强力混合搅拌器及水净化系统的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种强力混合搅拌器及水净化系统。

背景技术：

污水污泥中含有大量重金属、病毒、寄生卵等有害物质，废水的生物处理就是人为地营造一个微生物生长的环境，以非常高的微生物浓度消化有机污染物，为了达到这个目的，保证微生物的正常生长，就要满足微生物的生长条件。在好氧生物法中，供氧是重要环节；保证高浓度的微生物生长对氧的要求，要有一个好氧生物处理系统。自然界中的生物现象无所不在，对于进入水体中的有机物，水体中的微生物一般都可以和其发生反应，一部分被微生物吸收的有机物分解成简单的无机物，同时释放出能量，作为微生物自身生命活动的能量。另一部分有机物则作为其生长繁殖所需要的构成物质，合成新的原生质。

曝气是指将空气中的氧强制向液体中转移的过程，其目的是获得足够的溶解氧。此外，曝气还有防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物及溶解氧接触的目的，从而保证池内微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中有机物的氧化分解作用。活性污泥法曝气池采用的曝气方法可分为两类：气泡曝气法和表面曝气法。水面曝气法是通过电机驱动其高速转动，跃动表层水体使之腾空跃起形成不同形态的水幕，因水幕下落撞击水体表面而产生多重紊流及大量的气泡，使水体实现曝气增氧。但是表面曝气法只能保证表面水体内的含氧量，对于底部污泥的处理效果欠佳。

气泡曝气法，一般安装于水下，压缩空气强制通过水下的鼓风曝气器微孔而形成大量微气泡逸出，该微气泡在水中上升的过程中将其氧传质到水体中实现曝气充氧。水下鼓风曝气器因其产生的微气泡尺寸小、比表面积大、与水体接触时间相对较长，故其界面传质效率较高，但由于微气泡紊动作用较弱，导致传质到曝气池中的溶解氧无法在水体中混合均匀，因此水体中的溶解氧横、纵向分布不均，故其曝气效果较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种强力混合搅拌器及水净化系统。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种强力混合搅拌器，包括上下贯通的底筒，设置在所述的底筒上部的多组相互交错的叶片环，所述的底筒的内腔底部竖直地设置有与气源连通的进气管，所述的叶片环包括与底筒固定连接的环体以及多个交错设置在环体内的叶片，所述的叶片上形成有上下贯通的通孔和/或开槽。

所述的底筒上部直径大于底部直径以在上部形成扩散腔。

所述的叶片经过环体的中心均匀间隔设置，所述的环体内侧面上设置有多个凸块。

所述的凸块的的下底边形成有圆弧倒角。

所述的叶片的数量为3-6个，所述的环体外侧形成有连结耳以通过螺栓与所述的底筒固定连接。

包括4-6个上下间隔设置且叶片呈螺旋状交错设置的叶片环。

一种水净化系统，包括至少一个设置在底部的所述的强力混合搅拌器，所述的底筒的底部与底部保持间距。

与所述的进气管连通的输气管贯穿所述的底筒并与其固定连接，所述的输气管上设置有支撑环以将所述的强力混合搅拌器固定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的强力混合搅拌发生器对水的搅拌具有以下显著特性：

(1)、可以吸起并搅拌底部的污泥，把沉淀到底部的污泥彻底的扩散到水槽全体各处；

(2)、通过强力混合搅拌发生器促进混合状态，同时产生激烈的水流，达到完全混合所需的时间短，搅拌效率高；

(3)、用如变频器控制空气量，可以调整搅拌量和氧气供给量。在降低爆气动力的情况下也能保持完全混合状态；

(4)、强力混合搅拌发生器结构简单，不必担心内部堵塞，在正常使用环境下使用寿命为8年，水槽的结构也简单，易于建造。

(5)强力混合搅拌发生器在污水处理过程中氧气溶解率高，活性微生物可以发挥出最大的分解能力，并抑制硫化氢和脂肪酸等引发恶臭的成分产生

(6)该设备在同样的污水处理条件下工作比圆盘式曝气器节约电力约45％；比圆筒式曝气器节约电力约16％。

附图说明

图1所示为本实用新型的强力混合搅拌器的结构侧视示意图；

图2所示为图1所示的俯视结构示意图；

图3所示为A-A截面视图；

图4所示为C-C截面视图；

图5所示为B-B截面视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-5所示，本实用新型的强力混合搅拌器包括上下贯通的底筒1，所述的底筒内底部竖直地设置有与气源连通的进气管2，在所述的底筒上部设置有多组相互交错的叶片环3，所述的叶片环包括与底筒固定连接的环体31以及多个交错设置在环体内的叶片32，所述的叶片上形成有上下贯通的通孔33和/或开槽34。优选地，所述的底筒底部直径小于上部直径以在上部形成扩散腔。

