专利名称：一种立式表面曝气机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种环保设备，主要涉及一种用生化方法处理污水的表面 曝气机。
技术背景在城市生活污水和工业废水治理中，用于生化处理的曝气充氧设备是污水 处理过程中的核心设备。该设备安装在曝气池的表面，其工作原理是通过设备 的旋转对池内水体进行充分的搅拌，使得曝气池水液成薄幕状抛入池面上部的 空气层中，形成很大的气、水接触面，通过水、气分子的均匀混合，将空气中 的氧带入曝气池的水液中，以供给好氧微生物新陈代谢所需的氧量，快速达到生物处理的目的；同时还通过推动水体的流动来防止污泥沉淀。目前国内外有 多种型式的表面曝气机，一般分为横轴式曝气机和立轴式曝气机，以常用的立轴式平板型及倒伞曝气机为例，其结构为由电机通过减速机带动立轴旋转， 立轴通过设置在下端的叶轮转盘与污水相接触对水体进行推动与搅拌，转盘上 的叶轮分别由多个平面叶片固定在平板形或倒锥体形的连接板上组合而成。这 些曝气机虽然也能起到对污水的充氧、混合与推流作用，但由于配套功率小、 叶轮转盘的结构单一等项因素，普遍存在着能耗高、混合效果差、充氧效率低 及推流能力小的缺点。鉴于目前国内曝气设备所需电能一般要占整个污水处理厂能耗的60~70%，曝气机己成为环保设备中高耗能的主要因素，直接影响到污水处理厂的运行成本和经济效益。 发明内容本实用新型的目的是提供一种功率大、能耗低、混合效果好、推流能力强、 充氧效率高的表面曝气机。为达上述目的，本实用新型采用的技术方案为该立式表面曝气机包括电 机、与电机相连接的减速机、与减速机相连接的立轴以及设置在立轴下端的叶 轮，所述叶轮包括连接板和叶片，连接板为一圆形的平板，在连接板上沿圆周 设置有进气孔，在每相邻的两个迸气孔之间设置有叶片，每个叶片的上端分别 固定在连接板的底面上。所述进气孔是沿连接板的圆周均匀设置的半圆形通孔；所述叶片为直立变径曲面叶片，在每个叶片从上端到下端的不同截面上，所设置的曲面的曲率半 径按照由小至大的规律排列。所述半圆形进气孔和间隔设置在进气孔之间的叶片分别为12个，每个叶片曲面上的凸面位于叶轮运转时与水流迎面相对的方向。所述立轴为空心轴，立轴的上端通过联轴器与减速机相连接，立轴的下端 通过螺栓与叶轮上的连接板相连接，叶片的上端通过焊接固定在连接板的底面 上。由于将叶片设置为直立的变径曲面叶片，并在连接板上沿圆周均匀设置了 半圆形的进气孔，使空气很容易地通过进气孔负压吸入与水混合形成气泡，通 过直立变径曲面叶片的切割作用，迅速提高水中的溶解氧含量，同时，直立变 径曲面叶片对深层水有较大的提升力作用，使水池表面的水和深层水均匀的混 合，加快了污水处理的过程。另外，将立轴设置为空心轴，增加了立轴的强度 和刚度，将减速机与立轴通过联轴器连接，安装简便，保证了立轴的垂直度和 同轴度，提高了设备运行的稳定性，增加了设备的使用寿命。本实用新型的配 套功率大，能耗低、气水混合好，抛洒水范围大、搅拌水深、推流效果好。与其它类型的曝气机相比，其动力效率提高了 60%以上。比传统的转刷和泵型曝气机节电在l倍以上。
图1为本立式表面曝气机的结构示意图； 图2为叶轮逆时针旋转时叶片与连接板的安装位置示意图； 图3为叶轮顺时针旋转时叶片与连接板的安装位置示意图； 图4为叶片的在不同高度上的变径曲线示意图。
具体实施方式
该立式表面曝气机包括电机1、与电机相连接的减速机2、与减速机相连 接的立轴4以及设置在立轴下端的叶轮，所述叶轮包括连接板5和叶片6，连 接板5为一圆形的平板，在连接板5上沿圆周设置有进气孔7,在每相邻的两 个进气孔7之间设置有叶片6，每个叶片6的上端分别固定在连接板5的底面 上。所述进气孔7是沿连接板5的圆周均匀设置的半圆形通孔，其作用是使空 气很容易地通过进气孔7产生负压，以利于将深层水向上提升与空气混合。所 述叶片6为直立变径曲面叶片，在每个叶片6从上端到下端的不同截面上，所 设置的曲面的曲率半径按照由小至大的规律排列。叶片6在不同高度上其截面 曲线的变化规律如图4所示，图中以叶片6位于连接板5内圈的侧边为基准点 G， E为叶片的上端面曲线，即与连接板相连接的部位；F为叶片的下端面曲 线。