【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于污水處理，尤其涉及一種a2o生活污水處理系統、方法及新型曝氣裝置。
技術介紹
1、傳統活性污泥法是應用最早的工藝，它去除有機物的效率很高，近20年來，水體富營養化的危害越來越嚴重，去除氮、磷列入了污水處理的目標，于是出現了活性污泥法的改進型ao工藝和a2o工藝。ao工藝有兩種，一種是用于除磷的厭氧—好氧工藝，一種是用于脫氮的缺氧—好氧工藝；a2o工藝則是既脫氮又除磷的工藝。但無論是哪種工藝，好氧池曝氣都是不可或缺的重要環節，對污水處理效率和質量都有著重要影響。當前好氧池曝氣采用的主要方案有3種：
2、第一種，接觸氧化工藝，
3、優點：①污水處理效率高；②工藝使用范圍廣泛；③沒有污泥膨脹和污泥回流，管理簡便；④耐沖洗，適應性較強；⑤節能效果明顯；⑥污泥產量少，
4、缺點：①填料上生物膜實際數量隨負荷而變，會導致后續工藝沉淀效果差；②流程較為復雜；③布水、曝氣不易均勻，易出現死區；④池內布置較為復雜，曝氣設備旳安裝和維護較為繁瑣。
5、第二種是循環式sbr生物處理工藝，
6、優點：①省去初沉池，二沉池，污泥回流系統和污泥消化系統，工藝流程簡樸，維護管理方便；②機械設備種類少、簡樸，且不易出現故障，維修量少；③構筑物少，生物池布置緊湊，占地少；④能承受一定旳水量沖擊負荷，對高濃度工業廢水有較大旳稀釋能力；⑤運行控制條件得當，可得到很好的脫氮效果；⑥投資低，能耗較低，運行成本較低；⑦占地省，
7、缺點：①由于一種池子交替曝氣工作，池中曝氣設備運用率低；
8、第三種是mbr膜工藝，
9、優點：①由于膜旳高效分離作用，分離效果遠好于老式沉淀池，出水水質穩定。②工藝參數易于控制，實現hrt和srt旳完全分離；③設備緊湊，省掉二沉池，占地面積小，不受設置場所限制；④該工藝剩余污泥產量低，減少了污泥處理費用。⑤有助于增殖緩慢旳硝化細菌旳截留、生長和繁殖；⑥克服了常規活性污泥法中輕易發生旳污泥膨脹現象；⑦操作管理方便，易于實現自動控制，
10、缺點：①mbr膜工藝造價相對較高；②膜污染輕易出現，給操作管理帶來不便，需要定期清理；③mbr工藝的運行費用較高，能耗較高、膜的清洗都是導致mbr運行費用高的原因。
11、因污水處理效率高，工藝應用范圍廣，適應性強等諸多優點，上述第一種接觸氧化工藝依然是當前處理污水應用最為廣泛的曝氣手段，但主要實施方式是通過傳統的底部曝氣，目前底部曝氣技術主要采用的有底部微孔曝氣和底部中心鼓風曝氣兩種方式，然而無論采用何種方式，均無法有效解決目前接觸氧化工藝所存在的①填料上生物膜實際數量隨負荷而變，會導致后續工藝沉淀效果差；②流程較為復雜；③布水、曝氣不易均勻，易出現死區；④池內布置較為復雜，曝氣設備旳安裝和維護較為繁瑣的問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供新型曝氣裝置，并用于生活污水處理系統，以解決現有污水處理曝氣效果不好、能耗高、不便安裝的問題。
2、為了解決以上問題，本專利技術公開了一種新型曝氣裝置，包括：污水泵、空氣壓縮機、導氣管、氣體流量控制閥、軸向中心加氣機構、靜態螺旋切割器和污水管道，所述污水泵一端接入污水進口，另一端通過靜態螺旋切割器連接污水管道將污水排出，所述軸向中心加氣機構設置于靜態螺旋切割器前端，所述軸向中心加氣機構通過導氣管連接空氣壓縮機，所述氣體流量控制閥設置于導氣管上。
3、優選的，所述靜態螺旋切割器包括切割管，所述切割管中心設置芯軸，所述芯軸上設置若干片依次疊加的切割葉片，通過中間孔穿在芯軸上，相鄰的所述切割葉片錯開角度，軸向按照螺旋線方程變螺距排布，形成空間螺旋結構，空間螺旋結構表面呈階梯狀。
