本實用新型涉及污水處理技術領域，尤其涉及一種曝氣系統。

背景技術：

曝氣是指將空氣中的氧強制向液體中轉移的過程，其目的是獲得足夠的溶解氧。曝氣是污水處理、水產養殖等產業的重要工藝環節，也是最主要的耗能環節。目前，在污水處理中，曝氣環節主要是采用鼓風機等設備，利用空氣進行曝氣，但鼓風機的空氣供給量和供給速度均不能很好地滿足曝氣的需求，曝氣效果較差，降低污水處理的整體效率。

技術實現要素：

本實用新型的實施例提供一種曝氣系統，以提高污水處理中曝氣環節的曝氣效果。

為達到上述目的，本實用新型的實施例提供一種曝氣系統，包括：壓縮空氣源和混合射流裝置；混合射流裝置的進氣端與壓縮空氣源連接，另一進氣端與外界環境空氣相通，混合射流裝置的輸出端與污水處理廠的曝氣池連接；壓縮空氣源向混合射流裝置輸送壓縮空氣，外界環境空氣經混合射流裝置吸入后與壓縮空氣混合，在經由混合射流裝置的輸出端排出。

可選地，壓縮空氣源包括空氣壓縮機和壓縮空氣存儲罐，曝氣系統還包括控制裝置；控制裝置與空氣壓縮機連接；空氣壓縮機的輸出端與壓縮空氣存儲罐連接；混合射流裝置的進氣端與壓縮空氣存儲罐連接。

可選地，壓縮空氣存儲罐與混合射流裝置之間的連接管路上設置有電動閥，控制裝置與電動閥連接。

可選地，控制裝置還與壓縮空氣存儲罐上設置的壓力檢測裝置連接，并根據壓力檢測裝置檢測的壓力值控制電動閥的動作。

可選地，曝氣系統還包括曝氣裝置，曝氣裝置與曝氣池連接，控制裝置與曝氣裝置的控制端連接。

可選地，混合射流裝置的輸出端和/或曝氣裝置的輸出端連接有布氣設備。

可選地，控制裝置根據時間和/或電價信息控制空氣壓縮機和混合射流裝置的工作啟停狀態。

可選地，控制裝置根據時間和/或電價信息控制空氣壓縮機、混合射流裝置和曝氣裝置的工作啟停狀態。

可選地，控制裝置還與污水處理廠的污水處理控制系統連接，并從污水處理控制系統獲取曝氣池的曝氣需求信息，控制裝置還根據曝氣需求信息控制混合射流裝置和曝氣裝置的工作啟停狀態。

可選地，混合射流裝置包括文丘里管，混合射流裝置的進氣端為文丘里管的噴嘴，混合射流裝置的另一進氣端為文丘里管的吸氣管。

本實用新型的實施例的曝氣系統，通過在污水處理廠設置壓縮空氣源和混合射流裝置，利用壓縮空氣來進行曝氣，可以提高空氣的供給量和噴射速度，從而提高曝氣效果；而且，在曝氣過程中利用混合射流裝置吸收大量外界空氣，有效增加了曝氣量，進一步提高了曝氣效果。

附圖說明

圖1為本實用新型的實施例的曝氣系統的結構示意圖；

圖2為本實用新型的實施例的曝氣系統的混合射流裝置的結構示意圖。

附圖標記說明：

10、壓縮空氣源；11、空氣壓縮機；12、壓縮空氣存儲罐；13、電動閥；14、壓力檢測裝置；20、控制裝置；30、曝氣池；31、曝氣裝置；32、布氣設備；40、混合射流裝置；41、噴嘴；42、氣室；43、收縮段；44、平直段；45、擴散段；46、吸氣管；50、污水處理控制系統。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的實施例的曝氣系統進行詳細描述。

圖1為本實用新型的實施例的曝氣系統的結構示意圖，該曝氣系統設置在污水處理廠中，利用壓縮空氣來進行曝氣，用于提高污水處理工藝的曝氣環節的曝氣效果，并在曝氣過程中，通過吸收大量外界空氣來增加了曝氣量，以進一步提高了曝氣效果。

