曝氣盤、包括其的曝氣器及對液體充氣的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于對液體環(huán)境充氣的設備及對液體充氣的方法，更具體而言，涉及一種用于曝氣池中曝氣管道上的曝氣盤及包括其的曝氣器，以及對液體充氣的方法。
技術背景
[0002]在液體環(huán)境(例如魚塘、水族館、家用魚缸、微生物培養(yǎng)池、污水處理池等)中，有時需要充氣(包括充氧)，將氣體送入液體體系內，這類充氣設備稱為曝氣器，如果輸送的氣體主要是氧氣時，又稱為曝氣增氧設備。在培養(yǎng)微生物以凈化污水的體系中，曝氣增氧設備有許多種，其中最為普遍使用的是機器攪拌曝氣增氧設備和鼓風曝氣增氧設備。現在污水處理廠使用的大部分鼓風曝氣增氧設備是剛玉曝氣器(砂輪材質曝氣器的孔經燒結成型)和橡膠膜片曝氣器(橡膠膜片材質上通過機器打孔和激光打孔)等曝氣增氧設備?，F有曝氣器的曝氣口都是固定孔，由于氣體中含有油分和灰分，剛玉曝氣器的曝氣口易堵塞，從而運行中的阻力迅速加大，電耗迅速增加，以致無法運行，因此，不可再生的剛玉曝氣器容易造成二次污染。對于橡膠膜片曝氣器，已有數據表明，機器打孔和激光打孔的橡膠膜片材質的曝氣口開孔運行阻力大，易老化撕裂，壽命短，長期運行氣泡不均勻，氧利用率不高，電能損耗大，適應性差，且維修困難，影響長期運行效果。
[0003]鑒于上述提及的曝氣口易堵塞、氧利用率不高、耗電多等問題，期望提供一種曝氣器能解決上述問題，實現高效、節(jié)能、可持續(xù)地運行。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種曝氣器和相關的部件曝氣盤，以克服現有技術的問題。
[0005]為此，在本發(fā)明的第一方面，提供一種用于曝氣器的曝氣盤，整體為板狀，其中間有孔；于其外緣部分設有高出其中間部分的凸臺，凸臺表面設有在凸臺的內外側端部均有開口的槽；在凸臺與中間供所述連接桿穿過的孔之間，有穿透的洞，但是所述洞與所述孔不連通。
[0006]另一方面，本發(fā)明還提供一種曝氣器，為下列實施方案之一:
[0007]實施方案1:一種曝氣器，包括
[0008]—個連接桿；
[0009]—個曝氣盤，整體為板狀，其中間有孔，供所述連接桿穿過，以固定至所述連接桿；于其外緣部分設有高出其中間部分的凸臺，凸臺表面設有在凸臺的內外側端部均有開口的槽；在凸臺與中間供所述連接桿穿過的孔之間，有穿透的洞，但是所述洞與所述孔不連通；
[0010]—塊或兩塊固定板，整體為板狀，其中間有孔，供所述連接桿穿過，用于將所述曝氣盤固定至所述連接桿；
[0011]所述連接桿為實心的桿，或者為空心的、外緣開口的桿；所述固定板除中間供所述連接桿穿過的孔之外，無其他的通透的孔或洞，或者在對應于所述曝氣盤的凸臺圍繞的中間位置開有洞，所述洞不與其中間的孔連通；但是，排除如下的方案:所述連接桿為實心的桿，并且連接在所述連接桿上、處于曝氣盤兩個外側的固定板除中間供所述連接桿穿過的孔之外，都無其他通透的洞；
[0012]實施方案2:—種曝氣器，包括
[0013]—個連接桿；
[0014]兩個或更多個曝氣盤，各曝氣盤整體為板狀，其中間有孔，供所述連接桿穿過，以固定至所述連接桿；于其外緣部分設有高出其中間部分的凸臺，凸臺表面設有在凸臺的內外側端部均有開口的槽；在凸臺與中間供所述連接桿穿過的孔之間，有穿透的洞，但是所述洞與所述孔不連通；
[0015]所述連接桿為實心的桿，或者為空心的、外緣開口的桿；
[0016]任選的固定板，整體為板狀，其中間有孔，供所述連接桿穿過，用于將所述曝氣盤固定至所述連接桿；
[0017]但是，排除如下的方案:所述連接桿為實心的桿，并且連接在所述連接桿上、處于曝氣盤兩個外側的固定板除中間供所述連接桿穿過的孔之外，都無其他通透的洞。
[0018]本發(fā)明還提供一種對液體充氣的方法，其中采用本發(fā)明的曝氣器，包括如下步驟:
[0019]a.在第一壓力下以第一供氣量對曝氣器供氣；
[0020]b.繼續(xù)以第一供氣量對曝氣器供氣，同時供氣壓力升高為第二壓力；
[0021]c.以高于第一供氣量的第二供氣量對曝氣器供氣；
[0022]d.以低于第二供氣量的第三供氣量對曝氣器供氣。
