一种用于污水处理的好氧曝气池的制作方法

本发明涉及一种用于污水处理的好氧曝气池，属于环保技术领域。

背景技术

曝气池（aerationbasin）利用活性污泥法进行污水处理的构筑物。池内提供一定污水停留时间，满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。曝气池主要由池体、曝气系统和进出水口三个部分组成。池体一般用钢筋混凝土筑成，平面形状有长方形、方形和圆形等。双膜理论认为，在“气-水”界面上存在着气膜和液膜，气膜外和液膜外有空气和液体流动，属紊流状态；气膜和液膜间属层流状态，不存在对流，在一定条件下会出现气压梯度和浓度梯度。如果液膜中氧的浓度低于水中氧的饱和浓度，空气中的氧继续向内扩散透过液膜进入水体，因而液膜和气膜将成为氧传递的障碍，这就是双膜理论。显然，克服液膜障碍最有效的方法是快速变换“气-液”界面。曝气搅拌正是如此，具体的做法就是：减少气泡的大小，增加气泡的数量，提高液体的紊流程度，加大曝气器的安装深度，延长气泡与液体的接触时间。

但是现有的好氧池中的曝气装置要么结构简单、成本低，但是实际曝气效果不明显；有的结构复杂、生产成本高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种采用全新结构设计，具有生产成本低，且实际节水效果明显的用于污水处理的好氧曝气池。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种用于污水处理的好氧曝气池，在池底部分布有多个水气注入管，用于向池内加入水气混合物，水气注入管连接供水管的出水端口，实现供入水气混合物，水气注入管14包括外管、内管、第一风扇叶、第二风扇叶、第一环式盖板、第二环式盖板、联动转轴和至少三根连杆，以及至少三片外扇叶片；其中，外管的两端敞开、且相互贯通，外管竖直设置；内管的两端敞开、且相互贯通，内管的外径小于外管的内径，内管竖直设置于外管的内部，内管的中心线与外管的中心线彼此共线，内管顶端端口所在面与外管顶端端口所在面相共面，内管底端端口所在面与外管底端端口所在面在竖直方向向上、分别位于不同高度，且内管底端端口所在面高于外管底端端口所在面，内管以其底端端口起向上预设高度、沿其侧壁一周设置各个气孔，且内管顶端端口沿竖直方向向下至气孔区域的长度与供水管的口径相适应；外管侧壁上与内管顶端端口到其侧壁气孔之间区域相对应的位置，设置贯穿外管内外空间的通孔，且通孔的口径与供水管的口径相适应，供水管的出水端口与外管侧壁上的通孔相对接；连杆的数量与外扇叶片的数量彼此相等，且外扇叶片的数量与第一风扇叶上各个子扇叶的数量相等，外扇叶片、连杆、第一风扇叶上的子扇叶三者彼此一一对应；第一风扇叶的外径小于内管的内径，第一风扇叶活动设置于内管底端端口位置，且第一风扇叶上转轴所在中心线与内管中心线彼此共线，第一风扇叶以其转轴为轴进行转动；各根连杆的其中一端分别与第一风扇叶上对应子扇叶的外边缘相固定连接，各根连杆位于同一水平面上，且该水平面低于内管底端端口所在面，以及各根连杆分别所在直线均与第一风扇叶上转轴所在中心线相交；各片外扇叶片的内边分别与对应连杆的另一端相固定连接，定义外管内边与内管外边在竖直方向上所投影两圆环的彼此之间区域为封闭环区域，各片外扇叶片在竖直方向上的投影均位于封闭环区域中；第一风扇叶、各根连杆，以及各片外扇叶片所构整体在竖直方向上最低点所在的水平面高于外管底端端口所在面，定义内管底端端口所在面与外管底端端口所在面在竖直方向上、彼此之间的高度差为a，以及定义连杆在竖直方向上最高点所在水平面与外管底端端口所在面在竖直方向上、彼此之间的高度差为b，a与b相适应；第二风扇叶的外径小于内管的内径，第二风扇叶活动设置于内管顶端端口位置，且第二风扇叶上转轴所在中心线与内管中心线彼此共线，第二风扇叶以其转轴为轴进行转动，第一风扇叶的转轴经联动转轴与第二风扇叶的转轴相连接，第一风扇叶转轴所在直线、联动转轴所在直线、第二风扇叶转轴所在直线三者共线，且第一风扇叶与第二风扇叶经联动转轴相互联动转动；外管与内管在竖直方向上所投影的圆环图案尺寸与第一环式盖板的尺寸、第二环式盖板的尺寸均相等，第一环式盖板外边缘一周与外管底端端口一周相固定连接，内管与第一环式盖板内边一周在竖直方向方向上的投影彼此重叠，第一环式盖板上分布设置各个贯穿其上下面的出水孔；第二环式盖板外边缘一周与外管顶端端口一周相固定连接，第二环式盖板内边缘一周与内管顶端端口一周相固定连接；由供水管出水端口输出、竖直通过外管内壁与内管外壁之间区域的水流与各个外扇叶片相接触，触发各个外扇叶片以第一风扇叶的转轴为轴进行转动，进而由各个外扇叶片带动第一风扇叶转动，同时由第一风扇叶带动第二风扇叶转动，且第一风扇叶转动所产生的气流方向竖直向上，以及第二风扇叶转动所产生的气流方向竖直向下。