如圖1所示，該曝氣系統包括壓縮空氣源10和混合射流裝置40。混合射流裝置40的進氣端與壓縮空氣源10連接，另一進氣端與外界環境空氣相通，混合射流裝置40的輸出端與污水處理廠的曝氣池30連接；壓縮空氣源10向混合射流裝置40輸送壓縮空氣，外界環境空氣經混合射流裝置40吸入后與壓縮空氣混合，在經由混合射流裝置40的輸出端排出。

該曝氣系統利用壓縮空氣源10向混合射流裝置40提供壓縮空氣，由混合射流裝置40將壓縮空氣輸出到曝氣池30進行曝氣。相對于傳統的利用空氣進行曝氣，該曝氣系統利用壓縮空氣進行曝氣，可以有效地提高曝氣效果。而且，在曝氣過程中，混合射流裝置40通過另一進氣端從外界環境中吸收大量空氣，與壓縮空氣混合后輸出到曝氣池30進行曝氣，有效提高了曝氣量，可以進一步提高曝氣效果。

本實施例中，該曝氣系統還包括控制裝置20，壓縮空氣源10包括空氣壓縮機11和壓縮空氣存儲罐12。控制裝置20與空氣壓縮機11連接，空氣壓縮機11的輸出端與壓縮空氣存儲罐12連接，混合射流裝置40的進氣端與壓縮空氣存儲罐12連接。

根據本實用新型的實施例，該曝氣系統設置在污水處理廠中，空氣壓縮機11的輸出端與壓縮空氣存儲罐12的進氣端連接，在控制裝置20控制空氣壓縮機11運行來壓縮空氣時，輸出的壓縮空氣可以存儲到壓縮空氣存儲罐12。壓縮空氣存儲罐12的出氣端與混合射流裝置40的進氣端連接，用于向混合射流裝置40提供壓縮空氣，使混合射流裝置40可以將壓縮空氣排入曝氣池30進行曝氣，從而實現提高曝氣效果的目的。

由于污水處理廠主要以地區電網供電為主，而電價則根據地區電網的負荷變化情況，將每天24小時劃分為高峰、平段、低谷等多個時段，各時段分別制定不同的電價水平，用于鼓勵用電客戶合理安排用電時間。基于此，優選地，可以利用本實施例的曝氣系統來提高曝氣效果的同時，進行削峰填谷，來提高電力資源的利用效率。在谷電時間段電價較低時，利用空氣壓縮機11來壓縮空氣并存儲；在峰電時間段電價較高時，利用存儲的壓縮空氣進行曝氣，降低地區電網負荷，并降低曝氣環節的運行成本，進而降低污水處理廠的運行成本。

具體地，控制裝置20根據時間和/或電價信息控制空氣壓縮機11和混合射流裝置40的工作啟停狀態。

例如，控制裝置20中設置有根據地區電網對應的峰電時間段和谷電時間段，對空氣壓縮機11的運行進行控制的控制方式。在谷電時間段，電價較低，此時控制裝置20控制空氣壓縮機11運行，來存儲壓縮空氣；并禁止壓縮空氣存儲罐12向混合射流裝置40輸送壓縮空氣，使混合射流裝置40停止工作；在峰電時間段，電價較高，此時控制裝置20控制空氣壓縮機11停止運行，并控制壓縮空氣存儲罐12向混合射流裝置40輸送壓縮空氣，利用混合射流裝置40將壓縮空氣排入曝氣池30進行曝氣，此時不消耗外部的電能，可以避免使用價格較高的電能，并降低地區電網的負荷。

