专利名称：圆锥型微孔膜片曝气器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工业废水和城市污水的生物活性法处理设备所用的一种零部件，具体是指一种与布气管相配接使用的圆锥型微孔膜片曝气器。
生物活性法是污水处理中的一种主要方法，它利用好氧菌和厌氧菌的交替作用除去污水中的各种有毒有害物质。在进行好氧处理时，必须用曝气设备向污水中不断补充氧气。微孔膜片曝气器是生物活性法等类似污水处理技术中的关键设备，其性能的好坏直接影响着污水处理工艺的成败、管理费用的高低及运行的稳定性等。一般情况下，曝气过程的耗能约占污水处理厂管理费用的30％，如能提高曝气设备的充氧效率，则管理费用就会成比例下降。膜片曝气器经常使用万只以上，它们固定在布气管上组成曝气系统。每只曝气器表面有上千个微孔，送风系统将风送入布气管道并通过微孔向污水中充氧，为防止微孔堵塞，污水不能进入布气管。但曝气器用坏后必须更换，而现有曝气器却不能在水下更换，否则污水会进入布气管。若排干污水池中的污水，则重新建立相应的生物活性污泥环境一般需一个月乃至几个月不等。这样势必严重影响污水处理厂的正常运行。
鉴于现有技术的上述状况，本实用新型的目的，乃是提供一种充氧效率高、防堵塞且可在水下进行更换的圆锥型微孔膜片曝气器。
本实用新型的解决方案如下。它在现有与布气管相配接的曝气器的结构的基础上进行改进，仍然包括有带微孔的橡胶膜、处在橡胶膜下方的橡胶膜固定盘、将橡胶膜周边与橡胶膜固定盘连在一起的连接固定圈以及与橡胶膜固定膜相连接且固连在布气管开孔上的曝气器基座，而其在结构上的特征之处是，在橡胶膜固定盘中心的下方具有一个与其连成一体的呈中空管状且与橡胶膜固定盘的中心通孔相连通的连接头，该连接头通过其内螺纹而旋套在设有外螺纹的曝气器基座上，橡胶膜和橡胶膜固定盘都呈圆锥形，橡胶膜上开设的多个微孔沿着平行于橡胶膜底面的水平方向或近似水平方向排列；连接头上方的橡胶膜固定盘的中心通孔内设有一可在中心通孔内上、下移动的防进水密封阀，该防进水密封阀下部为一呈中空状的圆环，上部为一与中心通孔间具有微小间隙的密封阀盘，该密封阀盘与下部的圆环之间用几根立柱相连，从圆环的外侧面的中间部位向下开设有两头都封闭的竖向滑槽，从竖向滑槽侧向的橡胶膜固定盘的内壁向盘体内开设有定位销盲孔，定位销盲孔内装有弹簧和定位销，该定位销伸进并顶触在圆环的竖向滑槽内，圆环的底端连有一伸向下方的回位助动杆；在连接头的中心通孔内部装有一可在中心通孔内上、下移动的密封防水阀，该密封防水阀有一与中心通孔间具微小间隙的活动密封环，活动密封环中间装有一可翻转密封阀板，可翻转密封阀板上固连有连杆，连杆的一端伸出该密封阀板外并在端部固连有转轴，转轴的两端分别滑套座落在两个轴座的开孔内，两个轴座则分别固定在活动密封环上，转轴上绕有弹簧，弹簧的一端固定在活动密封环上，另一端则固定在可翻转密封阀板及连杆上，在可翻转密封阀板上相对于连杆的另一侧，从侧面向内开设有限位卡销盲孔，活动密封环上开设有与该限位卡销盲孔相对正的控制销通孔，在限位卡销盲孔内装有弹簧和活动限位卡销，在控制销通孔内装有活动控制销，活动限位卡销在弹簧的弹力作用下可伸进控制销通孔内与活动控制销相接触，在连接头的中心通孔的内螺纹上方向上开设有一条竖向滑槽，该竖向滑槽顶部槽的深度呈向上逐步缩小至零的斜坡过渡状结构，活动密封环内的活动控制销外端伸露顶触在该竖向滑槽内；在曝气器基座的中心通孔内顶端部装有一防进水可翻转密封盖板，该密封盖板上固连有两根互相平行的连杆，两连杆的一端伸出该密封盖板外同一侧且端部均与一转轴相固连，转轴的两端分别滑套座落在两个轴座的开孔内，两个轴座则分别固定在曝气器基座上。
