專利名稱：雙層高效超細微孔曝氣頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)保設(shè)備領(lǐng)域，涉及雙層高效超細微孔曝氣頭。
背景技術(shù)：
中國是一個干旱缺水嚴重的國家。淡水資源總量為28000億立方米，占全球水資源的6%，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2200立方米，僅為世界平均水平的1/4、美國的1/5，是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。隨著經(jīng)濟、社會的快速發(fā)展，我國如今正面臨著水資源短缺、水污染嚴重的現(xiàn)狀。水處理在國民生產(chǎn)和生活中占有非常重要地位，有無水處理、水處理技術(shù)的先進與否，是一個國家生產(chǎn)、生活水平高低和文明程度的重要標(biāo)志之一。然而水處理服務(wù)在中國還是一個新型行業(yè)，目前全國各地雖然新建了大批的水處理廠，但是其處理工藝和處理設(shè)備的耗能較高，導(dǎo)致水處理成本居高不下。例如，目前污水生化處理所用的表面曝氣設(shè)備如轉(zhuǎn)刷表面曝氣機，倒傘型表面曝氣機，轉(zhuǎn)碟表面曝氣機的能耗利用率為每千瓦小時充氧量為1. 6 1. 7kg,而中微孔等底部曝氣器的能耗利用率為每千瓦小時充氧量為2. m^g，均普遍存在著能耗高效率低的缺陷。從我國中長期發(fā)展戰(zhàn)略來看，污染物減排將被放到首位，而能耗高的處理設(shè)備將失去競爭力，毫無疑問，節(jié)能降耗型的水處理技術(shù)將成為我國長期的發(fā)展方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有曝氣器能耗高效率低的不足，提供一種雙層高效超細微孔曝氣頭。本發(fā)明的另一目的是提供一種安裝有該曝氣頭的雙層曝氣器，該曝氣器無需增加輔助裝置，能實現(xiàn)在6 7米水下曝氣時使充氧效率和能耗利用率有很大提高。一種雙層高效超細微孔曝氣頭，包括孔徑為150 250 μ m的內(nèi)層常規(guī)棕剛玉曝氣頭以及涂布于所述的棕剛玉曝氣頭外表面的厚度為0. 3 0. 7mm，孔徑為56 80 μ m的剛玉超細微孔層。其中，所述的內(nèi)層常規(guī)棕剛玉曝氣頭的壁厚為12mm至14mm，形狀為鐘罩型、圓拱形、球型、平板型、管狀型、瓦形或方板形。所述的剛玉超細微孔層中剛玉顆粒的粒徑為100 μ π!至200 μ m。所述的剛玉超細微孔層中的剛玉為棕剛玉或白剛玉。所述的雙層高效超細微孔曝氣頭可通過如下方法制備(1)將所述的棕剛玉曝氣頭成品的表面磨光；(2)用粒徑在ΙΟΟμπι至200μπι間的棕剛玉或白剛玉顆粒，加入相當(dāng)于棕剛玉或白剛玉總重量5% 20%的羧甲基纖維素，攪拌成泥漿狀，再用機械噴涂于步驟(1)中所述的棕剛玉曝氣頭成品表面形成剛玉超細微孔層，涼干或烘干，經(jīng)100(TC 1200°C煅燒使表面剛玉超細微孔層與內(nèi)層棕剛玉曝氣頭完全結(jié)合成堅固的雙層成品。
一種雙層高效超細微孔曝氣頭的制備方法，包括如下步驟(1)將所述的棕剛玉曝氣頭成品的表面磨光；(2)用粒徑在ΙΟΟμπι至200μπι間的棕剛玉或白剛玉顆粒，加入相當(dāng)于棕剛玉或白剛玉總重量5% 20%的羧甲基纖維素，攪拌成泥漿狀，再用機械噴涂于步驟(1)中所述的棕剛玉曝氣頭成品表面形成剛玉超細微孔層，涼干或烘干，經(jīng)100(TC 1200°C煅燒使表面剛玉超細微孔層與內(nèi)層棕剛玉曝氣頭完全結(jié)合成堅固的雙層成品。步驟(1)所述的棕剛玉曝氣頭的制備方法為用粒徑在40至65目的棕剛玉砂，加入木屑和黃糊精材料，經(jīng)機械混合制成壁厚為12mm 14mm的棕剛玉曝氣頭，涼干或烘干， 12000C 14000C煅燒，制得棕剛玉曝氣頭成品。所述的木屑用量為棕剛玉砂總重量的3% 6%，黃糊精材料的用量為棕剛玉砂總重量的1% 3%。所述的剛玉曝氣頭形狀為鐘罩型、圓拱形、球型、平板型、管狀型、瓦形或方板形。