曝气盘、包括其的曝气器及对液体充气的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于对液体环境充气的设备及对液体充气的方法，更具体而言，涉及一种用于曝气池中曝气管道上的曝气盘及包括其的曝气器，以及对液体充气的方法。
技术背景
[0002]在液体环境(例如鱼塘、水族馆、家用鱼缸、微生物培养池、污水处理池等)中，有时需要充气(包括充氧)，将气体送入液体体系内，这类充气设备称为曝气器，如果输送的气体主要是氧气时，又称为曝气增氧设备。在培养微生物以净化污水的体系中，曝气增氧设备有许多种，其中最为普遍使用的是机器搅拌曝气增氧设备和鼓风曝气增氧设备。现在污水处理厂使用的大部分鼓风曝气增氧设备是刚玉曝气器(砂轮材质曝气器的孔经烧结成型)和橡胶膜片曝气器(橡胶膜片材质上通过机器打孔和激光打孔)等曝气增氧设备。现有曝气器的曝气口都是固定孔，由于气体中含有油分和灰分，刚玉曝气器的曝气口易堵塞，从而运行中的阻力迅速加大，电耗迅速增加，以致无法运行，因此，不可再生的刚玉曝气器容易造成二次污染。对于橡胶膜片曝气器，已有数据表明，机器打孔和激光打孔的橡胶膜片材质的曝气口开孔运行阻力大，易老化撕裂，寿命短，长期运行气泡不均匀，氧利用率不高，电能损耗大，适应性差，且维修困难，影响长期运行效果。
[0003]鉴于上述提及的曝气口易堵塞、氧利用率不高、耗电多等问题，期望提供一种曝气器能解决上述问题，实现高效、节能、可持续地运行。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种曝气器和相关的部件曝气盘，以克服现有技术的问题。
[0005]为此，在本发明的第一方面，提供一种用于曝气器的曝气盘，整体为板状，其中间有孔；于其外缘部分设有高出其中间部分的凸台，凸台表面设有在凸台的内外侧端部均有开口的槽；在凸台与中间供所述连接杆穿过的孔之间，有穿透的洞，但是所述洞与所述孔不连通。
[0006]另一方面，本发明还提供一种曝气器，为下列实施方案之一:
[0007]实施方案1:一种曝气器，包括
[0008]—个连接杆；
[0009]—个曝气盘，整体为板状，其中间有孔，供所述连接杆穿过，以固定至所述连接杆；于其外缘部分设有高出其中间部分的凸台，凸台表面设有在凸台的内外侧端部均有开口的槽；在凸台与中间供所述连接杆穿过的孔之间，有穿透的洞，但是所述洞与所述孔不连通；
[0010]—块或两块固定板，整体为板状，其中间有孔，供所述连接杆穿过，用于将所述曝气盘固定至所述连接杆；
[0011]所述连接杆为实心的杆，或者为空心的、外缘开口的杆；所述固定板除中间供所述连接杆穿过的孔之外，无其他的通透的孔或洞，或者在对应于所述曝气盘的凸台围绕的中间位置开有洞，所述洞不与其中间的孔连通；但是，排除如下的方案:所述连接杆为实心的杆，并且连接在所述连接杆上、处于曝气盘两个外侧的固定板除中间供所述连接杆穿过的孔之外，都无其他通透的洞；
[0012]实施方案2:—种曝气器，包括
[0013]—个连接杆；
[0014]两个或更多个曝气盘，各曝气盘整体为板状，其中间有孔，供所述连接杆穿过，以固定至所述连接杆；于其外缘部分设有高出其中间部分的凸台，凸台表面设有在凸台的内外侧端部均有开口的槽；在凸台与中间供所述连接杆穿过的孔之间，有穿透的洞，但是所述洞与所述孔不连通；
[0015]所述连接杆为实心的杆，或者为空心的、外缘开口的杆；
[0016]任选的固定板，整体为板状，其中间有孔，供所述连接杆穿过，用于将所述曝气盘固定至所述连接杆；
[0017]但是，排除如下的方案:所述连接杆为实心的杆，并且连接在所述连接杆上、处于曝气盘两个外侧的固定板除中间供所述连接杆穿过的孔之外，都无其他通透的洞。
[0018]本发明还提供一种对液体充气的方法，其中采用本发明的曝气器，包括如下步骤:
[0019]a.在第一压力下以第一供气量对曝气器供气；
[0020]b.继续以第一供气量对曝气器供气，同时供气压力升高为第二压力；
[0021]c.以高于第一供气量的第二供气量对曝气器供气；
[0022]d.以低于第二供气量的第三供气量对曝气器供气。
