专利名称：一种节能微孔曝气器及其制备方法
技术领域：
本发明属于水处理设备领域，涉及一种节能微孔曝气器及其制备方法。
背景技术：
中国是人均水资源最少的国家。现有人口在12亿多，淡水资源总量只有28000亿立方米占全球水资源的6%，而这些宝贵的水资源正在遭受着城市化和工业化带来的污染随着我国经济和社会的继续发展，我国面临着水资源更加短缺，水资源的污染更加严重的现状。在我国水的高效率低成本处理在国民生产和生活中占有十分重要的地位和现实意义，水处理装备和技术的先进与否，是一个国家生产和生活水平以及国家文明程度的重要标志。目前中国的水处理还是在成长期，装备技术与外国发达国家比还比较落后，为了保护好我国珍贵的水资源，国家投资建造了大量的污水处理厂，但目前这些污水处理厂中所使用 的污水处理设备的技术还比较落后，使用寿命较短，而且能耗较高，使污水的吨水处理成本很高，例如目前污水生化处理过程中的关键设备也是占污水处理中能耗最大的设备——曝气设备。它的能耗占整个污水处理厂总能耗的7(Γ75%，如目前污水生化曝气中所采用的表面曝气设备有倒伞型曝气机、转刷曝气机、转碟曝气机的能耗均比较高，能耗利用率为每千瓦小时充氧I. 5^1. 7kg,而采用底部曝气的中微孔和细微孔曝气器效率较高些其能耗的利用率为每千瓦小时充氧2. 6kg,根据能耗与产出比都存在着能耗过高、效率低的问题。根据我国中长期发展战略和对环境保护的要求，加强水资源的保护治理环境污染是一项重点工作，同时节省能耗实现可持续发展是大方向，所以研究开发节能高效的污水处理设备是实现以上目标的关键。中国专利201110057524.0公开了一种双层高效超细微孔曝气头，包括孔径为15(Γ250μπι的内层常规棕刚玉曝气头以及涂布于棕刚玉曝气头外表面的厚度为O. 3 O. 7mm，孔径为56 80μπι的刚玉超细微孔层。该双层高效超细微孔曝气头用常规的棕刚玉层作为基层(即内层)，孔径大、强度高，抗压强度及抗杆强度高，透气性好，阻力小，有利于空气大量、快速通过，而当空气到达外层即刚玉超细微孔层时，由于此层孔径细密，被分散成很细的细微气泡进入水中，由于气泡体积很小，因此会较长时间的停留于水体底部而不会很快上升，所以细微气泡中的氧气就会被水充分吸收，以达到在水中快速充氧的目的。同时由于气泡极其细微，使得空气在水中的氧利用率大大提高。目前已有的各种曝气器工作时的氧利用率为16 35%,每千瓦的充氧量为I. 6 3. 6kg,而空气通过该双层微细孔曝气器进行工作的曝气时氧的利用率将达到50 55%，每千瓦小时的充氧量将达到5. 77kg，提高了 60%。但是，由于曝气头厚度较厚，造成阻力较大，阻力损失约12000Pa以上，增加了能耗，而且对设备要求较高，需使用螺旋式鼓风机或高压风机送风。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种节能微孔曝气器。本发明的另一目的是提供该节能微孔曝气器的制备方法。
本发明的目的可通过如下技术方案实现一种节能微孔曝气器，是由直径为5 10μπι的不锈钢丝编织而成的孔径为1(Γ30μπι、厚度为O. 5 Imm的不锈钢膜片。所述的节能微孔曝气器的形状根据实际需要，可制备成钟罩型、圆拱形、半球型、长板型、各种平板型、管状型、瓦型或方板形。所述的节能微孔曝气器厚度优选O. 5^0. 7mm,进一步优选O. 4"O. 5mm。所述的节能微孔曝气器优选通过如下方法制备得到(I)将304或316不锈钢熔融后进行气喷抽丝，制成直径5 10 μ m的细丝；(2)将直径5 10 μ m的不锈钢细丝精密编织成厚度为O. 5 1mm，孔径为10 30 μ m的网状膜。 所述的步骤(2)还包括根据实际需要，将编织后的不锈钢网状膜高频压制成所需形状；将经高频压制后的精密不锈钢膜再用钝化液或表面处理剂进行高压喷射钝化处理，所述的节能微孔曝气器的形状为钟罩型、圆拱形、半球型、长板型、各种平板型、管状型、瓦型或方板形。所述的钟罩型的直径可从Φ180πιπΓ220πιπι;圆拱型直径可从Φ200mm 600mm,长度从600 1200mm ;半球型直径Φ 180mm 260mm ;长板型宽150mm 250mm,长600mnTl400mm ;各种平板长200mnT2000mm及以上宽200mnT2000mm以上，管状型其直径Φ65ι πΓ120πιπι,长 650mm 1500mm。