所述的鐘罩型、圓拱形、球型、平板型的直徑有Φ 100至450mm，圓拱半徑高度有30 至190mm，鐘罩型的高度為30 40mm。所述的管狀形有直徑有Φ 50mm至120mm，長600mm至1200mm。所述的瓦形的半徑有60至250mm。所述的方板形的長寬有150mmX800mm至1200mmX 2500mm。本發(fā)明所述的雙層高效超細微孔曝氣頭制成后將各種形狀的成品安裝于與其相匹配的曝氣托盤上，管狀的裝上通氣接嘴經(jīng)通氣曝氣。本發(fā)明雙層高效超細微孔曝氣頭可應(yīng)用于污水生化處理設(shè)備以及氣浮浮選設(shè)備。一種雙層曝氣器，包括曝氣頭、曝氣頭托盤、空氣分配管、緊固螺栓、雙逆止閥，曝氣頭與帶雙逆止閥的曝氣頭托盤連接，曝氣頭托盤與空氣分配管相連，所述的曝氣頭為雙層高效超細微孔曝氣頭。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明雙層高效超細微孔曝氣頭用常規(guī)的棕剛玉層作為基層(即內(nèi)層)，孔徑大、 強度高，抗壓強度120kg/cm3，抗桿強度50kg/cm2，透氣性好，阻力小，有利于空氣大量、快速通過，而當(dāng)空氣到達外層即剛玉超細微孔層時，由于此層孔徑細密，被分散成很細的細微氣泡進入水中，由于氣泡體積很小，因此會較長時間的停留于水體底部而不會很快上升，所以細微氣泡中的氧氣就會被水充分吸收，以達到在水中快速充氧的目的。同時由于氣泡極其細微，使得空氣在水中的氧利用率大大提高，加之剛玉超細微孔層很薄，只有0.3 0. 7mm厚，所以大大減少了空氣穿過的阻力，從而達到節(jié)能高效的目的。當(dāng)本發(fā)明雙層高效超細微孔曝氣頭用在氣浮浮選的工況中，經(jīng)安裝有本發(fā)明曝氣頭的曝氣器在污水中釋放出大量的細微氣泡，污水中的顆粒物和懸浮物被這些細微氣泡吸附，并隨著氣泡上升到水體表面，達到清污分離的目的。


圖1、一種鐘罩型雙層高效超細微孔曝氣頭結(jié)構(gòu)圖；其中1為內(nèi)層剛玉曝氣頭，2剛玉超細微孔層，Φ為直徑，h為高度。圖2、一種圓拱型雙層高效超細微孔曝氣頭結(jié)構(gòu)其中1為內(nèi)層棕剛玉曝氣頭，2為棕剛玉精密細微孔層，Φ為直徑，h為高度。圖3、安裝有雙層高效超細微孔曝氣頭的雙層曝氣器剖面圖；其中1為鐘罩型雙層高效超細微孔曝氣頭，2為曝氣頭托盤，3為空氣分配管，4為緊固螺栓，5為密封圈，6為雙逆止閥。圖4、安裝有雙層高效超細微孔曝氣頭的雙層曝氣器橫截面圖；其中1為鐘罩型雙層高效超細微孔曝氣頭，2為曝氣頭托盤，3為空氣分配管，4為緊固螺栓，5為密封圈，6為雙逆止閥。
具體實施例方式實施例1如圖1所示，一種雙層高效超細微孔曝氣頭，內(nèi)層為常規(guī)棕剛玉曝氣頭1，棕剛玉曝氣頭外表面涂布有一層厚度為0. 5mm,孔徑為65 μ m的剛玉超細微孔層2。內(nèi)層常規(guī)棕剛玉曝氣頭1的壁厚為13mm，孔徑為180 μ m，形狀為鐘罩型，直徑為200mm，高度為38mm。該雙層高效超細微孔曝氣頭可通過如下方法制備(1)用粒徑為50目的棕剛玉砂，加入相當(dāng)于棕剛玉砂重量6%的木屑和相當(dāng)于棕剛玉砂重量3%的黃糊精材料，經(jīng)機械混合制成壁厚為13mm的曝氣頭，涼干后經(jīng)1200°C的高溫?zé)Y(jié)成孔徑為ISOym的棕剛玉曝氣頭成品，成品燒成后在其成品的表面用磨具將其表面磨光。(2)用粒徑在150 μ m的棕剛玉顆粒，加入相當(dāng)于棕剛玉顆?？傊亓康?5%的羧甲基纖維素，攪拌成泥漿狀，再用機械噴涂于步驟(1)中所述的棕剛玉曝氣頭成品表面形成剛玉超細微孔層，涼干，經(jīng)100(TC煅燒將表面棕剛玉超細微孔層與內(nèi)層棕剛玉曝氣頭完全結(jié)合成堅固的雙層成品。實施例2如圖2所示，一種雙層高效超細微孔曝氣頭，內(nèi)層為常規(guī)棕剛玉曝氣頭1，棕剛玉曝氣頭外表面涂布有一層厚度為0. 3mm,孔徑為56 μ m的棕剛玉精密細微孔層2。