申请日2013.04.03
公开(公告)日2013.06.05
IPC分类号C02F3/30; C02F3/00
摘要
本发明涉及一种曝气装置，特别是一种曝气载体及应用曝气载体的生物污水处理装置。曝气载体包括微孔薄片，框体，中间隔条，框体呈一边带有缺口的四边形结构，中间隔条中的横向隔条从缺口内通过并与横向隔条两侧的纵向隔条连接;微孔薄片连接框体和中间隔条;中间隔条与框体之间存在的间隙构成气体通道。应用曝气载体的生物污水处理装置，包括沉淀池，曝气载体，曝气载体置于沉淀池内，曝气载体的入口通过输送管与气体流量控制器连接，曝气载体的出口与尾气排放管连接。曝气气体停留在曝气载体内部，曝气载体内部的气体压强大于外侧的水压强，一旦发生破损立刻就能通过气泡的出现及时修复;实现同步去除 SS 、 BOD 、 TN 。
权利要求书
1.一种曝气载体，包括微孔薄片，框体，中间隔条，其特征在于：框体呈一边带有缺口的四边形结构，中间隔条中的横向隔条从缺口内通过并与横向隔条两侧的纵向隔条连接;其中一侧的纵向隔条置于框体内并与框体之间留有间隙，框体的两端面分别通过微孔薄片与中间隔条的两端面连接;微孔薄片、中间隔条与框体之间存在的间隙构成气体通道。
2.根据权利要求1所述的曝气载体，其特征在于：一端面的微孔薄片上设有连接另一端面微孔薄片的粘接点。
3.一种曝气载体组合体，包括框体，微孔薄片，中间隔条，其特征在于：框体呈带有敞口以及缺口的复合四边形结构，中间隔条中的其中一组横向隔条从缺口内通过，并于该横向隔条两侧的纵向隔条连接;其中一侧纵向隔条置于框体内并与框体之间留有间隙，另一侧的纵向隔条置于框体外部;另一组横向隔条置于框体的敞口处并与框体之间留有间隙，该另一组横向隔条上连接有的纵向延伸隔条，纵向延伸隔条置于框体的敞口端并与框体之间留有间隙，该另一组横向隔条的一端与前述另一侧的纵向隔条的尾端连接;框体的两端面分别通过微孔薄片与中间隔条的两端面连接;微孔薄片、中间隔条与框体之间存在的间隙构成气体通道。
4.根据权利要求3所述的曝气载体组合体，其特征在于：另一组横向隔条上连接有延伸隔条，延伸隔条的一端向上延伸至框体内部，并与框体之间留有间隙。
5.根据权利要求3所述的曝气载体组合体，其特征在于：框体内设置有呈十字交叉结构的纵向内置边和横向内置边;其中横向内置边一侧的纵向内置边与框体的外框连接;该一侧的纵向内置边上设有缺口;横向内置边另一侧的纵向内置边延伸至框体的敞口端。
6.根据权利要求3所述的曝气载体组合体，其特征在于：置于密封隔条内的其中一侧纵向隔条平行设置为两层;另一组横向隔条上设置有两层纵向延伸隔条。
7.一种应用曝气载体的生物污水处理装置，包括沉淀池，曝气载体，气体流量控制器，混凝污水进水管，排泥管，絮凝剂箱，絮凝剂箱与混凝器连接，混凝器上连接污水入水管道，混凝器的污水出口与沉淀池连通;其特征在于：曝气载体置于沉淀池内，曝气载体的入口通过输送管与气体流量控制器连接，曝气载体的出口与尾气排放管连接。
8.根据权利要求7所述的应用曝气载体的生物污水处理装置，其特征在于：混凝器污水出口与沉淀池底部的布水器连通，布水器置于沉淀池底部的污泥收集排放斗内，沉淀池的顶端与处理水收集器连接。
9.根据权利要求7所述的应用曝气载体的生物污水处理装置，其特征在于：污泥收集排入斗与排泥管连接;混凝器通过絮凝剂输送管与调节控制器连接。
