本实用新型涉及一种水处理曝气装置，具体涉及一种纳米离子旋流曝气器。
背景技术：
当今，污水治理的速度赶不上水源水污染的速度，人工治理水赶不上水污染速度，对病毒认识赶不上病毒的变异速度，有机物的降解赶不上有机物合成的速度，地球生态恢复的赶不上现代经济发展破坏的。生活废水油脂含量高，悬浮物高，cod高，氨氮高，重金属高，已经严重影响到周围人和动植物生存环境。若不能对作为污染源头的生活废水进行适当处理，则其进入水体循环系统后，治理起来更加困难且治理成本极速增加。
目前，生活废水处理的一种有效方法为通过曝气设备向其内持续通入具有强氧化作用的臭氧(O3)、负氧离子(O2-)与空气的混合气体，以保证废水中的油脂能够很好的氧化降解。臭氧通常由臭氧发生器产生，负氧离子通常由高压静电负氧生成器生成。曝气器是曝气池中常见的曝气设备，也称为气液混流器，将空气通入曝气器，为曝气池中的曝气介质提供氧气和气液混流作用，使曝气介质高效混合，尤其是提高介质的溶解氧含量。目前常用的一种高污水中充氧的方法是由鼓风机产生压力空气，通过曝气器将氧气传递到污水，其中旋流曝气器对于增加水中溶解氧的能力较强。由鼓风机将臭氧、负氧离子及空气的混合气体通入旋流曝气器并向由其向废水中持续曝气时，臭氧及负氧离子的损失较大，能够有效进入废水中的臭氧及负氧离子有限，进而影响了最终的废水净化处理效果。
技术实现要素：
本实用新型提供一种纳米离子旋流曝气器，旨在提供一种可有效增加水中臭氧及负氧离子含量的旋流曝气器，以提高废水净化处理效果。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种纳米离子旋流曝气器，其包括旋流主体、十字接头和纳米离子盒，所述旋流主体为竖直设置的圆桶状，所述旋流主体的顶部开口，所述旋流主体的底壁中部开设有通孔，所述旋流主体内设有切割刺和螺旋器，所述螺旋器设置于所述切割刺的下方，所述纳米离子盒具有中空腔体且其顶部设有与所述中空腔体连通的出水管，所述中空腔体内堆积有可释放负离子及催化活化臭氧的丸状纳米离子材料，所述纳米离子盒的底壁和/或侧壁开设有多个进水孔，所述十字接头由一根竖管和一根横管交叉成十字并互相连通而成，所述竖管的上端与所述通孔连接，所述竖管的下端与所述出水管的上端连接，所述横管的两端分别为进气管口和出气管口，所述进气管口通过上游进气管与鼓风机连通，所述上游进气管还分别与臭氧发生装置及负氧离子生成装置连通，所述出气管口通过密封塞封闭或通过下游进气管与另一个所述纳米离子旋流曝气器的所述进气管口连通。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，所述切割刺为在所述旋流主体内壁周向上均匀间隔设置的多个杆体，所述杆体沿所述旋流主体的径向方向伸展，所述杆体的一端与所述旋流主体的内壁固定连接，另一端靠近所述旋流主体的中心轴线，每个所述杆体上均匀间隔设置有切割片，每个所述切割片均沿竖直方向设置。
进一步，所述竖管的下端设有外螺纹，所述出水管的上端设有与所述外螺纹相匹配的内螺纹。竖管的下端与出水管的上端螺纹可拆卸连接，好处为便于检修和更换盒体内的丸状纳米离子材料。
进一步，多个所述进水孔均匀设置于所述纳米离子盒的底壁上，每个所述进水孔的直径为3-8mm。
进一步，所述纳米离子盒为长方体状。
进一步，所述旋流主体、切割刺、十字接头及纳米离子盒均由ABS塑料制成。
进一步，所述旋流主体、切割刺及十字接头由ABS塑料一体成型。
进一步，所述丸状纳米离子材料的粒径为4-12mm且其大于所述进水孔的直径。
进一步，所述纳米离子盒内的堆积的所述丸状纳米离子材料的总体积占所述中空腔体体积的75-90％。丸状纳米离子材料的总体积只占中空腔体体积的75-90％，目的为避免堆积过分紧密而使水不易被吸入，而且疏松堆积后每一粒丸状的纳米离子材料在水流冲刷下都有一定的活动自由度，活动碰撞中碰撞及摩擦作用而使水流逐渐带走部分离子材料，以达到其与气体中臭氧接触的目的。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该曝气器包括了纳米离子盒，其内堆积了丸状纳米离子材料，曝气时水由纳米离子盒底部或侧壁的进水孔进入盒体内与丸状纳米离子材料接触，接触过程中可带走丸状纳米离子材料释放的负离子并带走部分所述丸状纳米离子材料，然后与进气管口进入的空气、臭氧和负氧离子一起进入旋流主体中，臭氧与水中携带的部分丸状纳米离子材料接触并被催化活化转变为氧化能力更强的羟基自由基，提高了臭氧、负离子及羟基自由基在废水中的含量，从而可极大增强废水净化处理效率。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种纳米离子旋流曝气器的结构示意图；
