专利名称：基于曝气与推流集成优化的超微孔曝气装置的制作方法
技术领域：
本实用新型与活性污泥污水处理系统中氧化沟的曝气与推流装置有关。
背景技术：
活性污泥工艺是污水处理系统中的主要工艺，曝气又是污水好氧生物处理系统中一个重要的工艺过程。传统活性污泥工艺中的曝气方式采用鼓风曝气或机械表曝。鼓风曝气又有穿孔管曝气和微孔曝气两种形式。穿孔管鼓风曝气由于氧转移效率及动力效率太低，已很少采用。机械式表面曝气能耗大，且曝气效率不高。微孔曝气是水下曝气，其产生气泡小，在水中停留时间长，其氧的转移效率和动力效率比较高。
曝气效果的好坏极大的影响生物处理系统的效率，同时，曝气又是一个非常耗能的过程，一般情况下曝气的能耗要占整个处理系统能耗的60％-80％，因此，研究开发并推广使用高效节能的曝气装置是污水生物处理领域的重要课题。
实用新型的内容本实用新型的目的是提供一种结构简单，能耗低，成本低廉，可使氧气有效地溶入水中并产生基于曝气与推流集成优化的超微孔曝气的机械装置。
本实用新型的是这样实现的本实用新型基于曝气与推流集成优化的超微孔曝气装置，水下推进器(1)的输出轴与叶轮(3)连接，中空曝气盘(4)固连于水下推进器(1)上且位于水下推进器(1)动力输出端与叶轮之间，曝气盘(4)侧面有进气口(7)与空气压缩机连接，曝气盘靠叶轮(3)一侧环周上均布有若干曝气发生器(5)。
有导流筒(2)与水下推进器(1)的一端连接，叶轮(3)和曝气盘(4)位于导流筒(2)内。
曝气发生器(5)有外壳(10)，其一端与曝气盘(4)连接，外壳(10)内有橡胶垫(11)与多孔板(14)连接，橡胶垫(11)封住该端通曝气盘内腔的通道，多孔板(14)与外壳(10)内腔动配合，外壳(10)另一端装有微孔板(13)，有螺圈(12)与外壳连接并限定微孔板(13)的位置，微孔板(13)与多孔板(14)间有压力弹簧(15)。
外壳(10)的一端有外螺纹与曝气盘(4)上的内螺纹孔配合，橡胶垫(11)与多孔板(14)通过螺栓(16)紧固，微孔板(13)为多层竖向重叠放置微孔板。
曝气盘(4)有4个凸台(9)均布在盘体(6)的外侧，通过螺栓将曝气盘(4)固定在水下推进器(1)上，曝气盘(4)的盘面上均布有6个螺孔(8)与曝气发生器(5)螺纹连接。
水下推进器(1)为电机，曝气发生器(5)的轴线与叶轮(3)的轴线成锐角夹角。
本实用新型有以下积极有益的效果(1)此超微孔曝气属动态曝气，气体从曝气发生器出来经过叶轮的搅拌，与液体一起形成一种高速运动的螺旋流，使泥、水、气三相充分混合，实现集曝气、推流、搅拌多功能于一体的高效曝气方式。
(2)气体从曝气发生器喷出后，经过叶轮的搅拌，形成旋转向前运动的气泡，使气体在水平方向上前行距离变长，扩大了曝气范围，增大了气体在水中的停留时间，有效提高了氧的转移效率。
(3)气体经过旋转的叶轮后，会被叶轮打碎形成微粒更小的气泡，这样就可以大大增加气体与水的接触面积，更有利于氧的转移。
(4)传统曝气方式中，气泡在上升过程中很容易因气泡的碰撞接触而聚合形成较大的气包，不利于氧的转移，而此结构中，气体经过叶轮搅拌后，在高速向前运动过程中，会形成蝌蚪状的拖尾气泡，这种拖尾气泡不容易因碰撞接触而聚合成较大的气泡，这样无形中就增加了气体与水的接触面积，提高了曝气效率。
(5)曝气发生器在叶轮旋转方向上偏移一定的角度，这样在曝气时，喷出的气体会给进入叶轮的水流一个加速度，减轻电机的负载，起到了节能的效果。
(6)曝气发生器具有良好的防倒流性能，不易堵塞。
(7)此超微孔曝气的充氧能力易于调节，能够灵活地适应需氧量的变化。
(8)此超微孔曝气的可大大降低能耗，节省污水处理成本。
(9)此超微孔曝气装置在工作时同时进行曝气与推流，当氧化沟中氧气含量足够时，可关闭压缩机停止曝气，只运行电机进行水下推流，既实现了氧化沟的优化运转，又节省了能耗。
图1是曝气与推流一体化超微孔曝气装置的结构图。
图2是曝气盘的外侧视图。
图3为图2的A-A剖视图与曝气发生器的安装。
