一种高效曝气池的制作方法

本发明涉及污水处理设备领域，特别涉及一种高效曝气池。

背景技术：

为了使工厂废水达到可排放标准，工厂一般会采用多种多样的化学药品进行净化，换来的结果是达到排放标准的废水中含有大量有机污泥，这种有机污泥是造成地球环境恶化的原因之一。使用曝气池集中处理有机污水是目前污水处理中较常使用的方法，但现有的曝气池在处理浓度高，量大的污水时往往效果不尽如人意，一方面是没有科学有效的曝气系统，另一方面是没有科学合理的进行曝气系统的布置。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种高效曝气池，具有多级曝气的曝气系统，在拥有简单巧妙的曝气结构的曝气机的同时，对不同规格的曝气机进行分级布置，使曝气系统曝气效率高，污水处理能力强。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高效曝气池，包括池体、曝气系统、进水口、出水口，其特征在于：所述曝气系统为多级曝气，至少包括设于池体底部的第一级曝气，设于所述第一级曝气上方的第二级曝气；所述第一级曝气包括第一曝气机，连接各所述第一曝气机的进气口的第一进气管；所述第二级曝气包括第二曝气机，连接各所述第二曝气机的进气口的第二进气管；所述第一曝气机与所述第二曝气机都带有进水过滤装置。

作为优选，所述第二曝气机设于相邻所述第一曝气机的中间位置的正上方；单位时间内，所述第一曝气机的污水处理量大于所述第二曝气机的污水处理量；单位时间内，所述第一曝气机上的进水过滤装置的进水量大于所述第二曝气机上的进水过滤装置的进水量。

作为优选，所述第一曝气机包括顶部开口且底部具有进水口的中空圆筒、设于所述中空圆筒顶部的安装架、设于所述中空圆筒底部并插入所述中空圆筒内部的气体导入部件、设于所述中空圆筒内的引导水流螺旋上升的水流引导部件、设于所述水流引导部件上方的将经所述水流引导部件引导形成的上升螺旋水流中的气泡进行微细化处理的气泡细化部件，所述进水过滤装置与所述进水口密封连接。

作为优选，所述气泡细化部件包括直径小于所述中空圆筒的圆柱体，多个沿圆柱体径向设于所述圆柱体外圆周面上的突起；所述圆柱体包括多个沿轴向相互嵌合而形成所述圆柱体的短圆柱体，所述短圆柱体的外圆周面上设有多个所述突起，所述短圆柱体的一端面上设有用于相互嵌合的中心凸台和多个定位用小突起、另一端面上设有分别与所述中心凸台和所述小突起适配的中心凹部和多个小孔。

作为优选，所述水流引导部件包括第一引导部、连接所述第一引导部与所述圆柱体的第二引导部，所述第一引导部包括小倒锥体、沿小倒锥体径向设于所述小倒锥体外表面上的多个垂直引导板，所述第二引导部包括与所述小倒锥体适配的大倒锥体、沿大倒锥体径向设于所述大倒锥体外表面上的多个曲面引导板。

作为优选，所述圆柱体上的各个所述突起依所述圆柱体轴向从下往上看以位置相互不重叠并整体呈左旋上升或者右旋上升的形式布置，并与所述曲面引导板的旋向相反。

作为优选，所述大倒锥体的顶面上设有与所述中心凹部和所述小孔适配的中心突起与连接突起，底面上设有凸环，所述小倒锥体顶面上设有与大倒锥体上的所述凸环适配的凹槽；所述水流引导部件、圆柱体与安装架中心均设有用于插入连接螺杆的通孔。

作为优选，所述进水过滤装置包括下端开口的中空壳体、设于所述中空壳体内的多个沿竖直方向交错布置的刚性挡污板、设于所述刚性挡污板上方的弹性开合组件；所述中空壳体上端设有滤水出口，所述滤水出口通过液压管接头与所述进水口密封连接；所述刚性挡污板包括与所述中空壳体内壁固接的斜向下的平板，一端与所述平板一体连接、另一端悬空于所述中空壳体内腔的向下弯曲的弧板，多个垂直设于所述平板与所述弧板表面的螺旋条；所述弹性开合组件包括多个一端一体连接并固接于所述中空壳体内壁上、另一端相互独立的瓣叶状弹性片，多个一端与所述瓣叶状弹性片固接、另一端与所述中空壳体内壁固接的弹性杆，设于所述瓣叶状弹性片上的滤网。