[0023]本发明的曝气器的优点是，曝气口由所述曝气盘凸台上的槽形成，为非固定大小的出口，因此，如果曝气口堵塞，则通过增大通入气体的气压，实现曝气口的尺寸变化，有利于污染物冲出，使微孔重新处于“干净”状态。这样，可以克服刚玉曝气器，橡胶曝气器等曝气增氧设备固定开孔存在运行阻力大、易堵塞、易老化撕裂、氧利用率运行不高、耗电、维修困难、不可再生等问题。
【附图说明】
[0024]现将参照附图详细地描述本发明的优点、特征，在附图中，各部件未必按比例绘制，其中:
[0025]图1a-1b是根据本发明的曝气盘的一个实施方案的示意图；
[0026]图2是根据本发明的曝气器的一个实施方案的剖视图；
[0027]图3是根据本发明的曝气器的一个实施方案的分解视图；
[0028]图4是图3的曝气器装配完成状态下的剖视图；以及
[0029]图5是根据本发明的曝气器的一个实施方案的剖视图。
【具体实施方式】
[0030]在本说明书中，曝气器和曝气盘、隔板及固定板之间为整体与部件的关系，曝气盘、隔板及固定板与连接杆配合，形成曝气器。其中曝气器与曝气盘、隔板及固定板之间存在内在联系，因此，涉及曝气盘、隔板及固定板的说明均适用于曝气器。
[0031]在本说明书中，为叙述的方便与简明，曝气盘按有槽的凸台表面处于水平方向的方位为准，此时认为曝气盘处于水平方向。
[0032]类似地，为叙述的方便与简明，整体为板状的隔板、固定板以其面积最大的平面处于水平位置为准，此方位作为其水平位置，此时隔板、固定板与曝气盘可以以最大的面积叠置(一个置于另一个之上)。
[0033]本发明的曝气盘整体为板状，在曝气盘处于水平方向时，其中间的孔沿竖直方向穿透曝气盘，供所述连接杆穿过；其外缘部分设有高出其中间部分的凸台，使得曝气盘处于水平方向时，整体截面呈“凹”字形，即外缘部分高、中间部分低的构型；凸台沿曝气盘外周缘分布，凸台表面设有在凸台的内外侧(即凸台朝向曝气盘中心的一侧和朝向曝气盘外侧的一侧)端部均有开口的槽，使得槽在凸台表面是贯通的；在凸台与中间供所述连接杆穿过的孔之间，有穿透的洞，但是所述洞与所述孔不连通。穿透的洞有利于在串联在连接杆上的多个曝气盘之间形成一体的容纳气体的腔室。在定义所述曝气盘时，“孔”与“洞”均穿透曝气盘，所不同的是仅仅是所起的作用:“孔”供连接杆穿过，而“洞”不接触连接杆；应当理解的是，固定板的中间位置未必仅仅在固定板的中央。曝气盘可以两面均具有凸台，凸台开有槽；也可以仅仅单面具有凸台，凸台开有槽，而另一面光滑。
[0034]本发明的固定板整体为板状，中间有孔，供所述连接杆穿过，用于将所述曝气盘固定至所述连接杆，可以理解的是，这种固定可以采用螺栓等，或者在固定板的孔内设有螺纹，与连接杆上的螺纹配合实现固定。由于这种情形的固定属于常规的方式，在本说明书内不作赘述。另外，在定义所述固定板时，“孔”与“洞”均穿透固定板，所不同的是仅仅是所起的作用:“孔”供连接杆穿过，而“洞”不接触连接杆洞”开在固定板安装至连接杆时对应于所述曝气盘的凸台围绕的、但是在“孔”之外的位置。同时，尽管限定“孔”在曝气盘中间，但是其位置未必仅仅在曝气盘的中央，只要“孔”在曝气盘盘面之内，均属于曝气盘“中间”的位置。
[0035]当曝气盘有槽的凸台处于水平方向时，沿与水平方向垂直的竖向观察，槽的轮廓可以是V字形、矩形、弧形(包括半圆形)或其他任何可用的形式。槽在曝气盘上有多种分布方式，例如沿径向(即从中心向外发散；但是，此处术语“径向”未必意味着曝气盘为某种特定的形状，例如圆形)分布，螺旋式分布等。另外，槽在曝气盘凸台表面可以为连续、均匀分布，也可以离散分布(例如一组槽与另一组槽存在间距，该间距与组内各槽之间的间隔不同)。槽的长度可根据实际需要和加工工艺来设定，如果为径向分布，则其长度为凸台沿径向的长度。但是，只要曝气盘凸台表面设有在凸台的内外侧端部均有开口的槽，使得槽在凸台表面是贯通的，则可实现发明目的，并属于发明的范围，其具体尺寸不限。例如，曝气盘凸台表面上设有的槽宽度优选地为0.07mm至小于0.1mm(即0.07-0.1mm，但是不包括0.1mm ;如果一个槽在整个槽长度上宽度不一致时，其最大值与最小值在0.07mm至小于0.1mm范围内变化)，槽深度为0.1-1.2mm(如果一个槽在