專利名稱：基于曝氣與推流集成優(yōu)化的超微孔曝氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型與活性污泥污水處理系統(tǒng)中氧化溝的曝氣與推流裝置有關(guān)。
背景技術(shù)：
活性污泥工藝是污水處理系統(tǒng)中的主要工藝，曝氣又是污水好氧生物處理系統(tǒng)中一個重要的工藝過程。傳統(tǒng)活性污泥工藝中的曝氣方式采用鼓風(fēng)曝氣或機械表曝。鼓風(fēng)曝氣又有穿孔管曝氣和微孔曝氣兩種形式。穿孔管鼓風(fēng)曝氣由于氧轉(zhuǎn)移效率及動力效率太低，已很少采用。機械式表面曝氣能耗大，且曝氣效率不高。微孔曝氣是水下曝氣，其產(chǎn)生氣泡小，在水中停留時間長，其氧的轉(zhuǎn)移效率和動力效率比較高。
曝氣效果的好壞極大的影響生物處理系統(tǒng)的效率，同時，曝氣又是一個非常耗能的過程，一般情況下曝氣的能耗要占整個處理系統(tǒng)能耗的60％-80％，因此，研究開發(fā)并推廣使用高效節(jié)能的曝氣裝置是污水生物處理領(lǐng)域的重要課題。
實用新型的內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，能耗低，成本低廉，可使氧氣有效地溶入水中并產(chǎn)生基于曝氣與推流集成優(yōu)化的超微孔曝氣的機械裝置。
本實用新型的是這樣實現(xiàn)的本實用新型基于曝氣與推流集成優(yōu)化的超微孔曝氣裝置，水下推進器(1)的輸出軸與葉輪(3)連接，中空曝氣盤(4)固連于水下推進器(1)上且位于水下推進器(1)動力輸出端與葉輪之間，曝氣盤(4)側(cè)面有進氣口(7)與空氣壓縮機連接，曝氣盤靠葉輪(3)一側(cè)環(huán)周上均布有若干曝氣發(fā)生器(5)。
有導(dǎo)流筒(2)與水下推進器(1)的一端連接，葉輪(3)和曝氣盤(4)位于導(dǎo)流筒(2)內(nèi)。
曝氣發(fā)生器(5)有外殼(10)，其一端與曝氣盤(4)連接，外殼(10)內(nèi)有橡膠墊(11)與多孔板(14)連接，橡膠墊(11)封住該端通曝氣盤內(nèi)腔的通道，多孔板(14)與外殼(10)內(nèi)腔動配合，外殼(10)另一端裝有微孔板(13)，有螺圈(12)與外殼連接并限定微孔板(13)的位置，微孔板(13)與多孔板(14)間有壓力彈簧(15)。
外殼(10)的一端有外螺紋與曝氣盤(4)上的內(nèi)螺紋孔配合，橡膠墊(11)與多孔板(14)通過螺栓(16)緊固，微孔板(13)為多層豎向重疊放置微孔板。
曝氣盤(4)有4個凸臺(9)均布在盤體(6)的外側(cè)，通過螺栓將曝氣盤(4)固定在水下推進器(1)上，曝氣盤(4)的盤面上均布有6個螺孔(8)與曝氣發(fā)生器(5)螺紋連接。
水下推進器(1)為電機，曝氣發(fā)生器(5)的軸線與葉輪(3)的軸線成銳角夾角。
本實用新型有以下積極有益的效果(1)此超微孔曝氣屬動態(tài)曝氣，氣體從曝氣發(fā)生器出來經(jīng)過葉輪的攪拌，與液體一起形成一種高速運動的螺旋流，使泥、水、氣三相充分混合，實現(xiàn)集曝氣、推流、攪拌多功能于一體的高效曝氣方式。
(2)氣體從曝氣發(fā)生器噴出后，經(jīng)過葉輪的攪拌，形成旋轉(zhuǎn)向前運動的氣泡，使氣體在水平方向上前行距離變長，擴大了曝氣范圍，增大了氣體在水中的停留時間，有效提高了氧的轉(zhuǎn)移效率。
