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處理黏膠纖維廢水用新型射流曝氣器

發布時間:2019-9-19 10:12:41  中國污水處理工程網

  申請日2019.07.19

  公開(公告)日2019.09.10

  IPC分類號C02F3/02; C02F7/00

  摘要

  本發明公開了一種處理黏膠纖維廢水用新型射流曝氣器,包括主體、廢水分配室、空氣分配室和射流噴嘴。廢水分配室和空氣分配室分別位于主體內下方和上方,廢水分配室底部連接有廢水入口管,廢水入口管靠近主體一端設有彎管;空氣分配室上方連接有空氣入口管,空氣入口管內設有氣旋發生器,射流噴嘴包括均勻設置在主體四周并且與廢水分配室、空氣分配室分別貫通連接的混合管,設置在混合管內的螺旋狀混流管以及連接在混合管外端的噴射嘴。本發明的射流曝氣器應用于黏膠纖維廢水處理中具有能耗低、氧氣溶解率高、避免發生池底沉積和堵塞現象等優點,具有潛在的應用前景。

  權利要求書

  1.一種處理黏膠纖維廢水用新型射流曝氣器,其特征在于,主要包括主體(1)、廢水分配室(2)、空氣分配室(3)和射流噴嘴(4),

  所述廢水分配室(2)和空氣分配室(3)分別位于所述主體(1)內下方和上方;所述廢水分配室(2)底部連接有廢水入口管(12),所述廢水入口管(12)靠近主體(1)一端設有可以使水流形成螺旋水流的彎管(121);所述空氣分配室(3)上方連接有空氣入口管(13),所述空氣入口管(13)內設有可以使進入空氣形成螺旋氣流的氣旋發生器(131);

  所述射流噴嘴(4)包括均勻設置在主體(1)四周并且與廢水分配室(2)、空氣分配室(3)分別貫通連接的混合管(41),設置在混合管(41)內用于將進入混合管(41)內的空氣與廢水螺旋混合的螺旋狀混流管(42)以及連接在混合管(41)外端用于將混合流體噴射的噴射嘴(43);

  所述混合管(41)內端頭與廢水分配室(2)相通,混合管(41)側壁通過通道與空氣分配室(3)相通。

  2.根據權利要求1所述的一種處理黏膠纖維廢水用新型射流曝氣器,其特征在于,所述主體(1)、廢水分配室(2)和射流噴嘴(4)與廢水接觸內壁上均涂有防蝕阻垢涂層。

  3.根據權利要求1所述的一種處理黏膠纖維廢水用新型射流曝氣器,其特征在于,所述彎管(121)的彎曲角度為60-90°。

  4.根據權利要求1所述的一種處理黏膠纖維廢水用新型射流曝氣器,其特征在于,所述氣旋發生器(131)包括與空氣入口管(13)內壁固定用于將氣旋發生器(131)固定在空氣入口管(13)內部的固定環(1311),還包括通過固定桿(1312)與固定環(1311)內側固定的轉軸(1313)以及活動安裝在轉軸(1313)上的葉輪(1314),氣流通過葉輪(1314),帶動葉輪(1314)在轉軸(1313)上旋轉,使氣流形成螺旋氣流。

  5.根據權利要求1所述的一種處理黏膠纖維廢水用新型射流曝氣器,其特征在于,所述噴流射嘴(4)方向斜向下,且與水平面角度為15-25°,噴射時水流朝向池底,用于防止池底沉積的發生。

  6.如權利要求1所述的一種處理黏膠纖維廢水用新型射流曝氣器的射流曝氣方法,其特征在于,主要包括以下步驟:

  S1:使用提升泵將預處理好的黏膠纖維廢水經廢水入口管(12)提升至廢水分配室(2)內,黏膠纖維廢水在廢水入口管(12)流動時通過彎管(121)產生離心力,形成高速螺旋水流進入混合管(41);

