硝化水处理装置的制作方法

本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种硝化水处理装置。

背景技术

随着污水排放要求的日益严格，总氮控制被列为水处理的一项重要内容。生物脱氮由于其经济、有效、易操作等特点，被广泛地应用于污水处理的总氮控制环节中。生物脱氮的传统工艺主要包括硝化过程和反硝化过程两个阶段，其中，硝化过程是指硝化细菌在有氧状态下将氨氮氧化成亚硝酸盐、硝酸盐，而水处理装置中溶解氧的分布均匀性是影响硝化效果的关键条件之一。

进一步地，硝化过程中，通常将硝化细菌在有氧状态下把氨氮全部氧化成硝酸盐称之为全程硝化，将亚硝酸细菌在有氧状态下把氨氮氧化成亚硝酸盐称之为短程硝化。短程硝化具有氧气消耗量低的优点，然而，水处理装置内溶解氧的分布均匀性更是影响短程硝化的关键条件之一，若溶解氧分布不均匀，将造成短程硝化效果的不稳定。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种硝化水处理装置，以至少解决现有技术中溶解氧分布不均匀的问题。

为实现上述发明目的，本发明一实施例提供了一种硝化水处理装置，包括反应器、进气管线以及设置于所述反应器内的曝气系统，所述曝气系统包括曝气器和曝气筒，所述曝气器和所述曝气筒之间留有间隙，所述曝气筒具有上部通孔和下部通孔，所述曝气器设置在所述曝气筒中，所述曝气器通过所述进气管线与外部气源相连通，所述曝气器设置有排气孔且所述排气孔位于所述上部通孔和所述下部通孔之间。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述硝化水处理装置包括在所述反应器内并排均匀分布的多个曝气系统。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述多个曝气系统的曝气器均通过所述进气管线与外部气源相连通。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述曝气筒包括围出空腔的筒壁，所述上部通孔和/或所述下部通孔形成于所述空腔的端部。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述硝化水处理装置还包括将所述筒壁固定于所述反应器上的支架。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述支架设置为支撑于所述筒壁和所述反应器底壁之间的支撑脚。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述反应器的底部设置有污水进水口，所述反应器的上部设置出水口，所述曝气系统上方设置有三相分离器。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述水处理装置还包括控制器以及设置于所述进气管线上的流量阀，所述控制器连通所述流量阀并控制所述流量阀的开启或闭合或开启幅度。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述反应器内填充有附着硝化细菌的污泥。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述硝化细菌为亚硝酸细菌。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：通过将曝气器设置在曝气筒内，曝气筒内压力提高，使曝气筒内的气体与水和污泥的混合更加充分，同时由于曝气筒上下开有通孔，混合液体从曝气筒的上方流出，再从曝气筒的下方循环流入，形成了环流曝气，使混合更加充分，保证了装置内泥水混合物以及溶解氧浓度的均匀性，提高了硝化水处理效果的稳定性，有利于控制水处理装置达到短程硝化的状态。

附图说明

图1是本发明一实施例的硝化水处理装置的结构示意图；

其中，1、反应器；2、进气管线；3、曝气系统；31、曝气器；32、曝气筒；321、上部通孔；322、下部通孔；4、支撑脚；5、进水口；6、出水口；7、三相分离器。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本发明一实施例提供一种硝化水处理装置，包括曝气系统3，曝气系统3包括曝气筒32以及设置在曝气筒32中的曝气器31，曝气器31释放出的气体到曝气筒32内，增大曝气筒32内的压力再排出，有利于气体与水和污泥充分混合，曝气筒32具有上部通孔321和下部通孔322，曝气器31通过进气管线2与外部气源相连通，曝气器31设置有排气孔且排气孔位于上部通孔321和下部通孔322之间，有利于形成在曝气筒32内、上部通孔321、曝气筒32外、下部通孔322之间的环流，使混合更加充分和均匀。下面结合附图1所示的实施例，对本发明的技术方案进行介绍，本发明的保护范围不以此为限，在本实施方式中所提及的各项改进可适应性地应用于其他硝化水处理装置中。

本发明的硝化水处理装置，还包括反应器1，本实施例中，限定重力的方向为“下”，曝气筒32内排出的气体的浮动方向为“上”；在反应器1内填充有附着硝化细菌的污泥，污泥在重力的作用下沉于反应器1的底部。

曝气器31通过进气管线2与外部气源相连通，本实施例中进气管线2从反应器1的上方插入其中，向进气管线2内送入含氧气体；曝气器31上设置排气孔，且所述排气孔位于上部通孔321和下部通孔322之间，也就是说，曝气器31的出气位置完全限制在曝气筒32的内部。