具有上述结构的本实用新型在安装使用时，将其曝气器基座粘接固连在布气管开孔上而与布气管内部相连通，然后将曝气器的主要部分通过带内螺纹的连接头旋接拧紧在带外螺纹的曝气器基座上，在旋紧的开始阶段，基座推动连接头内的密封防水阀向上移动，当其活动密封环内的活动控制销沿着连接头内壁上的竖向滑槽向上运动到滑槽的斜坡过滤状结构时，活动控制销被逐渐顶入活动密封环的控制销通孔内，从而将活动限位卡销顶入可翻转密封阀板的限位卡销盲孔内并压缩弹簧，于是可翻转密封阀板通过其连杆和转轴上的弹簧的作用力而向上翻转竖立并保持全开状态。
在本实用新型处于工作状态时，送风系统将风送入布气管，在风压作用下，曝气器基座顶部的防进水可翻密封盖板向上打至全开，并能在没有风压作用下也能保持开启状态，接着是橡胶膜固定盘内的防进水密封阀向上移动打开，其圆环侧壁上的竖向滑槽相对于伸进槽内的定位销产生滑动，定位销的作用是使防进水密封阀不造成风压损失，同时还减轻了水压对风的阻力损失。此时橡胶膜在风压的作用下膨胀，橡胶膜上的微孔张开，空气通过微孔沿水平方向射入污水中并形成小气泡，与现有技术的纵向微孔相比较，水平方向开设的微孔增加了气泡在水中停留的时间，增大了氧的溶解能力。由于曝气器表面为圆锥面，从其顶端开始直到底端的微孔中射出的气泡离曝气器中心线的距离将逐渐呈线性增大，与现有平板型和球冠型微孔曝气器相比，气泡分布更均匀，散开范围更大，减少了气泡上升过程中的合并现象，从而增大充氧能力和氧利用率。停止鼓风后，橡胶膜固定盘内的防进水密封阀在水压的作用下向下移动关闭，圆环底端所连的回位助动杆插入打开竖立着的防进水可翻转密封盖板与连接头内壁之间，促进防进水可翻转密封盖板在水压和其自身重量作用下向下翻转复位，将曝气器基座的顶口封闭。因此说，不论橡胶膜是否破裂，废水污水均无法通过连接头和曝气器基座进入布气管。
若因橡胶膜破裂需要更换除曝气器基座以外的曝气头时，完全可以在不排出曝气池中的废水污水而在有水的状态下来进行更换。此时只要先旋松带螺纹的连接头，取下坏的曝气头，然后装上一只新的就行。由于新的曝气头上的连接头内的密封防水阀处于关阀状态，因此即使在周围环境有水的0.06MPa压力下，也不会向上翻转打开，而曝气器基座上的防进水可翻转密封盖板则由于水压和自身重量的作用而关闭，所以在更换时都能做到确保曝气头和布气管内部不进入废水污水。
由上可见，本实用新型除具备现有一般膜式曝气器的优良性能外，还由于将曝气器表面设计为圆锥形，且橡胶膜的微孔切口方向沿水平方向或近似水平方向，与现有技术相比，增加了气泡的分布范围和均匀性，防止了微孔阻塞，减少了气泡上升过程中的重合现象，因此使得充氧效率大为提高，管理费用显著下降；还在工作过程中当橡胶膜破裂时，能有效地阻止废水污水进入到曝气器内部和布气管中，在因橡胶膜发生破裂需更换曝气头时，又能有效地阻止废水污水进入到曝气头和布气管内部，这样就绝对保障了整个曝气系统的安全可靠，而且新增加的防水功能基本上不增加风的阻力即风机的负荷。由于更换曝气头无需在排出曝气池中水的情况下进行，从而简化了程序，节省了时间，提高了污水处理厂的工作效率，并且更换曝气头方便快捷。
以下结合附图和实施例对本实用新型加以进一步详细说明。