[0023]本發(fā)明的曝氣器的優(yōu)點是，曝氣口由所述曝氣盤凸臺上的槽形成，為非固定大小的出口，因此，如果曝氣口堵塞，則通過增大通入氣體的氣壓，實現曝氣口的尺寸變化，有利于污染物沖出，使微孔重新處于“干凈”狀態(tài)。這樣，可以克服剛玉曝氣器，橡膠曝氣器等曝氣增氧設備固定開孔存在運行阻力大、易堵塞、易老化撕裂、氧利用率運行不高、耗電、維修困難、不可再生等問題。
【附圖說明】
[0024]現將參照附圖詳細地描述本發(fā)明的優(yōu)點、特征，在附圖中，各部件未必按比例繪制，其中:
[0025]圖1a-1b是根據本發(fā)明的曝氣盤的一個實施方案的示意圖；
[0026]圖2是根據本發(fā)明的曝氣器的一個實施方案的剖視圖；
[0027]圖3是根據本發(fā)明的曝氣器的一個實施方案的分解視圖；
[0028]圖4是圖3的曝氣器裝配完成狀態(tài)下的剖視圖；以及
[0029]圖5是根據本發(fā)明的曝氣器的一個實施方案的剖視圖。
【具體實施方式】
[0030]在本說明書中，曝氣器和曝氣盤、隔板及固定板之間為整體與部件的關系，曝氣盤、隔板及固定板與連接桿配合，形成曝氣器。其中曝氣器與曝氣盤、隔板及固定板之間存在內在聯系，因此，涉及曝氣盤、隔板及固定板的說明均適用于曝氣器。
[0031]在本說明書中，為敘述的方便與簡明，曝氣盤按有槽的凸臺表面處于水平方向的方位為準，此時認為曝氣盤處于水平方向。
[0032]類似地，為敘述的方便與簡明，整體為板狀的隔板、固定板以其面積最大的平面處于水平位置為準，此方位作為其水平位置，此時隔板、固定板與曝氣盤可以以最大的面積疊置(一個置于另一個之上)。
[0033]本發(fā)明的曝氣盤整體為板狀，在曝氣盤處于水平方向時，其中間的孔沿豎直方向穿透曝氣盤，供所述連接桿穿過；其外緣部分設有高出其中間部分的凸臺，使得曝氣盤處于水平方向時，整體截面呈“凹”字形，即外緣部分高、中間部分低的構型；凸臺沿曝氣盤外周緣分布，凸臺表面設有在凸臺的內外側(即凸臺朝向曝氣盤中心的一側和朝向曝氣盤外側的一側)端部均有開口的槽，使得槽在凸臺表面是貫通的；在凸臺與中間供所述連接桿穿過的孔之間，有穿透的洞，但是所述洞與所述孔不連通。穿透的洞有利于在串聯在連接桿上的多個曝氣盤之間形成一體的容納氣體的腔室。在定義所述曝氣盤時，“孔”與“洞”均穿透曝氣盤，所不同的是僅僅是所起的作用:“孔”供連接桿穿過，而“洞”不接觸連接桿；應當理解的是，固定板的中間位置未必僅僅在固定板的中央。曝氣盤可以兩面均具有凸臺，凸臺開有槽；也可以僅僅單面具有凸臺，凸臺開有槽，而另一面光滑。
[0034]本發(fā)明的固定板整體為板狀，中間有孔，供所述連接桿穿過，用于將所述曝氣盤固定至所述連接桿，可以理解的是，這種固定可以采用螺栓等，或者在固定板的孔內設有螺紋，與連接桿上的螺紋配合實現固定。由于這種情形的固定屬于常規(guī)的方式，在本說明書內不作贅述。另外，在定義所述固定板時，“孔”與“洞”均穿透固定板，所不同的是僅僅是所起的作用:“孔”供連接桿穿過，而“洞”不接觸連接桿洞”開在固定板安裝至連接桿時對應于所述曝氣盤的凸臺圍繞的、但是在“孔”之外的位置。同時，盡管限定“孔”在曝氣盤中間，但是其位置未必僅僅在曝氣盤的中央，只要“孔”在曝氣盤盤面之內，均屬于曝氣盤“中間”的位置。
[0035]當曝氣盤有槽的凸臺處于水平方向時，沿與水平方向垂直的豎向觀察，槽的輪廓可以是V字形、矩形、弧形(包括半圓形)或其他任何可用的形式。槽在曝氣盤上有多種分布方式，例如沿徑向(即從中心向外發(fā)散；但是，此處術語“徑向”未必意味著曝氣盤為某種特定的形狀，例如圓形)分布，螺旋式分布等。另外，槽在曝氣盤凸臺表面可以為連續(xù)、均勻分布，也可以離散分布(例如一組槽與另一組槽存在間距，該間距與組內各槽之間的間隔不同)。槽的長度可根據實際需要和加工工藝來設定，如果為徑向分布，則其長度為凸臺沿徑向的長度。但是，只要曝氣盤凸臺表面設有在凸臺的內外側端部均有開口的槽，使得槽在凸臺表面是貫通的，則可實現發(fā)明目的，并屬于發(fā)明的范圍，其具體尺寸不限。例如，曝氣盤凸臺表面上設有的槽寬度優(yōu)選地為0.07mm至小于0.1mm(即0.07-0.1mm，但是不包括0.1mm ;如果一個槽在整個槽長度上寬度不一致時，其最大值與最小值在0.07mm至小于0.1mm范圍內變化)，槽深度為0.1-1.2mm(如果一個槽在