申请日2019.07.19
公开(公告)日2019.09.10
IPC分类号C02F3/02; C02F7/00
摘要
本发明公开了一种处理黏胶纤维废水用新型射流曝气器，包括主体、废水分配室、空气分配室和射流喷嘴。废水分配室和空气分配室分别位于主体内下方和上方，废水分配室底部连接有废水入口管，废水入口管靠近主体一端设有弯管;空气分配室上方连接有空气入口管，空气入口管内设有气旋发生器，射流喷嘴包括均匀设置在主体四周并且与废水分配室、空气分配室分别贯通连接的混合管，设置在混合管内的螺旋状混流管以及连接在混合管外端的喷射嘴。本发明的射流曝气器应用于黏胶纤维废水处理中具有能耗低、氧气溶解率高、避免发生池底沉积和堵塞现象等优点，具有潜在的应用前景。
权利要求书
1.一种处理黏胶纤维废水用新型射流曝气器，其特征在于，主要包括主体(1)、废水分配室(2)、空气分配室(3)和射流喷嘴(4)，
所述废水分配室(2)和空气分配室(3)分别位于所述主体(1)内下方和上方;所述废水分配室(2)底部连接有废水入口管(12)，所述废水入口管(12)靠近主体(1)一端设有可以使水流形成螺旋水流的弯管(121);所述空气分配室(3)上方连接有空气入口管(13)，所述空气入口管(13)内设有可以使进入空气形成螺旋气流的气旋发生器(131);
所述射流喷嘴(4)包括均匀设置在主体(1)四周并且与废水分配室(2)、空气分配室(3)分别贯通连接的混合管(41)，设置在混合管(41)内用于将进入混合管(41)内的空气与废水螺旋混合的螺旋状混流管(42)以及连接在混合管(41)外端用于将混合流体喷射的喷射嘴(43);
所述混合管(41)内端头与废水分配室(2)相通，混合管(41)侧壁通过通道与空气分配室(3)相通。
2.根据权利要求1所述的一种处理黏胶纤维废水用新型射流曝气器，其特征在于，所述主体(1)、废水分配室(2)和射流喷嘴(4)与废水接触内壁上均涂有防蚀阻垢涂层。
3.根据权利要求1所述的一种处理黏胶纤维废水用新型射流曝气器，其特征在于，所述弯管(121)的弯曲角度为60-90°。
4.根据权利要求1所述的一种处理黏胶纤维废水用新型射流曝气器，其特征在于，所述气旋发生器(131)包括与空气入口管(13)内壁固定用于将气旋发生器(131)固定在空气入口管(13)内部的固定环(1311)，还包括通过固定杆(1312)与固定环(1311)内侧固定的转轴(1313)以及活动安装在转轴(1313)上的叶轮(1314)，气流通过叶轮(1314)，带动叶轮(1314)在转轴(1313)上旋转，使气流形成螺旋气流。
5.根据权利要求1所述的一种处理黏胶纤维废水用新型射流曝气器，其特征在于，所述喷流射嘴(4)方向斜向下，且与水平面角度为15-25°，喷射时水流朝向池底，用于防止池底沉积的发生。
6.如权利要求1所述的一种处理黏胶纤维废水用新型射流曝气器的射流曝气方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
S1：使用提升泵将预处理好的黏胶纤维废水经废水入口管(12)提升至废水分配室(2)内，黏胶纤维废水在废水入口管(12)流动时通过弯管(121)产生离心力，形成高速螺旋水流进入混合管(41);
S2：废水流入混合管(41)后，在空气分配室(3)内形成负压，将空气入口管(13)入口的低压空气吸入，被吸入的空气通过气旋发生器(131)时，带动叶轮(1314)旋转，使吸入的空气形成螺旋气流进入空气分配室(3)内，并被负压吸入混合管(41);
S3：螺旋水流与螺旋气流进入混合管(41)内的混流管(42)内进行混合，混合后在呈螺旋状的混流管(42)内持续混合，在压力的作用下，混流管(42)内的螺旋水流、螺旋气流互相剪切，使空气中的氧充分溶解在水流中;
S4：混合流体在压力的作用下通过喷射嘴(43)倾斜向下高速喷出，对废水池底的沉积物进行高速冲击，混合流体中的空气和溶解氧缓慢上升，上升过程中被废水池中的废水溶解吸收，完成曝气操作。
7.根据权利要求1所述的一种处理黏胶纤维废水用新型射流曝气器，其特征在于，所述喷流射嘴(4)方向斜向下。
说明书
一种处理黏胶纤维废水用新型射流曝气器
技术领域
本发明属于工业废水处理器械技术领域，具体是涉及一种处理黏胶纤维废水用新型射流曝气器。
背景技术
近年来，以廉价且丰富的竹、木、棉等天然纤维为原料，经水解、蒸煮、漂白、酸处理、碱浴等系列工艺制备人造纤维产品规模越来越大，给社会带来了巨大的经济效益。然而规模化所带来的环境压力也会随之增加，污染形势也日益严峻，其中以生产过程产生的高悬浮物、高色度、高COD与BOD、高锌的黏胶纤维废水表现最为突出。这些废水直接排放不仅会破坏周边生态环境，同时还会影响周围居民的生活环境和身体健康。为此，我国陆续出台了更加严格的法律法规限制此类废水的排放。因此，采取适当的方法处理黏胶纤维废水对适用新的环保规定以及促进人造纤维行业发展具有重要意义。