(3)氣體經(jīng)過旋轉(zhuǎn)的葉輪后，會被葉輪打碎形成微粒更小的氣泡，這樣就可以大大增加氣體與水的接觸面積，更有利于氧的轉(zhuǎn)移。
(4)傳統(tǒng)曝氣方式中，氣泡在上升過程中很容易因氣泡的碰撞接觸而聚合形成較大的氣包，不利于氧的轉(zhuǎn)移，而此結(jié)構(gòu)中，氣體經(jīng)過葉輪攪拌后，在高速向前運動過程中，會形成蝌蚪狀的拖尾氣泡，這種拖尾氣泡不容易因碰撞接觸而聚合成較大的氣泡，這樣無形中就增加了氣體與水的接觸面積，提高了曝氣效率。
(5)曝氣發(fā)生器在葉輪旋轉(zhuǎn)方向上偏移一定的角度，這樣在曝氣時，噴出的氣體會給進入葉輪的水流一個加速度，減輕電機的負載，起到了節(jié)能的效果。
(6)曝氣發(fā)生器具有良好的防倒流性能，不易堵塞。
(7)此超微孔曝氣的充氧能力易于調(diào)節(jié)，能夠靈活地適應(yīng)需氧量的變化。
(8)此超微孔曝氣的可大大降低能耗，節(jié)省污水處理成本。
(9)此超微孔曝氣裝置在工作時同時進行曝氣與推流，當(dāng)氧化溝中氧氣含量足夠時，可關(guān)閉壓縮機停止曝氣，只運行電機進行水下推流，既實現(xiàn)了氧化溝的優(yōu)化運轉(zhuǎn)，又節(jié)省了能耗。


圖1是曝氣與推流一體化超微孔曝氣裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是曝氣盤的外側(cè)視圖。
圖3為圖2的A-A剖視圖與曝氣發(fā)生器的安裝。
圖4是曝氣發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參照圖1，本實用新型是一種高效節(jié)能的污水曝氣充氧裝置。曝氣盤4固定在水下推進器1上，曝氣盤4靠葉輪3一側(cè)的圓周上平均分布安裝了六個曝氣發(fā)生器5，氣源由空氣壓縮機提供，用塑料軟管將空氣壓縮機與曝氣盤4的進氣口7相連，氣體通過曝氣發(fā)生器5擴散出來。水下推進器1帶動葉輪3旋轉(zhuǎn)，氣體在葉輪3的強力攪拌下，進行氣液充分混合，混合液再從導(dǎo)流筒2的吐出口呈放射狀強而有力地向四周噴出。當(dāng)曝氣量增大時，可以加快葉輪3的轉(zhuǎn)速，對氣體進行更有效的粉碎，提高曝氣效率；當(dāng)曝氣量變小時，可以減慢葉輪3的轉(zhuǎn)速，一方面保證電機不會過流，一方面可以節(jié)省能耗。而且當(dāng)氧化溝中溶解氧含量足夠時，可以停止曝氣，只讓電機1運轉(zhuǎn)實現(xiàn)對氧化溝的推流作用，進一步降低了能耗。
參照圖2，曝氣盤4是由盤體6、凸臺9、進氣口7組成，4個凸臺平均分布在盤體6外側(cè)，通過螺栓將曝氣盤4固定在水下推進器1上，進氣口7與塑料軟管相連，曝氣盤4盤面有六個螺孔8，在其圓周上平均分布，以安裝曝氣發(fā)生器5。
參照圖3，曝氣發(fā)生器5安裝在曝氣盤4上。
參照圖4，曝氣發(fā)生器由外殼10、螺圈12、橡膠墊11、三層微孔板13、螺栓16、多孔鋼板14、彈簧15構(gòu)成。外殼10與螺圈12組成曝氣發(fā)生器5的主體，用螺栓16將橡膠墊11與多孔鋼板14緊固在一起，通過彈簧15將多孔鋼板14與三層微孔板13壓緊在殼體內(nèi)。曝氣時，當(dāng)氣體壓力大于彈簧壓力，氣體就會沖開橡膠墊11并透過多孔鋼板14進入曝氣發(fā)生器5的空腔內(nèi)，然后通過三層微孔板13擴散出去。當(dāng)停止曝氣或氣體壓力小于彈簧15壓力時，橡膠墊11就會被彈簧15壓緊而堵住進氣口，由于曝氣發(fā)生器腔體內(nèi)存在空氣壓力，液體不會倒流進曝氣發(fā)生器，從而有效解決了曝氣發(fā)生器的防倒流和防堵塞問題。