內(nèi)層常規(guī)棕剛玉曝氣頭1的壁厚為12mm，孔徑為150 μ m,形狀為圓拱型，直徑為300mm，圓拱半徑高度為 IOOmm0該雙層高效超細微孔曝氣頭可通過如下方法制備(1)用粒徑為45目的棕剛玉砂，加入相當(dāng)于棕剛玉砂重量3%的木屑和相當(dāng)于棕剛玉砂重量的黃糊精材料，經(jīng)機械混合制成壁厚為12mm的曝氣頭，涼干后經(jīng)1400°C的高溫?zé)Y(jié)成孔徑為150μπι的棕剛玉曝氣頭成品，成品燒成后在其成品的表面用磨具將其表面磨光。(2)用粒徑在100 μ m的棕剛玉顆粒，加入相當(dāng)于棕剛玉顆?？傊亓康?%的羧甲基纖維素，攪拌成泥漿狀，再用機械噴涂于步驟(1)中所述的棕剛玉曝氣頭成品表面形成棕剛玉精密細微孔層，涼干，經(jīng)1200°C煅燒將表面棕剛玉涂層與內(nèi)層棕剛玉曝氣頭完全結(jié)合成堅固的雙層成品。實施例3如圖1所示，一種雙層高效超細微孔曝氣頭，內(nèi)層為常規(guī)棕剛玉曝氣頭1，棕剛玉曝氣頭外表面涂布有一層厚度為0. 7mm,孔徑為80 μ m的白剛玉精密細微孔層2。內(nèi)層常規(guī)
5棕剛玉曝氣頭1的壁厚為14mm，孔徑為250 μ m，形狀為鐘罩型，直徑為200mm，厚度為40。該雙層高效超細微孔曝氣頭可通過如下方法制備(1)用粒徑為65目的棕剛玉砂，加入相當(dāng)于棕剛玉砂重量5%的木屑和相當(dāng)于棕剛玉砂重量2%的黃糊精材料，經(jīng)機械混合制成壁厚為14mm的曝氣頭，涼干后經(jīng)1300°C的高溫?zé)Y(jié)成孔徑為250μπι的棕剛玉曝氣頭成品，成品燒成后在其成品的表面用磨具將其表面磨光。(2)用粒徑在200 μ m的白剛玉顆粒，加入相當(dāng)于棕剛玉顆?？傊亓康?0%的羧甲基纖維素，攪拌成泥漿狀，再用機械噴涂于步驟(1)中所述的棕剛玉曝氣頭成品表面形成白剛玉精密細微孔層，涼干，經(jīng)1200°C煅燒將表面白剛玉涂層與內(nèi)層棕剛玉曝氣頭完全結(jié)合成堅固的雙層成品。實施例4如圖3和圖4所示，一種雙層曝氣器，包括實施例1制備的鐘罩型雙層高效超細微孔曝氣頭1，曝氣頭托盤2、空氣分配管3，緊固螺栓4，密封圈5，雙逆止閥6，鐘罩型雙層高效超細微孔曝氣頭1通過密封圈5與帶雙逆止閥6的曝氣頭托盤2密封連接，并通過緊固螺栓4、密封圈5固定，曝氣頭托盤2與空氣分配管3相連，空氣分配管3通過卡箍與底座相連。雙層曝氣器工作狀態(tài)描述將雙層曝氣器安裝于需要處理的污水池底部，用鼓風(fēng)機或空氣壓縮機將空氣通過管道送入雙層曝氣器內(nèi)，空氣很快進入曝氣頭的內(nèi)層進行初步分散，然后進入剛玉超細微孔層(外層)被進一步分散成細微孔泡。這些細微氣泡的直徑只有0. 05 0. 5mm，這些氣泡幾乎成霧狀易溶于水，使空氣中的氧氣被水充分吸收，使水中的溶解氧深度大大提高，使能降解有害成份的微生物大量生長和繁殖而達到提高污水處理的效率，并可大大降低能耗量。目前已有的各種曝氣器工作時的氧利用率為16 35%，每千瓦的充氧量為1. 6 3. Wcg，而空氣通過本發(fā)明的雙層微細孔曝氣器進行工作的曝氣時氧的利用率將達到50 55%，每千瓦小時的充氧量將達到5. 7Ag，提高了 60%。節(jié)能量與原有技術(shù)的曝氣器比節(jié)能 60%。本發(fā)明未詳細描述之處，均為本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)。上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計構(gòu)思前提下，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明請求保護的技術(shù)內(nèi)容已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