4、優選的，所述空間螺旋結構由進水端向出水端方向螺距逐漸減小。
5、優選的，所述軸向中心加氣機構包括安裝管座、氣體連接管、固定座、氣體單向閥、出氣嘴和進氣法蘭管，所述安裝管座安裝在進氣法蘭管上，所述氣體連接管通過固定座安裝在安裝管座上，所述氣體單向閥設置于氣體連接管內，所述氣體連接管出口處設置有出氣嘴，所述出氣嘴中心與芯軸中心對應。
6、優選的，所述芯軸的進水端設置導流錐，所述導流錐與出氣嘴對應。
7、本專利技術的新型曝氣裝置通過無旋轉動力機構的靜態螺旋切割裝置將空氣中的氧氣大分子團切割為納米量級的小分子團物質，可在常溫常壓下促進其溶于水中，增氧速度快，溶解氧含量高、穩定性好；靜態螺旋切割裝置無動力旋轉機構，設備成本低，易維護，極大程度的改善了傳統曝氣系統結構。
8、切割葉片可實現氣液體微納米化切割細化，液體中的大氣泡在切割葉片形成的空間螺旋表面受到剪切力；流場邊界為切割葉片螺旋形成的階梯狀切割刃，在一定速度的流動場和離心力的作用下，氣水混合液受到螺旋表面階梯狀的切割力，理論上可實現無限小尺度的切割。
9、軸向中心加氣機構采用同軸特殊設計的出氣嘴，根據流體繞流圓柱體的流體力學理論分析可知，加氣孔附近區域水的流速接近于0，氧氣可以順利散逸到水中，從而保證管道內的進氣量，這種加氣法效率高。
10、本專利技術還公開了一種a2o生活污水處理系統，使用上述新型曝氣裝置，包括污水進水泵、厭氧區、缺氧區、好氧區、內回流泵、二沉區、排泥閥、污泥回流泵和控制系統，所述厭氧區、缺氧區、好氧區和二沉區依次相連，所述污水進水泵用于將污水輸送至厭氧區，所述污水泵與缺氧區相連，所述污水管道與好氧區相連，所述內回流泵將好氧區和缺氧區相連，所述二沉區出泥口一側通過排泥閥排泥，一側通過污泥回流泵連接至厭氧區入口，所述控制系統與污水泵、污水進水泵和內回流泵相連。
11、作為上述技術方案的進一步改進：
12、所述厭氧區和缺氧區設置有攪拌葉片。
13、本專利技術還公開了一種a2o生活污水處理方法，包括以下步驟：
14、污水依次經過厭氧區、缺氧區、好氧區和二沉區，得到清液和污泥，清液排出，部分污泥經排泥閥排出，部分污泥經污泥回流泵回流至厭氧區；同時，
15、污水泵吸取缺氧區中污水，在軸向中心加氣機構和靜態螺旋切割器的作用下產生微納米氣泡，并進入好氧區中進行曝氣。
16、作為上述技術方案的進一步改進：
17、還包括攪拌葉片在厭氧區和缺氧區帶動污水攪拌。
18、好氧區產生的硝化液回流至缺氧區形成內回流。
19、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
20、高效曝氣：本專利技術的新型曝氣裝置通過軸向中心加氣機構和靜態螺旋切割器的配合，能夠產生微納米氣泡，提高氧氣的傳遞效率，從而增強了好氧區的生化處理效果，提高了cod(化學需氧量)和氨氮的去除本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種新型曝氣裝置，其特征在于，包括：污水泵(3)、空氣壓縮機(4)、導氣管(5)、氣體流量控制閥(6)、軸向中心加氣機構(7)、靜態螺旋切割器(8)和污水管道(9)，所述污水泵(3)一端接入污水進口，另一端通過靜態螺旋切割器(8)連接污水管道(9)將污水排出，所述軸向中心加氣機構(7)設置于靜態螺旋切割器(8)前端，所述軸向中心加氣機構(7)通過導氣管(5)連接空氣壓縮機(4)，所述氣體流量控制閥(6)設置于導氣管(5)上。
2.根據權利要求1所述的新型曝氣裝置，其特征在于，所述靜態螺旋切割器(8)包括切割管(82)，所述切割管(82)中心設置芯軸(83)，所述芯軸(83)上設置若干片依次疊加的切割葉片(84)，通過中間孔穿在芯軸(83)上，相鄰的所述切割葉片(84)錯開角度，軸向按照螺旋線方程變螺距排布，形成空間螺旋結構，所述形成空間螺旋結構表面呈階梯狀。