權(quán)利要求1.基于曝氣與推流集成優(yōu)化的超微孔曝氣裝置，其特征在于水下推進器(1)的輸出軸與葉輪(3)連接，中空曝氣盤(4)固連于水下推進器(1)上且位于水下推進器(1)動力輸出端與葉輪之間，曝氣盤(4)側(cè)面有進氣口(7)與空氣壓縮機連接，曝氣盤靠葉輪(3)一側(cè)環(huán)周上均布有若干曝氣發(fā)生器(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于曝氣與推流集成優(yōu)化的超微孔曝氣裝置，其特征在于有導(dǎo)流筒(2)與水下推進器(1)的一端連接，葉輪(3)和曝氣盤(4)位于導(dǎo)流筒(2)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于曝氣與推流集成優(yōu)化的超微孔曝氣裝置，其特征在于曝氣發(fā)生器(5)有外殼(10)，其一端與曝氣盤(4)連接，外殼(10)內(nèi)有橡膠墊(11)與多孔板(14)連接，橡膠墊(11)封住該端通曝氣盤內(nèi)腔的通道，多孔板(14)與外殼(10)內(nèi)腔動配合，外殼(10)另一端裝有微孔板(13)，有螺圈(12)與外殼連接并限定微孔板(13)的位置，微孔板(13)與多孔板(14)間有壓力彈簧(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于曝氣與推流集成優(yōu)化的超微孔曝氣裝置，其特征在于外殼(10)的一端有外螺紋與曝氣盤(4)上的內(nèi)螺紋孔配合，橡膠墊(11)與多孔板(14)通過螺栓(16)緊固，微孔板(13)為多層豎向重疊放置微孔板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于曝氣與推流集成優(yōu)化的超微孔曝氣裝置，其特征在于曝氣盤(4)有4個凸臺(9)均布在盤體(6)的外側(cè)，通過螺栓將曝氣盤(4)固定在水下推進器(1)上，曝氣盤(4)的盤面上均布有6個螺孔(8)與曝氣發(fā)生器(5)螺紋連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于曝氣與推流集成優(yōu)化的超微孔曝氣裝置，其特征在于水下推進器(1)為電機，曝氣發(fā)生器(5)的軸線與葉輪(3)的軸線成銳角夾角。
專利摘要本實用新型為基于曝氣與推流集成優(yōu)化的超微孔曝氣裝置，水下推進器(1)的輸出軸與葉輪(3)連接，中空曝氣盤(4)固連于水下推進器(1)上且位于水下推進器(1)動力輸出端與葉輪之間，曝氣盤(4)側(cè)面有進氣口(7)與空氣壓縮機連接，曝氣盤靠葉輪(3)一側(cè)環(huán)周上均布有若干曝氣發(fā)生器(5)。
文檔編號C02F3/20GK2652922SQ20032011474
公開日2004年11月3日 申請日期2003年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月10日
發(fā)明者黃大貴, 張列平, 葛森, 劉寧, 蒲旺, 彭芳 申請人:電子科技大學(xué)