专利名称：混合充气装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种混合充气装置，特别用于污水处理，它包括设有空气扩散器的可浸入水中的轴流式混合器，所述扩散器由空气压缩机供气。
众所周知，在某些生产过程中，必须使用有效的机器增加在水中溶解的氧气量，同时还必须减少能量的消耗。这对于污水处理装置、养鱼场等是适用的，在生产过程中，最好能够监控输入的氧气量并根据情况变化而对其进行变化。
为了获得高的输氧效率。通常以具有直径最好在0.1mm到0.3mm之间的小气泡方式输入压缩空气，气泡是通过设置在容器底部宽大表面上的扩散器输入的。所述扩散器由易于弯曲的泡沫塑料多孔管、多孔陶瓷管或有微型孔的弹性膜构成。输入的空气流量从每平方米容器底部2到50米3/小时之间变化，输送效率在低流量时高而在高流量时较低。
另外，为了增加与气泡大小及其在水中停留时间有关的在水中溶解的氧气量，可以将所述扩散器固定在可浸入水中的混合器上，混合器设有叶轮，叶轮可在扩散器上获得轴流。这样，上述停留时间变得更长并且增加了空气/水的交流。
然而，上面所述的技术仍有一些缺点。在空气扩散器上的孔很小，因为堵塞的危险性很大，必须时常检查；如果不排空容器做这些检查费用是很大的。此外，当更换堵塞的扩散器或管子时，必需排空容器。由于法规通常禁止抽出未经处理的污水，因而排空容器就会带来另外的问题，这就需要备用容器来容纳这些水。
另一个缺点是为了获得好的效果，在一个大的底面上必须铺设混合器和扩散器，设备的成本是很高的，这也将增加所需场地的费用。
另一个众所周知的技术，就是使用具有高达8至10mm直径的扩散器，这样当然就减少堵塞的危险及维修的需要，然而这种类型的设备效率是很低的，也就意味着消耗很高的能量。
这样，本发明的目的是提供克服上述缺点的混合充气装置，最重要的目的是获得能显著地增加进入液体内输送空气流量并能获得良好的输氧效率的混合充气装置。这样就可避免用空气扩散器覆盖容器的较大底面。
另一个重要目的是提供具有减小尺寸和有限重量的组合式混合充气装置，使之能容易地安装并且为了检查和维修能容易地从容器底部拆卸。
再一个目的是提供一种组合式混合充气装置，在增加高氧转换效率的同时，它设有不堵塞的扩散器，从而减少维修时间。
上述目的是通过权利要求书中所述的本发明实现的。根据本发明，组合式混合充气装置包括带有靠近混合器的一个空气进口及一个与进口间隔开来的出口的长条状喷射环，以便引导通过混合器产生的轴向流，空气扩散器设置在所述喷射环内。
在附图中显示了优选的实施例，附图如下
图1显示根据本发明的在第一操作位置上的装置的正侧视图，图2显示在第二操作位置的同一装置，图3显示所述这装置从上方看去的视图，图4显示根据本发明的装置的氧输送效率同已知技术所公认的相应效率对照的曲线图。
在附图中，标号1表示混合充气装置，所述装置包括沿轴向2a借助螺旋浆3产生流动的混合器2。混合器能滑动地安装在固定于容器底部5的垂直支架4上。
喷射环6与混合器2相连，其进口6a靠近混合器，其出口6b与上述进口间隔开来。喷射环6呈圆筒形并引导螺旋浆3产生的轴向流。混合器2和喷射环6是水平地安装的并和容器的垂直壁7成一角度，用以促进混合。
喷射环6由底座6c和靠近进口6a设置的连接部分9支撑，并能滑动地安装在混合器外壳2b上。喷射环6可以调节，以便使螺旋浆3能位于靠近进口6a处(图1)并能以不同的位置进入喷射环内(图2)。
