申请日2018.10.23
公开(公告)日2019.01.22
IPC分类号C02F7/00; C02F3/02
摘要
用于水处理的生物曝气装置及使用该装置进行水处理的设备和方法。生物曝气装置包括：安装单元(1)，供气单元(2)，曝气溶氧单元(3)，生物降解单元(4)，其中，供气单元(2)设置于安装单元(1)的上部，该供气单元(2)设置气体通道使得空气进入曝气溶氧单元(3);曝气溶氧单元(3)设置于安装单元(1)的下部，该曝气溶氧单元(3)包括旋流管(36)，该旋流管(36)用于混合空气与水;生物降解单元(4)设置于曝气溶氧单元(3)的旋流管(36)的出水管(364)，在该生物降解单元(4)设置有作为微生物载体的填料(47)，并且从旋流管(36)的出水管(364)喷出的水形成的水流能使得生物降解单元(4)以出水管(364)为轴旋转。
权利要求书
1.一种生物曝气装置，
其特征在于，包括：安装单元(1)，供气单元(2)，曝气溶氧单元(3)，生物降解单元(4)，
其中，
供气单元(2)设置于安装单元(1)的上部，该供气单元(2)设置气体通道使得空气进入曝气溶氧单元(3);
曝气溶氧单元(3)设置于安装单元(1)的下部，该曝气溶氧单元(3)包括旋流管(36)，该旋流管(36)用于混合空气与水;
生物降解单元(4)设置于曝气溶氧单元(3)的所述旋流管(36)的出水管(364)，在该生物降解单元(4)设置有作为微生物载体的填料(47)，并且从所述旋流管(36)的出水管(364)喷出的水形成的水流能使得所述生物降解单元(4)以所述出水管(364)为轴旋转。
2.根据权利要求1所述的生物曝气装置，其特征在于，生物降解单元(4)包括：第一固定套(41)，第二固定套(42)，第一轴承和第二轴承，轴套(44)，第一叶轮(45)，安装架(46)，所述填料(47)，
其中，
第一固定套(41)设置于所述出水管(364)的进水口端并通过第一轴承连接轴套(44);
第二固定套(42)设置于所述出水管(364)的出水口端并通过第二轴承与第一叶轮(45)连接;
轴套(44)和第一叶轮(45)通过安装架(46)连接成整体，并通过第一轴承和第二轴承以所述出水管(364)为轴旋转;
在安装架(46)设置有所述填料(47)。
3.根据权利要求2所述的生物曝气装置，其特征在于，所述安装架(46)包括环绕所述出水管(364)圆周的框架结构。
4.根据权利要求1或2所述的生物曝气装置，其特征在于，所述填料(47)包括网状悬浮球(471)和设置于该网状悬浮球(471)内的亲水多孔填料(472)。
5.根据权利要求1所述的生物曝气装置，其特征在于，所述供气单元(2)包括进气主管(21)及与之相连的多个进气分管(22)，其中，进气主管(21)是封闭空心腔体，并交替均匀分布有多个进气孔(211)。
6.根据权利要求5所述的生物曝气装置，其特征在于，所述进气主管(21)内部设置有消音棉(231)。
7.根据权利要求1所述的生物曝气装置，其特征在于，所述曝气溶氧单元(3)包括曝气主管(31)，该曝气主管(31)具有空心腔体，其一端封闭，另一端通过软连接(32)与水泵(33)相连，其中，所述曝气主管(31)连接多个所述旋流管(36)。
8.根据权利要求7所述的生物曝气装置，其特征在于，所述曝气溶氧单元(3)还包括角度调节机构(37)，用于调节所述曝气主管(31)与所述安装单元(1)的主管支架(11)之间的角度。
9.根据权利要求7所述的生物曝气装置，其特征在于，各个旋流管(36)相对于曝气主管(31)的方向是整体或独立可调的。