作为本发明的一种优选技术方案：所述第一风扇叶、第二风扇叶为塑料材质制成。

作为本发明的一种优选技术方案：所述各根连杆均为塑料材质制成。

作为本发明的一种优选技术方案：所述各片外扇叶片均为塑料材质制成。

本发明所述一种用于污水处理的好氧曝气池采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

（1）本发明设计的曝气装置，采用全新结构设计，创新外管、内管双套管结构设计，并引入第一风扇叶与外扇叶片所构成的内、外环动力驱动结构，在水流竖直流经外管内壁与内管外壁之间区域的过程中，通过水流与外扇叶片所构成外环动力驱动结构的接触，触发各片外扇叶片以第一风扇叶的转轴为轴进行转动，并由此带动第一风扇叶的转动，进而联动第二风扇叶转动，在第一风扇叶、第二风扇叶工作气流的作用下，由内管的两端向其内部进行空气输送，并经内管壁上的各个气孔，实现向水流途径区域的主动式空气注入操作，再基于外管底端端口所设计配置有各个出水孔的第一环式盖板进行出水，改善了出水效果，在保证大出水量、提高出水水滴饱满性的同时，实现了优异的曝气效果；

（2）本发明所设计的曝气装置，针对第一风扇叶、第二风扇叶、各根连杆，以及各片外扇叶片，均进一步设计采用塑料材质制成，一方面能够有效降低流经水流与外扇叶片接触所发生的撞击声，另一方面，能够有效控制第一风扇叶、第二风扇叶和各片外扇叶片在转动过程中的噪声，体现了人性化的设计要求。