图1为本实用新型的一种具体结构安装到布气管上之后的正向视图；图2为
图1本实用新型处在工作状态时的正向剖视图；图3为
图1本实用新型在更换新的曝气头时处在分离状态下的正向剖视图；图4、图5、图6、图7和图8分别为图3的A-A、B-B、C-C、D-D剖视图和E向放大视图；图9和
图10分别为图7和图8的F-F和G-G剖视图。
参见
图1至
图10。本实用新型在现有与布气管16相配接的曝气器的结构的基础上进行改进；仍然包括有带微孔的橡胶膜1、处在橡胶膜1下方的橡胶膜固定盘2、将橡胶膜1周边与橡胶膜固定盘2固连在一起的连接固定圈3以及与橡胶膜固定盘2相连接且固连在布气管16开孔上的曝气器基座4，而其在结构上的特征之处是在橡胶膜固定盘2中心的下方具有与其模制成一体的呈中空管状且与橡胶膜固定盘2的中心通孔相连通的连接头5，该连接头5通过其内螺纹而旋套在设有外螺纹的曝气器基座4上，橡胶膜1和橡胶膜固定盘2都呈圆锥形，橡胶膜上开设的多个微孔101沿着平行于橡胶膜1底面的水平方向或近似水平方向排列；连接头5上方的橡胶膜固定盘2的中心通孔内设有一可在中心通孔内上、下移动的防进水密封阀6，防进水密封阀6下部为一呈中空状的圆环61，上部为一与中心通孔间具有微小间隙的密封阀盘62，密封阀盘62与圆环61之间用3根立柱63相连，从圆环61外侧面的中间部位向下开设有两头都封闭的竖向滑槽611，从竖向滑槽611侧向的橡胶膜固定盘2的内壁向盘体内开设有定位销盲孔，定位销盲孔内装有弹簧7和球形的定位销8，定位销8伸进并顶触在圆环61的竖向滑槽611内，圆环61的底端连有模制成一体的伸向下方的回位助动杆612；在连接头5的中心通孔内部装有一可在中心通孔内上、下移动的密封防水阀9，密封防水阀9有一与中心通孔间具微小间隙的活动密封环91，活动密封环91中间装一可翻转密封阀板92，可翻转密封阀92上固连有连杆93，连杆93的一端伸出该密封阀板92外并在端部固连有转轴94，转轴94的两端分别滑套座落在两个轴座95的开孔内，两个轴座95分别固定在活动密封环91上，转轴94上绕有弹簧96，弹簧96的一端固定在活动密封环91上，另一端则固定在可翻转密封阀板92及连杆93上，在可翻转密封阀板92上相对于连杆93的另一侧，从侧面向内开设有限位卡销盲孔，活动密封环91上开设有与该限位卡销盲孔相对正的控制销通孔，在限位卡销盲孔内装有弹簧97和活动限位卡销98，在控制销通孔内装有活动控制销99，活动限位卡销98在弹簧97的弹力作下可伸进控制销通孔内与活动控制销99相接触，在连接头5的中心通孔的内螺纹上方向上开设有一条竖向滑槽51，竖向滑槽51顶部槽的深度呈向上逐步缩小至零的斜坡过渡状结构511，活动密封环91内的活动控制销99外端伸露顶触在竖向滑槽51内；在曝气器基座4的中心通孔内顶端部装有一防进水可翻转密封盖板10，该盖板10上固连有两根互相平行的连杆11与12，两连杆11与12的一端伸出该密封盖板外同一侧且端部均与一转轴13相固连，转轴13的两端分别滑套座落在两轴座14和15的开孔内，两轴座14和15又分别固定在曝气器基座4上。
参见图3与图6。前述连接固定圈3将橡胶膜1的周边与橡胶膜固定盘2固连在一起，在本实施例中它是通过如下结构和连接方式来实现的。橡胶膜固定盘2从底面边缘向上开设有圆环状的橡胶膜固定沟，橡胶膜1的底端较厚的周边102嵌置于该橡胶膜固定沟内，连接固定圈3通过其内螺纹旋套在设有外螺纹的连接头5上，且连接固定圈3上部有一圆环状凸台31伸进上方的橡胶膜固定沟内将橡胶膜1底端较厚的周边102压紧。