本发明所述的节能微孔曝气器的制备方法，包含如下步骤(I)将304或316不锈钢熔融后进行气喷抽丝，制成直径5 10 μ m的细丝；(2)将直径5 10 μ m的不锈钢细丝精密编织成厚度为O. 5 1mm，孔径为10 30 μ m的网状膜。本发明所述的节能微孔曝气器的制备方法，还包含如下步骤(3)根据实际需要，将编织后的不锈钢网状膜高频压制或卷曲成所需形状，所述的节能微孔曝气器的形状为钟罩型、圆拱形、半球型、长板型、各种平板型、管状型、瓦型或方板形；(4)将经高频压制后的精密不锈钢膜再用钝化液或表面处理剂进行高压喷射钝化处理。其中，所述的网状膜厚度为O. 5 O. 7mm，优选O. 4 O. 5mm。含有本发明所述的节能微孔曝气器的曝气装置。本发明所述的节能超微孔曝气器通过用玻璃钢或塑料或金属材料将不锈钢膜的四周或周边包边固定，通过将节能超微孔曝气器的周边或四周卡在曝气装置的底盘或圆形管内或外沿而将其组装到曝气装置上，曝气装置再安装在与其相匹配的曝气布气管上，管内通气后通过配气管上的通气嘴与曝底盘相连接处的气孔对接进行曝气。曝气装置的周边底盘内或圆形管内或外沿设有逆止阀以防止污水从不锈钢膜倒灌。本发明所述的节能微孔曝气器在污水处理中的应用。本发明节能微孔曝气器可用于各种污水的生化处理、强腐蚀性污水的曝气处理，可用于污水的悬浮物气浮处理和在水中进行溶气处理等。有益效果本发明节能微孔曝气器，是用通用的304或316不锈钢丝为原料，经精密编织成细网，再经高频压形所得，具有密度高，孔径微小，微孔密度大，超薄而重量轻，强度高，使用寿命长、阻力小，约为IOOOPa左右，有利于空气快速通过等优点。空气通过本发明节能微孔曝气器，并被该节能微孔曝气器将空气切割扩散成密度很高的超微小气泡，这些超微小气泡能将空气中的氧快速溶解于水中，而且超微小气泡在水中的停留时间较长不会很快浮出水面，提高了氧被水充分吸收的概率，可以减少鼓风机的配用功率，使其达到了真正的节能高效的目的。当本发明节能微孔曝气器使用于进污水悬浮物的处理时由于其超微孔气泡能附着在污水中的悬浮物周围使这些悬浮物和油污被这些超微孔气泡包裹后浮到水面便于清除达到净化水质的良好效果。目前已有的各类曝气设备在工作时的氧利用率为16 35%，水中工作阻力损失为2160pa或以上，每千瓦电耗的充氧量为1.6 3.6kg。空气经本发明的节能微孔曝气器进行工作时的氧利用率可高达6(Γ76%，每千瓦耗电量的充氧量可达到6. 7kg,较之现有设备提 高了 70%，在水中的阻力损失只有IOOOpa左右，节能量与原有技术的曝气设备相比节能达到70%，同时由于本发明节能微孔曝气器工作阻力小使鼓风机的工作压力大大降低，鼓风量可减少一倍。可减少鼓风机的用量而节省设备投资30%，又可提高鼓风机的使用寿命。
图I实施例4曝气装置其中I为曝气装置，2为长平板状节能微孔曝气器，3为骨架，4为空心螺栓，5为止回阀，6为配气管。图2实施例5曝气装置。A为曝气装置主视图，其中7为曝气装置，8为圆拱形节能微孔曝气器，9为底盘，5为止回阀；B为圆拱形节能微孔曝气器主视图，其中8为圆拱形节能微孔曝气器。图3实施例6曝气装置。A为不锈钢膜示意图；B为管状节能微孔曝气器及其内部的玻璃钢式塑料管结构示意图，其中，12为管状节能微孔曝气器，13为玻璃钢式塑料管；C为曝气装置结构示意图，其中10为管状曝气装置，11为不锈钢膜，12为管状节能微孔曝气器，14为卡条，5为止回阀，15为接气嘴。
具体实施例方式实施例I一种节能微孔曝气器，通过如下方法制备(I)将304不锈钢熔融后进行气喷抽丝，制成直径5 μ m的细丝；(2)将得到的不锈钢细丝精密编织成厚度为O. 5mm，孔径为10 μ m的不锈钢网状膜；