10.根据权利要求1所述的生物曝气装置，其特征在于，所述旋流管(36)包括：喷嘴(361)、进气管(362)、旋流切割结构(363)、所述出水管(364)，其中，喷嘴(361)上设置有进气管(362)，喷嘴(361)的末端设置有旋流切割结构(363)，旋流切割结构(363)的末端设置连接有所述出水管(364)。
11.根据权利要求1所述的生物曝气装置，其特征在于，所述旋流切割结构(363)包括：混气导流管(3631)、旋流管轴承(3632)、旋流管叶轮(3633)、连接管(3634)，其中，混气导流管(3631)内部一端设置有旋流管轴承(3632)，旋流管轴承(3632)内部固定安装有旋流管叶轮(3633)，在旋流管叶轮(3633)的另一侧设置有连接管(3634)。
12.根据权利要求11所述的生物曝气装置，其特征在于，混气导流管(3631)形成锥形螺旋形的混气导流通道。
13.根据权利要求11所述的生物曝气装置，其特征在于，旋流管轴承(3632)是带防尘的不锈钢圆柱滚子轴承和/或其周边的间隙通道为迷宫式的通道。
14.根据权利要求11所述的生物曝气装置，其特征在于，旋流管叶轮(3633)是内部设置有多个叶片的空心柱体，叶片与水流方向成一定角度。
15.根据权利要求14所述的生物曝气装置，其特征在于，所述叶片是锯齿形刀片形状或镰刀形状。
16.根据权利要求1所述的生物曝气装置，其特征在于，所述供气单元(2)和/或曝气溶氧单元(3)关于所述安装单元(1)的位置是上下可调的。
17.根据权利要求1所述的生物曝气装置，其特征在于，能够根据需要调节控制水泵(33)的流量、供气单元(2)的位置、曝气溶氧单元(3)的位置、曝气主管(31)相对于安装支架(11)的角度和各个旋流管或旋流管组相对于曝气主管(31)的方向中的一个或多个参数。
18.一种用于水处理的设备，其特征在于，包括根据权利要求1-17中任一项所述的生物曝气装置。
19.一种用根据权利要求1-17中任一项所述的生物曝气装置进行水处理的方法，包括：在水泵作用下，水进入曝气主管内，后分流至旋流管;旋流管的喷嘴喷射出来的水在旋流管的混气导流管内与空气混合后，冲击旋流管的叶轮使其旋转，再进入旋流管的出水管，从出水管的出水口处排出的水产生的水流使得生物降解单元转动。
说明书
生物曝气装置及使用该装置进行水处理的设备和方法
技术领域
本发明涉及水处理技术，具体而言，涉及一种用于水处理的生物曝气装置及使用该装置进行水处理的设备和方法。
背景技术
水处理的对象主要包括自然水体和人工水体。例如，河湖水体，园林景观水体、养殖水体，喷泉、游泳池、水上乐园等。这些水体，多数存在污染物浓度较低，污染源种类多样化，水量极大的特点，并且大都对水质及卫生状况有较高的要求，同时也会在使用过程中持续产生的人为或非人为污染。
例如，河道黑臭是我国城市环境污染和生态破坏的代表性恶果和待解决的重要问题，其中氨氮等有机物超标是目前许多城市黑臭河道中急需解决的突出问题。河道水体的主要污染来源是外部污染物的注入，以及长期积累的河底淤泥及淤泥释放的有害物质。加之水体缺少必要的循环，溶解氧过低，缺少水生动、植物生存的环境，使水体逐渐失去自净能力，容易发黑发臭。此外，外部污染物注入量通常具有随机性，特别对于雨水较多的地区而言，下雨会集中带来较多的外部污染物，使得河道水体的水质迅速恶化。在外源输入有效控制后,从底泥中释放的内源有机物将成为水体氮污染的主要来源。
就目前的整治河道污染水体的技术而言，生物—生态技术是较为科学的整治途径，根据生态学原理，利用水生生态动植物及微生物的自净能力吸收水体中的有机污染物，以达到水质净化的目的。
目前的生物—生态技术一般为建造人工湿地、生物氧化塘、生物滤床等等形式，此种方法需要投入大量基础设施建设，带来成本及维护工作的增加，并且这种水处理方案对于处理量和处理地点的灵活度很有限，不能应对水质迅速变差的情况。
发明内容