附图说明

图1是本发明所设计用于污水处理的好氧曝气池的立体结构示意图；

图2是本发明所设计用于污水处理的好氧曝气池的顶部俯视示意图；

图3是本发明所设计用于污水处理的好氧曝气池的底部俯视示意图。

其中，1.外管，2.内管，3.第一风扇叶，4.第一环式盖板，5.连杆，6.外扇叶片，7.气孔，8.出水孔，9.第二风扇叶，10.第二环式盖板，11.联动转轴，12.供水管；13、曝气池；14、水气注入管。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供的曝气池13，在池底部分布有多个水气注入管14，用于向池内加入水气混合物；如图2、图3所示，水气注入管14连接供水管12的出水端口，实现出水气混合物，包括外管1、内管2、第一风扇叶3、第二风扇叶9、第一环式盖板4、第二环式盖板10、联动转轴11和至少三根连杆5，以及至少三片外扇叶片6；其中，外管1的两端敞开、且相互贯通，外管1竖直设置；内管2的两端敞开、且相互贯通，内管2的外径小于外管1的内径，内管2竖直设置于外管1的内部，内管2的中心线与外管1的中心线彼此共线，内管2顶端端口所在面与外管1顶端端口所在面相共面，内管2底端端口所在面与外管1底端端口所在面在竖直方向向上、分别位于不同高度，且内管2底端端口所在面高于外管1底端端口所在面，内管2以其底端端口起向上预设高度、沿其侧壁一周设置各个气孔7，且内管2顶端端口沿竖直方向向下至气孔7区域的长度与供水管12的口径相适应；外管1侧壁上与内管2顶端端口到其侧壁气孔7之间区域相对应的位置，设置贯穿外管1内外空间的通孔，且通孔的口径与供水管12的口径相适应，供水管12的出水端口与外管1侧壁上的通孔相对接；连杆5的数量与外扇叶片6的数量彼此相等，且外扇叶片6的数量与第一风扇叶3上各个子扇叶的数量相等，外扇叶片6、连杆5、第一风扇叶3上的子扇叶三者彼此一一对应；第一风扇叶3的外径小于内管2的内径，第一风扇叶3活动设置于内管2底端端口位置，且第一风扇叶3上转轴所在中心线与内管2中心线彼此共线，第一风扇叶3以其转轴为轴进行转动；各根连杆5的其中一端分别与第一风扇叶3上对应子扇叶的外边缘相固定连接，各根连杆5位于同一水平面上，且该水平面低于内管2底端端口所在面，以及各根连杆5分别所在直线均与第一风扇叶3上转轴所在中心线相交；各片外扇叶片6的内边分别与对应连杆5的另一端相固定连接，定义外管1内边与内管2外边在竖直方向上所投影两圆环的彼此之间区域为封闭环区域，各片外扇叶片6在竖直方向上的投影均位于封闭环区域中；第一风扇叶3、各根连杆5，以及各片外扇叶片6所构整体在竖直方向上最低点所在的水平面高于外管1底端端口所在面，定义内管2底端端口所在面与外管1底端端口所在面在竖直方向上、彼此之间的高度差为a，以及定义连杆5在竖直方向上最高点所在水平面与外管1底端端口所在面在竖直方向上、彼此之间的高度差为b，a与b相适应；第二风扇叶9的外径小于内管2的内径，第二风扇叶9活动设置于内管2顶端端口位置，且第二风扇叶9上转轴所在中心线与内管2中心线彼此共线，第二风扇叶9以其转轴为轴进行转动，第一风扇叶3的转轴经联动转轴11与第二风扇叶9的转轴相连接，第一风扇叶3转轴所在直线、联动转轴11所在直线、第二风扇叶9转轴所在直线三者共线，且第一风扇叶3与第二风扇叶9经联动转轴11相互联动转动；外管1与内管2在竖直方向上所投影的圆环图案尺寸与第一环式盖板4的尺寸、第二环式盖板10的尺寸均相等，第一环式盖板4外边缘一周与外管1底端端口一周相固定连接，内管2与第一环式盖板4内边一周在竖直方向方向上的投影彼此重叠，第一环式盖板4上分布设置各个贯穿其上下面的出水孔8；第二环式盖板10外边缘一周与外管1顶端端口一周相固定连接，第二环式盖板10内边缘一周与内管2顶端端口一周相固定连接；由供水管12出水端口输出、竖直通过外管1内壁与内管2外壁之间区域的水流与各个外扇叶片6相接触，触发各个外扇叶片6以第一风扇叶3的转轴为轴进行转动，进而由各个外扇叶片6带动第一风扇叶3转动，同时由第一风扇叶3带动第二风扇叶9转动，且第一风扇叶3转动所产生的气流方向竖直向上，以及第二风扇叶9转动所产生的气流方向竖直向下。上述技术方案设计的水气注入管，采用全新结构设计，创新外管1、内管2双套管结构设计，并引入第一风扇叶3与外扇叶片6所构成的内、外环动力驱动结构，在水流竖直流经外管1内壁与内管2外壁之间区域的过程中，通过水流与外扇叶片6所构成外环动力驱动结构的接触，触发各片外扇叶片6以第一风扇叶3的转轴为轴进行转动，并由此带动第一风扇叶3的转动，进而联动第二风扇叶9转动，在第一风扇叶3、第二风扇叶9工作气流的作用下，由内管2的两端向其内部进行空气输送，并经内管2壁上的各个气孔7，实现向水流途径区域的主动式空气注入操作，再基于外管1底端端口所设计配置有各个出水孔8的第一环式盖板4进行出水，改善了出水效果，在保证大出水量、提高出水水滴饱满性的同时，实现了优异的水气混合效果，使曝气池的曝气效果提升。