1.一種雙層高效超細微孔曝氣頭，其特征在于包括孔徑為150 250 μ m的內(nèi)層常規(guī)棕剛玉曝氣頭以及涂布于所述的內(nèi)層棕剛玉曝氣頭外表面的厚度為0. 3 0. 7mm，孔徑為 56 80 μ m的剛玉超細微孔層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層高效超細微孔曝氣頭，其特征在于所述的內(nèi)層常規(guī)棕剛玉曝氣頭的壁厚為12mm至14mm，形狀為鐘罩型、圓拱形、球型、平板型、管狀型、瓦形或方板形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層高效超細微孔曝氣頭，其特征在于所述的剛玉超細微孔層中剛玉顆粒的粒徑為100 μ m至200 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層高效超細微孔曝氣頭，其特征在于所述的剛玉超細微孔層中的剛玉為棕剛玉或白剛玉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層高效超細微孔曝氣頭，其特征在于所述的雙層高效超細微孔曝氣頭可通過如下方法制備(1)將所述的棕剛玉曝氣頭成品的表面磨光；(2)用粒徑在100μ m至200 μ m間的棕剛玉或白剛玉顆粒，加入相當(dāng)于棕剛玉或白剛玉總重量5% 20%的羧甲基纖維素，攪拌成泥漿狀，再用機械噴涂于步驟(1)中所述的棕剛玉曝氣頭成品表面形成剛玉超細微孔層，涼干或烘干，經(jīng)100(TC 1200°C煅燒使表面剛玉超細微孔層與內(nèi)層棕剛玉曝氣頭完全結(jié)合成堅固的雙層成品。
6.一種權(quán)利要求1所述的雙層高效超細微孔曝氣頭的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)將所述的棕剛玉曝氣頭成品的表面磨光；(2)用粒徑在100μ m至200 μ m間的棕剛玉或白剛玉顆粒，加入相當(dāng)于棕剛玉或白剛玉總重量5% 20%的羧甲基纖維素，攪拌成泥漿狀，再用機械噴涂于步驟(1)中所述的棕剛玉曝氣頭成品表面形成剛玉超細微孔層，涼干或烘干，經(jīng)100(TC 1200°C煅燒使表面剛玉超細微孔層與內(nèi)層棕剛玉曝氣頭完全結(jié)合成堅固的雙層成品。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙層高效超細微孔曝氣頭的制備方法，其特征在于步驟(1) 所述的棕剛玉曝氣頭的制備方法為用粒徑在40至65目的棕剛玉砂，加入木屑和黃糊精材料，經(jīng)機械混合制成壁厚為12mm 14mm的棕剛玉曝氣頭，涼干或烘干，1200°C 1400°C煅燒，制得棕剛玉曝氣頭成品。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙層高效超細微孔曝氣頭的制備方法，其特征在于所述的木屑用量為棕剛玉砂總重量的3 % 6 %，黃糊精材料的用量為棕剛玉砂總重量的1 % 3 %。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙層高效超細微孔曝氣頭的制備方法，其特征在于所述的剛玉曝氣頭形狀為鐘罩型、圓拱形、球型、平板型、管狀型、瓦形或方板形。
10.一種雙層曝氣器，包括曝氣頭、曝氣頭托盤、空氣分配管、雙逆止閥，曝氣頭與帶雙逆止閥的曝氣頭托盤連接，曝氣頭托盤與空氣分配管相連，其特征在于所述的曝氣頭為權(quán)利要求1所述的雙層高效超細微孔曝氣頭。
全文摘要
本發(fā)明屬于環(huán)保設(shè)備領(lǐng)域，公開了雙層高效超細微孔曝氣頭。該雙層高效超細微孔曝氣頭包括孔徑為150～250μm的內(nèi)層常規(guī)棕剛玉曝氣頭以及涂布于所述的棕剛玉曝氣頭外表面的厚度為0.3～0.7mm，孔徑為56～80μm的剛玉超細微孔層。本發(fā)明雙層高效超細微孔曝氣頭用常規(guī)的棕剛玉層作為基層，孔徑大、強度高，透氣性好，阻力小，有利于空氣大量、快速通過，而當(dāng)空氣到達外層即剛玉超細微孔層時，由于此層孔徑細密，被分散成很細的細微氣泡進入水中，以達到在水中快速充氧的目的。同時由于氣泡極其細微，使得空氣在水中的氧利用率大大提高，加之剛玉超細微孔層很薄，所以大大減少了空氣穿過的阻力，從而達到節(jié)能高效的目的。
文檔編號C02F7/00GK102211808SQ20111005752
公開日2011年10月12日 申請日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者何國明, 凌躍成 申請人:宜興市溢洋水工業(yè)有限公司