專利名稱：潛水水平曝氣工作頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開一種潛水水平曝氣工作頭，涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是能夠形成耗氧區(qū)和缺氧區(qū)，增加水下曝氣的服務(wù)體積。
目前對污水曝氣增氧是通過污水池底布置的曝氣頭將壓縮空氣站通過地下管路輸送的壓縮空氣打入水中；氣泡不可控、體積大而比表面積小，氣泡只能靠浮力直線上升，服務(wù)效率低、面積小，出氣孔易堵塞，占地面積大。一些專利技術(shù)中強(qiáng)調(diào)氧的順磁性，便用永磁體將氧富聚?？墒鞘聦?shí)上在磁介質(zhì)中，磁化強(qiáng)度M、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁化率Xm、磁導(dǎo)率μ、磁場強(qiáng)度H的關(guān)系有M＝Xm·H順磁質(zhì)磁化率的絕對值量級在10-6左右，順磁質(zhì)、抗磁質(zhì)、這類磁介質(zhì)都相當(dāng)弱，他們的|Xm|＜＜1，μ≈1；值得注意的是，他們都是與磁場強(qiáng)度H無關(guān)的常數(shù)。這與屬于強(qiáng)磁性介質(zhì)的鐵磁質(zhì)完全不一樣。鐵磁質(zhì)中一般M與H不成比例，甚至沒有單質(zhì)關(guān)系，即M的值不能由H的值唯一確定，甚至還與磁化歷史有關(guān)，且是H的函數(shù)，即Xm＝Xm(H)μ＝μ(H)，這里鐵磁質(zhì)的Xm(H)和μ(H)都很大，其量級為10-2-10-3甚至10-6以上。鐵磁質(zhì)的磁性主要表現(xiàn)為電子的自旋磁矩。在沒有磁場的條件下，鐵磁質(zhì)中電子自旋磁矩可以在小范圍內(nèi)自發(fā)排列形成磁疇。飽和磁化強(qiáng)度等于每個(gè)磁疇中原有的磁化強(qiáng)度。由于在每個(gè)磁疇中元磁矩已完全排列起來，所以其磁化強(qiáng)度就非常大，這就是為什么鐵磁質(zhì)的磁性比順磁質(zhì)強(qiáng)的多的原因。工程中根據(jù)氧的順磁性作用(Xm＝1.9×10-6)象電荷或鐵磁質(zhì)那樣能夠富聚必須要無限大的增加磁場強(qiáng)度H。同時(shí)還要施加能夠去掉束縛力的外力，才能夠?qū)⒌玫降母谎蹀D(zhuǎn)移并利用；這必然導(dǎo)致成本的大幅度提高。而自然界中，根本沒有因磁場強(qiáng)度引起空氣中氧的不平衡現(xiàn)象。
本發(fā)明的目的是公開一種從設(shè)備本身分開厭氧區(qū)和好氧區(qū)、氣泡可控到極小，以增加比表面積、并具有旋轉(zhuǎn)動(dòng)能、增大服務(wù)區(qū)域的裝置。克服了現(xiàn)有曝氣裝備的上述各種不足、大幅度降低一次性建設(shè)的投資費(fèi)用。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的在水底平行于水面使用的潛水水平曝氣工作頭的下部為潛水水平碎泡分布機(jī)總稱；有水面導(dǎo)入的氣體經(jīng)導(dǎo)管進(jìn)入潛水水平曝氣工作頭氣座；氣座后部為潛水水平曝氣工作頭的電機(jī)和傳動(dòng)部分，形成缺氧區(qū)；前部的動(dòng)力輸出軸裝有由大到小的同軸葉片組，成為好氧區(qū)；氣座的進(jìn)氣口上方內(nèi)壁圓周裝有流線型導(dǎo)流喉管以增加水壓；喉管后圓周平面內(nèi)設(shè)置180°對稱的兩個(gè)進(jìn)水乳化口增加氣水混合、避免產(chǎn)生泛點(diǎn)；導(dǎo)流喉管下部裝有圓周分布的永磁體鑲塊使污水磁化；氣座出口沿圓周也裝有永磁體鑲塊，進(jìn)一步使污水磁化。潛水水平碎泡分布機(jī)使用電力運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)繞組的絕緣等級為F級，最大工作溫度為155℃，正常工況溫升小于80℃；由兩個(gè)機(jī)械密封和一個(gè)唇性密封組成；潛水水平碎泡分布機(jī)上裝有與周圍液體、電機(jī)完全密封隔離的接線盒連接動(dòng)力電線，接通的導(dǎo)線由潛水水平曝氣工作頭進(jìn)氣導(dǎo)管外壁縱向布置的導(dǎo)線管穿過并引出水面；潛水水平碎泡分布機(jī)上還裝有在125℃動(dòng)作的熱敏開關(guān)監(jiān)測系統(tǒng)，起保護(hù)作用。電機(jī)動(dòng)力輸出軸裝有水平布置從大到小避免產(chǎn)生氣穴的同軸葉片組；電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，將氣泡打走的園錐體頂角大于150°；葉片旋轉(zhuǎn)半徑不同就產(chǎn)生不同的線速度和離心力；以相同角度打出氣泡就得到不同軌跡和運(yùn)動(dòng)半徑，形成受水深壓力而變形的環(huán)狀截面氣泡區(qū)的流場；高壓空氣經(jīng)同軸葉片組旋轉(zhuǎn)打碎，在污水中能夠形成具有旋轉(zhuǎn)動(dòng)能、產(chǎn)生水平分力的小氣泡；而不象自然形成的流線型氣泡只具備靠浮力向上的直線運(yùn)動(dòng)軌跡。此間形成的流場大大提高曝氣的服務(wù)區(qū)域、減少一次性投資、降低成本。工藝設(shè)計(jì)中還要保證進(jìn)入的高壓空氣與水深壓力平衡點(diǎn)大于或等于同軸葉片組前端大葉片下底端的水深。
