一种立体式聚乙烯醇固定化微生物凝胶处理污水的曝气装置的制作方法

本实用新型涉及一种曝气装置，特别是一种立体式聚乙烯醇固定化微生物凝胶处理污水的曝气装置。

背景技术：

聚乙烯醇（PVA）凝胶颗粒作为一种新型的微生物包埋固定化载体, 它具有机械强度高, 化学稳定性好, 抗微生物分解性能强, 对微生物无毒, 价格低廉等一系列优点，应用于污水处理领域，可以替代传统的活性污泥法处理污水，可减少污水处理占地面积，还可减少废弃污泥对环境造成的污染。

聚乙烯醇固定化微生物凝胶处理污水的关键，一是不能使凝胶颗粒累积在曝气池的任何角落，尤其不能沉入池底静止不动，二是曝气要充分，三是操作成本要合理，另外，污泥损失速度不能太快，而完成这些技术目标的关键设备之一就是曝气装置。

现有文献中，有部分活性污泥法处理污水的曝气装置报道。周增炎等（CN03210037.X，生物氧化固液分离一体化水处理装置）公开一种由悬浮生物载体流动床或活性污泥曝气池和悬浮生物载体静止床通过过水隔板分隔组合而成，正常运行时，生物流动床或活性污泥曝气池常年曝气，而静止床则定期或需要时曝气，以翻动载体防止堵塞，该技术可节约污水处理空间，但无法实现对聚乙烯醇凝胶这样大颗粒的曝气。邱熔处等（CN03263211.8，一种生物曝气滤池）将曝气布气系统设置于承托层之上的滤料层中，并在曝气布气系统下面到承托层间留有一段缺氧段，利用曝气池中的缺氧段使从下面流入的污水在经厌氧微生物的作用下充分进行反硝化反应，使污水中氮、磷等含量降低，污水流至曝气布气系统之上后即进入好氧段，同时在微生物的作用下处理污水中的有机物，但该技术无法有效实现聚乙烯醇凝胶处理污水。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是提供一种能有效利用聚乙烯醇凝胶对污水进行处理的立体式聚乙烯醇固定化微生物凝胶处理污水的曝气装置。

本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，一种立体式聚乙烯醇固定化微生物凝胶处理污水的曝气装置，包括曝气池，在所述曝气池的上部和底部分别设置有出水管和污水进水管，在所述曝气池的内腔上部设置有略低于曝气池上端面的溢流堰，在所述曝气池内且位于溢流堰下方由上至少依次相互交错且相邻间具有一定距离设置有多个曝气管组件和滤网，在所述曝气池中心竖直设置有与曝气管组件连通的通气管支架，在所述通气管支架上端端头设置有与通气管支架连通的进气管。

其中，所述曝气管组件和滤网的数量分别大于等于两，且曝气管组件和滤网两者数量相同。

进一步描述，所述曝气管组件包括至少两根直径不同且位于同一平面的截面为圆形的位于内圈的同心圆环形曝气管和位于外圈的同心圆环形曝气管，所述同心圆环形曝气管之间通过十字形通气管分支架连通，所示十字形通气管分支架与所述通气管支架连通，在所述同心圆环形曝气管上均设置有出气孔。

在本实用新型中，所述同心圆环形曝气管上布设有至少一圈出气孔，且所述出气孔的开孔斜向内下方或斜向上设置。

其中，所述同心圆环形曝气管的直径为10mm～100mm，所述出气孔的轴心线与水平线呈30︒～60︒夹角，所述出气孔的孔间距为5mm～25mm。

其中，在所述外圈的同心圆环形曝气管的外壁上设置有一圈出气孔，在所述内圈的同心圆环形曝气管的外壁和/或内壁上设置有一圈出气孔。

为了达到设定的出气流速，所述出气孔的孔径为0.5mm～3.0mm。

将上述立体式聚乙烯醇固定化微生物凝胶处理污水的曝气装置用于聚乙烯醇凝胶处理污水工艺中，在各层滤网中均匀投入相对于污水体积5-30%的聚乙烯醇凝胶，聚乙烯醇凝胶中包埋有处理污水的微生物，聚乙烯醇凝胶是直径为2-6mm的球状物，密度1.0-1.1g/cm³。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有结构简单、成本低廉、使用可靠的优点，采用它在通气的状态，曝气池中下部形成类似真空的环境，使污水自下而上流动，污水与聚乙烯醇凝胶充分接触，避免了聚乙烯醇凝胶沉底，曝气池中的聚乙烯醇水凝胶曝气均匀，污泥损失速度小，污水处理效果好，成本低，大大减少废弃污泥量，有利于环境保护。

