公布日：2024.06.28
申请日：2024.04.26
分类号：C02F3/20(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本发明提供一种MBR一体化污水处理方法，包括：步骤10，启动好氧池内的曝气机，叶轮旋转使得混合室中形成负压，将水面以上的空气吸入混合室中；步骤20，混合室中的空气流入叶轮的叶片的气腔中，一部分空气经气腔的两个侧面的曝气孔向外周向流出，流出后与叶片之间的水体进行预混合，形成第一汽水混合液；第一汽水混合液在旋转叶片作用下形成旋转汽水混合液；另一部分空气经气腔的出气口从气腔的外圆周径向流出，流出后与旋转汽水混合液进行混合，形成第二汽水混合液；步骤30，汽水混合液流入混合室的直线流道内，继而喷入周边水体，进行氧的转移过程。本发明提供的MBR一体化污水处理方法，提高好氧池内的曝气量，提高脱氮除磷效果。
权利要求书
1.一种MBR一体化污水处理方法，其特征在于，采用曝气机，曝气机安装在好氧池中；曝气机包括进气管（1）和从上到下依次连接的潜水电泵（2）、进气室（3）、混合室（5）和底座（7），进气管（1）的上端露出液面，进气管（1）的下端与进气室（3）连通，进气室（3）与混合室（5）连通，空气依次经进气管（1）和进气室（3）流入混合室（5）内；混合室（5）的底端设有进水口，水体从进水口流入混合室（5）内；曝气机还包括叶轮（4），叶轮（4）包括轮毂（42）、盘体（41）和若干叶片（43），盘体（41）设置在轮毂（42）底端，若干叶片（43）沿轮毂周向设置在盘体（41）下端；轮毂（42）中心设有与潜水电泵转子轴适配的轴孔，潜水电泵（2）的转子轴与轮毂（42）连接；叶片（43）位于混合室（5）内；叶片（43）包括两个间隔且平行设置的叶板（431），两个叶板靠近轮毂轴线的一侧通过连接板（432）连接，两个叶板（431）的底端通过底板（433）连接，叶板（431）、连接板（432）和底板（433）之间形成气腔（45）；气腔（45）的顶端开口为进气口，进气口与混合室（5）连通；气腔的远离轮毂轴线的一侧开口为出气口；叶板（431）上布设有若干曝气孔（44）；连接板（432）倾斜向下向远离轮毂轴线方向布设；曝气机还包括导叶组件（6），导叶组件（6）位于混合室（5）内，且位于叶轮外壁与混合室内壁之间；导叶组件（6）包括本体（63）和若干导叶（61），本体（63）底端中心设有进水口（64），与混合室的进水口相对；若干导叶（61）沿本体（63）周向布设，叶片位于导叶（61）包围形成的叶轮腔（62）中；相邻导叶（61）之间形成导流道，导流道的出口与混合室（5）的流道进口相对；导叶（61）的两个导流面分别为第一导流面（611）和第二导流面（612），两个导流面上均间隔设置有若干条竖直布设的切割槽；其中，第一导流面（611）为与叶轮产生的转动流体进入导流道后先接触的一面；第一导流面（611）上间隔设置有若干条竖直布设的第一切割槽（6111），第二导流面（612）上间隔设置有若干条竖直布设的第二切割槽（6121）；导叶（61）的第一导流面（611）为弧形凹面，第二导流面（612）为弧形凸面，且第一导流面和第二导流面的弧线方向与叶轮的转动方向一致；形成同一导流道的第一导流面和第二导流面，第一导流面（611）背向导流道中心轨迹凸出，相对于导流道中心轨迹，第一导流面（611）为弧形凹面；第二导流面（612）朝向导流道中心轨迹凸出，相对于导流道中心轨迹，第二导流面（612）为弧形凸面；相邻两个导叶之间形成的导流道的中心轨迹为弧线，弧线沿叶轮腔周向向外延伸，且延伸方向与叶轮的转动方向一致；相邻两个导叶之间形成的导流道包括由进口到出口依次连通的收集段、扩散段和过渡段，收集段中的流体仅与其中一个导叶的第一导流面（611）接触，扩散段中的流体与一个导叶的第一导流面（611）和另一个导叶的第二导流面（612）接触，过渡段中的流体仅与另一个导叶的第二导流面（612）接触；导流道的横截面积由进口到出口逐渐增大；所述MBR一体化污水处理方法包括以下步骤：步骤10，启动好氧池内的曝