根据本发明的实施例的一方面，提供了一种生物曝气装置，其包括：安装单元，供气单元，曝气溶氧单元，生物降解单元，其中，供气单元设置于安装单元的上部，该供气单元设置气体通道使得空气进入曝气溶氧单元;曝气溶氧单元设置于安装单元的下部，该曝气溶氧单元包括旋流管，该旋流管用于混合空气与水;生物降解单元设置于曝气溶氧单元的旋流管的出水管，在该生物降解单元设置有作为微生物载体的填料，并且从旋流管的出水管喷出的水形成的水流能使得生物降解单元以出水管为轴旋转。
根据本发明实施例的生物曝气装置，例如，生物降解单元包括：第一固定套，第二固定套，第一轴承和第二轴承，轴套，第一叶轮，安装架，填料，其中，第一固定套设置于出水管的进水口端并通过第一轴承连接轴套;第二固定套设置于出水管的出水口端并通过第二轴承与第一叶轮连接;轴套和第一叶轮通过安装架连接成整体，并通过第一轴承和第二轴承以出水管为轴旋转;在安装架设置有填料。
根据本发明实施例的生物曝气装置，例如，安装架包括环绕出水管圆周的框架结构。
根据本发明实施例的生物曝气装置，例如，填料包括网状悬浮球和设置于该网状悬浮球内的亲水多孔填料。
根据本发明实施例的生物曝气装置，例如，供气单元包括进气主管及与之相连的多个进气分管，其中，进气主管是封闭空心腔体，并交替均匀分布有多个进气孔。
根据本发明实施例的生物曝气装置，例如，进气主管内部设置有消音棉。
根据本发明实施例的生物曝气装置，例如，曝气溶氧单元包括曝气主管，该曝气主管具有空心腔体，其一端封闭，另一端通过软连接与水泵相连，其中，曝气主管连接多个旋流管。
根据本发明实施例的生物曝气装置，例如，曝气溶氧单元还包括角度调节机构，用于调节曝气主管与安装单元的主管支架之间的角度。
根据本发明实施例的生物曝气装置，例如，各个旋流管相对于曝气主管的方向是整体或独立可调的。
根据本发明实施例的生物曝气装置，例如，旋流管包括：喷嘴、进气管、旋流切割结构、出水管，其中，喷嘴上设置有进气管，喷嘴的末端设置有旋流切割结构，旋流切割结构的末端设置连接有出水管。
根据本发明实施例的生物曝气装置，例如，旋流切割结构包括：混气导流管、旋流管轴承、旋流管叶轮、连接管，其中，混气导流管内部一端设置有旋流管轴承，旋流管轴承内部固定安装有旋流管叶轮，在旋流管叶轮的另一侧设置有连接管。
根据本发明实施例的生物曝气装置，例如，混气导流管形成锥形螺旋形的混气导流通道。
根据本发明实施例的生物曝气装置，例如，旋流管轴承是带防尘的不锈钢圆柱滚子轴承和/或其周边的间隙通道为迷宫式的通道。
根据本发明实施例的生物曝气装置，例如，旋流管叶轮是内部设置有多个叶片的空心柱体，叶片与水流方向成一定角度。
根据本发明实施例的生物曝气装置，例如，叶片是锯齿形刀片形状或镰刀形状。
根据本发明实施例的生物曝气装置，例如，供气单元和/或曝气溶氧单元关于安装单元的位置是上下可调的。
根据本发明实施例的生物曝气装置，例如，能够根据需要调节控制水泵的流量、供气单元的位置、曝气溶氧单元的位置、曝气主管相对于安装支架的角度和各个旋流管或旋流管组相对于曝气主管的方向中的一个或多个参数。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于水处理的设备，其包括前述的生物曝气装置。
根据本发明的又一方面，提供了一种用前述的生物曝气装置进行水处理的方法，包括：在水泵作用下，水进入曝气主管内，后分流至旋流管;旋流管的喷嘴喷射出来的水在旋流管的混气导流管内与空气混合后，冲击旋流管的叶轮使其旋转，再进入旋流管的出水管，从出水管的出水口处排出的水产生的水流使得生物降解单元转动。
根据本发明实施例生物曝气装置，曝气复氧效率高、能够提供足够水动力、主动给微生物给料，并且安装简单，维修方便，适用于各种工况。