一種固定膜組合式高級轉盤曝氣裝置的製作方法

2023-04-24 04:48:46 3

本實用新型屬於汙水處理設備領域，更具體地說，涉及一種固定膜組合式高級轉盤曝氣裝置。

背景技術：

中國的生活汙水處理率已經很高，接下來提高主要針對小型生活汙水方面，目前農村分散式生活汙水，排放量小，分散度大，汙染物濃度高，集中處理難度高。傳統的城鎮汙水處理工藝在農村應用，投資大、運行費用高，效果不穩定。因此亟待研發適用於農村分散式生活汙水處理設施，而生物轉盤工藝是非常適合的工藝技術，主要適用於小型生活汙水或低濃度的工業廢水。

生物轉盤工藝中好氧處理單元是影響整個處理單元的關鍵環節。溶解氧正是好氧單元處理效果好壞的重要因素。傳統的好氧處理單元一般採用機械或者鼓風曝氣來維持所需的溶解氧，造成設備成本增大，能耗大，往往不符合小型分散式生活汙水的處理要求。並且傳統的生物轉盤由於填料結構不合理，自淨功能不足，也存在生物汙泥無序積存的現象，造成動平衡破壞，轉動扭矩逐步增大，最終導致傳動裝置徹底破壞的問題，使得耐久運行性成為生物轉盤運行的嚴重缺陷。

技術實現要素：

本實用新型針對上述傳統生物轉盤存在的缺陷，提供一種固定膜組合式高級轉盤曝氣裝置，在提高處理效果的同時大大節省了能耗、佔地面積、建設投資與運行費用。

本實用新型提供一種固定膜組合式高級轉盤曝氣裝置，包括中心傳動軸、圓盤支撐架和多個固定膜組件，所述多個固定膜組件間隔固定於所述圓盤支撐架上，所述圓盤支撐架穿設於所述中心傳動軸上，所述固定膜組件包括膜和固定件，所述膜設置於固定件中，所述固定件固定於圓盤支撐架上。

所述中心傳動軸的一端固定有帶有驅動齒鏈的圓環輪，所述驅動鏈條通過減速機連接外部電機。

所述固定件的材質為聚丙烯材料。

每個固定件均為圓筒形結構，沿周向具有一個開口，且多個固定膜組件的開口圍繞中心傳動軸形成圓環形，所述膜卷繞為柱狀並設置於所述固定件的圓筒形結構中。

所述開口所對應圓心角的角度為15-30度。

所述固定膜組件的個數為8-30個。

本實用新型和現有技術相比，具有以下優點 ：

（1）水流在整個過程中有著三重充氧效果，第一，水流跌落過程中自然充氧。提高自然充氧的關鍵是跌落的水體需要儘量分散體積，增大比表面積，即需要產生細小水滴。但細小水滴難以直接推動固定膜組件的轉動，故設置中心傳動軸，其一端設置齒鏈輪和驅動鏈，利用電等能源提供外力，輔助圓盤支撐架的轉動。第二，濺水充氧。水流跌落固定膜組件上時發生濺水充氧。第三，轉動過程中充氧。固定膜組件轉離水面時，空氣中的氧不斷地進入到固定膜組件的空腔室中，近乎2/3體積的空氣產生了浮力並旋轉圓盤支撐架，再次進入水面下時，該體積的空氣在旋轉過程中被壓縮，通過開口向外釋放氣泡，釋放到生物池中有助於充氧，隨著圓盤支撐架的不斷轉動而循環往復。在固定膜組件中形成不同氧濃度的空腔室，可以促進水體硝化/反硝化的處理過程並增強生物消除性。本實用新型提供的固定膜組合式高級轉盤曝氣裝置的設計大大提高了普通跌水充氧的效果，有效解決了簡單跌水充氧效果不佳的問題。

（2）本實用新型將曝氣生物接觸氧化池與固定膜組件結合，改進的固定膜組件減少了曝氣生物接觸氧化池需要鼓風機曝氣的動力設備，通過固定膜組件轉動的三重充氧效果，有效降低了需要機械動力充氧的能耗和設備成本問題，以及普通跌水生物接觸氧化法充氧不足，硝化效果不好的問題。

（3）固定膜組合式高級轉盤曝氣裝置可以布置成多級垂直交錯型的結構或者階梯式結構，錯落有致，不僅節省佔地面積，也具有一定的景觀效應。

（4）本固定膜組合式高級轉盤曝氣裝置結構簡單，由中心傳動軸和固定膜組件形成的結構是立體空間結構，空氣易於到達生物膜的任何部分，在同樣的空間內生物膜具有巨大的比表面積，形成了面積巨大的生物膜，其整體掛膜性能好，老化的生物膜也易於脫落並隨水排出，因此整個生物轉盤活性較好，效率較高，處理單位汙水佔用更小的空間，從而對驅動電機功率的要求也更低，且不使用風機曝氣，能耗低，沒有噪音，臭味較少，針對中小型農村分散性生活汙水處理的實用性高。

