一种污水处理曝气系统的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理领域，具体涉及一种污水处理曝气系统。


背景技术：

2.随着环境保护事业的不断发展，曝气系统已成为污水处理装置中不可缺少的系统之一，对污水处理装置中曝气系统的技术要求也越来越高。曝气系统是通过曝气设备搅动污水加快空气中的氧气转移到污水中的速度，进而提高污水中氧气的含量，氧化、分解污水中的有机物。工业生产中制造的碱性污水是有害污水，如果直接排入排水管或水体，会使管道及地下构筑物遭到破坏，污染水体。
3.在现有技术中，在处理碱性污水时，常用的方法有拌合站配合有机酸和溶气释放器配合弱酸两种碱性污水水质调节方式，这两种方式存在难以同时兼顾水质调节时间和成本控制的问题。同时现有的曝气器以在曝气池底部平放为主，存在对污水的曝气处理作用效果不均，导致曝气效率不高的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型目的在于改善使用曝气装置对碱性污水的处理效果，提供一种污水处理曝气系统，解决现有技术对碱性污水水质调节时间较长和成本偏高的问题。
5.本实用新型通过下述技术方案实现：
6.一种污水处理曝气系统，包括曝气盘、曝气池和沉淀池，所述曝气池由箱体和箱体底部的椎体组成，所述箱体与椎体内部相互连通；所述沉淀池上端与所述箱体上端连通，所述沉淀池下端与所述椎体连通；所述曝气盘设于椎体的每个内侧面上，所述锥体下端接有污水进水管和第一排泥管；所述曝气盘上设有与曝气池外部相通的气体管道，气体管道上连通有用于输入二氧化碳的鼓风装置；所述沉淀池上端设有清水出水管，且底部设有第二排泥管。
7.具体地，曝气池上端连通至沉淀池上端，该连通区域为导流区；沉淀池下端连通至曝气池下端，该连通区域为回流区，所述连接形式为完全混合曝气形式，所述多组曝气器的曝气方式为鼓风曝气。第一排泥管和第二排泥管用于将长时间反应后的多余沉积污泥排出，清水出水管用于排出沉淀池内沉淀分离后的上层清液。用于通过椎体下端顶点处的污水进水管，将污水排入到曝气池中。启动鼓风装置，将二氧化碳沿着气体管道排入到曝气盘中，借助曝气盘将二氧化碳分散为气泡后混合到水中，分别生成弱酸碳酸和以金属离子与碳酸根的反应结合生成的碱式碳酸盐沉淀物，以满足弱酸中和的酸性条件需要；在曝气过程中对污水进行搅拌，使活性污泥在曝气池内处于悬浮状态，使得弱酸与污水充分接触。所述沉淀池与曝气池以完全混合曝气形式连接，即曝气池中经过曝气处理后的处理水经由导流后流入到沉淀池中，利用重力将悬浮杂质颗粒向下沉淀，经过沉淀后的清水从沉淀池上端排出，剩余含有污泥和沉淀物的污水回流至曝气池内。根据污泥的堆积周期，定期将曝气系统中的排泥管导通，排泥管用于排出额外堆积的杂质颗粒和沉淀物，排泥结束后通过排
泥管自带的横管阀门将排泥管封闭等待下一次排放。曝气池内原本残留的沉淀物、已多次反应后微生物活性减弱的污泥以及从沉淀池中回流的杂质颗粒与沉淀物，可在每隔一段工作时间后，在外部将排泥管口处的排泥阀打开，借助曝气池内水的静压力，从第一排泥管中排出；沉淀池内多出的杂质污泥和沉淀物，从沉淀池下端的第二排泥管中排出。由于本方案中与金属离子进行结合的是碳酸根离子，需要将中和反应生成的难溶于水的碱式碳酸盐以沉淀物的形式与水分离，因此本实用新型以处理主要包含有钡、钙、锰、锌、亚铁及银离子等的碱性污水为主。所述沉淀物的颜色以白色为主，少部分情况存在有淡红色和黄色。
8.进一步地，还包括水压传感器、导流管及回流管，所述沉淀池上端通过导流管与箱体上端连通，所述沉淀池下端通过回流管与椎体连通；所述导流管、回流管、第一排泥管以及第二排泥管上均设置所述水压传感器。通过水压传感器上显示的压力值来判断，在当前状态下，所述导流管、回流管及两条排泥管的水流速度是否正常。当导流管水压过高，或是回流管里的水压过低，以及当排泥管因疑似出现堵塞导致管道水压降低时，使用者能够通过水压传感器尽早地发现系统运转情况，以便及时在外部调整污水进水管的进水量，避免污水进水量过高超过曝气池和沉淀池的承载负荷，导致清水出水管的水质变差。
9.进一步地，所述箱体顶部设有开口；还包括盖板，所述盖板设于箱体顶端，所述盖板可完成箱体顶端的开启与关闭。由于弱酸与碱性污水的中和反应无额外气体生成，即箱体顶部无论是封闭还是开放状态，均不会影响处理碱性污水的中和反应本身。因此可在所述箱体顶端开口处设置盖板，打开盖板时可用于观察箱体内的中和反应情况，盖板保持关闭时可减少污水中的微生物扩散到空气中。