随着叶片曲面由上至下曲率半径的不断加大，其弦长和弦高以及弦高之间 的夹角也在不断改变。将叶片设置为直立变径曲面叶片的作用是推流效果好，有利于提升深层水，使之与空气均匀的混合形成气泡，并对气泡具有很好的切 割作用，能迅速提高水中的溶解氧含量，加快了污水处理的过程。在本实施例中，所述半圆形进气孔7和间隔设置在进气孔之间的叶片6分别为12个，每 个叶片6上下端面之间各个曲面所对应的曲线的弦高之间的夹角13在0- 30° 的范围内变化。为了利于水花的分散，在叶轮的安装中，将每个叶片曲面上的 凸面设置在位于叶轮运转时与水流迎面相对的方向，如图2为叶轮逆时针旋转 时叶片与连接板的安装位置；图3为叶轮顺时针旋转时叶片与连接板的安装位 置。为了减轻重量并提高立轴的强度和刚度，在本实施例中，将立轴4设置为 空心轴，并将立轴4的上端通过联轴器3与减速机2相连接，以提高设备运行 的稳定性。立轴4的下端通过螺栓与叶轮上的连接板5相连接，叶片6的上端 通过焊接固定在连接板5的底面上。除此之外，也可根据对污水处理的具体要求，结合曝气机功率的大小、叶 片长度及宽度的不同，而将夹角J3的变化范围设置为小于或大于30。。还可将 半圆形进气孔7和间隔设置在进气孔之间的叶片6分别设置为少于或多于12 个， 一般可在8-16片之间变化。其工作原理如下曝气机安装在曝气池的表面，叶轮连接板以下的叶片淹 没入水中，上下调节范围一般为土60mm。启动电机后，通过减速机和立轴带 动叶轮、叶片转动，从而搅动水池的水流一起旋转运动，形成向四周扩散的水 幕，空气通过带半圆形的进气孔负压吸入和水混合形成气泡，通过直立变径曲 面叶片的切割作用，将大的气泡切割成小气泡，迅速扩散于水中，提高水中的 溶解氧含量，另有旋转形成的水幕在下落过程中，将空气大量的裹入水中，进 一步提高水中溶解氧的含量。通过水、气分子的均匀混合，将空气中的氧带入 曝气池的水液中，以供给好氧微生物新陈代谢所需的氧量，达到对污水进行快 速生物处理的目的。本实用新型的抛洒水花直径范围可为叶轮直径的6.5倍，搅拌深度高达叶 片高度的10.5倍，推流的底部流速大于0.3m/s。与传统的曝气机相比，其动力 效率提高了60%以上，节电在l倍以上。
权利要求1、一种立式表面曝气机，包括电机、与电机相连接的减速机、与减速机相连接的立轴以及设置在立轴下端的叶轮，其特征在于所述叶轮包括连接板和叶片，连接板为一圆形的平板，在连接板上沿圆周设置有进气孔，在每相邻的两个进气孔之间设置有叶片，每个叶片的上端分别固定在连接板的底面上。
2、 根据权利要求1所述的立式表面曝气机，其特征在于所述进气孔是沿 连接板的圆周均匀设置的半圆形通孔；所述叶片为直立变径曲面叶片，在每个 叶片从上端到下端的不同截面上，所设置的曲面的曲率半径按照由小至大的规 律排列。
3、 根据权利要求2所述的立式表面曝气机，其特征在于所述半圆形进气孔和间隔设置在进气孔之间的叶片分别为12个，每个叶片曲面上的凸面位于叶轮运转时与水流迎面相对的方向。
4、 根据权利要求3所述的立式表面曝气机，其特征在于所述立轴为空心轴，立轴的上端通过联轴器与减速机相连接，立轴的下端通过螺栓与叶轮上的 连接板相连接，叶片的上端通过焊接固定在连接板的底面上。
专利摘要本立式表面曝气机是废水治理中对污水进行生化处理的曝气充氧设备，由电机、减速机、空心立轴以及叶轮组成，在叶轮的连接板上设置有进气孔和直立变径曲面叶片。本曝气机的配套功率大，能耗低、气水混合好，抛洒水花直径范围可为叶轮直径的6.5倍，搅拌深度高达叶片高度的10.5倍，推流的底部流速大于0.3m/s。与其它类型的曝气机相比，其动力效率提高了60％以上，比传统的转刷和泵型曝气机节电在1倍以上。本曝气机结构简单，运行稳定可靠，成本低廉，性价比好，是一种新型、经济、实用的环保设备。
文档编号C02F3/14GK201144178SQ200720187680
公开日2008年11月5日 申请日期2007年12月27日 优先权日2007年12月27日
发明者李国安, 李立金, 杨允鑫, 谢林静 申请人:商城县开源环保设备有限公司