作为优选，所述进水过滤装置还包括设于所述中空壳体内壁上的和所述刚性挡污板上的多个清洁喷气嘴、设于所述中空壳体外壁上接气口、连接所述接气口与清洁喷气嘴的连接管、设于所述中空壳体上端的滤水出口。

作为优选，所述中空圆筒包括环绕底部进气口的用于连接所述气体导入部件的凸缘，以及固设于所述中空圆筒筒腔下部的具有出水口的出水横板；所述气体导入部件包括插入所述中空圆筒内部的出气管，位于所述出气管外端并与所述凸缘配合将所述气体导入部件安装至所述中空圆筒上的安装板；所述出气管与所述出水横板固连，且内端面高出所述出水横板。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

单一的第一曝气机和第二曝气机结构相近，规格不同，都利用气体导入部件的出气管中高速吹进的气体，带动经过进水过滤装置进入的水形成高速向上运动的气液混合体，气液混合体遇到水流引导部件后，以中心的倒锥体为轴螺旋向上运动，气液混合体继续向上遇到圆柱体上的突起时向突起两侧分流，造成突起两侧的压力高于突起上表面的压力，压差的形成使气液混合体中的气泡自行分裂，分裂后的气泡向上撞击更多突起，分裂为更多微小气泡；同时压差将突起两侧的气液混合体合流向上方中心处高速运动，相互撞击将气泡打碎，最终以圆柱体为中心从中心圆筒顶部喷出，将大量溶氧微细气泡高效散布至污水中，并搅动液体防止污泥下沉，为好氧微生物创造良好的作业环境；进水过滤装置竖直安装，使进入进水过滤装置内的污泥杂质在重力作用下具有自沉降特性，使用多个交错设置的刚性挡污板作为一级过滤有效阻挡大量成块淤泥与杂质，弹性开合组件作为二级过滤，在曝气机不工作时弹性开合组件为闭合状态，形成密封，阻挡污泥杂质进入，曝气机工作时弹性开合组件开启，通过自带的滤网进行进一步过滤，还带有多个清洁喷气嘴，可在任意时候由接气口接入外部压缩空气，清理附着在进水过滤装置内的污泥与杂质，有效持续地进行进水过滤，提高曝气机运行稳定性。

本高效曝气池，将不同处理能力的第一曝气机和第二曝气机进行纵向分级布置，使曝气系统曝气效率高，曝气池的污水处理能力强。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图；

图2为第一曝气机的结构示意图；

图3为a-a截面的结构示意图；

图4为气泡细化部与水流引导部的连接结构示意图；

图5为进水过滤装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及优选的方案对本发明做进一步详细的说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：如图1所示，一种高效曝气池，包括池体100、曝气系统200、进水口301、出水口302，其特征在于：曝气系统200为多级曝气，至少包括设于池体底部的第一级曝气，设于第一级曝气上方的第二级曝气；第一级曝气包括第一曝气机201，连接各第一曝气机201的进气口的第一进气管202；第二级曝气包括第二曝气机203，连接各第二曝气机203的进气口的第二进气管204；第一曝气机201与第二曝气机203都带有进水过滤装置8。设有多级曝气系统，曝气效率高，特别适合污染物浓度高的难处理的废水处理，第一进气管202统一管理各第一曝气机201的进气和各自安装位置，第二进气管204统一管理各第二曝气机203的进气和各自安装位置，使得各第一曝气机201和各第二曝气机203的安装一字排开，井然有序。

进一步的，第二曝气机203设于相邻第一曝气机201的中间位置的正上方；单位时间内，第一曝气机201的污水处理量大于第二曝气机203的污水处理量；单位时间内，第一曝气机201上的进水过滤装置的进水量大于第二曝气机203上的进水过滤装置的进水量。第二曝气机203与第一曝气机201结构相似，只是进水量和污水处理量相对较小，将第二曝气机203设置在两相邻第一曝气机201中间位置的上方，使得第二曝气机203上的进水过滤装置的进水口附近的水流在第一曝气机201的曝气影响下加快，增加了该区域的水压，使得第二曝气机的进水量增加，即污水处理效率提高，有效利用第一曝气机的水流搅动作用。

