一种微纳米臭氧曝气装置的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，特别是一种微纳米臭氧曝气装置。

背景技术：

城市污水处理是能源密集的高能耗产业之一，我国能源供需矛盾日趋尖锐，在保障污水处理量和尾水达标排放的前提下，提高能源利用率，对缓解我国当前的能源危机具有重要意义。其中，电耗占总能耗的60％-90％。高能耗一方面导致污水处理成本升高，在一定程度上加剧了我国当前的能源危机，另一方面高能耗造成的高处理成本，致使一些中小型污水处理厂难以正常运行，污水处理厂的减排效益得不到正常发挥。

臭氧作为一种氧化效率高，绿色无污染的氧化技术，正逐渐被广泛应用。据报道，有些地方已经采用臭氧-曝气生物滤池组合工艺对石化废水厂二级出水进行深度处理，结果发现，在臭氧投加量为10mg/l，接触时间为4min，酸碱度偏碱性时，臭氧对石化二级出水效果较好，臭氧氧化能将大分子有机物转化为小分子有机物，使得相对分子质量小于1000的有机物的比例提高了约15％，有效提高了废水的可生化性。专利CN105776499A公开了一种纳米微气臭氧处理装置。该装置通过进水管与循环水箱的外部，用来将所述循环水箱顶部溢出的水导入水泵相连的循环水管，循环水管与臭氧进气口相连，以此达到臭氧氧化废水的目的。专利CN105668762A公开了一种基于臭氧微纳米气泡的废水处理系统及方法。该方法主要包括水泵，水力传导装置，臭氧发生装置和微纳米气泡发生装置，本质是通过臭氧进入微纳米气泡发生器中实现臭氧的微纳米处理。专利CN102910772A公开了一种紫外光协同臭氧微纳米气泡的废水处理系统和方法。该方法主要包括原水提升泵，反应槽，紫外灯套管组，微纳米气泡发生器，臭氧发生器，反应槽进水口位于反应槽进水端上部，反应槽出水端上部设有出水溢流堰；反应槽上盖悬挂有所述紫外灯套管组，该装置的本质也是通过臭氧进入微纳米气泡发生器最终实现微纳米级臭氧。以上装置均存在，臭氧气泡溶解不充分，装置自动化程度不高，人工维护较为复杂。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种微纳米臭氧曝气装置，该装置实现了微纳米臭氧气泡，臭氧不仅实现了充分溶解，而且自动化程度高，维护成本低。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种微纳米臭氧曝气装置，包括臭氧发生器和曝气罐，所述的曝气罐的底部的一侧设置有进水管，曝气罐的底部的另一侧设置有反冲洗管，曝气罐的顶部设置有出口管，曝气罐的内部设置有旋转安装的转轴，曝气罐的底部设置有驱动转轴旋转的驱动电机，转轴上设置有空气高速压缩转片，位于最下方的空气高速压缩转片的底面上布设有不均匀分布的凸点，所述的出口管的内壁上设置有变径凸块，所述的变径凸块沿出口管由内向外的轴向具有内径逐渐减小的缩径内壁部以及与缩径内壁部平滑连接的内径逐渐增大的扩径内壁部，臭氧发生器通过管路连接进水管，且连接臭氧发生器与进水管的管路上设置有流量计和仅允许臭氧发生器产生的臭氧进入进水管的单向阀。

当电机驱动转轴正向旋转时，混合有臭氧的水流在空气高速压缩转片的正压压缩作用下使臭氧充分溶解，凸点提升了搅拌作用，提升溶解效率，在出口管处，缩径内壁部通过缩小的孔径实现进一步臭氧高压溶解，待其通过细孔进入扩径内壁部，实现微纳米臭氧气泡的释放，最终实现臭氧的高效氧化。当反向冲洗时，冲洗水流从反冲洗管进入，电机驱动转轴反向旋转，空气高速压缩转片及凸点起到使液体紊流的作用，充分冲洗死角的残留垃圾，以及残留在进水管口和出水管口的垃圾，防止其堵塞。