本发明还进一步设计了如下优选技术方案：针对第一风扇叶3、第二风扇叶9、各根连杆5，以及各片外扇叶片6，均进一步设计采用塑料材质制成，一方面能够有效降低流经水流与外扇叶片6接触所发生的撞击声，另一方面，能够有效控制第一风扇叶3、第二风扇叶9和各片外扇叶片6在转动过程中的噪声，体现了人性化的设计要求。

本发明设计的曝气池在实际应用过程当中，用于连接供水管12的出水端口，实现出水，实际应用中，具体包括外管1、内管2、第一风扇叶3、第二风扇叶9、第一环式盖板4、第二环式盖板10、联动转轴11和至少三根连杆5，以及至少三片外扇叶片6；其中，第一风扇叶3、第二风扇叶9、各根连杆5，以及各片外扇叶片6均设计采用塑料材质制成；外管1的两端敞开、且相互贯通，外管1竖直设置；内管2的两端敞开、且相互贯通，内管2的外径小于外管1的内径，内管2竖直设置于外管1的内部，内管2的中心线与外管1的中心线彼此共线，内管2顶端端口所在面与外管1顶端端口所在面相共面，内管2底端端口所在面与外管1底端端口所在面在竖直方向向上、分别位于不同高度，且内管2底端端口所在面高于外管1底端端口所在面，内管2以其底端端口起向上预设高度、沿其侧壁一周设置各个气孔7，且内管2顶端端口沿竖直方向向下至气孔7区域的长度与供水管12的口径相适应；外管1侧壁上与内管2顶端端口到其侧壁气孔7之间区域相对应的位置，设置贯穿外管1内外空间的通孔，且通孔的口径与供水管12的口径相适应，供水管12的出水端口与外管1侧壁上的通孔相对接；连杆5的数量与外扇叶片6的数量彼此相等，且外扇叶片6的数量与第一风扇叶3上各个子扇叶的数量相等，外扇叶片6、连杆5、第一风扇叶3上的子扇叶三者彼此一一对应；第一风扇叶3的外径小于内管2的内径，第一风扇叶3活动设置于内管2底端端口位置，且第一风扇叶3上转轴所在中心线与内管2中心线彼此共线，第一风扇叶3以其转轴为轴进行转动；各根连杆5的其中一端分别与第一风扇叶3上对应子扇叶的外边缘相固定连接，各根连杆5位于同一水平面上，且该水平面低于内管2底端端口所在面，以及各根连杆5分别所在直线均与第一风扇叶3上转轴所在中心线相交；各片外扇叶片6的内边分别与对应连杆5的另一端相固定连接，定义外管1内边与内管2外边在竖直方向上所投影两圆环的彼此之间区域为封闭环区域，各片外扇叶片6在竖直方向上的投影均位于封闭环区域中；第一风扇叶3、各根连杆5，以及各片外扇叶片6所构整体在竖直方向上最低点所在的水平面高于外管1底端端口所在面，定义内管2底端端口所在面与外管1底端端口所在面在竖直方向上、彼此之间的高度差为a，以及定义连杆5在竖直方向上最高点所在水平面与外管1底端端口所在面在竖直方向上、彼此之间的高度差为b，a与b相适应；第二风扇叶9的外径小于内管2的内径，第二风扇叶9活动设置于内管2顶端端口位置，且第二风扇叶9上转轴所在中心线与内管2中心线彼此共线，第二风扇叶9以其转轴为轴进行转动，第一风扇叶3的转轴经联动