本發(fā)明的積極效果在于將空氣高壓送入水底；當(dāng)污水以適當(dāng)?shù)牧魉倭鬟^與其垂直的磁場時(shí)引起電位差發(fā)生變化，可消除極化；同時(shí)使污水本身磁化，變得有序、可控；建立的電位差越高氧化速度就越快，氧的順磁性更便于與磁化污水吸附。因?yàn)檠跏且环N強(qiáng)去極化劑，水中有充分的溶解氧存在時(shí)反應(yīng)為
氧氣參加反應(yīng)的結(jié)果是奪走了自由電子，因而使極化作用遭到破壞，即發(fā)生去極化、推動(dòng)氧化作用的深入進(jìn)行。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。
本發(fā)明采用在水底平行于水面使用的潛水水平曝氣工作頭，其下部為潛水水平碎泡分布機(jī)總稱(2)，空氣通過導(dǎo)管(8)從水面導(dǎo)入水底的氣座(1)，氣座(1)后部為潛水水平曝氣工作頭的電機(jī)和傳動(dòng)部分，工作中成為缺氧區(qū)；前部的動(dòng)力輸出軸(9)裝有從大到小水平布置的同軸葉片組(3)，在控制泛點(diǎn)工況下工作，并產(chǎn)生具有旋轉(zhuǎn)動(dòng)能的小氣泡、以獲得將攪碎氣泡打走的不同流場半徑、成為延長軌跡、增大服務(wù)區(qū)域的好氧區(qū)；氣座的進(jìn)氣口上方內(nèi)壁圓周裝有流線型導(dǎo)流喉管(4)，(4)后圓周平面內(nèi)設(shè)置180°對稱的兩個(gè)進(jìn)水乳化口(5)，以使污水乳化、增加氣水交換；導(dǎo)流喉管(4)下部裝有延圓周分布的永磁體鑲塊(6)；潛水水平曝氣工作頭氣座出口沿圓周裝有永磁體鑲塊(7)將污水磁化，可使污水中的磁化物質(zhì)變得有序。
權(quán)利要求
1.一種潛水水平曝氣工作頭，在水底水平使用；潛水水平曝氣工作頭的下部為潛水水平碎泡分布機(jī)總稱(2)，空氣通過導(dǎo)管(8)從水面導(dǎo)入水底的氣座(1)，氣座后部為曝氣工作頭的電機(jī)和傳動(dòng)部分，工作中成為缺氧區(qū)；前部的動(dòng)力輸出軸(9)裝有由大到小的同軸葉片組(3)，成為好氧區(qū)；氣座的進(jìn)氣口上方內(nèi)壁圓周裝有流線型導(dǎo)流喉管(4)，其后圓周平面內(nèi)設(shè)置180°對稱的兩個(gè)進(jìn)水乳化口(5)；導(dǎo)流喉管下部裝有沿圓周分布的永磁體鑲塊(6)；潛水水平曝氣工作頭氣座出口沿圓周裝有永磁體鑲塊(7)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛水水平曝氣工作頭，其特征在于使用永磁體將污水磁化，使污水中可磁化物質(zhì)變得有序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛水水平曝氣工作頭，其特征在于同軸葉片組(3)水平從大到小布置、控制泛點(diǎn)應(yīng)用，以獲得將攪碎氣泡打走的不同流場半徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛水水平曝氣工作頭，其特征在于進(jìn)入的旋轉(zhuǎn)空氣經(jīng)喉管改變壓力、使污水乳化后再由同軸葉片組(3)打碎，在液體中成為具有旋轉(zhuǎn)動(dòng)能的小氣泡，延長軌跡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛水水平曝氣工作頭，其特征在于通入的高壓空氣與水深壓力平衡點(diǎn)大于或等于同軸葉片組(3)大葉片下端點(diǎn)處的水深。
全文摘要
本發(fā)明公開一種潛水水平曝氣工作頭，在水底水平使用；潛水水平曝氣工作頭的下部為潛水水平碎泡分布機(jī)總稱，空氣通過導(dǎo)管從水面導(dǎo)入水底的氣座，氣座后部為曝氣工作頭的電機(jī)和傳動(dòng)部分，前部的動(dòng)力輸出軸裝有由大到小的同軸葉片組，控制泛點(diǎn)應(yīng)用，以獲得將攪碎氣泡打走的不同流場半徑成為好氧區(qū)；氣座的進(jìn)氣口上方內(nèi)壁圓周裝有流線型導(dǎo)流喉管改變壓力，其后圓周平面內(nèi)設(shè)置對稱的兩個(gè)進(jìn)水乳化口，使污水乳化后再由同軸葉片組打碎，成為具有旋轉(zhuǎn)動(dòng)能的小氣泡、延長軌跡；導(dǎo)流喉管下部裝有沿圓周分布的永磁體鑲塊；氣座出口沿圓周裝有永磁體鑲塊，將污水磁化，使污水中可磁化物質(zhì)變得有序。
文檔編號C02F7/00GK1445178SQ0210928
公開日2003年10月1日 申請日期2002年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月15日
發(fā)明者王力 申請人:王力, 李海英