附图说明

本实用新型的附图说明如下：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为曝气管组件结构示意图；

图3为本实用新型的外圈的同心圆环形曝气管结构示意图；

图4为本实用新型的内圈的同心圆环形曝气管结构示意图；

图5为图3中A-A剖视图；

图6为图4中B-B剖视图；

图7为图4中C-C剖视图；

图8为图4中D-D剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，但本实用新型并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或替代，仍属于本实用新型权利要求所要求保护的范围。

实施例1：如图1、2、3、4所示，一种立体式聚乙烯醇固定化微生物凝胶处理污水的曝气装置，包括曝气池1，在所述曝气池1的上部和底部分别设置有出水管2和污水进水管3，在所述曝气池1的内腔上部设置有略低于曝气池1上端面的溢流堰4，在所述曝气池1内且位于溢流堰4下方由上至少依次相互交错且相邻间具有一定距离设置有多个曝气管组件和滤网5，在所述曝气池1中心竖直设置有与曝气管组件连通的通气管支架6，在所述通气管支架6上端端头设置有与通气管支架6连通的进气管7。

其中，为了达到处理的效果，所述曝气管组件和滤网5的数量分别大于等于两，且曝气管组件和滤网5两者数量相同。

其中，所述曝气管组件包括至少两根直径不同且位于同一平面的截面为圆形的位于内圈的同心圆环形曝气管8和位于外圈的同心圆环形曝气管8，所述同心圆环形曝气管8之间通过十字形通气管分支架9连通，所示十字形通气管分支架9与所述通气管支架6连通，在所述同心圆环形曝气管8上均设置有出气孔10。

在本实用新型中，所述同心圆环形曝气管8上布设有至少一圈出气孔10，且所述出气孔10的开孔斜向内下方或斜向上设置。

其中，位于曝气池底部的同心圆环形曝气管8上的出气孔，其开孔为斜向上设置，位于曝气池中部和上部的同心圆环形曝气管8上的出气孔，其开孔为斜向内下方设置；位于曝气池下部的同心圆环形曝气管8上的出气孔，其开孔为斜向上方设置。

在本实用新型中，使用时，在滤网上均匀投入相对于污水体积5%-30%的聚乙烯醇凝胶，聚乙烯醇凝胶受到曝气管组件上的出气孔10所喷出的气体，使得聚乙烯醇凝胶与污水充分接触。曝气池中的聚乙烯醇水凝胶曝气均匀，污泥损失速度小，污水处理效果好，成本低。

如图5、6、7、8所示，出气孔10开孔斜向内下方设置时，其开孔方向与水平方向成30︒～60︒夹角，孔间距为5～25mm。出气孔10开孔斜向上方设置时，其开孔方向与水平方向成30︒～60︒夹角，孔间距为5～25mm。每个出气孔的出气流速达到1.5m/s～3m/s。

在本实用新型中，滤网的滤孔孔径小于2.0mm；同心圆环形曝气管8的直径为20mm,内圈的同心圆环形曝气管8与外圈的同心圆环形曝气管8间距为200mm。

实施例2：如图2所示，在所述外圈的同心圆环形曝气管8的外壁上设置有一圈出气孔10，在所述内圈的同心圆环形曝气管8的外壁和内壁上设置有一圈出气孔10。

外壁设置出气孔时，其开孔方向与水平方向成30︒～60︒夹角，孔间距为10～40mm；内壁设置出气孔时，其开孔方向与水平方向成30︒～60︒夹角，孔间距为5～25mm；

实施例3：如图3所示，在所述外圈的同心圆环形曝气管8的外壁上设置有一圈出气孔10，在所述内圈的同心圆环形曝气管8的外壁或内壁上设置有一圈出气孔10。

在本实用新型中，上述同心圆环形曝气管8的直径为10mm～100mm，所述出气孔10的轴心线与水平线呈30︒～60︒夹角，所述出气孔10的孔间距为5mm～25mm，所述出气孔10的孔径为0.5mm～3.0mm。