图4是曝气发生器的结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型是一种高效节能的污水曝气充氧装置。曝气盘4固定在水下推进器1上，曝气盘4靠叶轮3一侧的圆周上平均分布安装了六个曝气发生器5，气源由空气压缩机提供，用塑料软管将空气压缩机与曝气盘4的进气口7相连，气体通过曝气发生器5扩散出来。水下推进器1带动叶轮3旋转，气体在叶轮3的强力搅拌下，进行气液充分混合，混合液再从导流筒2的吐出口呈放射状强而有力地向四周喷出。当曝气量增大时，可以加快叶轮3的转速，对气体进行更有效的粉碎，提高曝气效率；当曝气量变小时，可以减慢叶轮3的转速，一方面保证电机不会过流，一方面可以节省能耗。而且当氧化沟中溶解氧含量足够时，可以停止曝气，只让电机1运转实现对氧化沟的推流作用，进一步降低了能耗。
参照图2，曝气盘4是由盘体6、凸台9、进气口7组成，4个凸台平均分布在盘体6外侧，通过螺栓将曝气盘4固定在水下推进器1上，进气口7与塑料软管相连，曝气盘4盘面有六个螺孔8，在其圆周上平均分布，以安装曝气发生器5。
参照图3，曝气发生器5安装在曝气盘4上。
参照图4，曝气发生器由外壳10、螺圈12、橡胶垫11、三层微孔板13、螺栓16、多孔钢板14、弹簧15构成。外壳10与螺圈12组成曝气发生器5的主体，用螺栓16将橡胶垫11与多孔钢板14紧固在一起，通过弹簧15将多孔钢板14与三层微孔板13压紧在壳体内。曝气时，当气体压力大于弹簧压力，气体就会冲开橡胶垫11并透过多孔钢板14进入曝气发生器5的空腔内，然后通过三层微孔板13扩散出去。当停止曝气或气体压力小于弹簧15压力时，橡胶垫11就会被弹簧15压紧而堵住进气口，由于曝气发生器腔体内存在空气压力，液体不会倒流进曝气发生器，从而有效解决了曝气发生器的防倒流和防堵塞问题。
权利要求1.基于曝气与推流集成优化的超微孔曝气装置，其特征在于水下推进器(1)的输出轴与叶轮(3)连接，中空曝气盘(4)固连于水下推进器(1)上且位于水下推进器(1)动力输出端与叶轮之间，曝气盘(4)侧面有进气口(7)与空气压缩机连接，曝气盘靠叶轮(3)一侧环周上均布有若干曝气发生器(5)。
2.根据权利要求1所述的基于曝气与推流集成优化的超微孔曝气装置，其特征在于有导流筒(2)与水下推进器(1)的一端连接，叶轮(3)和曝气盘(4)位于导流筒(2)内。
3.根据权利要求1所述的基于曝气与推流集成优化的超微孔曝气装置，其特征在于曝气发生器(5)有外壳(10)，其一端与曝气盘(4)连接，外壳(10)内有橡胶垫(11)与多孔板(14)连接，橡胶垫(11)封住该端通曝气盘内腔的通道，多孔板(14)与外壳(10)内腔动配合，外壳(10)另一端装有微孔板(13)，有螺圈(12)与外壳连接并限定微孔板(13)的位置，微孔板(13)与多孔板(14)间有压力弹簧(15)。
4.根据权利要求1所述的基于曝气与推流集成优化的超微孔曝气装置，其特征在于外壳(10)的一端有外螺纹与曝气盘(4)上的内螺纹孔配合，橡胶垫(11)与多孔板(14)通过螺栓(16)紧固，微孔板(13)为多层竖向重叠放置微孔板。
5.根据权利要求1所述的基于曝气与推流集成优化的超微孔曝气装置，其特征在于曝气盘(4)有4个凸台(9)均布在盘体(6)的外侧，通过螺栓将曝气盘(4)固定在水下推进器(1)上，曝气盘(4)的盘面上均布有6个螺孔(8)与曝气发生器(5)螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的基于曝气与推流集成优化的超微孔曝气装置，其特征在于水下推进器(1)为电机，曝气发生器(5)的轴线与叶轮(3)的轴线成锐角夹角。
专利摘要本实用新型为基于曝气与推流集成优化的超微孔曝气装置，水下推进器(1)的输出轴与叶轮(3)连接，中空曝气盘(4)固连于水下推进器(1)上且位于水下推进器(1)动力输出端与叶轮之间，曝气盘(4)侧面有进气口(7)与空气压缩机连接，曝气盘靠叶轮(3)一侧环周上均布有若干曝气发生器(5)。
文档编号C02F3/20GK2652922SQ20032011474
公开日2004年11月3日 申请日期2003年10月10日 优先权日2003年10月10日
发明者黄大贵, 张列平, 葛森, 刘宁, 蒲旺, 彭芳 申请人:电子科技大学