流量计用以监控臭氧进气量，可选的，流量计为电磁流量计。

优选的，所述的微纳米臭氧曝气装置还包括PLC自动控制系统，所述的曝气罐上设置有用于检测出口管内部压力的压力传感器，PLC自动控制系统分别与压力传感器和臭氧发生器电性连接。当压力过高时，PLC自动控制系统通过降低臭氧发生器功率，实现臭氧高效溶解；反之，当压力过低时，PLC自动控制系统通过提高臭氧发生器功率，实现臭氧高效溶解

优选的，所述的进水管上安装有第一控制阀，反冲洗管上安装有第二控制阀。

优选的，所述的第二控制阀为安装于反冲洗管内的挡板，挡板在气高速压缩转片旋转时产生的负压作用下吸附闭合。

优选的，所述的单向阀包括旋转挡片和用于对旋转挡片进行限位的卡槽。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型通过空气高速压缩转片的凸点设置和电动机的正反转，以及进气管路和出水管路单向控制，实现该装置的自清洗功能，降低能耗；通过加装自控系统，实现进一步优化能耗利用，实现节能减排。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述：

如图1所示，一种微纳米臭氧曝气装置，包括臭氧发生器1和曝气罐，所述的曝气罐的底部的一侧设置有进水管14，曝气罐的底部的另一侧设置有反冲洗管11，曝气罐的顶部设置有出口管4，曝气罐的内部设置有旋转安装的转轴5，曝气罐的底部设置有驱动转轴5旋转的驱动电机12，转轴5上设置有空气高速压缩转片9，位于最下方的空气高速压缩转片9的底面上布设有不均匀分布的凸点13，所述的出口管4的内壁上设置有变径凸块6，所述的变径凸块6沿出口管4由内向外的轴向具有内径逐渐减小的缩径内壁部以及与缩径内壁部平滑连接的内径逐渐增大的扩径内壁部，臭氧发生器1通过管路3连接进水管14，且连接臭氧发生器1与进水管14的管路3上设置有流量计2和仅允许臭氧发生器1产生的臭氧进入进水管14的单向阀。

当电机12驱动转轴5正向旋转时，混合有臭氧的水流在空气高速压缩转片9的正压压缩作用下使臭氧充分溶解，凸点13提升了搅拌作用，提升溶解效率，在出口管4处，缩径内壁部通过缩小的孔径实现进一步臭氧高压溶解，待其通过细孔进入扩径内壁部，实现微纳米臭氧气泡的释放，最终实现臭氧的高效氧化。当反向冲洗时，冲洗水流从反冲洗管11进入，电机12驱动转轴5反向旋转，空气高速压缩转片9及凸点13起到使液体紊流的作用，充分冲洗死角的残留垃圾，以及残留在进水管14口和出水管口的垃圾，防止其堵塞。

流量计2用以监控臭氧进气量，可选的，流量计2为电磁流量计。

优选的，所述的微纳米臭氧曝气装置还包括PLC自动控制系统7，所述的曝气罐上设置有用于检测出口管4内部压力的压力传感器8，PLC自动控制系统7分别与压力传感器8和臭氧发生器1电性连接。当压力过高时，PLC自动控制系统7通过降低臭氧发生器1功率，实现臭氧高效溶解；反之，当压力过低时，PLC自动控制系统7通过提高臭氧发生器1功率，实现臭氧高效溶解

优选的，所述的进水管14上安装有第一控制阀15，反冲洗管11上安装有第二控制阀10。

优选的，所述的第二控制阀10为安装于反冲洗管11内的挡板，挡板在气高速压缩转片旋转时产生的负压作用下吸附闭合。

优选的，所述的单向阀包括旋转挡片16和用于对旋转挡片进行限位的卡槽17。