同运行以达到地方空间通风换热的目的。具体的，送风系统1包括送风井11、送风风机12和送风管13，送风井11的顶部位于地面上，送风管13的一端连接在送风井11的底部，送风管的另一端连接在防火分区5的进风口处，并设置有多个分支，送风风机12设置在靠近送风井处的送风管13上。送风风机12从送风井11抽取总送风量q，并通过送风管13输送风量，这些风量主要用于所在防火分区所需的空间换气量q1，同时满足鼓风机房所需的冷却风量q2、曝气池26所需曝气风量q3、曝气池26上部空间所需的补风量q4、非曝气池34上部空间所需的补风量q5、富余风量q6，因此q1＝q2+q3+q4+q5+q6。空间换气量q1满足防火分区不小于6次/h换气量，鼓风机房所需的冷却风量q2与鼓风机散热量有关，曝气池26和非曝气池34上部空间所需的补风量q4、q5与除臭要求有关。为了保持所在防火分区内的负气压环境，q≥80％×q1。鼓风曝气系统2用于向曝气池提供空气，主要包括进风走廊21、消音百叶22、进风管道23、鼓风机24、曝气管25和曝气池26，如图1所示，进风走廊21设置在防火分区5中，进风走廊21的进风口处设置有消音百叶22，进风走廊21的出风口与曝气管25之间通过进风管道23连接，所述的鼓风机24设置在进风管道23上，曝气管25的末端设置在曝气池26底部。进入防火分区5的总风量部分通过消音百叶22消音后，进入进风走廊21，然后通过进风管道23以及鼓风机24从进风走廊21中抽取空气并进行加压，再通过曝气管25向曝气池26进行曝气。曝气池所需曝气量q3与曝气池的需氧量有关。除臭系统3用于收集处理水处理构筑物产生的臭气，包括臭气处理装置31、尾气排放风塔32、臭气收集风管33和非曝气池34，臭气收集风管33的一端与鼓风曝气系统2和非曝气池34连接，具体的，臭气收集风管33布置在曝气池26和非曝气池34的上方，曝气池上方的臭气收集风管33上设置有多个进风口，臭气收集风管33的另一端与臭气处理装置31的进气口连接，臭气处理装置31的出气口与尾气排放风塔32连接，尾气排放风塔32的顶部设置在地面上。臭气处理装置31通过除臭收集风管33收集并处理曝气池26产生的臭气量q7和非曝气池34产生的臭气量q8，最终通过尾气排放风塔32排至室外，臭气处理装置31的处理能力q9＝q7+q8，臭气量q7、q8可根据收集要求和集气方式确定。此外为了保持除臭空间的负气压环境，曝气池26所需的补风量q4≥10％×q3；非曝气池34所需的补风量q5≥80％×q8。排风系统4用于排除地下空间内的空气，包括排风管41、排风风机42和排风井43，排风管41的一端连接在防火分区5的出风口处，并设置有多个分支，排风管41的另一端连接在排风井43的底部，排风风机42设置在靠近排风井处的排风管41上，排风井43的顶部设置在地面上。通过排风风机42抽取室内所需的排风量q10，并通过排风井43向室外排出。对于所在防火分区5的地下空间来说，空间换气量q1用于鼓风机房所需的冷却风量q2、曝气池26所需曝气风量q3、曝气池26上部空间所需的补风量q4、非曝气池34上部空间所需的补风量q5、富余风量q6，因曝气池26所需曝气风量q3、曝气池26上部空间所需的补风量q4、非曝气池34上部空间所需的补风量q5均通过除臭系统处理后排放，因此排风量q10＝q2+q6。具体实施案例：西北某地下污水厂工程总规模10万m3/d，采用改良a2o+mbr处理工艺，地下箱体分为两层。负一层的鼓风机房向生物池与膜池曝气，除臭系统根据不同种类的处理构筑物进行划分，负二层的生物池设有单独的除臭系统。防火分区按照≤2000m2进行划分，鼓风机房所在的防火分区与防烟分区一致，设有独立的送排风系统和排烟系统，排风系统与排烟系统共用一套设备。整个通风系统正常运行工况下的各系统的设计风量如表1所示：表1正常运行工况下通风系统设计风量总送风量q115200m3/h空间换气量q1144000m3/h冷却风量q245457m3/h曝气池曝气风量q369600m3/h曝气池补风量q46960m3/h非曝气池补风量q515552m3/h富余风量q66431m3/h曝气池臭气量q776560m3/h非曝气池臭气量q819440m3/h臭气处理总量q996000m3/h排风机排风量q1051888m3/h根据上述工况条件下计算出的送排风量，选择消防离心柜式双速风机，与将通风系统与鼓风曝气系统相独立的传统设计进行比较可以看出，使用本实用新型的系统，排风系统设计风量可减小约64％，风机能耗可降低约70％，表2为本实用新型系统和传统设计系统的送排风系统参数比较。表2送排风系统参数比较从结构上来看，本实用新型能够简化地下污水厂内的空气管线系统，避免更多的管线交叉，节省空气管线占地，并且能够减少出地面的风井或风塔，地面上更加整洁；从经济成本上来看，本实用新型降低了排风系统的功耗，节省了运行成本。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，只要其不违背本实用新型的思想，同样应当视其为本实用新型所公开的内容。当前第1页12