这样，气体沿进气管线2输入到曝气器31内，再从曝气器31的排气孔排入到曝气筒32内，曝气筒32内的压力增大，增加了水、污泥和气体的混合程度，由于气体会向上浮，同时带动曝气筒32内的水和污泥混合液向上浮，从曝气筒32的上部通孔321处流出，气体和混合液向上运动的过程中，气体中的部分氧气溶解到水中，由于曝气筒32内的液体变少，下部通孔322位置流入其他水和污泥的混合液体，形成了环流，增大了气体与水和污泥的混合程度。

作为一个优选的实施例，曝气筒32可以设置为圆柱体，曝气器31设置在曝气筒32的中轴线位置处，这样，在圆周方向上，曝气器31到曝气筒32的距离大致上均相等，使曝气筒32内不同位置的气体、水和污泥的混合均匀。当然，在其他实施例中，曝气筒32还可设置为规则多边体、不规则多边体或其他形状。

进一步地，曝气筒32包括围出空腔的筒壁，上部通孔321和/或下部通孔322形成于所述空腔的端部，下部通孔322朝向反应器1的底部，上部通孔321朝向反应器1的顶部。

进一步地，硝化水处理装置包括在反应器1内并排均匀分布的多个曝气系统3，避免了只在反应器1内局部位置曝气，这样使得整个反应器1内的溶解氧均匀分布；溶解氧的均匀分布，有利于检测反应器1内氧气浓度的一致性，从而便于对反应器1内的溶解氧的浓度进行调节控制。

进一步地，多个曝气系统3的曝气器31均通过进气管线2与外部气源相连通，这样，一根进气管线2同时连接多个曝气系统3，使结构设计更加简单，更便于控制多个曝气系统3的曝气均一性。

进一步地，所述硝化水处理装置还包括将所述筒壁固定于反应器1上的支架，在本实施例中，所述支架设置为支撑于所述筒壁和反应器1底壁之间的支撑脚4。支撑脚4将曝气筒32抬升一定高度，方便水和污泥从曝气筒32的下部通孔322进入；同时，所述筒壁通过支撑脚4固定在反应器1底壁上，避免反应器1内外的环流对曝气系统3构成扰动，以稳定曝气系统3的位置。

进一步地，反应器1的底部设置有污水进水口5，反应器1的上部设置出水口6，曝气系统3上方设置有三相分离器7；进水口5和进气管线2内持续的供应污水和空气，气体、污水和污泥的混合液体向上运动后，三相分离器7将三者分离开，气体排出，污泥回到反应器1内，出水口6内持续地输出处理过的污水，保证整个反应器1内的反应持续进行，防止污泥的流失。

进一步地，所述水处理装置还包括控制器以及设置于进气管线2上的流量阀，所述控制器连通所述流量阀并控制所述流量阀的开启或闭合或开启幅度，这样，可以通过控制流量阀，调节通入反应器1内的含氧气体，从而控制含氧量的浓度，尤其是当反应器1内填充有附着亚硝酸细菌的污泥时，通过控制流量阀，易于控制含氧量浓度保持在0.5～1.0mg/l，使得所述硝化水处理装置内可以顺利实现短程硝化。

所述硝化水处理装置的使用方式如下：向反应器1内装入待处理的水和污泥，向进气管线2内通入含氧气体(如空气)，含氧气体通过曝气器31释放到曝气筒32中；曝气筒32内的压力提升，含氧气体与水和污泥混合，混合液体向上流动；向上流动的过程中，含氧气体中的部分氧气溶解到水中，参与硝化反应；从上部通孔321流出的污泥和部分水返回曝气筒32外部的反应器1内，且能够从下部通孔322再次进入曝气筒32，从而在曝气筒32内、上部通孔321、曝气筒32外、下部通孔322之间形成环流，继而进一步地促进氧气、污泥和水的混合；污水从进水口5连续进入到反应器1内；处理后的污水升流至出水口6排出。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)通过将曝气器31设置在曝气筒32内，曝气筒32内压力提高，使曝气筒32内的气体与水和污泥的混合更加充分，同时由于曝气筒32上下开有通孔，混合液体从曝气筒32的上方流出，再从曝气筒32的下方循环流入，形成了环流曝气，使混合更加充分，保证了装置内泥水混合物以及溶解氧浓度的均匀性，提高了硝化水处理的稳定性；

(2)通过控制曝气系统3距离反应器1底部的高度，形状和分布情况，提高反应器1内混合液的均匀程度；

(3)通过控制流量阀调节曝气量控制溶解氧的浓度，使反应器1内处于短程硝化的状态。

上文所列出的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。