[0028] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。
[0029] 实施例1:结合图2和图3,一种采用泵型叶轮表曝机的氧化沟,这里氧化沟以二廊道Carrousel氧化沟为例,包括廊道2和隔墙1,所述隔墙为相邻廊道2共用的墙壁,还包括导流通道5,所述导流通道上设有一个向上的圆形的出水孔6,还包括所述出水孔上方设有的一个竖直放置的泵型叶轮表曝机7,所述泵型叶轮表曝机包括电机71、与电机输出端连接的叶轮72。所述导流通道5为一个导流管51,所述隔墙下部设有开孔52,开孔52连接所述导流管51构成进水孔,导流管51另一侧为方向向上的圆形出水孔6,高度在水位线以下。所述开孔52的设置位置在隔墙1水平方向的中间位置。所述叶轮72的直径为2000-3000mm。所述导流管51直径为4000mm,所述圆形出水孔6直径为4000mm。水从低位区被吸入导流管51,在叶轮72作用下曝气并洒落在高位区,并顺着廊道流向低位区完成循环。
[0030] 当泵型表曝机工作时,由于离心力的作用,表曝机中心处压力降低,隔墙外侧的污水在重力的作用下通过大口径的引流管流入,随着泵型叶轮的不断旋转,水流持续不断输出,工作原理与离心泵一致。由于氧化沟内需要控制一定的流速,以氧化沟廊道宽度6.0m、深度6.0m,流速0.25m/s作为设计依据,则两条廊道的流量合计为18.0m3/s,引流管直径为4.0m,大口径的引流管道内的平均流速为1.43m/s,引流管非常短(6m左右),故水头损失很小。表曝机的叶轮直径为2500mm,转速与叶轮的平均湮没深度按照设备安装要求的参数即可。表曝机叶轮底部与导流管的垂直方向距离需要根据现场安装进行调试,调试时控制参数以导流管内流速<1.5m/s为宜。
[0031] 两廊道氧化沟的直线部分长度可以取50~80m,廊道宽度以6.0m计算,转弯处长度3
18.8m(以中心线计算),则两条廊道总长度为118.8~178.8m,曝气池容积为4276~6437m ,若缺氧区域和好氧区域的水力停留时间(HRT)合计以8.0h计算,则日处理污水量为1.28~
1.93万m3。具体廊道的长度可以根据污水需氧量确定,需氧量大则廊道长度布置短,需氧量小则廊道可以布置长一些,廊道布置可以结合厂区平面布置确定。
[0032] 考虑到污水既需要去除BOD,也需要脱氮与除磷,根据市政污水的水质参数,一般情况下每立方米污水需氧量以0.20~kg设计,则本实施方式需氧量为2560~3860kg/d,转化为小时需氧量则107~161kg/h,以直径2500mm泵(E)型叶轮计算,其标准状态下供氧能力为:Qs=0.379×4.52.8×2.51.88kg/h=143kg/h(说明:通过改善布置方式,曝气机吸水为低的DO浓度,故其池形结构修正系数K1K2都可以取1),考虑到实际污水中的供氧能力有降低,按照0.80的系数考虑,也完全可以满足上述需氧量的要求,其需氧量大小的调节可以通过控制叶轮旋转速度来实现。需要配置的电机功率为0.0804×4.53.0×2.52.08=49.3kW。节省的推进器功率为12.8~19.3kW,取平均值16.0kW,推流部分可节能32%。理论动力效率达到2.90kgO2/kW h,实际动力效率达到2.32kgO2/kW h,效果较好,明显高于传统曝气方式。
[0033] 本实施例中导流管断面为圆形,剖面近似呈现L形,直径为4000mm左右,导流管内的流量需要满足两侧廊道的流量之和。导流管入流部分水流为横向(呈水平方向),导流管出流部分水流方向垂直向上,且管的中心位置正好在表曝机的轴线上。导流管入流时为了减小阻力,将入口做成喇叭口,沿着水流方向做成弧形。导流管在进入表曝机下方时需要将水流由水平方向转为垂直向上,导流管在此处需要做成弧形,减小水流阻力。导流管内的流速不宜过大,否则形成涡流造成能耗增加,考虑这个因素,所以导流管内的流速越低越好。但是导流管内需要满足足够的流量,考虑到氧化沟廊道的深度不宜布置过大以及表曝机叶轮直径也不宜过大,导流管径以4000mm左右为合适,据此则计算的管内流速在1.5m/s以下是适宜的。如需要进一步降低能耗,减小导流管内流速,则可以将导流管入口口径适当放大,并酌情考虑将管底标高略低于池底高程。