图2为图1所示的纳米离子旋流曝气器的旋流主体及其上切割刺的俯视示意图；
图3为图1所示的纳米离子旋流曝气器的纳米离子盒的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1.旋流主体；2.十字接头；3.纳米离子盒；101.切割刺；102.螺旋器；103.通孔；201.横管；202.竖管；301.出水管；302.进水孔；1011.杆体； 1012.切割片。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1至3所示，本实用新型提供一种纳米离子旋流曝气器，其包括旋流主体1、十字接头2和纳米离子盒3，所述旋流主体1为竖直设置的圆桶状，所述旋流主体1的顶部开口，所述旋流主体1的底壁中部开设有通孔103，所述旋流主体1内设有切割刺101和螺旋器102，所述螺旋器102设置于所述切割刺101的下方，所述纳米离子盒3具有中空腔体且其顶部设有与所述中空腔体连通的出水管301，所述中空腔体内堆积有可释放负离子及催化活化臭氧的丸状纳米离子材料，所述纳米离子盒3的底壁和/或侧壁开设有多个进水孔302，所述十字接头2由一根竖管202和一根横管201交叉成十字并互相连通而成，所述竖管202的上端与所述通孔103连接，所述竖管202 的下端与所述出水管301的上端连接，所述横管201的两端分别为进气管口和出气管口，所述进气管口通过上游进气管与鼓风机连通，所述上游进气管还分别与臭氧发生装置及负氧离子生成装置连通，所述出气管口通过密封塞封闭或通过下游进气管与另一个所述纳米离子旋流曝气器的所述进气管口连通。
丸状纳米离子材料中的各组分均为市售产品，丸状纳米离子材料中负离子粉的含量为40-50wt％,臭氧活化催化剂含量为40-50wt％,固体缓释破乳剂的含量为5-8wt％，凝胶的含量为5-10wt％。其中，臭氧活化催化剂为负载型金属催化剂、金属氧化物催化剂或活性炭催化剂，以活性炭为例进行简单说明，活性炭不仅对臭氧有一定的吸附能力(减少其从水中直接溢出)，而且臭氧被吸附后在活性炭作用下其可加速转变成羟基自由基，从而提高氧化效率；固体缓释破乳剂由氧化铝、氧化锌、氧化铜等金属氧化物复合后经过硬化处理，然后再添加固体缓释破乳剂而成(固体缓释破乳剂由无锡荣和环保设备有限公司或无锡凯恩科特再生能源科技有限公司出产)；凝胶优选为粘接性能好的有机硅凝胶。丸状纳米离子材料的制备方法为：先将除凝胶外的各组份按重量份数称重后，磨粉处理，磨至平均粒径0.001μm左右，然后加入凝胶搅拌混合，在制丸机中制成丸状颗粒，即得。
进一步，所述切割刺101为在所述旋流主体1内壁周向上均匀间隔设置的多个杆体1011，所述杆体1011沿所述旋流主体1的径向方向伸展，所述杆体1011的一端与所述旋流主体1的内壁固定连接，另一端靠近所述旋流主体1的中心轴线，每个所述杆体1011上均匀间隔设置有切割片1012，每个所述切割片1012均沿竖直方向设置。
进一步，所述竖管202的下端设有外螺纹，所述出水管301的上端设有与所述外螺纹相匹配的内螺纹。
进一步，多个所述进水孔302均匀设置于所述纳米离子盒3的底壁上，每个所述进水孔302的直径为3-8mm。
进一步，所述纳米离子盒3为长方体状。
进一步，所述旋流主体1、切割刺101、十字接头2及纳米离子盒3均由ABS塑料制成。
进一步，所述旋流主体1、切割刺101及十字接头2由ABS塑料一体成型。
进一步，所述丸状纳米离子材料的粒径为4-12mm且其大于所述进水孔 302的直径。
进一步，所述纳米离子盒3内的堆积的所述丸状纳米离子材料的总体积占所述中空腔体体积的75-90％。
进一步，所述丸状纳米离子材料由负离子粉、臭氧活化催化剂、固体缓释破乳剂及凝胶复合而成。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。