3.根據權利要求2所述的新型曝氣裝置，其特征在于，所述空間螺旋結構由進水端向出水端方向螺距逐漸減小。
4.根據權利要求1或2所述的新型曝氣裝置，其特征在于，所述軸向中心加氣機構(7)包
5.根據權利要求3所述的新型曝氣裝置，其特征在于，所述芯軸(83)的進水端設置導流錐(81)，所述導流錐(81)與出氣嘴(76)對應。
6.一種A2O生活污水處理系統，使用如權利要求5所述的新型曝氣裝置，其特征在于，包括污水進水泵(1)、厭氧區(17)、缺氧區(15)、好氧區(13)、內回流泵(16)、二沉區(11)、排泥閥(12)、污泥回流泵(14)和控制系統(10)，所述厭氧區(17)、缺氧區(15)、好氧區(13)和二沉區(11)依次相連，所述污水進水泵(1)用于將污水輸送至厭氧區(17)，所述污水泵(3)與缺氧區(15)相連，所述污水管道(9)與好氧區(13)相連，所述內回流泵(16)將好氧區(13)和缺氧區(15)相連，所述二沉區(11)出泥口一側通過排泥閥(12)排泥，一側通過污泥回流泵(14)連接至厭氧區(17)入口，所述控制系統(10)與污水泵(3)、污水進水泵(1)和內回流泵(16)相連。
7.根據權利要求6所述的A2O生活污水處理系統，其特征在于，所述厭氧區(17)和缺氧區(15)設置有攪拌葉片(2)。
8.一種A2O生活污水處理方法，基于權利要求7所述的A2O生活污水處理系統，其特征在于，包括以下步驟：
9.根據權利要求8所述的A2O生活污水處理方法，其特征在于，還包括攪拌葉片(2)在厭氧區(17)和缺氧區(15)帶動污水攪拌。
10.根據權利要求9所述的A2O生活污水處理方法，其特征在于，好氧區(13)產生的硝化液回流至缺氧區(15)形成內回流。
...【技術特征摘要】
1.一種新型曝氣裝置，其特征在于，包括：污水泵(3)、空氣壓縮機(4)、導氣管(5)、氣體流量控制閥(6)、軸向中心加氣機構(7)、靜態螺旋切割器(8)和污水管道(9)，所述污水泵(3)一端接入污水進口，另一端通過靜態螺旋切割器(8)連接污水管道(9)將污水排出，所述軸向中心加氣機構(7)設置于靜態螺旋切割器(8)前端，所述軸向中心加氣機構(7)通過導氣管(5)連接空氣壓縮機(4)，所述氣體流量控制閥(6)設置于導氣管(5)上。
2.根據權利要求1所述的新型曝氣裝置，其特征在于，所述靜態螺旋切割器(8)包括切割管(82)，所述切割管(82)中心設置芯軸(83)，所述芯軸(83)上設置若干片依次疊加的切割葉片(84)，通過中間孔穿在芯軸(83)上，相鄰的所述切割葉片(84)錯開角度，軸向按照螺旋線方程變螺距排布，形成空間螺旋結構，所述形成空間螺旋結構表面呈階梯狀。
3.根據權利要求2所述的新型曝氣裝置，其特征在于，所述空間螺旋結構由進水端向出水端方向螺距逐漸減小。
4.根據權利要求1或2所述的新型曝氣裝置，其特征在于，所述軸向中心加氣機構(7)包括安裝管座(71)、氣體連接管(72)、固定座(74)、氣體單向閥(75)、出氣嘴(76)和進氣法蘭管(77)，所述安裝管座(71)安裝在進氣法蘭管(77)上，所述氣體連接管(72)通過固定座(74)安裝在安裝管座(71)上，所述氣體單向閥(75)設置于氣體連接管(72)內，所述氣體連接管(72)出口處設置有出氣嘴(76)，所述出氣嘴(76)中心與芯軸(83)中心對應。...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張西祁，胡海濤，程坤，金政翰，
申請(專利權)人：無錫職業技術學院，
類型：發明
國別省市：
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