专利名称：一种曝气搅拌装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于污水污泥处理领域，尤其涉及一种曝气搅拌装置。
背景技术：
活性污泥法目前处理废水的一种有效方式，成本低廉，但是活性污泥的处理过程中，由于污泥的不断增殖会产生大量的剩余污泥，其中含有各种病原体、耗氧污染物、植物营养物、有毒致癌污染物、一般有机物质以及酸、碱、盐无机污染物等。通常，城市污水处理厂所产生的污泥约为处理的水的体积的0.5 1.0%或者0.3 0.5%左右。随着污泥的产生量越来越大，污泥的安全、卫生处置问题也日渐突出。在用于处理污泥的二沉池中，一般活性污泥的含水率为99.29Γ99.6%，生物膜法处理后的二沉池的含水率为969Γ98%，若直接进入脱水机脱水，一方面耗费的混凝剂的量以及动力耗能比较大，另一方面二沉池的排泥与脱水机的联动运行控制起来也比较困难，容易出现故障。如能够首先将活性污泥的含水率浓缩降至一定范围，会大大减少污泥体积，利于污泥得后续处理。比如，当污泥的含水率自99.5%降低至98.5%时，污泥的体积减缩成原污泥的I / 3左右；再降低至97 %时，污泥的体积减缩成原污泥的I / 6左右。所以，含水率大于99 %的污泥，一般要考虑浓缩，使含水率降至97%左右，以减少污泥体积，有利于后续处理。在未建有污泥浓缩池的污水处理厂，因其二沉污泥含水率高，需要开展大量的基础研究工作才能较好地研究污泥脱水性能。为保证研究的质量，必须建设小型污泥浓缩中试装置，然而，目前的大多数污泥中试浓缩装置，多为土建构造，占地面积过大，成本过高，而且，常见的浓缩污泥搅拌设备结 构复杂、运行能耗高，因此，研发出简单实用、高效的污泥曝气搅拌装置显得尤为重要。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种浓缩污泥的曝气搅拌装置，旨在解决现有的污泥中试浓缩装置占地面积大、设备复杂、施工成本和运行能耗成本高的问题。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:提供一种浓缩污泥搅拌装置，包括:设有内腔的罐体，以及设于所述罐体内腔的曝气管，所述曝气管由主管和支管组成，所述主管上设有所述支管，所述支管上设有用于曝气的第一曝气孔。进一步地，所述主管设置于所述罐体内腔中心位置，该主管上至少设有两根所述支管，任意相邻的两根所述支管之间的距离与所述罐体的底部边长或直径的比例为1:10 1:15。进一步地，所述主管为设置于所述罐体内腔中心位置的直管，所述支管与所述直管轴线垂直。进一步地，所述第一曝气孔为圆形，且所述支管上分布有至少两排所述第一曝气孔，所述两排第一曝气孔与所述支管中心所成的孔心夹角为45°、0°。进一步地，同一支管上相邻的两个所述第一曝气孔之间的距离与所述罐体内腔的底部边长或直径的比例为1:12 1:16。进一步地，所述第一曝气孔的孔径为lmnTSmm。进一步地，所述主管上分布有第二曝气孔，所述第二曝气孔为圆形且开口向下。进一步地，所述第二曝气孔的孔径为lmnTSmm。进一步地，所述曝气管在所述罐体内腔的安装角度为所述孔心夹角的平分线向下垂直于所述罐体的底部。本实用新型提供的曝气搅拌装置的有益效果在于:与现有技术相比，本实用新型提供的浓缩污泥曝气搅拌装置对浓缩污泥进行了实用高效的搅拌，根据污泥的沉降性能来决定开启曝气的强度和时间，且采用了特殊的开孔方式，以解决间隙式曝气过程中出现的曝气孔堵塞的问题。又由于装置在设计时采用了数值模拟优化技术对曝气搅拌过程的流场分布均匀性进行了优化改进，并根据模拟效果，进行现场检验，有效地提高了整个装置的实用性，使之·能够稳定耐用。另外，装置可直接在现场进行拼装，能根据现场情况灵活调整，与传统的机械式搅拌装置相比，可以降低施工难度，同时还能大幅度降低运行成本。