[0034] 实施例2:结合图4,本实施例在实施例1基础上,改为四廊道Carrousel氧化沟,表曝机依然设置在隔墙的中间位置,位于隔墙外侧,其他同实施例1。
[0035] 四廊道的布置方式其作用原理与两廊道布置方式一样,仍是表曝机工作时其中心处压力降低,隔墙外侧的污水在重力的作用下通过大口径的引流管流入。所不同的是表曝机处于外侧,即位于大环的廊道上,这样当污水回流到导流管处时,水流的方向与导流方向一致,避免水流出现迂回曲折现象,减小水流阻力。四廊道的布置方式其表曝机的叶轮直径仍为2000~3000mm左右,转速与叶轮的平均湮没深度按照设备安装要求的参数即可。表曝机叶轮底部与导流管的垂直方向距离需要根据现场安装进行调试,调试时控制参数以导流管内流速宜<1.5m/s。
[0036] 四廊道氧化沟的直线部分长度可以取40~55m,廊道宽度以6.0m计算,深度以6.0m计算。转弯处长度:小环单环为9.4m(以中心线计算),大环为28.3m,则四条廊道总长度为216.6~276.6m,曝气池容积为7798~9958m3,若缺氧区域和好氧区域的水力停留时间
3
(HRT)合计以8.0h计算,则日处理污水量为2.34~2.99万m。具体廊道的长度可以根据污水需氧量确定,需氧量大则廊道长度布置短,需氧量小则廊道可以布置长一些,廊道布置可以结合厂区平面布置确定。采用四廊道布置方式,氧化沟整体布置较为紧凑。
[0037] 同样每立方米污水需氧量以0.20~kg设计,则本实施方式需氧量为4680~5980kg/d,转化为小时需氧量则195~249kg/h,以直径3000mm泵(E)型叶轮计算,其标准状态下供氧能力为:Qs=0.379×5.02.8×3.01.88kg/h=271kg/h(说明:通过改善布置方式,其池形结构修正系数K1K2都可以取1),考虑到实际污水中的供氧能力有降低,按照0.75的系数考虑,其最小供氧能力为203kg/h也完全可以满足上述需氧量的要求,其需氧量大小的调节一定程度可以通过控制叶轮旋转速度来实现,但是对于四廊道的氧化沟来说,该表曝机叶轮直径已经较大,转速也达到较高值,不宜再增加了。需要配置的电机功率为0.0804×53.0×32.08=98.7kW,节省的推进器功率为23.4kW~29.9kW,取平均值26.6kW,推流部分可节能
27%。理论动力效率达到2.74kgO2/kW h,实际动力效率达到2.19kgO2/kW h,与两廊道相比,动力效率略有降低,但仍显著高于传统布置方式氧化沟的曝气动力效率。
[0038] 实施例3:结合图5与图7,一种采用泵型叶轮表曝机的氧化沟,包括廊道2和隔墙1,所述隔墙为相邻廊道2共用的墙壁,还包括导流通道5,所述导流通道上设有一个向上的圆形的出水孔6,还包括所述出水孔上方设有的一个竖直放置的泵型叶轮表曝机7,所述泵型叶轮表曝机包括电机71、与电机输出端连接的叶轮72。所述导流通道5为设置在廊道2的直线段中的导流板53,该导流板53截断整个廊道2,在水位线以下设有一个向上的圆形的出水孔6,为该导流板53唯一水流通道。所述叶轮72的直径为2000-3000mm。所述导流管51直径为4000mm,所述圆形出水孔6直径为4000mm。
[0039] 所述导流板53为三个长方形板材拼接而成,呈Z字型,截断整个廊道2后,廊道分为低位区和高位区,叶轮将水从出水孔6中吸出喷射到高位区,完成曝气和推流工作。表曝机叶轮工作时从孔内吸水,导流板的设置使得表曝机所吸水全部是上游来水,其DO浓度已经较低,所以表曝机效率提高。
[0040] 实施例4:结合图6与图7,本实施例与实施例3的区别为,所述导流板53为一个斜面状导流板,其他同实施例3,主要作用与优点相同,为隔离低位区和高位区,防止水流短流浪费曝气资源。
[0041] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。