10.根据权利要求7所述的应用曝气载体的生物污水处理装置，其特征在于：混凝器污水出口与沉淀池一侧的配水槽连接，配水槽位于沉淀池的一侧，沉淀池另一侧装有集水槽，集水槽置于沉淀池的上部;沉淀池下部设置有集泥槽。
说明书
曝气载体及应用曝气载体的生物污水处理装置
技术领域
本发明涉及一种曝气装置，特别是一种曝气载体及应用曝气载体的生物污水处理装置。
背景技术
污水生物净化技术是对自然水体自净能力的人工模拟和强化。从原理可以分为物理和生物两类，其中物理净化过程主要是利用固体杂质(以SS为代表)与水的密度差利用沉淀、气浮等手段将其与液体(水)分离;而生物净化则是利用大量培养的微生物将可生物分解的溶解态和胶体状污染物质分解,达到净化污水的目的。构成污水的主要成分可以分为有机碳(以BOD为代表)、含氮污染物(以TN为代表)和含磷污染物(以TP代表之)，其中前两种可以通过生物分解达到去除的目的。但是能够分解BOD和TN不是同一种微生物;分解BOD的微生物包括好氧微生物和厌氧微生物，二者都能实现分解BOD、净化污水的目的。但是分解含TN的过程分为两个步骤，前一个步骤利用好氧的硝化微生物将TN氧化成硝态氮，然后利用厌氧的反硝化微生物将硝态氮还原成氮气和水，一般将前者称为硝化，后者称为反硝化;两个步骤合并称为脱氮。由于这个原因，当前多数的污水生物净化工艺将去除BOD和TN在空间或时间上分开进行。就是在两个或两个以上的反应空间(反应池等)分别创造好氧或厌氧条件使硝化和反硝化依次序进行，或者在一个反应空间内通过控制向水中通气充氧(曝气)的强度和时间，在不同的时段内创造好氧或厌氧条件，从而实现脱氮。目前常用的AO法、A 2 O法及其一些变形工艺就是这类工艺的应用。另外，由于曝气气泡对于水体的扰动，无法通过利用沉淀、气浮等手段将ss同步去除;再有，曝气气泡在水中停留的时间仅限于从产生到上升至水面的时段，曝气效率很低。这类工艺方法都存在净水设备数量繁多、体积庞大、运行管理复杂和能耗巨大的问题。
膜曝气生物膜工艺可以解决上述技术无法解决的问题。它的作法一般利用能让氧气通过的中空纤维膜作为生物膜的充氧元件和载体;在中空纤维膜的内部充入空气或纯氧，利用膜阻止水进入中空纤维膜内部。而氧气可以透过膜进入水体实现但不形成气泡，即所谓无泡曝气。微生物附着在中空纤维膜表面形成生物膜。在生物膜内部与中空纤维膜接触的区域能够获得通过中空纤维膜的氧气，所以是好氧状态。随着微生物的消耗，距此区域较远的部位就得不到氧气供给，从而形成厌氧区域，自动形成了硝化与反硝化微生物的合理分布。所以得到同步去除BOD和TN的功能。由于是无泡曝气，曝气对水体没有扰动，有可能将沉淀与生物处理过程同步进行。中空纤维膜内的气体流速是可控的，有可能实现根据生物膜的需要按需供氧，提高曝气效率降低能耗。但是膜曝气生物膜工艺也有其不足之处：首先，膜材料价格较高;其次，将中空纤维膜制成间距适宜、密封良好的组件非常困难;再次，当前应用的中空纤维膜多是疏水材料，实用中为实现无泡曝气，组件部分或全部内部压力低于水压力，一旦这些部位出现破损，水将进入组件导致整个系统的损坏;还有，中空纤维膜对于曝气气体的洁净程度要求较高，否则会影响其使用寿命。
发明内容
本发明的目的就是提供一种造价低廉、运行简便、能够将污水中的SS、BOD、TN、TP高效同步去除的曝气载体及应用曝气载体的生物处理装置。