转轴11与第二风扇叶9的转轴相连接，第一风扇叶3转轴所在直线、联动转轴11所在直线、第二风扇叶9转轴所在直线三者共线，且第一风扇叶3与第二风扇叶9经联动转轴11相互联动转动；外管1与内管2在竖直方向上所投影的圆环图案尺寸与第一环式盖板4的尺寸、第二环式盖板10的尺寸均相等，第一环式盖板4外边缘一周与外管1底端端口一周相固定连接，内管2与第一环式盖板4内边一周在竖直方向方向上的投影彼此重叠，第一环式盖板4上分布设置各个贯穿其上下面的出水孔8；第二环式盖板10外边缘一周与外管1顶端端口一周相固定连接，第二环式盖板10内边缘一周与内管2顶端端口一周相固定连接；由供水管12出水端口输出、竖直通过外管1内壁与内管2外壁之间区域的水流与各个外扇叶片6相接触，触发各个外扇叶片6以第一风扇叶3的转轴为轴进行转动，进而由各个外扇叶片6带动第一风扇叶3转动，同时由第一风扇叶3带动第二风扇叶9转动，且第一风扇叶3转动所产生的气流方向竖直向上，以及第二风扇叶9转动所产生的气流方向竖直向下。实际应用当中，如图2所示，供水管12经其出水端口，由外管1侧壁上的通孔向外管1输送水流，由于外管1竖直设置，以及外管1侧壁上的通孔与内管2顶端端口到其侧壁气孔7之间的区域相对应，因此，由供水管12流入外管1中的水流，不会经内管2侧壁气孔7流入内管2内部，而是在外管1内壁与内管2外壁之间的区域继续向下流动，由于定义外管1内边与内管2外边在竖直方向上所投影两圆环的彼此之间区域为封闭环区域，各片外扇叶片6在竖直方向上的投影均位于封闭环区域中，则继续在外管1内壁与内管2外壁之间区域向下流动的水流会与各片外扇叶片6相接触，触发各片外扇叶片6以第一风扇叶3的转轴为轴进行转动，进而由各个外扇叶片6带动第一风扇叶3转动，并且第一风扇叶3经联动转轴11带动第二风扇叶9转动，此时水流由第一环式盖板4上的各个出水孔8流出，实现出水，由于在水流作用经各片外扇叶片6带动第一风扇叶3、第二风扇叶9转动的过程中，第一风扇叶3转动所产生的气流方向竖直向上，第二风扇叶9转动所产生的气流方向竖直向下，则此时在第一风扇叶3的作用下，外部空间的空气会源源不断的经过第一风扇叶3由内管2底端端口流向内管2内部，以及在第二风扇叶9的作用下，外部空间的空气会源源不断的经过第二风扇叶9由内管2顶端端口流向内管2内部，与此同时，在第一风扇叶3、第二风扇叶9不断驱动动力作用下，流入内管2内部的空气通过内管2壁上所设计的各个气孔7，向外管1内壁与内管2外壁之间的区域进行空气输送，由此实现了针对水流流经区域的主动式空气注入操作，这样位于外管1内壁与内管2外壁之间区域流淌的水流会充分与所注入的空气相接触，然后再由第一环式盖板4上的各个出水孔8流出，如此大大改善了出水效果，在保证大出水量、提高出水水滴饱满性的同时，实现了更好的曝气效果。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。