CN101544427A - 污水风力自动曝气装置和方法 - Google Patents

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郑浩
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Abstract

本发明涉及一种污水风力自动曝气装置和方法。其包括风叶、传动杆、空气压缩装置、管道和曝气头，将传动杆上端与风叶转轴连接，传动杆下端与空气压缩装置连接，空气压缩装置出气口连接的管道另一端安装曝气头，并将曝气头均匀放置于污水池底部水体中。根据污水体积大小，管道可以安装几个分支，每个分支安装1个微孔曝气头。当风叶转动时，空气以微小气泡形式进入污水，提高污水溶解氧浓度。本发明不需专门设置对风向的装置和限速装置，其结构简单合理，制造和安装维修费用低，风能利用率高，有效实现曝气、提高水体中的溶解氧而达到污水的处理效果。本发明以风力为动力的曝气方式，大大降低污水处理过程的能耗，符合国家“节能减排”要求。

Description

污水风力自动曝气装置和方法
技术领域
本发明属于污水处理领域中的污水溶解氧提高的方法，尤其涉及一种风力自动曝气的方法和装置。
背景技术
已有好氧污水处理工艺是污水处理时使用频率最高的处理手段，为维持反应器中溶解氧浓度，必须采用一定的方法向反应器中供氧，即通常所称的曝气。目前常用的曝气方式有鼓风曝气和机械曝气两种。这两种方法都以电能为动力，驱动某些机械转动，将空气或氧气以气泡的方式输送至水中，微小气泡中的氧气通过水气界面溶解入水中，从而提高水体溶解氧浓度。也有些曝气装置将水以水珠的形式抛入空气中，通过水珠与空气的接触提高水中溶解氧浓度。
上述曝气方式都以电能为动力，曝气时需耗费大量的电能，是污水处理设备产生运行费用的主要环节。显然，开发一种以可再生能源为动力的曝气方式，将大大降低污水处理过程的能耗，符合国家“节能减排”要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种以风能为动力的自动曝气方法和装置——水体风力自动曝气的方法和装置，以解决现有曝气方式能耗高的缺陷。
本发明是利用由风叶、传动杆组成的立轴式风机结构的已有专利，即“单向挡风板式风动力装置”(2005200799720)，它是一种将风能转化为机械能的竖直轴单向挡风板式风动力装置，对任何方向的来风都有相应的挡风板，而对各种风向都能输出转矩，而不需要专门设置对风向的装置和限速装置。而且其结构简单合理，转动力矩大，工作性能强，风能利用率高，制造和安装维修费用低，适用范围广。在此基础上构筑本发明的动力装置。
本发明的特征在于：其包括风叶、传动杆、空气压缩装置、管道和曝气头，将传动杆上端与风叶转轴连接，传动杆下端与空气压缩装置连接，空气压缩装置出气口连接的管道的另一端安装微孔曝气头，并将微孔曝气头均匀设置于污水池底部的水体中。
上述曝气头是一个微孔曝气头。
本发明的方法：先将微孔曝气头均匀设置于污水池底部于水体中，然后用管道将曝气头和空气压缩装置出气口连接，与空气压缩装置连接的传动杆在风叶的带动下，将空气压缩装置内的空气压缩而进入曝气头，形成微小气泡进入水体，使空气中的氧气与水充分接触而溶解进水中实现曝气。
本发明不需专门设置对风向的装置和限速装置，其结构简单合理，耗能低，制造和安装维修费用低，风能利用率高，有效实现曝气、提高水体中的溶解氧而达到水体的处理效果。
下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本发明。
附图说明
图1、本发明的基本结构示意图。
其中、1风叶，2传动杆，3空气压缩装置，4、管道，5曝气头，6污水池。
具体实施方式
如图1，本发明的特征在于：其包括风叶1、传动杆2、空气压缩装置3、管道4和曝气头5，将传动杆2上端与风叶1转轴连接，传动杆2下端与空气压缩装置3连接，空气压缩装置3出气口连接的管道4的另一端安装曝气头5，并将曝气头5均匀放置于污水池6底部的水体中。
本发明的上述曝气头5是一个微孔曝气头。
上述的空气压缩装置3采用市售装置，最简单的是脚踩式打气筒。当传动杆2在风叶1的驱动下向下运动时，挤压空气压缩装置3，将空气压缩装置3内的空气通过曝气头冒出。
上述的曝气头5为微孔沙头曝气头。其功能为将被压缩空气分散为微小气泡，增加空气与水的接触面积，提高水体溶解氧浓度。
当风吹动风叶1转动，驱动传动杆2上下运动，当传动杆2向下运动时压缩空气压缩装置3，使空气压缩装置3内的空气压力增大而进入水体内的曝气头5中，形成细小气泡。气泡内的氧气溶解，从而提高水体的溶解氧。
实施例1
制作上述风力曝气装置一套，其特征为：风叶长度50cm，每片风叶面积为750cm，共3片风叶。空气压缩装置容积为20L。利用其向体积为1m3的活性污泥污水处理装置中进行曝气。当风速为3.2m/s(二级风)时，该装置曝气量为60L/min。当风速为9.0m/s(五级风)时，该装置曝气量为140L/min。
未进行曝气的污水中溶解氧浓度为2.4mg/L。利用该装置进行曝气，当风速为3.2m/s(二级风)时，污水中溶解氧增加到4.1mg/L，当风速为9.0m/s(五级风)时，污水中的溶解氧增加到8.1mg/L(基本饱和)，并有明显气泡冒出水面。相应的，污水主要污染指标化学需氧量(COD)的去除率分别为81％、94％和98％(见表1)。可见利用本装置进行曝气后，在微风和中强风条件下，都显著提高了污水中的溶解氧，从而提高了污染物去除效率，净化了水质。
表1 风力曝气***曝气对污水中溶解氧和净化效率的影响
 
曝气量(L/min) 溶解氧(mg/L) COD去除率(％)
无曝气 - 2.4 81
风速3.2m/s(二级风) 60 4.1 94
风速9.0m/s(五级风) 140 8.1 98

Claims (4)

1 一种风力自动曝气装置，其特征在于：其包括风叶(1)、传动杆(2)、空气压缩装置(3)、管道(4)和曝气头(5)，将传动杆(2)上端与风叶(1)转轴连接，传动杆(2)下端与空气压缩装置(3)连接，空气压缩装置(3)出气口连接的管道(4)的另一端安装曝气头(5)，并将曝气头(5)均匀设置于污水池(6)底部的水体中。
2 根据权利要求1所述风力自动曝气装置，其特征在于上述管道(4)有几个分支，每个分支上安装至少一个曝气头(5)。
3 根据权利要求1所述风力自动曝气装置，其特征在于上述曝气头(5)是微孔曝气头。
4 利用权利要求1所述的风力自动曝气装置进行曝气的方法其特征在于：首先将微孔曝气头均匀放置于污水池子底部于水体中，然后用管道将曝气头和空气压缩装置出气口连接，与空气压缩装置连接的传动杆在风叶的带动下，将空气压缩装置内的空气压缩而进入曝气头，形成微小气泡进入水体，从而使空气中的氧气与水充分接触而溶解进水中而实现曝气。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101913700A (zh) * 2010-07-26 2010-12-15 铁道第三勘察设计院集团有限公司 聚风增压风能光能水处理装置
CN102086065A (zh) * 2009-12-03 2011-06-08 上海市政工程设计研究总院 一种水体风能复氧装置及其水体复氧方法
CN105984969A (zh) * 2015-03-06 2016-10-05 苏州市和源环保科技有限公司 一种气动污水推流器

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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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