申请日 2020.09.30
公开（公告）日 2020.12.04
IPC分类号 C02F3/28; B01F13/02
摘要
本发明针对现有技术中，采用气搅拌装置对缺氧池进行搅拌时，容易造成溶解氧超标，且只有竖向搅拌容易产生死区，污泥与水混合不充分的问题，提供一种污水处理用缺氧池气搅拌装置及搅拌方法,该装置包括封闭的气搅拌管，管壁上设置开口向上的排气孔，排气孔的上方倾斜设置导向片，由排气孔排出的气体在导向片作用下，产生横向和纵向两个运动方向，横向和纵向运动的气体带动水流横向和纵向运动，水流相互交织，消除了竖向搅拌的死区，本发明提供的缺氧池气搅拌装置，增强了污泥和水的混合度，提高了污水的处理效果，本发明提供的搅拌方法，引导气体产生横向和纵向运动，并对气搅拌管间歇供气，利用较少的气体实现良好的搅拌效果，降低溶氧量。
权利要求书
1.一种污水处理用缺氧池气搅拌装置，包括气搅拌管，所述气搅拌管为封闭管路，所述气搅拌管管壁上设置有排气孔(51)，其特征在于，当所述气搅拌管位于工作位时所述排气孔(51)的开口朝向上方，在所述排气孔(51)的开口的上方倾斜设置有导向片(6)，导向片的一端与气搅拌管的距离小于另一端与气搅拌管的距离，由所述排气孔(51)排出的气体被所述导向片阻挡。
2.如权利要求1所述的污水处理用缺氧池气搅拌装置，其特征在于，所述排气孔(51)沿所述气搅拌管的轴线方向设置在所述气搅拌管的左半壁和右半壁上，所述左半壁上的排气孔(51)与右半壁上的排气孔(51)依次相对设置或交错设置，相对设置时，两个排气孔(51)的中心线在所述气搅拌管的同一个横截面上；交错设置时，左/右半壁上的排气孔(51)与右/左半壁上的两个排气孔(51)的中间位置对应。
3.如权利要求1或2所述的污水处理用缺氧池气搅拌装置，其特征在于，所述排气孔(51)中心线与竖直面的夹角为15°-55°，所述排气孔(51)的孔径为3-8mm，沿所述气搅拌管轴线相邻的两个排气孔(51)的间距为100-500mm,左半壁上的排气孔(51)对应的导向片(6)的倾斜方向一致，右半壁上的排气孔(51)对应的导向片(6)的倾斜方向一致且与左半壁上导向片(6)的倾斜方向相反。
4.如权利要求1或3所述的污水处理用缺氧池气搅拌装置，其特征在于，所述气搅拌管包括主管(4)和支管(5)，所述主管(4)一端封闭，另一端通过进气管(2)与气源相通，所述支管(5设置在所述主管(4)侧面，一端和所述主管(4)连通，另一端封闭，所述排气孔(51)设置在所述支管(5)管壁上，各所述支管的管中心线位于同一平面内；或者，所述气搅拌管包括环形管，所述环形管通过进气管(2)与气源相通，所述环形管的空腔中设置有连通管件，所述连通管件与所述环形管连通。
5.如权利要求4所述的污水处理用缺氧池气搅拌装置，其特征在于，所述主管(4)上设置开口向下的排泥口一(41)，所述排泥口一(41)沿所述主管(4)的长度方向设置，所述排泥口的开口方向与所述排气孔的开口方向反向设置且大于排气孔的开口大小；或，所述主管(4)上设置有所述排泥口一(41)的位置的横截面呈底部敞口的倒U型。
6.如权利要求4或5所述的污水处理用缺氧池气搅拌装置，其特征在于，在气搅拌管的下方管壁上与相邻两个排气孔之间的位置相对应设置有开口向下的排泥口二(52)。