10.进一步地，所述沉淀池下表面设为斜面，所述第二排泥管接于沉淀池斜面的底部；所述回流管设于第二排泥管上方。将所述沉淀池的底面设为斜面且下端朝向曝气池，借助重力作用可大幅度将沉淀池底部的杂质颗粒和沉淀物引向排泥管。将所述回流管设于第二排泥管的上方，有助于将含有较多杂质颗粒及沉淀物的污水先行排出，避免微生物活性减弱的杂质污泥和中和反应沉淀物在沉淀池内过多地堆积。
11.进一步地，还包括水流量计，所述水流量计设于污水进水管及清水出水管上。所述水流量计用于测量水流的当前流速以及水流总量，即测量已处理的污水总量及已沉淀分离后的清水总量。同时通过测定的水流流速，可在刻度标尺上设置污水进水管与清水出水管在正常工作时的水流速度参考值，用于在曝气系统中因异常情况导致系统暂停工作后，根据所述水流速度参考值可以快速恢复正常工作的流速，同时结合清水出水管在恢复之后的水流速与参考值的差值大小，可判断曝气系统是否已正常恢复。
12.进一步地，所述回流管为倾斜状设置，所述回流管的上端连接于沉淀池下部，其下端连接于椎体上。即所述回流管呈倾斜状，可有效避免回流的污泥在回流管处堆积。
13.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
14.1、本方案中曝气器的曝气方向为自下而上，该曝气方向从曝气池下端的椎体四个侧壁分别朝向曝气池上端的四个侧壁，使得四个曝气盘能够同时对曝气池中同一区域的污水进行曝气工作，具有增大污泥曝气接触面积、提高曝气效果的优点；
15.2、本方案使用多组曝气器与二氧化碳配合的方式，在对碱性污水具有良好的酸碱中和处理效果的前提下，还能够大幅控制碱性污水处理成本；
16.3、本方案在使用完全混合式曝气的基础上增设了对导流、回流、排泥以及进水出
水等各管路的水流大小情况的监测，在对各个管路的监管上具有更高的效率。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
18.图1为本实用新型正视图。
19.图2为本实用新型俯视图。
20.附图中标记及对应的零部件名称：
21.1-曝气盘，2-箱体，21-椎体，22-盖板，3-导流管，4-回流管，5-鼓风装置，6-沉淀池，61-清水出水管，7-污水进水管，71第一排泥管，72-第二排泥管，8-水流量计，9-水压传感器。
具体实施方式
22.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
23.实施例1
24.如图1-图2所示，一种污水处理曝气系统，所述曝气池由箱体2和箱体底部的椎体21组成，所述箱体2与椎体21内部相互连通；所述沉淀池6上端与所述箱体2上端连通，所述沉淀池6下端与所述椎体21连通；所述曝气盘1设于椎体21的每个内侧面上，所述锥体21下端接有污水进水管7和第一排泥管71；所述曝气盘1上设有与曝气池外部相通的气体管道，气体管道上连通有用于输入二氧化碳的鼓风装置5；所述沉淀池6上端设有清水出水管61，且底部设有第二排泥管72。
25.通过椎体21下端顶点处的污水进水管7，将污水排入到曝气池中。启动鼓风装置5，将二氧化碳沿着气体管道排入到曝气盘1中，借助曝气盘1将二氧化碳分散为气泡后混合到水中，作为弱酸对碱性污水进行酸碱中和。曝气池中经过曝气处理后的处理水经由导流后流入到沉淀池6中，利用重力将悬浮杂质颗粒向下沉淀，经过沉淀后的清水从沉淀池6上端排出，剩余含有杂质颗粒和沉淀物的污水回流至曝气池内。定期打开第一排泥管71与沉淀池排泥管上的横管阀门，将排泥管道导通，曝气池内原本残留的反应沉淀物、已多次反应后微生物活性减弱的污泥以及从沉淀池6中回流的杂质颗粒与沉淀物，可从第一排泥管71中排出；沉淀池6内多出的微生物活性减弱的污泥和沉淀物，根据污泥的堆积周期，可在每隔一段工作时间后，在外部将排泥管口处的排泥阀打开，在借助沉淀池6内水的静压力之下，从沉淀池下端的第二排泥管72中排出。沉淀池6内进行沉淀分离后的上层清液从清水出水管61排出。
26.本实施例在处理碱性污水上具有多方面的良好效果：将多组曝气盘1设置在倒放的锥形体内壁上，能够明显提升曝气盘1对污水的曝气处理效率；使用二氧化碳通过曝气方式处理碱性污水，在保障成本低廉的情况下能够对碱性污水进行有效的酸碱中和；将使用二氧化碳的多组曝气器设于完全混合式曝气池中，使用沉淀分离的方式，能够高效地将碳酸中和生成的以碳酸钙为主的沉淀物从水中分离并最终通过排泥管排出。