气机，叶轮（4）旋转使得混合室（5）中形成负压，将水面以上的空气吸入混合室（5）中；同时，好氧池内的水体进入混合室（5）中；步骤20，混合室（5）中的空气流入叶轮的叶片的气腔（45）中，一部分空气经气腔的两个侧面的曝气孔（44）向外周向流出，流出后与叶片之间的水体进行预混合，形成第一汽水混合液；第一汽水混合液在旋转的叶片作用下形成旋转汽水混合液，作为曝气机的动力流体，在混合室（5）中产生真空，进一步吸入空气进行混合；另一部分空气经气腔的出气口从气腔的外圆周径向流出，流出后与旋转汽水混合液再次进行混合，形成第二汽水混合液；步骤30，汽水混合液流入混合室（5）的直线流道内，继而喷入周边水体，以进行氧的转移过程；所述步骤30具体包括：步骤301，第二汽水混合液流入导叶组件的相邻导叶之间形成的导流道中；步骤302，第二汽水混合液进入导流道后，依次经过导流道的收集段、扩散段和过渡段，形成第三汽水混合液；步骤303，第三汽水混合液流入混合室（5）的直线流道内，继而喷入周边水体，以进行氧的转移过程。
2.根据权利要求1所述的一种MBR一体化污水处理方法，其特征在于，所述步骤302中，第二汽水混合液流入收集段中，第一切割槽对汽水混合液的外圈不断进行切割；同时，第一导流面不断改变汽水混合液在导流道径向上的位置，形成第一子汽水混合液；主要进行导流道径向上的氧转移过程，扩大在导流道径向上的溶氧效率，初步改善导叶组件的能量转换功能，减小旋转运动。
3.根据权利要求2所述的一种MBR一体化污水处理方法，其特征在于，所述步骤302中，第一子汽水混合液流入扩散段中，第一切割槽对汽水混合液的外圈进行切割，第二切割槽对汽水混合液的内圈进行切割；同时，受到第一导流面的不断挤压和第二导流面的扩散共同作用，汽水混合液在第一导流面和第二导流面之间不断改变在导流道径向上的位置并在导流道中沿导流道轴向流动，同时实现导流道径向上和导流道轴向上与相邻汽水混合液的混合，汽水混合液外圈与远离第一导流面的汽水混合液进行混合，汽水混合液的内圈向着靠近第二导流面的方向扩散稀释，同时在导流道径向上和导流道轴向上提高溶氧效率；当汽水混合液流经到下游的第一切割槽和第二切割槽时，下游的第一切割槽不断在外圈对汽水混合液进行切割，下游的第二切割槽不断在内圈对汽水混合液进行切割，直至扩散段末端，将水珠和气泡切割成更细密、更细小，更细密、更细小的水珠和气泡不断改变在导流道径向上的位置和导流道轴向上的位置，将更多的氧转移至水中，形成第二子汽水混合液；进行导流道径向上和导流道轴向上的氧转移过程，扩大在导流道径向上和导流道轴向上的溶氧效率，有效改善导叶组件的能量转换功能，减小旋转运动造成的压力损失。
4.根据权利要求3所述的一种MBR一体化污水处理方法，其特征在于，所述步骤302中，第二子汽水混合液流入过渡段中，第二切割槽对汽水混合液的内圈进行切割，形成第三汽水混合液；同时，第二导流面不断扩大汽水混合液的出口截面积，使汽水混合液的流动趋于导流道轴向的流动；主要进行导流道轴向上的氧转移过程，扩大在导流道轴向上的溶氧效率，加强导叶组件的能量转换功能，再次减小旋转运动造成的压力损失。
5.根据权利要求1所述的一种MBR一体化污水处理方法，其特征在于，所述步骤302中，第二汽水混合液进入导流道后，从导流道的进口向导流道的出口流动过程中，由于导流道的横截面积逐渐增大，汽水混合液速度逐渐降低，将速度能转化为压力能，使汽水混合液以高于大气压喷入水体中，增加氧转移效果；同时，消除汽水混合液从叶轮流出的旋转运动，使得汽水混合液顺利进入混合室的直线流道中，以避免由此造成的水力损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种MBR一体化污水处理方法，提高好氧池内的曝气量和溶氧效率，提高脱氮除磷效果。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种MBR一体化污水处理方法，包括以下步骤：
步骤10，启动好氧池内的曝气机，叶轮旋转使得混合室中形成负压，将水面以上的空气吸入混合室中；同时，好氧池内的水体进入混合室中；