当大量空气，如5mpa压力的压缩空气进入强力混合搅拌装置的底筒后,在水压力的作用下被分割成大量微小的气泡,并与水形成气液混合体。气液混合体进入到扩散腔时,其速度减慢,压力增强,形成强力喷射流，能实现对废水搅拌充氧，同时在经过叶片环的多次切割喷射扰动后,变成无数的细小气泡,其表面积很大,使空气中的氧更易快速溶解于水中。即，在气液接触界面间产生高速强力的剪切及高频率的压力变动，形成人造极端条件，在这种条件下生成大量微米、纳米级气泡的同时具有打碎聚合分子团，形成小分子团活性水的效果，并能够将小部分水分子电离分解，可以在微纳米气泡空间中产生活性氧、氧离子、氢离子和氢氧离子等自由基离子，尤其氢氧自由基有超高的还原电位，具有超强氧化效果可以分解水中正常条件下也难以分解的污染物，实现水质的净化。由于气泡直径小,上升速度缓慢,从而延长了大气中氧气溶解于水的时间,促使废水和氧气充分混合接触,氧化废水中的还原性物质,杀灭大部分还原菌和其它一些厌氧菌,进而达到处理废水的目的。

自然界中瀑布、海浪处，水在激烈碰撞的地方就有强大的净化能力，本实用新型以此为灵感，成功的运用大自然的强大的净化能力，开发了在污水处理槽内让水和空气激烈碰撞，提高氧的融存度，并提高污水净化能力的强力混合搅拌系统设备，其能向待处理水中提供大量的微纳米气泡。微纳米气泡在水中的溶解率超过85％，溶解氧浓度可以达到饱和浓度以上，并且微纳米气泡是以气泡的方式长时间存留在水中，其气泡的衰减期也非常低，存留时间可达5s甚至更长，具有缓释效果，气泡中承载的氧气、臭氧等气体在水中可以被充分利用，可以随着溶解氧的消耗不断地向水中补充活性氧，为处理污水的微生物提供了充足的活性氧、强氧化性离子团，并保证了活性氧充足的反应时间，由微纳米气泡处理过的水的净化能力远远高于自然条件下的自净能力。通过向水中大量补充微纳米气泡，补充量大，有效遏制了硫化氢等气体的产生，改善处理环境。

具体来说，为提高切割效果，所述的叶片经过环体的中心均匀间隔设置，所述的环体内侧面上设置有凸块35，同时，所述的通孔是指垂直贯穿所述的叶片的孔，所述的开槽是指形成在叶片侧边上下贯通的凹槽，通孔和开槽的数量及大小视搅拌器的整体搅拌适用场合而做不同调整，具体不复赘述，优选地，所述的叶片为条棱形结构，其厚度小于环体的厚度，这样能在上下两叶片环间构成间隙，所述的开槽设置在叶片的一侧，同时，所述的凸块厚度和宽度与所述的叶片相对应，凸块和叶片均居中设置在叶片环中部，所述的凸块的下侧边，至少一个下侧边形成有圆弧倒角，利用该倒角能减少直接碰撞，实现细微切削，并且引导产生旋流。

为便于连接设置，所述的叶片的数量为3-6个，所述的环体外侧形成有4个连结耳以通过螺栓与所述的底筒固定连接，通过螺栓连接方式，连接简单稳定性高，一般底筒采用不锈钢材质，而叶片环采用注塑制造，整体加工成本低，优选地，所述的强力混合搅拌器一般包括4-6个上下间隔设置且叶片呈螺旋状交错设置的叶片环，多级冲撞切割，分散效果好，能有效提高处理效率。

作为一种具体应用，本实用新型还公开了一种水净化系统，其包括至少一个设置在底部的强力混合搅拌器，所述的底筒的底部与底部保持间距，其中，优选地，与所述的进气管连通的输气管4贯穿所述的底筒并与其固定连接，所述的输气管上设置有支撑环5以将所述的强力混合搅拌器固定。通过输气管直接定位强力混合搅拌器，减少底部施工难度，提升整体的使用效果。

