专利名称：一种改进的膜片式微孔曝气器的制作方法
技术领域：
实用新型是关于对水处理用弹性膜片式微孔曝气器的改进。
陶瓷微孔曝气器，由于存在着对空气除尘净化要求高，使用中微孔容易堵塞，造成曝气阻力增加，充氧性能降低等缺点，所以需另增设清洗装置，因而应用受到一定限制。为克服上述不足，中国专利92205599.8公开了一种采用弹性膜片作曝气扩散元件的圆盘式膜片微孔曝气器，其构成包括开有微孔的弹性平面曝气膜片，平面的膜片支承(撑)板，和碗形配气室。这种平面圆盘膜片式微孔曝气器虽然克服了陶瓷微孔曝气器对空气要求高，使用中易堵塞的缺点。但在实际使用过程中，橡胶膜片一是容易出现老化疲劳松弛，平面结构不能确保停气后膜片完全紧贴于支承板上，易造成水体倒流进入配气管道；二是平面膜片上微孔为垂直切口，停气后微孔不能完全有效闭合，尤其是工作一段时间后橡胶膜片疲劳松弛，垂直切口更不能完全有效闭合，同样易造成水体经膜片微孔倒流进入曝气器，影响曝气系统效率及安全运行。为阻止水体倒流进入配气管道，则在曝气器供气出口设置可防止水体倒流的单向逆止阀。增设单向逆止阀，虽能阻止水倒流进入配气管道，但仍不能完全解决水通过曝气膜片微孔倒流进入配气室，水进入配气室同样会造成曝气阻力增加，曝气效果下降，动力消耗增加，所以即使装有单向逆止阀的圆盘式膜片曝气器，并没有完全彻底解决停气后水体的倒流回水问题。而且逆止阀的增设，使得曝气阻力加大，增加了动力耗损。另外圆盘式膜片曝气器有效曝气面积相对小，为满足曝气量的要求，开孔一般比较密，这样长期曝气工作容易引起橡胶膜片的撕裂，影响曝气器的使用寿命。再就是盘式平面结构，停止曝气后，水中污泥容易沉淀积聚在曝气膜片表面，增加了再次曝气时的阻力，加大曝气强度也容易导致曝气膜片损坏，上述种种都不同程度影响了圆盘式膜片曝气器的推广使用。
实用新型的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种停气后不易积聚污泥，且能有效阻止水体倒流，以及有效曝气服务面积大，使用寿命长的膜片式微孔曝气器。
实用新型目的实现，主要改进是将平面结构的圆盘式曝气膜片及膜片支承座改为球冠形结构。具体说，实用新型膜片式微孔曝气器，包括开有微孔的弹性曝气膜片，曝气膜片支承座及向曝气膜片供气的通气道，所说曝气膜片包蒙在支承座上，其特征在于所说曝气膜片及膜片支承座为球冠形。曝气工作时，压力空气通过供气通道进入球冠状的曝气膜片与支承座之间，在供气压力作用下，使原紧贴于球冠形支承座上的弹性曝气膜片整体鼓起离开支承座形成一工作配气空间，从而使压力空气通过曝气膜片上的微孔均匀向外扩散曝气；停气后，膜片与支承座间工作配气空间消失，曝气膜片在水压及自身弹性回复共同作用下，回复紧贴压于球冠形支承座表面。
实用新型所说球冠形结构，是指包括类似球冠状凸起的圆弧拱形结构。球冠形弹性曝气膜片，一种较好的结构为底边有向内收缩向下延伸折起的环边，这样有利于膜片与支承座的包蒙固定。膜片上曝气微孔，一种较好的是条形微孔，条形微孔分布尤以呈同心圆上下交错排列为好，这样可以降低膜片曝气阻力，满足低气量曝气要求。微孔密度自膜片周边向中心遂渐减少。为提高停气后微孔闭合性，条形微孔切口尤以斜向切口为优，切口斜向又尤以逆球面倾斜为好，斜向切口闭合时切口上下交错搭接，更能有效阻水体倒流。曝气器通气道出口其中尤以开设在支承座球面顶上部为好，出口上面的膜片不开曝气微孔，也可提高阻水性。支承座通气道出口周边及与之对应膜片之间可设有凹凸互补配合的折密封，更能提高停气后阻止水体倒流进入曝气膜片与支承座之间。为提高配气的均匀性，供气出口还可以设在球冠形周面。实作新型曝气器与配气管道的连接可以通过中空(带空气通道)螺栓与配气管道连接，也可以通过抱箍如楔形插接的上下合瓦抱合与配气管道连接。
以下结合三个优选实施例的描述，进一步说明实用新型结构。
图1为第一实施例结构示意图。
图2、图3为实施例顶部结构放大及微孔不同倾斜切口示意图。