  S2:廢水流入混合管(41)后,在空氣分配室(3)內形成負壓,將空氣入口管(13)入口的低壓空氣吸入,被吸入的空氣通過氣旋發生器(131)時,帶動葉輪(1314)旋轉,使吸入的空氣形成螺旋氣流進入空氣分配室(3)內,并被負壓吸入混合管(41);

  S3:螺旋水流與螺旋氣流進入混合管(41)內的混流管(42)內進行混合,混合后在呈螺旋狀的混流管(42)內持續混合,在壓力的作用下,混流管(42)內的螺旋水流、螺旋氣流互相剪切,使空氣中的氧充分溶解在水流中;

  S4:混合流體在壓力的作用下通過噴射嘴(43)傾斜向下高速噴出,對廢水池底的沉積物進行高速沖擊,混合流體中的空氣和溶解氧緩慢上升,上升過程中被廢水池中的廢水溶解吸收,完成曝氣操作。

  7.根據權利要求1所述的一種處理黏膠纖維廢水用新型射流曝氣器,其特征在于,所述噴流射嘴(4)方向斜向下。

  說明書

  一種處理黏膠纖維廢水用新型射流曝氣器

  技術領域

  本發明屬于工業廢水處理器械技術領域,具體是涉及一種處理黏膠纖維廢水用新型射流曝氣器。

  背景技術

  近年來,以廉價且豐富的竹、木、棉等天然纖維為原料,經水解、蒸煮、漂白、酸處理、堿浴等系列工藝制備人造纖維產品規模越來越大,給社會帶來了巨大的經濟效益。然而規模化所帶來的環境壓力也會隨之增加,污染形勢也日益嚴峻,其中以生產過程產生的高懸浮物、高色度、高COD與BOD、高鋅的黏膠纖維廢水表現最為突出。這些廢水直接排放不僅會破壞周邊生態環境,同時還會影響周圍居民的生活環境和身體健康。為此,我國陸續出臺了更加嚴格的法律法規限制此類廢水的排放。因此,采取適當的方法處理黏膠纖維廢水對適用新的環保規定以及促進人造纖維行業發展具有重要意義。

  其中,好氧生化處理工藝因其處理效果好、穩定高、運行成本低等優點,在黏膠纖維廢水處理過程中頗受青睞。同時,好氧生化處理工藝運行過程中,通常需要進行曝氣增氧操作。曝氣不僅能使池中液體與空氣接觸充氧,還能攪動液體,加速空氣中的氧向液體中轉移。此外,還能防止池內懸浮體下沉,加強池內有機物與微生物及溶解氧接觸,使廢水中有機物充分氧化分解。然而微孔曝氣器等傳統曝氣器應用于黏膠纖維廢水處理中存在易堵塞、結垢(黏膠纖維廢水粘度較好且含有較高的懸浮物、存在硫酸鈣等易結垢物質)、充氧效率低、易沉積等問題,大大增加了運行成本。因此,亟需開發一種處理黏膠纖維廢水用新型曝氣器。

  射流曝氣器具有不易堵塞、運行穩定、充氧效率高等優點,廣泛應用于皮革、制漿造紙、化工、醫藥、石化及食品加工等領域的污水處理中。然而,目前關于處理黏膠纖維廢水用專屬射流曝氣器報道較少,難以滿足市場應用需求。為此,針對黏膠纖維廢水特點,設計一種處理黏膠纖維廢水用新型射流曝氣器具有潛在應用前景。

  發明內容

  針對上述存在的問題,本發明提供了一種處理黏膠纖維廢水用新型射流曝氣器。

  本發明的技術方案是:一種處理黏膠纖維廢水用新型射流曝氣器,主要包括主體、廢水分配室、空氣分配室和射流噴嘴,

  所述廢水分配室和空氣分配室分別位于所述主體內下方和上方;所述廢水分配室底部連接有廢水入口管,所述廢水入口管靠近主體一端設有可以使水流形成螺旋水流的彎管;所述空氣分配室上方連接有空氣入口管,所述空氣入口管內設有可以使進入空氣形成螺旋氣流的氣旋發生器;