或者，控制裝置20實時獲取的地區電網的電價信息，并根據獲取的電價高低信息來控制空氣壓縮機11和混合射流裝置40是否運行。

本實施例中，該曝氣系統還包括曝氣裝置31，曝氣裝置31與曝氣池30連接，控制裝置20與曝氣裝置31的控制端連接。曝氣裝置31與混合射流裝置40相配合，在混合射流裝置40不運行時能夠運行并進行曝氣，保證曝氣池30正常進行污水處理工藝流程的曝氣環節。曝氣裝置31可以直接利用空氣進行曝氣，具體可以為鼓風機、射流曝氣器等設備。

進一步地，控制裝置20根據時間和/電價信息控制空氣壓縮機11、混合射流裝置40和曝氣裝置31的工作啟停狀態。

例如，在谷電時間段，地區電網的電價較低，控制裝置20控制空氣壓縮機11運行，將壓縮空氣存儲到壓縮空氣存儲罐12中。同時，控制裝置20還可以控制曝氣裝置31利用低價電運行，使曝氣池30正常進行曝氣環節，以保證污水處理工藝流程的正常進行。即在低價電時間段，控制裝置20可以控制曝氣裝置31工作，空氣壓縮機11工作以存儲壓縮空氣，混合射流裝置40可部分地工作或者不工作。

再例如，在峰電時間段，地區電網的電價較高，控制裝置20控制空氣壓縮機11停止運行。控制裝置20可以控制混合射流裝置40運行，利用壓縮空氣存儲罐12中存儲的壓縮空氣進行曝氣。即在高價電時間段，控制裝置20可以控制曝氣裝置31不工作，空氣壓縮機11不工作，混合射流裝置40使用壓縮空氣工作。

上述控制方式僅僅是一種優選的方案，本實施例的對空氣壓縮機11、混合射流裝置40和曝氣裝置31的控制方式并不限于上述的具體方式。

此外，優選地，控制裝置20還與污水處理廠的污水處理控制系統50連接，用于從污水處理控制系統50獲取曝氣池30的曝氣需求信息，并根據獲取的曝氣需求信息控制混合射流裝置40和曝氣裝置31的工作啟停狀態。

具體地，若控制裝置20獲得曝氣池30需要曝氣的信息，則控制混合射流裝置40和曝氣裝置31中的至少一個工作；若控制裝置獲得曝氣池30不需要曝氣的信息，則控制混合射流裝置40和曝氣裝置31均不工作。

優選地，壓縮空氣存儲罐12與混合射流裝置40之間的連接管路上設置有電動閥13，控制裝置20與電動閥13連接。

具體地，控制裝置20通過控制電動閥13的通斷，來實現對混合射流裝置40是否運行的控制。在谷電時間段，控制裝置20可以通過控制電動閥13斷開，控制混合射流裝置40停止運行。在峰電時間段，控制裝置20可以控制電動閥13導通，使混合射流裝置40運行，利用壓縮空氣存儲罐12輸出的壓縮空氣進行曝氣。

而且，控制裝置20還可以通過電動閥13，控制壓縮空氣存儲罐12輸出壓縮空氣的流量，進而調整混合射流裝置40的工作效率，適應曝氣池30所需不同效率的曝氣環節。

更優地，壓縮空氣存儲罐12上設置有壓力檢測裝置14，控制裝置20與壓力檢測裝置14連接，并根據壓力檢測裝置14檢測的壓力值控制電動閥13的通斷和流量。

具體地，壓力檢測裝置14用于通過檢測壓縮空氣存儲罐12中壓力值，來檢測壓縮空氣存儲罐12中壓縮空氣的存儲量。若壓力檢測裝置14檢測到的壓力值大于預設值時，則確定壓縮空氣存儲罐12中存儲有較多的壓縮空氣，控制裝置20可以控制電動閥13導通，使混合射流裝置40利用壓縮空氣進行曝氣。若壓力檢測裝置14檢測到的壓力值不大于預設值時，則確定壓縮空氣存儲罐12中壓縮空氣的存儲量不足，控制裝置20控制電動閥13斷開，控制混合射流裝置40停止運行。若此時曝氣池30需要進行曝氣，則控制裝置20控制曝氣裝置31運行進行曝氣。