管状的空气扩散器10安装在喷射环6内，靠近底部和进口6a。在管上具有直径在4mm和10mm之间的孔。扩散器从未显示的压缩机通过与扩散器10的歧管12相连接的管11获得压缩空气。
根据本发明的装置按照以下方法工作。
当装置浸没时，通过螺旋浆3从容器底部抽取缺氧的水，并使其以大约每秒1.5至4.5米的速度进入喷射环6内，增加缺氧水的紊流度。在喷射环6内从扩散器10冒出的大气泡与紊流相接触，将大气泡分割成较小的气泡。氧气在液体中的溶解几乎完全是在喷射环内得到的，具有饱和氧的喷射流8扩散到水体中。
在从混合器传送到喷射环的水流和扩散器输入的空气之间的容积比可以在5倍和10倍之间变化。试验已经显示，氧输送效率比在浸入水中大约7米处由设置有小气泡扩散器的混合器获得的数值低5％至20％。
通过改变喷射环6相对于螺旋浆3的位置可以改变氧输送效率。在图4中，显示相对于浸入深度的氧输送效率百分比的曲线图。它表示当螺旋浆位于靠近进口6a的位置(图1)时的数值，而B线表示当螺旋浆变到图2显示的位置时的数值，C线涉及细小气泡扩散器的相应数值。由于在喷射环内的强紊流和高速度对由扩散器供给的大气泡分割成小气泡是十分有效的，因而可以使用具有比普通所使用的孔大20-500倍的孔的扩散器。实际上，不仅能完全补偿稍低的氧输送效率，而且能减少扩散器面积，这就意味着能设计结构十分紧凑的混合充气装置。
试验已经显示，当使用这种新装置时，在污水中和在清水中氧的输送能力的比率是在0.9和1之间，而当使用前述充气系统时，上述比率是在0.3和0.75之间。这样，对于净化作用，例如对污水和处于悬浮状态的物质的净化，在新装置中的强紊流产生敏感较小的结果。
根据本发明的装置所具有的优点概述如下混合充气装置可避免将压缩空气扩散器配置在整个或部分的容器底部上。
该装置结构十分紧凑，能靠近容器壁来安装它，因而易于在没有排空容器的情况下，取出进行检查和维修。
可以使用大气泡扩散器，因而可减少堵塞，实现较长的工作时间。
可以调整气流量而不改变混合效率。事实上，可以将气流量减少到零，以便获得在现代污水处理中经常需要的脱硝/硝化的更替周期。
权利要求
1.一种特别用于污水处理的混合充气装置，它包括一个可浸入水中的轴流式混全器，多个气泡扩散器和供气压缩机，其特征在于混合器(2)与长条状喷射环(6)相连接，喷射环(6)的进口(6a)靠近混合器螺旋浆(3)，而且气扩散器(10)设置在喷射环(6)内。
2.根据权利要求1所述的混合充气装置，其特征在于气泡扩散器(10)由适用于产生大气泡的管形构件组成。
3.根据权利要求1所述的混合充气装置，其特征在于气泡扩散器(10)和喷射环(6)结成整体，并设置在喷射环的进口(6a)的附近。
4.根据权利要求1所述的混合充气装置，其特征在于气泡扩散器(10)位于喷射环(6)的下部中。
5.根据权利要求1所述的混合充气装置，其特征在于混合器螺旋浆(3)设置在喷射环(6)内，它能在相对于喷射环(6)的进口(6a)的不同位置之间进行调整。
6.根据权利要求1所述的混合充气装置，其特征在于喷射环(6)呈圆筒形。
全文摘要
本发明涉及一种特别用于污水处理的混合充气装置,它包括:可浸入水中轴流式混合器(2),带有靠近混合器螺旋桨(3)的进口(6a)并且内装许多气泡扩散器(10)的长条状喷射环(6)。
文档编号C02F3/20GK1184783SQ97123030
公开日1998年6月17日 申请日期1997年11月27日 优先权日1996年11月29日
发明者阿纳尔多·利西 申请人:Itt弗莱吉股份公司