  所述射流噴嘴包括均勻設置在主體四周并且與廢水分配室、空氣分配室分別貫通連接的混合管,設置在混合管內用于將進入混合管內的空氣與廢水螺旋混合的螺旋狀混流管以及連接在混合管外端用于將混合流體噴射的噴射嘴;

  所述混合管內端頭與廢水分配室相通,混合管側壁通過通道與空氣分配室相通。

  進一步地,所述主體、廢水分配室和射流噴嘴與廢水接觸內壁上均涂有防蝕阻垢涂層,防蝕阻垢涂層可以避免與廢水接觸的裝置內壁被廢水中的腐蝕物質腐蝕,并且可以避免裝置內壁上形成水垢,阻隔水流的流通。

  優選地,所述彎管的彎曲角度為60-90°,可以根據水流螺旋強度的需求調整彎管的彎曲角度,滿足多種情況使用。

  進一步地,所述氣旋發生器包括與空氣入口管內壁固定用于將氣旋發生器固定在空氣入口管內部的固定環,還包括通過固定桿與固定環內側固定的轉軸以及活動安裝在轉軸上的葉輪,氣流通過葉輪,帶動葉輪在轉軸上旋轉,使氣流形成螺旋氣流,螺旋氣流可以增強空氣與水流的混合效果,使更多的氧氣溶解于水流中。

  進一步地,所述噴流射嘴方向斜向下,且與水平面角度為15-25°,噴射時水流朝向池底,用于防止池底沉積的發生。

  進一步地,所述噴射嘴內部呈錐形,且錐形噴射嘴的小口位于外端,用于使混合流體形成壓力混合沖擊流體,增強沖擊力可以增強對池底沉積物的沖擊強度,并且提高氧氣在水中的溶解率。

  利用上述的一種處理黏膠纖維廢水用新型射流曝氣器的射流曝氣方法,其特征在于,主要包括以下步驟:

  S1:使用提升泵將預處理好的黏膠纖維廢水經廢水入口管提升至廢水分配室內,黏膠纖維廢水在廢水入口管流動時通過彎管產生離心力,形成高速螺旋水流進入混合管;

  S2:廢水流入混合管后,在空氣分配室內形成負壓,將空氣入口管入口的低壓空氣吸入,被吸入的空氣通過氣旋發生器時,帶動葉輪旋轉,使吸入的空氣形成螺旋氣流進入空氣分配室內,并被負壓吸入混合管;

  S3:螺旋水流與螺旋氣流進入混合管內的混流管內進行混合,混合后在呈螺旋狀的混流管內持續混合,在壓力的作用下,混流管內的螺旋水流、螺旋氣流互相剪切,使空氣中的氧充分溶解在水流中;

  S4:混合流體在壓力的作用下通過噴射嘴傾斜向下高速噴出,對廢水池底的沉積物進行高速沖擊,混合流體中的空氣和溶解氧緩慢上升,上升過程中被廢水池中的廢水溶解吸收,完成曝氣操作。

  本發明的有益效果為:本發明提供的一種處理黏膠纖維廢水用新型射流曝氣器,通過在廢水入口管的中部設置彎管,從而使廢水水流經過彎管時產生離心力形成螺旋水流,通過在空氣入口管內設置氣旋發生器,從而使空氣經過空氣入口管時形成螺旋氣流,螺旋氣流進入射流噴嘴時形成負壓將螺旋氣體吸入射流噴嘴內進行混合,有利于螺旋水流和螺旋氣流在混流管內進行充分混合,使空氣中的氧氣充分溶解在水流中,并切割成微小氣泡,在壓力的作用下,經錐形噴射嘴加壓噴出,對廢水池底的沉積物進行高速沖擊,混合流體中的空氣和溶解氧緩慢上升,上升過程中被廢水池中的廢水溶解吸收,因而具有氧氣溶解率高、避免發生池底沉積和堵塞現象等優點,應用于黏膠纖維廢水處理過程頗具優勢。

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