27.在上述实施例中，曝气池与沉淀池6的导流区和回流区的设置未作具体限定，由于不便判断处理水从曝气池中导流至沉淀池6、从沉淀池6回流至曝气池的水流状态，基于此，本实施例中还包括水压传感器9、导流管3及回流管4，所述沉淀池6上端通过导流管3与箱体2上端连接；所述沉淀池6下端通过回流管4与椎体21连接；所述沉淀池6上端设有清水出水管61，且底部设有第二排泥管72；所述水压传感器9设于导流管3、回流管4、第一排泥管71及第二排泥管72上。
28.通过水压传感器9上显示的压力值来判断，在当前状态下所述导流管3、回流管4及两条排泥管的水流速度是否正常。当导流管3水压过高，或是回流管4里的水压过低，以及当排泥管因疑似出现堵塞导致管道水压降低时，使用者能够通过水压传感器9尽早发现系统运转情况，以便及时在外部暂停调整污水进水管7的进水状态，将曝气工作暂停，避免污水进水量过高后超过曝气池和沉淀池6的污水净化承载负荷，导致清水出水管61的水质变差，对排泥管进行清理后可再恢复。在具体运用中，为了调整速率平衡，优选的，可结合沉淀池6对曝气过后的处理水进行沉淀分离的平均速率，通过选用大小合适的导流管3、回流管4及第二排泥管72来调整各水流速率，使得导流管3的平均速率小于沉淀分离的速度，以进一步保障清水出水管61的水流清澈程度。通过管道的形式实现曝气处理水的导流与回流，可以单独对导流与回流的水压进行监测观察，便于进一步了解曝气池与沉淀池6中液体的流通情况。
29.进一步地，作为一种可行实施方式，本实施例中的所述箱体2顶部设有开口；还包括盖板22，所述盖板22设于箱体2顶端，所述盖板22可完成所述开口的开启与关闭。由于弱酸与碱性污水的中和反应无额外气体生成，即箱体顶部无论是封闭还是开放状态，均不会影响处理碱性污水的中和反应本身。因此可在所述箱体顶端开口处设置盖板，打开盖板时可用于观察箱体内的中和反应情况以及曝气池中的水量大小，盖板保持关闭时可减少污水中的微生物扩散到空气中。
30.在上述实施例中，由于所述沉淀池6底部形状未作限定，可能出现沉淀物长期堆积在沉淀池底部，导致难以从第二排泥管72和回流管4中排走，基于此，本实施例中还将所述沉淀池6下表面设为斜面；所述第二排泥管72接于沉淀池6斜面的底部；所述回流管4设于第二排泥管72上方。
31.所述沉淀池6的底面呈倾斜状，且其下端均朝向所述箱体2，借助重力作用可大幅度地将沉淀池6底部的污泥和沉淀物引向第二排泥管72管口处。在沉淀处理之后将上层清水通过清水出水管61排出，剩余含有少量沉淀物、杂质颗粒及活性污泥的污水通过回流管4回流至曝气池的椎体21内，与新进来的污水以及原有的污水混合液完全混合；数量较多的沉淀物及杂质污泥，借助沉淀池6内水的静压力从沉淀池6下端的第二排泥管72中排出。将所述回流管4设于第二排泥管72的上方，可将含有较多杂质颗粒及沉淀物的污水先行排出，避免过多杂质污泥和沉淀物回流到曝气池内。在重力的作用下，可大幅度地将沉淀池6底部的杂质颗粒和沉淀物排出，能够有效避免污泥和沉淀物在沉淀池6的底部堆积。作为一种实施方式，在具体运用中，优选的，可适当将沉淀池6的底面设为围绕第二排泥管72凹陷的状态，可进一步减少污泥和沉淀物在沉淀池6底部的堆积。
32.进一步地，作为一种可行实施方式，本实施例还包括水流量计8，所述水流量计8设于污水进水管7及清水出水管上61。所述水流量计8用于测量水流的当前流速以及统计水流
总量，即可以测量已处理的污水总量及已沉淀分离后的清水总量，可对曝气系统的处理污水总量进行统计。同时通过测定的水流流速，可在刻度标尺上设置污水进水管7与清水出水管61在正常工作时的水流速度参考值，用于在曝气系统中因异常情况导致系统暂停工作后，根据所述水流速度参考值可以快速恢复所述污水进水管7正常工作的流速，同时结合清水出水管61在恢复之后的水流速与参考值的差值大小，可判断曝气系统是否已正常恢复。
33.进一步地，作为一种可行实施方式，本实施例中的所述回流管4为倾斜状设置，所述回流管4的上端连接于沉淀池6下部，其下端连接于椎体21上。所述回流管呈倾斜状，可有效避免回流的污泥在回流管处堆积。
34.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。