如图2所示，第一曝气机包括顶部开口且底部具有进水口14的中空圆筒1、设于中空圆筒1顶部的安装架7、设于中空圆筒1底部并插入中空圆筒1内部的气体导入部件2、设于中空圆筒1内的引导水流螺旋上升的水流引导部件3、设于水流引导部件3上方的将经水流引导部件3引导形成的上升螺旋水流中的气泡进行微细化处理的气泡细化部件4、与进水口14密封连接的进水过滤装置8；气泡细化部件4包括直径小于中空圆筒1的圆柱体4’,多个沿圆柱体4’径向设于圆柱体4’外圆周面上的突起5；圆柱体4’包括多个沿轴向相互嵌合而形成圆柱体4’的短圆柱体4a～4f，短圆柱体的外圆周面上设有多个突起5；水流引导部件3包括第一引导部3a、连接第一引导部3a与圆柱体4’的第二引导部3b，第一引导部3a包括小倒锥体31、沿径向设于小倒锥体31外表面上的多个垂直引导板33，第二引导部3b包括与小倒锥体31适配的大倒锥体32、沿径向设于大倒锥体32外表面上的多个曲面引导板34。气体导入部件2将空气高速送入中空圆筒1内，使经过进水过滤装置8进入的水形成向上运动的富含气泡的水流，经过水流引导部3时，先经第一引导部3a上多个垂直引导板33的引导，对水流进行规整，使水流一致向上，再经由第二引导部3b上多个曲面引导板34的引导，形成以倒锥体为轴的螺旋上升水流。

如图2所示，相接的相邻短圆柱体4a与4b、4b与4c…4e与4f上的各个突起5依圆柱体4’轴向从下往上看以位置相互不重叠并整体呈左旋上升的形式布置，但是，此种情况是以第二引导部3b上的多个曲面引导板34是呈右旋上升的形式布置为前提，当曲面引导板34呈左旋上升时，突起5为右旋上升的形式布置，总之，曲面引导板34的螺旋方向与突起5的排布方向相反。当螺旋上升水流到达气泡细化部件4时，水流中的气泡撞击圆柱体4’上的突起5，将水流向突起5两侧分流，造成突起5两侧的压力高于突起5上表面的压力，压差的形成使水流中的气泡自行分裂，同时压差将突起5两侧的水流合流向突起5上方中心处高速运动，相互撞击将气泡打碎。因为曲面引导板34的螺旋方向与突起5的排布方向相反，分裂后的气泡向上撞击更多突起5，使气泡分裂为更多气蚀型微小气泡，最终从中心圆筒顶部喷出，将大量溶氧微细气泡高效散布至污水中，并搅动液体防止污泥下沉，为好氧微生物创造良好的作业环境。

突起5设于圆柱体4’外圆周面上，其长度与圆柱体4’和中空圆筒1之间的环状空间g的径向宽度相适应，其截面形状可以是图1所示的倒三角形，也可以是四边形、五边形、圆形，椭圆形等其他形状。

如图4所示，短圆柱体一端面上设有用于相互嵌合的中心凸台41和多个定位用小突起43、另一端面上设有分别与中心凸台41和小突起43适配的中心凹部42和多个小孔44；大倒锥体32的顶面上设有与中心凹部42和小孔44适配的中心突起35与连接突起36，底面上设有凸环33，小倒锥体31顶面上设有与大倒锥体上的凸环33适配的凹槽37。以图示的短圆柱体4e与短圆柱体4f为例，短圆柱体4f上的小突起43插入短圆柱体4e上的对应孔44’，同时短圆柱体4f上的中心凸台41嵌入短圆柱体4e上的对应凹孔42’，从而将相邻短圆柱体连接在一起，小突起设有多个，相邻短圆柱体依次由不同的小突起与小孔进行错位连接，可使外圆周面上的突起5形成位置相互不重叠并整体呈左旋或者右旋上升的连接形式，进一步的，第二引导部3b上的中心突起35和连接突起36与短圆柱体上的中心凹部42和小孔各自匹配、凸环33与第一引导部3a上的凹槽37匹配，综上，第一引导部3a与第二引导部3b连接成整体的水流引导部3，短圆柱体连接成整体的圆柱体4’,并将水流引导部3与圆柱体4’连接在一起。

水流引导部件3、圆柱体4’与安装架7中心均设有用于插入连接螺杆6的通孔，连接螺杆6贯通通孔将水流引导部3、圆柱体4’、安装架7连接为一整体，安装架7通过密封螺纹或者焊接与中空圆筒1连接在一起。