图1是本实用新型实施例浓缩污泥曝气搅拌装置的总体安装布置示意图；图2是本实用新型实施例浓缩污泥曝气搅拌装置的第一曝气圆孔分布示意具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。请参见图1和图2，本实用新型提供了一种浓缩污泥曝气搅拌装置，包括设有内腔的罐体1，以及设于所述罐体内腔(图中为标示)的曝气管2，所述曝气管2由主管20和支管21组成，所述主管20上设有所述支管21，所述支管21上设有用于曝气的第一曝气孔210。曝气管2由主管20和支管21组成，主管20主要起连接支管21以及将支管21分布于罐体内腔的不同位置的作用，支管21主要起分布第一曝气孔210的作用。通过CFD (计算流体动力学)模拟对主管20及支管21的布置参数进行模拟，相邻曝气支管21的间距、支管21上的第一曝气孔210大小以及第一曝气孔210间距在一定范围内，能够使整个曝气过程中流场的分布更加均匀。进一步地，所述主管20设置于所述罐体内腔中心位置，该主管20上至少设有两根所述支管21，任意相邻的两根所述支管21之间的距离与所述罐体I的底部边长或直径的比例为1: l(Tl: 15。为了使得整体上的曝气效果较为均匀，支管21需要均匀分布在罐体内腔中，主管20位于罐体内腔中心位置则可以实现这一点，作为本实用新型的一种优选方式，经过试验得出，支管21之间的距离与所述罐体I的底部边长或直径的比例为I: l(Tl: 15比较合理，且比例为1:10时效果最佳。支管21的这种布局使得任一支管21和与其临近的支管(如图1中的支管21a和21b)所出的曝气气流之间具有一定的夹角，避免了曝气方向的单一性，从而使得曝气过程更加地均匀。此外，支管21相对于罐体I，呈一定距离设置也有利于提高曝气效率。[0023]进一步地，请参见图1，所述主管20为设置于所述罐体内腔中心位置的直管，所述支管21与所述主管20轴线垂直。这样可便于主管20和支管21的布局。进一步地，请参见图1和图2，所述第一曝气孔210为圆形，且所述支管21上分布有至少两排所述第一曝气孔210，所述两排第一曝气孔210与所述支管21中心所成的孔心夹角为45°、0°。作为本实用新型的一种优选方式，α为45°最佳，经过实际试验得出，第一曝气孔210的这种布局使得同一支管21上彼此相邻的两个第一曝气孔210在曝气时的气流也具有一定的夹角，使得曝气过程更加地均匀。进一步地，请参见图1，同一支管21上相邻的两个所述第一曝气孔210之间的距离与所述罐体内腔的底部边长或直径的比例为1:12 1:16。通常，支管21上面第一曝气孔210呈一定密度分布有利于提高曝气的效率，作为本实用新型的一种优选方式，所述比例为1:12^1:16较为适合均匀曝气，且最好比例为1:15，这能够使得支管21在实现均匀曝气的前提下，其上能够设置的曝气孔3的数量更多，从而实现大面积的均匀曝气。进一步地，请参见图1，所述第一曝气孔的孔径为lmnTSmm。作为本实用新型的一种优选方式，第一曝气孔210的直径为ImnTSmm更有利于提高曝气效率，且第一曝气孔210的直径为5mm时候曝气效果最佳。进一步地，请参见图1，所述主管20上分布有第二曝气孔200，所述第二曝气孔200为圆形且开口向下。