7.如权利要求4或5所述的污水处理用缺氧池气搅拌装置，其特征在于，所述进气管(2)靠近压缩空气气源的一端设置有电磁阀(1)，通过所述电磁阀(1)控制进气管(2)间歇性开启和关闭,当电磁阀开启时，污泥与水开始混合，当电磁阀关闭后，污泥和水停止混合并分离，污泥和水完全分离时或完全分离前再次开启电磁阀。
8.一种缺氧池气搅拌方法，其特征在于，使从气搅拌管的出气孔内排出的气体作横向和竖向流动，在横向和竖向两个方向上对污水进行搅拌。
9.如权利要求8所述的缺氧池气搅拌方法，其特征在于，间歇向缺氧池内充气，当污泥和水混合后停止充气，当污泥和水要完全分离前再次充气，反复间歇充气，保持污泥和水处于混合状态。
10.如权利要求9所述的缺氧池气搅拌方法，其特征在于，所述排气孔的直径为3-8mm，排气孔的中心距为100-500mm，充气压力为排气孔所处水位的水压的1-2.5倍，充气1-5分钟间歇15-30分钟，气搅拌管内的进气量为0.01-0.05m3/㎡*min。
11.如权利要求9所述的缺氧池气搅拌方法，其特征在于，当需要排出气搅拌管内淤泥时，在气搅拌管下方设置排泥口，排泥口的大小大于出气孔的直径，向气搅拌管内充入大于工作气压的压力，使淤泥从位于气搅拌管下方的排泥口排出；所述排泥口的直径为15-25mm，多个排泥口间隔设置在气搅拌管的下方管壁上或，在每段气搅拌管上沿每段气搅拌管的长度设置呈敞口型的排泥口。
说明书
污水处理用缺氧池气搅拌装置及搅拌方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种污水处理用缺氧池气搅拌装置及搅拌方法。
背景技术
目前，国内一体化处理设备中，污水处理生化部分主要分为厌氧池、缺氧池、好氧池，为了使水质更加均匀，防止生化污泥沉积池底，影响处理效果，各种池体均需要进行搅拌。缺氧池的溶解氧含量为0.2-0.5mg/L，在进行污水处理时，通常采用机械搅拌装置和气体搅拌装置对缺氧池内的水进行搅拌，采用机械搅拌装置搅拌时，一般采用潜水搅拌器，但是由于一体化设备池体容积较小，市场上没有匹配的小型的潜水搅拌设备，现有搅拌设备额定功率远高于使用要求，该搅拌装置不仅价格高，额定功率大，而且增加了不必要的电能消耗，运动成本高昂，且水下作业电机故障率高，使用寿命短。采用气搅拌装置进行搅拌时，通过气搅拌管路向水下通气实现对水的搅拌，他的工作原理如下：由于池底液体压力大于池体上部液体的压力，当向池底通气时气体由池底向上运动，气体在向上运动的过程中气泡不断增大或破裂，带动水流流动，从而对池内污水进行搅拌。采用气体搅拌装置进行搅拌时，由于需各池内充入空气，因此虽然可以节约能耗，降低成本，但是极易造成缺氧池中的溶解氧超标，而且，由于气泡竖直上升，只在竖直方向上形成搅拌区，其搅拌方向单一，容易产生搅拌死区，致使污泥与水之间混合不充分，从而导致在进行污水处理时，处理效果不理想。
发明内容
本发明的目的是，针对现有技术中，采用气搅拌装置对缺氧池进行搅拌时，容易造成缺氧池中的溶解氧超标，而且，气体只能进行竖向搅拌，污泥与水之间混合不充分，从而导致对污水进行处理时，处理效果不理想的问题，提供一种污水处理用缺氧池气搅拌装置及搅拌方法。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