本實施例中，混合射流裝置40優選為非耗電類型的設備，混合射流裝置40只需要消耗壓縮空氣進行曝氣，可以節省電量，有效降低曝氣環節的運行成本。

具體地，混合射流裝置40包括文丘里管。壓縮空氣存儲罐12的出氣端與文丘里管連接，并將壓縮空氣輸出到文丘里管，由文丘里管將壓縮空氣輸送到曝氣池30進行曝氣。在壓縮空氣經過文丘里管的過程中，壓縮空氣在文丘里管內轉化為高速噴射氣體，使文丘里管內形成負壓，可以吸收外界環境中的空氣。吸入文丘里管的外界空氣與文丘里管內高速流動的壓縮空氣混合，由文丘里管排入到曝氣池30進行曝氣。在此曝氣過程中，文丘里管可以吸入大量外界空氣，增加曝氣量，從而提高曝氣效果。

可選地，如圖2所示，文丘里管包括氣室42、收縮段43、平直段44和擴散段45(其中，氣室42與收縮段43形成一體)。氣室42上設置有吸氣管46，氣室42與噴嘴41連接。

壓縮空氣存儲罐12的出氣端可以通過噴嘴41與文丘里管的氣室42連接，噴嘴41可視為文丘里管的進氣端；吸氣管46可視為文丘里管的另一進氣端。在壓縮空氣由噴嘴41噴射入文丘里管的氣室42后，壓縮空氣在流過收縮段43時，流速得到增大，氣室42內形成負壓，則氣室42從外界吸收空氣。氣室42外界的空氣經過吸氣管46進入氣室42后，與噴嘴41噴出的壓縮空氣在氣室42和平直段44混合后，經擴散段45噴入曝氣池30。

值得說明的是，混合射流裝置40不限于上述結構形式的文丘立管射流機構，也可以為其他形式的文丘里管射流機構。而且，本實用新型的曝氣系統的混合射流裝置40也不限于上述的非耗電類型的設備，在其他實施例中，混合射流裝置40還可以為鼓風機、射流曝氣器等耗電類型的設備。

在實際的應用場景中，在將該曝氣系統應用至污水處理廠時，上述混合射流裝置40和曝氣裝置31的數量可以為一臺或多臺，具體根據曝氣池30所需的曝氣量確定。而且，各混合射流裝置40的輸出端以及曝氣裝置31的輸出端連接有布氣設備32，方便空氣與曝氣池30中污水中的有機物及微生物充分接觸，保證曝氣效果。

本實用新型的實施例的曝氣系統具有如下優點：

通過在污水處理廠中設置壓縮空氣源向混合射流裝置提供壓縮空氣，利用壓縮空氣進行曝氣，有效提高了曝氣環節的曝氣效果；而且，在曝氣過程中，混合射流裝置可以吸收大量外界空氣與壓縮空氣混合后用于曝氣，有效增加了曝氣量，進一步提高了曝氣效果。

進一步地，通過空氣壓縮機和壓縮空氣存儲罐來實現壓縮空氣源，利用空氣壓縮機來壓縮空氣，并存儲壓縮空氣用于污水處理的曝氣環節，可以利用低價谷電來存儲壓縮空氣，在高價峰電時利用存儲的壓縮空氣進行曝氣，可以有效提高電力資源的利用率，并降低污水處理廠的運行成本。

進一步地，通過設置與壓縮空氣存儲罐連通的混合射流裝置和曝氣裝置，根據曝氣需求、時間和/或電價需求等條件，綜合控制空氣壓縮機、混合射流裝置和曝氣裝置工作，可以滿足所有的耗電操作僅在低價谷電進行，同時在高電價的時間段也不用中斷曝氣操作，有效地降低了污水處理廠的運行成本。

需要指出，根據實施的需要，可將本申請中描述的各個部件拆分為更多部件，也可將兩個或多個部件或者部件的部分操作組合成新的部件，以實現本實用新型的目的。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。