在曝气管2安装数量不变的情况下，所述主管20上设置有第二曝气孔200，能够从整体上去增加搅拌装置的曝气面积，提高曝气效率。进一步地,请参见图1,所述第二曝气孔200的孔径为lmnT8mm。作为本实用新型的一种优选方式，经过试验得出，第二曝气孔200的直径为ImnTSmm有利于提高曝气效率，且第二曝气孔200 的直径是5mm时曝气效果最佳。进一步地，请参见图1和图2，所述曝气管2在所述罐体内腔的安装角度为所述孔心夹角α的平分线向下垂直于所述罐体I的底部。主管20与支管21安装于同一平面，主管20和支管21上设置的第一曝气孔200和第二曝气孔201的朝向决定了曝气气流的走向，由于第一曝气孔和第二曝气孔设于主管20和支管21上的位置固定不变，因此只有调整主管20和支管21的安装角度，即曝气管2的安装角度，才可以改变曝气气流的走向，由于孔心夹角α的平分线向下垂直于罐体1，在重力作用下，这可以有效地避免污泥中的颗粒沉积于曝气孔以造成曝气孔堵塞等问题。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种用于污水污泥处理的曝气搅拌装置，包括设有内腔的罐体，以及设于所述罐体内腔的曝气管，其特征在于:所述曝气管由主管和支管组成，所述主管上设有所述支管，所述支管上设有用于曝气的第一曝气孔。
2.如权利要求1所述的污泥曝气搅拌装置，其特征在于，所述主管设置于所述罐体内腔中心位置，该主管上至少设有两根所述支管，任意相邻的两根所述支管之间的距离与所述罐体的底部边长或直径的比例为1: l(Tl: 15。
3.如权利要求1所述的污泥曝气搅拌装置，其特征在于，所述主管为设置于所述罐体内腔中心位置的直管，所述支管与所述主管的轴线垂直。
4.如权利要求1所述的污泥曝气搅拌装置，其特征在于，所述第一曝气孔为圆形，且所述支管上分布有至少两排所述第一曝气孔，所述两排第一曝气孔与所述支管中心所成的孔心夹角为45° 90。。
5.如权利要求4所述的污泥曝气搅拌装置，其特征在于，同一支管上相邻的两个所述第一曝气孔之间的距离与所述罐体内腔的底部边长或直径的比例为1:12 1:16。
6.如权利要求1所述的污泥曝气搅拌装置，其特征在于，所述第一曝气孔的孔径为Imm 8mmο
7.如权利要求1所述的污泥曝气搅拌装置，其特征在于，所述主管上分布有第二曝气孔，所述第二曝气孔为圆形且开口向下。
8.如权利要求7所述的污泥曝气搅拌装置，其特征在于，所述第二曝气孔的孔径为lmnT8mm 0
9.如权利要求1-8任一项所述的污泥曝气搅拌装置，其特征在于，所述曝气管在所述罐体内腔的安装角度为所述孔心夹角的平分线向下垂直于所述罐体的底部。
专利摘要本实用新型适用于污水污泥处理领域，提供了一种用于污泥自然沉降后浓缩的曝气搅拌装置，包括设有内腔的罐体，以及设于所述罐体内腔的曝气管，所述曝气管由主管和支管组成，所述主管上设有所述支管，所述支管上设有用于曝气的第一曝气孔。本实用新型提供的曝气搅拌装置能够有效地对浓缩污泥进行搅拌、混匀，同时避免污泥等悬浮固体颗粒堵塞曝气孔。此外，本实用新型简单实用，尤其是在不便于使用顶部安装机械搅拌装置的污泥浓缩罐中，该装置大大减轻安装重量，同时也方便安装。
文档编号C02F11/12GK203095820SQ20122068079
公开日2013年7月31日 申请日期2012年12月11日 优先权日2012年12月11日
发明者杨家宽, 时亚飞, 何姝, 王荣, 李亚林, 毛苇, 虞文波, 张昊, 徐鑫, 杨自荣 申请人:宇星科技发展(深圳)有限公司, 华中科技大学