(3)分别将编织后的不锈钢网状膜卷曲制成直径为100mm，长度为1500mm的管状；再用钝化液(山东威海云清化工开发院，金属表面处理剂(简称钝化液))进行高压喷射钝化处理即得管状节能微孔曝气器。实施例2一种节能微孔曝气器，通过如下方法制备(I)将304不锈钢熔融后进行气喷抽丝，制成直径10 μ m的细丝；(2)将得到的不锈钢细丝精密编织成厚度为1mm，孔径为30μπι的不锈钢网状膜；(3)分别将编织后的不锈钢网状膜高频压制成圆形平板状和圆拱形；将经高频压制后的精密不锈钢膜再用钝化液(山东威海云清化工开发院，金属表面处理剂(简称钝化液))进行高压喷射钝化处理即得。 实施例3一种节能微孔曝气器，通过如下方法制备(I)将316不锈钢熔融后进行气喷抽丝，制成直径7 μ m的细丝；(2)将得到的不锈钢细丝精密编织成厚度为O. 7mm，孔径为15 μ m的不锈钢网状膜；(3)分别将编织后的不锈钢网状膜高频压制成平板状；将经高频压制后的精密不锈钢膜再用钝化液(山东威海云清化工开发院，金属表面处理剂(简称钝化液))进行高压喷射钝化处理即得。实施例4如图I所示，一种曝气装置1，曝气装置骨架顶部设有实施例I制备的长1000mm，宽200_的长平板状节能微孔曝气器2，长平板状节能微孔曝气器2经玻璃钢包边后，通过其周边卡在曝气装置的骨架3顶部内，中间用空心螺栓4与配气管6连接，进气口设有防止污水倒灌的止回阀5。其中的长平板状节能微孔曝气器2，厚度为O. 4_，孔径为ΙΟμπι。将本实施例I的曝气装置与中国专利201110057524. O说明书实施例4公开的双层曝气器，按照《HJ/T252-2006环境保护产品技术要求中、微孔曝气器》考察其在耗氧量为3每立方米/小时情况下的阻力损失、氧利用率及每千瓦电耗的充氧量，结果见表I。表I
权利要求
1.一种节能微孔曝气器，其特征在于所述的节能微孔曝气器为用直径为5 10 μ m的不锈钢丝编织而成的孔径为10 30 μ m、厚度为O. 5 Imm的不锈钢膜片。
2.根据权利要求I所述的节能微孔曝气器，其特征在于所述的节能微孔曝气器的形状根据实际需要，制备成钟罩型、圆拱形、半球型、长板型、各种平板型、管状型、瓦型或方板形。
3.根据权利要求I或2所述的节能微孔曝气器，其特征在于所述的节能微孔曝气器厚度为O. 5 O. 7mm,优选O. 4 O. 5mm。
4.根据权利要求3所述的节能微孔曝气器，其特征在于所述的节能微孔曝气器通过如下方法制备得到 (1)将304或316不锈钢熔融后进行气喷抽丝，制成直径5 10μ m的细丝； (2)将直径5 10μ m的不锈钢细丝精密编织成厚度为O. 5 1mm，孔径为10 30 μ m的网状膜。
5.根据权利要求4所述的节能微孔曝气器，其特征在于所述的步骤(2)还包括根据实际需要，将编织后的不锈钢网状膜高频压制或卷曲成所需形状；将经高频压制后的精密不锈钢膜再用钝化液或表面处理剂进行高压喷射钝化处理，所述的节能超微孔高效曝气器的形状为钟罩型、圆拱形、半球型、长板型、各种平板型、管状型、瓦型或方板形。
6.权利要求I所述的节能微孔曝气器的制备方法，其特征在于包含如下步骤 (1)将304或316不锈钢溶解后进行气喷抽丝，制成直径5 10μ m的细丝； (2)将直径5 10μ m的不锈钢细丝精密编织成厚度为O. 5 1mm，孔径为10 30 μ m的网状膜。
7.根据权利要求6所述的节能微孔曝气器的制备方法，其特征在于还包含如下步骤 (3)根据实际需要，将编织后的不锈钢网状膜高频压制或卷曲成所需形状，所述的节能超微孔高效曝气器的形状为钟罩型、圆拱形、半球型、长板型、各种平板型、管状型、瓦型或方板形； (4)将经高频压制后的精密不锈钢膜再用钝化液或表面处理剂进行高压喷射钝化处理。
8.根据权利要求7所述的节能微孔曝气器的制备方法，其特征在于所述的网状膜厚度为 O. 5 O. 7mm,优选 O. 4 O. 5mm。
9.含有权利要求I所述的节能微孔曝气器的曝气装置。
10.权利要求I所述的节能微孔曝气器在污水处理中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种节能微孔曝气器及其制备方法。该节能微孔曝气器，是由直径为5～10μm的不锈钢丝编织而成的孔径为10～30μm、厚度为0.5～1mm的不锈钢膜片。根据实际需要，可制备成钟罩型、圆拱形、各种平板型、管状型、瓦型或方板形。本发明节能微孔曝气器，是用通用的304或316不锈钢丝为原料，经精密编织成细网，再经高频压形所得，具有密度高，孔径微小，微孔密度大，超薄而重量轻，强度高，使用寿命长、阻力小、有利于空气快速通过等优点。
文档编号C02F3/12GK102815783SQ20121030608
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月27日 优先权日2012年8月27日
发明者凌跃成 申请人:江苏溢洋水工业有限公司