如图3所示，气体导入部件2包括插入中空圆筒1内部的出气管21，位于出气管21外端并与凸缘13配合将气体导入部件2安装至中空圆筒1上的安装板22；出气管21与出水横板12固连，且内端面高出出水横板12。从出气管21中送出的高速空气向上运动形成中心部压力小，中心部下侧压力大的情形，带动水流往中心部聚拢并向上运动，形成初始的向上运动的富含气泡的水流。

如图5所示，进水过滤装置8包括下端开口的中空壳体81、设于中空壳体81内的多个沿竖直方向交错布置的刚性挡污板82、设于刚性挡污板82上方的弹性开合组件83；刚性挡污板82包括与中空壳体81内壁固接的斜向下的平板821，一端与平板821一体连接、另一端悬空于中空壳体81内腔的向下弯曲的弧板822，多个垂直设于平板821与弧板822表面的螺旋条823。进水过滤装置8竖直方向布置，中空壳体81上端设有滤水出口87，滤水出口87通过液压管接头与进水口14密封连接。当曝气机从气体导入部件2中接入空气后，曝气机内部压力小于外部污水的水压而形成负压，驱使污水进入曝气机内。经由中空壳体81下开口进入进水过滤装置8中的污水受到弧板822与平板821的阻挡，污水只能通过弧板822与中空壳体81之间的间隙向上前进，减小污水进入时的流量与冲击，同时使部分污水中的污泥、杂质留在其表面，并且多个螺旋条823垂直设于平板821与弧板822的表面，将经过的污水中的污泥、杂质拦截与吸附，平板821倾斜向下，与水平方向成3～6°的夹角，弧板822与平板821平滑连接，向下弯曲，使刚性挡污板2整体呈“j”字型倾斜向下，使留在刚性挡污板82上的污泥、杂质具有自然向下掉落的趋势；多个刚性挡污板82在竖直方向上交错布置，使污水迂回地比较平缓的向上移动，增加了污水与刚性挡污板82的有效接触面积与时间，加强了去污泥、杂质的阻挡效果，阻止大颗粒污泥与大杂质的进一步前移。

弹性开合组件83包括多个一端一体连接并固接于中空壳体81内壁上、另一端相互独立的瓣叶状弹性片831，多个一端与瓣叶状弹性片831固接、另一端与中空壳体81内壁固接的弹性杆832，设于瓣叶状弹性片831上的滤网833。多个瓣叶状弹性片831在自然状态下沿接合缘对合，各瓣叶状弹性片之间贴紧无间隙，形成隔绝空心壳体81上下空间的隔断层，阻止污水进入；曝气机进行工作时产生负压，各瓣叶状弹性片的独立端向污水前进方向弹性形变相互分离，污水得以通过，弹性杆832被拉长，滤网833对剩下的污泥、杂质进行进一步过滤，使含有较少较细污泥与杂质的污水进入曝气机内部，当曝气机不工作时，负压消失，弹性杆832恢复形变，将瓣叶状弹性片831拉回重新形成隔绝层。

进水过滤装置8还包括设于中空壳体81内壁上的和刚性挡污板82上的多个清洁喷气嘴84、设于中空壳体81外壁上接气口85、连接接气口85与清洁喷气嘴84的连接管86。接气口85可通过气管与外部送气装置常连，当进水过滤装置8中积留的污泥杂质累积到一定量时会影响进水效率，外部送气装置向接气口85送气，通过连接管86将清洁的压缩空气送至各清洁喷气嘴84中，中空壳体81内壁上的清洁喷气嘴84对准平板821与弧板822表面，刚性挡污板82上的清洁喷气嘴84对准中空壳体81内壁，将污泥杂质从中空壳体81内壁与螺旋条823上吹下，并沿着弧板822与平板821形成的斜向下“j”字型表面滑下，最终排出进水过滤装置8外，实现进水过滤装置8的自清洁，提高曝气机的运行稳定性，使曝气机可更长时间稳定工作。

如图2所示，中空圆筒1包括设于外圆周面上的连接板11、连接副板11’，环绕底部进气口的用于连接气体导入部件2的凸缘13，以及固设于中空圆筒1筒腔下部的具有出水口的出水横板12，出水横板12距离底面一定距离，使极少部分进入曝气机内部的污泥杂质沉淀在出水横板12以下，不影响曝气机的长时间运行。