强力混合搅拌污水污泥处理系统，它利用潜置于地下的竖向反应器对污水、污泥进行超深好氧生物处理，其主要特点是将普通深井曝气工艺中的三个分离处理区合并，使反应池体积更小、氧的利用率更高，从而降低了工程投资和运行费用。其最大的特点是把在发生器内部形成的超细微气泡输送到污水处理槽内，不仅提高了水槽底部的溶氧度，也避免了污泥的堆积。使用强力混合搅拌器后，在无论多浑浊污水里的微生物也让其呼吸畅通并能保持正常的新陈代谢，防止发生异臭。

当工作介质为废水与活性污泥混合物时,强力混合搅拌装置的紊动搅拌作用不只限于微小气泡对废水的充氧作用,同时还发生气-固、液-固间等多方面的作用,特别是当活性污泥被“切割”成非常细小的颗粒,无疑将大大增加活性污泥的表面更新率与吸附表面积,从而使活性污泥的细小絮状体能与气泡中的氧及废水中的有机物有充分的接触吸附作用,使吸附能力大大提高。这是其它类型曝气设备所不能达到的。强力混合搅拌装置是向生化废水中提供足够溶解氧的关键设备,它的充氧性能不仅影响生化效果,而且直接影响运行费用。

微气泡发生系统中液体循环装置在空气强力输入下带动水力剪切和搅拌的作用造成污泥絮体破碎及污泥粒径减小。在此过程中污泥EPS(饱和聚合物)释放，上清液浊度和有机碳(特别是胶体有机碳)浓度升高，同时污泥絮体的再絮凝能力严重丧失。微气泡与废水好氧生物处理结合的可行方式，氨氮的去除主要受溶解氧浓度及生物膜内氧扩散传递的影响，在高有机负荷下生物膜内出现同步消化和反消化。强力给氧装置保证了活性氧充足的反应，达到了污水的好氧处理净化的能力。

本实用新型的水处理系统可用于多种场合，实现了低成本的污水处理。可以在不同工况下很好的工作及处理的优点，例如：

1)应用于不使用活性污泥的生物处理

如处理后污水直接排放到下水道时，利用本实用新型的处理系统不产生污水处理费用，同时比活性污泥处理节省运营成本，运营管理简单，不花费多余时间，保证不产生污水恶臭，SS(浮游物)控制到排放标准以内再排放。

2、应用于无需加压上浮设备的污水处理

强力混合搅拌发生器安装后硫化氢已消失，水质也得到了改善，无需安装加压上浮设备，省去了污泥的处理费用。因安装了强力混合搅拌发生器，改善了工作环境，硫化氢已消失无需戴上防毒面具，蝶蝇等害虫基本消失，污水中也不会有蛆虫避免了腐败恶臭。

3)含矿物油污水的生物处理，

清洗汽车、机械设备等时，会产生含矿物油污水，以前为了处理这些污水，浪费了很多时间并产生很多费用，采用本实用新型的强力混合搅拌发生器就很轻松的把含矿物油污水处理掉了。

4)工业循环水的净化

(a)、从涂装生产线流入的含涂装污泥的污水，通过该设备处理后可以除去污泥，将净化的水重新返回生产线使用，处理系统的清理由一个月变成5个月一次，一个生产线每年可节约成本数十甚至上百万元。

(b)、检测新车的防水性的检测线循环水污染的比较严重，每周需要清洁一次，安装了强力混合搅拌发生器后，打扫的频率从一周一次变为六个月一次。

5)应用于大厦净水池的防腐

本实用新型的强力混合搅拌器能有效防止大厦净水池中产生硫化氢，防止恶臭发生，防止排水管和下水管的腐蚀。因大厦净水池中产生硫化氢的影响，下水管的寿命可能减少50年左右。安装了强力混合搅拌发生器可以延长下水管的寿命。

6)和膜式过滤设备并用

能有效减缓过滤膜的堵塞，不用担心爆气筒的堵塞就可以进行污水处理，提升安装了强力混合搅拌发生器后油份的分解效率高，过滤膜不会堵塞，再者，高浓度的MLSS(污泥沉降比、污泥浓度和沉降指数的测定方法)也可以保持必要的溶氧度，用高浓度的MLSS间断运行喷口也不会堵塞，而且不产生硫化氢等恶臭

7)地下水的前期处理净化

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。