本发明采用如下技术方案：
一种曝气载体，包括微孔薄片，框体，中间隔条，框体呈一边带有缺口的四边形结构，中间隔条中的横向隔条从缺口内通过并与横向隔条两侧的纵向隔条连接;其中一侧的纵向隔条置于框体内并与框体之间留有间隙，框体的两端面分别通过微孔薄片与中间隔条的两端面连接;微孔薄片、中间隔条与框体三者之间存在的间隙构成气体通道。
本发明中的曝气载体与现有技术相比，所需要的材料成本非常低廉，可用材料价格不及当前膜材料的1/3甚至更低，并且制作曝气载体的工艺方法非常简单;曝气载体对于曝气气体的质量要求不高，与膜材料相比较，使用寿命更长。
曝气载体的优选方案是：
框体是呈一边带有缺口的矩形结构。
中间隔条呈H型结构。
一端面的微孔薄片上设有连接另一端面微孔薄片的粘接点。
一种曝气载体组合体，包括框体，亲水性微孔薄片，中间隔条，框体呈带有敞口以及缺口的复合四边形结构，中间隔条中的其中一组横向隔条从缺口内通过并于横向隔条两侧的纵向隔条连接;其中一侧的纵向隔条置于框体内并与框体之间留有间隙，另一侧的纵向隔条置于框体外部;
另一组横向隔条置于框体的敞口处并与框体之间留有间隙，该另一组横向隔条上连接有的纵向延伸隔条，纵向延伸隔条置于框体的敞口端并与框体之间留有间隙，该另一组横向隔条的一端与前述另一侧的纵向隔条的尾端连接;
框体的两端面分别通过微孔薄片与中间隔条的两端面连接;微孔薄片、中间隔条与框体三者之间存在的间隙构成气体通道。
上述曝气载体组合体，与现有技术相比，所需要的材料成本非常低廉，可用材料价格不及当前膜材料的1/3甚至更低，并且制作曝气载体的工艺方法非常简单;曝气载体对于曝气气体的质量要求不高，与膜材料相比较，使用寿命更长。
曝气载体组合体的优选方案是：
另一侧纵向隔条的长度与复合四边形的最大长度相等。
框体内设置有呈十字交叉结构的纵向内置边和横向内置边;其中横向内置边一侧的纵向内置边与框体的外框连接;该一侧的纵向内置边上设有缺口;横向内置边另一侧的纵向内置边延伸至框体的敞口端。
置于密封隔条内的其中一侧纵向隔条平行设置为两层;另一组横向隔条上设置有两层纵向延伸隔条。
一种应用曝气载体的生物污水处理装置，包括沉淀池，曝气载体，气体流量控制器，混凝污水进水管，排泥管，絮凝剂箱，絮凝剂箱与混凝器连接，混凝器上连接污水入水管道，混凝器的污水出口与沉淀池连通;
曝气载体置于沉淀池内，曝气载体的入口通过输送管与气体流量控制器连接，曝气载体的出口与尾气排放管连接。
应用曝气载体的生物污水处理装置与现有技术相比，曝气气体能够停留在曝气载体内部，能够根据污水水质、通过控制曝气载体内曝气气体停留时间来实现按需曝气;曝气载体内部的气体压强大于外侧的水压强，一旦发生破损立刻就能通过气泡的出现发现问题并及时修复;能够实现同步去除SS、BOD、TN;结合化学除磷还可以实现同步去除TP。
应用曝气载体的生物污水处理装置的优选方案是：
混凝器污水出口与沉淀池底部的布水器连通，布水器置于沉淀池底部的污泥收集排放斗内，沉淀池的顶端与处理水收集器连接。
污泥收集排入斗与排泥管连接;混凝器通过絮凝剂输送管与调节控制器连接。
混凝器污水出口与沉淀池一侧的配水槽连接，配水槽位于沉淀池的一侧，沉淀池另一侧装有集水槽，集水槽置于沉淀池的上部;沉淀池下部设置有集泥槽。
集泥槽与排泥管相通;沉淀池内靠近配水槽的出口端装有挡水板。