步骤20，混合室中的空气流入叶轮的叶片的气腔中，一部分空气经气腔的两个侧面的曝气孔向外周向流出，流出后与叶片之间的水体进行预混合，形成第一汽水混合液；第一汽水混合液在旋转的叶片作用下形成旋转汽水混合液，作为曝气机的动力流体，在混合室中产生真空，进一步吸入空气进行混合；另一部分空气经气腔的出气口从气腔的外圆周径向流出，流出后与旋转汽水混合液再次进行混合，形成第二汽水混合液；
步骤30，汽水混合液流入混合室的直线流道内，继而喷入周边水体，以进行氧的转移过程。
作为本发明实施例的进一步改进，所述步骤30具体包括：
步骤301，第二汽水混合液流入导叶组件的相邻导叶之间形成的导流道中；
步骤302，第二汽水混合液进入导流道后，依次经过导流道的收集段、扩散段和过渡段，形成第三汽水混合液；
步骤303，第三汽水混合液流入混合室的直线流道内，继而喷入周边水体，以进行氧的转移过程。
作为本发明实施例的进一步改进，所述步骤302中，第二汽水混合液流入收集段中，第一切割槽对汽水混合液的外圈不断进行切割；同时，第一导流面不断改变汽水混合液在导流道径向上的位置，形成第一子汽水混合液；主要进行导流道径向上的氧转移过程，扩大在导流道径向上的溶氧效率，初步改善导叶组件的能量转换功能，减小旋转运动。
作为本发明实施例的进一步改进，所述步骤302中，第一子汽水混合液流入扩散段中，第一切割槽对汽水混合液的外圈进行切割，第二切割槽对汽水混合液的内圈进行切割；同时，受到第一导流面的不断挤压和第二导流面的扩散共同作用，汽水混合液在第一导流面和第二导流面之间不断改变在导流道径向上的位置并在导流道中沿导流道轴向流动，同时实现导流道径向上和导流道轴向上与相邻汽水混合液的混合，汽水混合液外圈与远离第一导流面的汽水混合液进行混合，汽水混合液的内圈向着靠近第二导流面的方向扩散稀释，同时在导流道径向上和导流道轴向上提高溶氧效率；当汽水混合液流经到下游的第一切割槽和第二切割槽时，下游的第一切割槽不断在外圈对汽水混合液进行切割，下游的第二切割槽不断在内圈对汽水混合液进行切割，直至扩散段末端，将水珠和气泡切割成更细密、更细小，更细密、更细小的水珠和气泡不断改变在导流道径向上的位置和导流道轴向上的位置，将更多的氧转移至水中，形成第二子汽水混合液；进行导流道径向上和导流道轴向上的氧转移过程，扩大在导流道径向上和导流道轴向上的溶氧效率，有效改善导叶组件的能量转换功能，减小旋转运动造成的压力损失。
作为本发明实施例的进一步改进，所述步骤302中，第二子汽水混合液流入过渡段中，第二切割槽对汽水混合液的内圈进行切割，形成第三汽水混合液；同时，第二导流面不断扩大汽水混合液的出口截面积，使汽水混合液的流动趋于导流道轴向的流动；主要进行导流道轴向上的氧转移过程，扩大在导流道轴向上的溶氧效率，加强导叶组件的能量转换功能，再次减小旋转运动造成的压力损失。
作为本发明实施例的进一步改进，所述步骤302中，第二汽水混合液进入导流道后，从导流道的进口向导流道的出口流动过程中，由于导流道的横截面积逐渐增大，汽水混合液速度逐渐降低，将速度能转化为压力能，使汽水混合液以高于大气压喷入水体中，增加氧转移效果；同时，消除汽水混合液从叶轮流出的旋转运动，使得汽水混合液顺利进入混合室的直线流道中，以避免由此造成的水力损失。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：本发明提供的MBR一体化污水处理方法，设置在好氧池中的曝气机，进气室中的空气经气腔的进气口进入气腔，气腔中的一部分空气从叶板上的曝气孔流出，与相邻叶片之间的水体进行预混合，形成第一汽水混合液，第一汽水混合液在旋转叶片作用下形成旋转汽水混合液；另一部分空气从气腔的出气口流出，与旋转汽水混合液再次进行混合，形成第二汽水混合液；第一汽水混合液作为曝气机的动力流体，相比于现有技术中用水体作为曝气机的动力流体，可以有效提高主曝气的曝气量，保证活性污泥等微生物所需要的溶解氧，提高脱氮除磷效果。
（发明人：黄学军;叶昕;李善庭;王震;史长彪;顾玉中;陈世刚;张允敬）