其中，好氧生化处理工艺因其处理效果好、稳定高、运行成本低等优点，在黏胶纤维废水处理过程中颇受青睐。同时，好氧生化处理工艺运行过程中，通常需要进行曝气增氧操作。曝气不仅能使池中液体与空气接触充氧，还能搅动液体，加速空气中的氧向液体中转移。此外，还能防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物及溶解氧接触，使废水中有机物充分氧化分解。然而微孔曝气器等传统曝气器应用于黏胶纤维废水处理中存在易堵塞、结垢(黏胶纤维废水粘度较好且含有较高的悬浮物、存在硫酸钙等易结垢物质)、充氧效率低、易沉积等问题，大大增加了运行成本。因此，亟需开发一种处理黏胶纤维废水用新型曝气器。
射流曝气器具有不易堵塞、运行稳定、充氧效率高等优点，广泛应用于皮革、制浆造纸、化工、医药、石化及食品加工等领域的污水处理中。然而，目前关于处理黏胶纤维废水用专属射流曝气器报道较少，难以满足市场应用需求。为此，针对黏胶纤维废水特点，设计一种处理黏胶纤维废水用新型射流曝气器具有潜在应用前景。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供了一种处理黏胶纤维废水用新型射流曝气器。
本发明的技术方案是：一种处理黏胶纤维废水用新型射流曝气器，主要包括主体、废水分配室、空气分配室和射流喷嘴，
所述废水分配室和空气分配室分别位于所述主体内下方和上方;所述废水分配室底部连接有废水入口管，所述废水入口管靠近主体一端设有可以使水流形成螺旋水流的弯管;所述空气分配室上方连接有空气入口管，所述空气入口管内设有可以使进入空气形成螺旋气流的气旋发生器;
所述射流喷嘴包括均匀设置在主体四周并且与废水分配室、空气分配室分别贯通连接的混合管，设置在混合管内用于将进入混合管内的空气与废水螺旋混合的螺旋状混流管以及连接在混合管外端用于将混合流体喷射的喷射嘴;
所述混合管内端头与废水分配室相通，混合管侧壁通过通道与空气分配室相通。
进一步地，所述主体、废水分配室和射流喷嘴与废水接触内壁上均涂有防蚀阻垢涂层，防蚀阻垢涂层可以避免与废水接触的装置内壁被废水中的腐蚀物质腐蚀，并且可以避免装置内壁上形成水垢，阻隔水流的流通。
优选地，所述弯管的弯曲角度为60-90°，可以根据水流螺旋强度的需求调整弯管的弯曲角度，满足多种情况使用。
进一步地，所述气旋发生器包括与空气入口管内壁固定用于将气旋发生器固定在空气入口管内部的固定环，还包括通过固定杆与固定环内侧固定的转轴以及活动安装在转轴上的叶轮，气流通过叶轮，带动叶轮在转轴上旋转，使气流形成螺旋气流，螺旋气流可以增强空气与水流的混合效果，使更多的氧气溶解于水流中。
进一步地，所述喷流射嘴方向斜向下，且与水平面角度为15-25°，喷射时水流朝向池底，用于防止池底沉积的发生。
进一步地，所述喷射嘴内部呈锥形，且锥形喷射嘴的小口位于外端，用于使混合流体形成压力混合冲击流体，增强冲击力可以增强对池底沉积物的冲击强度，并且提高氧气在水中的溶解率。
利用上述的一种处理黏胶纤维废水用新型射流曝气器的射流曝气方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
S1：使用提升泵将预处理好的黏胶纤维废水经废水入口管提升至废水分配室内，黏胶纤维废水在废水入口管流动时通过弯管产生离心力，形成高速螺旋水流进入混合管;
S2：废水流入混合管后，在空气分配室内形成负压，将空气入口管入口的低压空气吸入，被吸入的空气通过气旋发生器时，带动叶轮旋转，使吸入的空气形成螺旋气流进入空气分配室内，并被负压吸入混合管;
S3：螺旋水流与螺旋气流进入混合管内的混流管内进行混合，混合后在呈螺旋状的混流管内持续混合，在压力的作用下，混流管内的螺旋水流、螺旋气流互相剪切，使空气中的氧充分溶解在水流中;
S4：混合流体在压力的作用下通过喷射嘴倾斜向下高速喷出，对废水池底的沉积物进行高速冲击，混合流体中的空气和溶解氧缓慢上升，上升过程中被废水池中的废水溶解吸收，完成曝气操作。
本发明的有益效果为：本发明提供的一种处理黏胶纤维废水用新型射流曝气器，通过在废水入口管的中部设置弯管，从而使废水水流经过弯管时产生离心力形成螺旋水流，通过在空气入口管内设置气旋发生器，从而使空气经过空气入口管时形成螺旋气流，螺旋气流进入射流喷嘴时形成负压将螺旋气体吸入射流喷嘴内进行混合，有利于螺旋水流和螺旋气流在混流管内进行充分混合，使空气中的氧气充分溶解在水流中，并切割成微小气泡，在压力的作用下，经锥形喷射嘴加压喷出，对废水池底的沉积物进行高速冲击，混合流体中的空气和溶解氧缓慢上升，上升过程中被废水池中的废水溶解吸收，因而具有氧气溶解率高、避免发生池底沉积和堵塞现象等优点，应用于黏胶纤维废水处理过程颇具优势。