权利要求1.一种圆锥型微孔膜片曝气器，包括有带微孔的橡胶膜、处在橡胶膜下方的橡胶膜固定盘、将橡胶膜周边与橡胶膜固定盘连在一起的连接固定圈以及与橡胶膜固定膜相连接且固连在布气管开孔上的曝气器基座，其特征在于(A)、在橡胶膜固定盘中心的下方具有一个与其连成一体的呈中空管状且与橡胶膜固定盘的中心通孔相连通的连接头，该连接头通过其内螺纹而旋套在设有外螺纹的曝气器基座上，橡胶膜和橡胶膜固定盘都呈圆锥形，橡胶膜上开设的多个微孔沿着平行于橡胶膜底面的水平方向或近似水平方向排列；(B)、连接头上方的橡胶膜固定盘的中心通孔内设有一可在中心通孔内上、下移动的防进水密封阀，该防进水密封阀下部为一呈中空状的圆环，上部为一与中心通孔间具有微小间隙的密封阀盘，该密封阀盘与下部的圆环之间用几根立柱相连，从圆环的外侧面的中间部位向下开设有两头都封闭的竖向滑槽，从竖向滑槽侧向的橡胶膜固定盘的内壁向盘体内开设有定位销盲孔，定位销盲孔的内装有弹簧和定位销，该定位销伸进并顶触在圆环的竖向滑槽内，圆环的底端连有一伸向下方的回位助动杆；(C)、在连接头的中心通孔内部装有一可在中心通孔内上、下移动的密封防水阀，该密封防水阀有一与中心通孔间具微小间隙的活动密封环，活动密封环中间装有一可翻转密封阀板，可翻转密封阀板上固连有连杆，连杆的一端伸出该密封阀板外并在端部固连有转轴，转轴的两端分别滑套座落在两个轴座的开孔内，两个轴座则分别固定在活动密封环上，转轴上绕有弹簧，弹簧的一端固定在活动密封环上，另一端则固定在可翻转密封阀板及连杆上，在可翻转密封阀板上相对于连杆的另一侧，从侧面向内开设有限位卡销盲孔，活动密封环上开设有与该限位卡销盲孔相对正的控制销通孔，在限位卡销盲孔内装有弹簧和活动限位卡销，在控制销通孔内装有活动控制销，活动限位卡销在弹簧的弹力作用下可伸进控制销通孔内与活动控制销相接触，在连接头的中心通孔的内螺纹上方向上开设有一条竖向滑槽，该竖滑槽顶部槽的深度呈向上逐步缩小至零的斜坡过渡状结构，活动密封环内的活动控制销外端伸露顶触在该竖向滑槽内；(D)、在曝气器基座的中心通孔内顶端部装有一防进水可翻转密封盖板，该密封盖板上固连有两根互相平行的连杆，两连杆的一端伸出该密封盖板外同一侧且端部均与一转轴相固连，转轴的两端分别滑套座落在两个轴座的开孔内，两个轴座则分别固定在曝气器基座上。
2.根据权利要求1所述的圆锥形微孔膜片曝气器，其特征在于，橡胶膜固定盘从底面边缘向上开设有圆环状的橡胶膜固定沟，橡胶膜的底端较厚的周边嵌置于该橡胶膜固定沟内，连接固定圈通过其内螺纹旋套在设有外螺纹的连接头上，且连接固定圈上部有一圆环状凸台伸进上方的橡胶膜固定沟内将橡胶膜底端较厚的周边压紧。
专利摘要圆锥型微孔膜片曝气器由带水平方向微孔的圆锥形橡胶膜、橡胶膜固定盘、防进水密封阀及配套的弹簧和定位销、连接固定圈、连接头、密封防水阀、曝气器基座及其防进水可翻转密封盖板等构成。它与曝气设备的布气管相配接,对污水进行生物活性法处理。充氧时气泡分布均匀且范围广,可防止微孔堵塞,充氧效率高。当橡胶膜破裂时,能防止水进入布气管;且可在有水的状态下,更换橡胶膜破裂的曝气头而布气管不进水,以保障设备的安全运行。
文档编号C02F3/20GK2444945SQ00225629
公开日2001年8月29日 申请日期2000年9月20日 优先权日2000年9月20日
发明者谭智远 申请人:谭智远