一种污水处理用缺氧池气搅拌装置，包括气搅拌管，气搅拌管为封闭管路，气搅拌管管壁上设置有排气孔，当气搅拌管位于工作位时排气孔的开口朝向上方，在排气孔的开口的上方倾斜设置有导向片，导向片的一端与气搅拌管的距离小于另一端与气搅拌管的距离，由排气孔排出的气体被导向片阻挡；
排气孔沿气搅拌管的轴线方向设置在气搅拌管的左半壁和右半壁上，左半壁上的排气孔与右半壁上的排气孔依次相对设置或交错设置，相对设置时，两个排气孔的中心线在气搅拌管的同一个横截面上；交错设置时，左/右半壁上的排气孔与右/左半壁上的两个排气孔的中间位置对应；
排气孔中心线与竖直面的夹角为15°-55°，排气孔的孔径为3-8mm，沿气搅拌管轴线相邻的两个排气孔的间距为100-500mm,左半壁上的排气孔对应的导向片的倾斜方向一致，右半壁上的排气孔对应的导向片的倾斜方向一致且与左半壁上导向片的倾斜方向相反；
气搅拌管包括主管和支管，主管一端封闭，另一端通过进气管与气源相通，支管设置在主管侧面，一端和主管连通，另一端封闭，排气孔设置在支管管壁上，各支管的管中心线位于同一平面内；或者，气搅拌管包括环形管，环形管通过进气管气源相通，环形管的空腔中设置有连通管件，连通管件与环形管连通；
主管上设置开口向下的排泥口一，排泥口一沿主管的长度方向设置，排泥口的开口方向与排气孔的开口方向反向设置且大于排气孔的开口大小；或，主管上设置有排泥口一的位置的横截面呈底部敞口的倒U型；
在气搅拌管的下方管壁上与相邻两个排气孔之间的位置相对应设置有开口向下的排泥口二；
进气管靠近压缩空气气源的一端设置有电磁阀，通过电磁阀控制进气管间歇性开启和关闭,当电磁阀开启时，污泥与水开始混合，当电磁阀关闭后，污泥和水停止混合并分离，污泥和水完全分离时或完全分离前再次开启电磁阀；
一种缺氧池气搅拌方法，使从气搅拌管的出气孔内排出的气体作横向和竖向流动，在横向和竖向两个方向上对污水进行搅拌；
间歇向缺氧池内充气，当污泥和水混合后停止充气，当污泥和水要完全分离前再次充气，反复间歇充气，保持污泥和水处于混合状态；
排气孔的直径为3-8mm，排气孔的中心距为100-500mm，充气压力为排气孔所处水位的水压的1-2.5倍，充气1-5分钟间歇15-30分钟，气搅拌管内的进气量为0.01-0.05m3/㎡*min；
当需要排出气搅拌管内淤泥时，在气搅拌管下方设置排泥口，排泥口的大小大于出气孔的直径，向气搅拌管内充入大于工作气压的压力，使淤泥从位于气搅拌管下方的排泥口排出；排泥口的直径为15-25mm，多个排泥口间隔设置在气搅拌管的下方管壁上或，在每段气搅拌管上沿每段气搅拌管的长度设置呈敞口型的排泥口。
采用本发明提供的污水处理用缺氧池气搅拌装置，由于在气搅拌管上设置了导向片，导向片倾斜设置在排气孔出口的上方，当气体由排气孔排出后，导向片阻挡了气体的上升路径，改变了气体的上升轨迹，在导向片作用下气体产生横向和纵向两个运动方向，横向运动的气体带动水流在一定范围内横向流动，纵向运动的气体带动水流在纵向上流动，这样，在竖向搅拌区之间贯穿了横向搅拌区，横向流动的水流和纵向流动的水流相互交织，将污泥和水充分搅动起来，消除了竖向搅拌区域的死区，增强了污泥和水的搅拌均匀度，提高了污水的处理效果。
采用本发明提供的搅拌方法，对搅拌气体的流动方向作引导，从而产生横向和纵向流动，同时对气搅拌管间歇供气，控制搅拌气体的进气量，从而实现只需要向缺氧池中通入较少的气体就可以实现良好的搅拌效果，解决了因通入气体过量而导致的溶氧量超标问题。（发明人 罗林;宋绍男 ）