（5）根據本實用新型製作固定膜組合式高級轉盤曝氣裝置，固定膜組件浸沒比在30-50%範圍內，佔地面積只是固定膜組件的 40-60%，耗電量只是傳統生物轉盤的40%左右，相比傳統的生物轉盤組件節約電能 50% 以上。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的固定膜組合式高級轉盤曝氣裝置的側剖面圖。

圖2為本實用新型提供的固定膜組合式高級轉盤曝氣裝置結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型作進一步地詳細描述。

如圖1、圖2所示，本實用新型提供一種固定膜組合式高級轉盤曝氣裝置，包括多個固定膜組件1、中心傳動軸2和圓盤支撐架3，所述多個固定膜組件1間隔固定於所述圓盤支撐架3上，所述圓盤支撐架3穿設固定於所述中心傳動軸1上。所述固定膜組件1包括膜和固定件，所述膜設置於固定件中，所述固定件固定於圓盤支撐架上。所述固定膜組件1的外部套設有齒鏈輪4，所述齒鏈輪4的外部套設有驅動鏈條5，通過驅動鏈條5連接減速電機6，利用外部用電等動力條件，驅動齒鏈輪4轉動，從而帶動圓盤支撐架3轉動，最終帶動固定膜組件1轉動。所述固定膜盤曝氣裝置若設置於河道內需在中心傳動軸2的兩端處增設落地支撐支架，支撐其套設備架設在河床上；若設置於生物池槽內，則在中心傳動軸2的兩端套設軸承固定於池壁上。

所述圓盤支撐架3採用輻射狀的鋼籠結構支撐架，由中心傳動軸2兩端埠處設置以中心傳動軸2為中心的輻射狀支撐條連接鏈輪齒盤4，固定膜組件的軸心前後也固定於鏈輪齒盤4上，且支撐條數量與固定膜組件數量一致，支撐點位置與固定膜組件的軸心對應一致，形成輻射狀鋼籠結構支撐架。多個固定膜組件1通過輻射狀鋼籠結構支撐架3與中心傳動軸2之間固定連接。每個所述固定膜組件1 沿中心傳動軸2一周均勻分布，固定膜組件1的直徑和數量根據生物池容積大小和水質情況而定，一般為8-30個固定膜組件。固定膜組件1包括固定件和膜，固定件為圓筒形結構，所述膜卷繞為柱狀並設置於所述固定件的圓筒形結構中。固定件的材質為耐用的聚丙烯材料構成，且沿著周向本身具有小角度開口，開口角度取決於固定件的直徑，所述開口所對應圓心角的角度為15-30度，且多個固定膜組件的開口圍繞中心傳動軸形成圓環形，圓盤支撐架的轉動方向為順著圓盤開口的方向轉動，例如圖2中為順時針方向轉動。轉動動力是通過減速電機6、驅動鏈輪5和鏈輪齒4來實現的，固定膜組件1中空腔室的上升氣流和浸沒過程中表面空氣產生的浮力作用可大大降低動力能耗。

隨著固定膜組件1的轉動，附著於固定膜組件1上的生物膜交替與池中的生活汙水和空氣進行接觸，帶動水流流動，使汙水中溶解氧分布均勻。固定膜組件浸沒在汙水中時吸附汙水中的有機物，轉離水面敞露在大氣時吸收空氣中的氧氣，氧不斷地進入到固定膜組件的空腔室中，近乎2/3體積的空氣產生了浮力可帶動旋轉圓盤支撐架。當再次進入水面下時，該體積的空氣在旋轉過程中池體水流入而被壓縮，通過開口向外釋放氣泡，釋放到生物池中有助於充氧。隨著圓盤支撐架的不斷轉動而循環往復，在固定膜組件中形成不同氧濃度的空腔室，可以促進水體的硝化/反硝化過程並增強生物消除性，使汙水得到有效的淨化，生物膜的老化、剝落進入汙水後經後續沉澱排泥而流走。

本實用新型提供的固定膜組合式高級轉盤曝氣裝置的設計提高了普通生物轉盤曝氣充氧的效果，並且節省機械動力能耗，該系統也可以靈活地設計和控制以適應不同的水質要求：

本實用新型能夠通過生物池容積大小適當調節膜組件直徑和數量；

本實用新型能夠改變圓盤支撐架的速度；

本實用新型能夠通過增加額外的裝置管和刮水板等，增強水體攪拌和混合效果。

本實用新型能夠通過設置單級運行，或由多個膜轉盤曝氣裝置多級或階梯式排列運行，進一步提高處理效率。

以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型具體實施只局限於上述這些說明。對於本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單改進或替換，都應當視為屬於本實用新型的保護範圍。