图4为第二实施例结构示意图。
图5为第三实施例结构示意图。
实施例1参见
图1，微孔曝气器有球冠形支承座2和紧贴于支承座上的球冠形橡胶曝气膜片1，及供气管道3组成。供气管道由支撑板7固定在球冠形支承座内中心，支承座顶中心有出气口3.1，供气管道下部有与配气管连接固定的螺纹6。球冠形支承座下边向内收缩并向下延升形成环边8，膜片下底边亦有向内收缩并下伸与支承座环边配合的折起环边4，膜片由可收紧环箍5抱紧在支承座上形成气密封。曝气器通过内螺纹6与由中空螺栓9连在一起的呈楔形插接的上半环10和下半环11组成的抱合连接件固定在配气管道上，并通过一气管插入配气管道气连通。支承座顶部中心(图2)有一略下凹的凹坑12，凹坑中有凸起的圆环13，膜片内顶部与凹坑对应有凹凸互补的圆凸台14，凸台外有圆凸环15，从而互相配合形成榫合凹凸互补的防水体倒流的折密封。膜片上曝气微孔16(球顶中心区无孔)为扇形切口，切口顺球面倾斜(也可逆球面倾斜)与水平呈45度角，扁形微孔依长轴方向在球冠膜片上呈同心圆上下交错分布，微孔密度自膜片周边向中心遂渐减少。
实施例2参见图4，如实施例1，球冠形支承座2下边有内环边20，一碗形底盘19相嵌在球冠形支承座环边20内，球冠形支承座与碗形底盘的扣合构成一配气空间21。碗形底盘底部有一中空螺栓18与配气管道上螺母17固定连接，将曝气器固定在配气管道上，中空螺栓一方面起到固定曝气器作用，另一方面也是向曝气器供气的通道。
实施例3参见图5，如实施例2，碗形底盘19固定有楔形插接抱合上半环10，底盘中心有气嘴22与配气管气连通。曝气器通过楔形插接抱合上半环10和下半环11固定在配气管道上。
实用新型曝气膜片条形微孔切口，还可以是逆球面弧度倾斜如图3。供气出口还可以是多个，及呈螺旋倾斜，并在球面上还可以开设若干小供气出口。
实用新型曝气膜片及膜片支承座由于采用球冠形结构，不仅停气后污泥不易沉淀聚积在曝气器表面；而且球冠形结构，能满足停气后曝气膜片始终保持与膜片支承座的紧贴密合，即使因长期使用造成膜片疲劳松弛，膜片也能紧贴在球冠形支承座表面，辅以顶部供气，使得曝气器停气后阻水性能大提高；其次，球冠形膜片也有利于将微孔切口开成倾斜，使得条形微孔切口有一交错搭接，上下交错叠合使孔有效闭合性提高，这样更有利微孔的完全闭合，较垂直切口微孔更能阻止水体倒流。顶部供气口外围凹凸互补榫合的折密封，对供气口起到二道密封作用，更可彻底避免停气后水体倒灌。球冠形膜片曝气工作时工作面呈椭圆形，因而有效曝气服务面积较相同直径的平面盘式大，可减少曝气间死角的存在，并且在相同服务面积下可适当降低膜片开孔密度，使膜片抗斯裂性得到提高，亦可延长膜片使用寿命。同心圆分布的条形微孔，曝气阻力小，还可满足低气量曝气要求，在低曝气强度下同样能达到布气均匀，因而可用于低耗氧量微污染源水曝气生物处理。因此实用新型不仅克服了膜片因长期使用疲劳松弛不能紧贴于支承座，易产生漏水倒灌的缺陷，而且还使得停气后水体中污泥不容易沉淀积聚在曝气器表面，从而减轻了曝气器再起动时的压阻力，同时还增加了有效曝气服务面积，降低了膜片开孔密度，延长了使用寿命。
权利要求1.一种膜片式微孔曝气器，包括开有微孔的弹性曝气膜片，曝气膜片支承座及向曝气膜片供气的通气道，所说曝气膜片包蒙在支承座上，其特征在于所说曝气膜片及膜片支承座为球冠形。
2.根据权利要求1所述微孔曝气器，其特征在于所说曝气膜片下底边有一向内收缩下伸的折起环。
3.根据权利要求1所述微孔曝气器，其特征在于所说膜片支承座下方还有一与之扣合的碗形底盘。
4.根据权利要求1所述微孔曝气器，其特征在于所说膜片上微孔呈扁条形。
5.根据权利要求4所述微孔曝气器，其特征在于所说条形微孔切口呈斜向。
6.根据权利要求5所述微孔曝气器，其特征在于所说条形微孔依长轴方向在球冠形膜片上呈同心圆分布。
7.根据权利要求6所述微孔曝气器，其特征在于所说同心圆分布的条形微孔呈上下交错。
8.根据权利要求1、2、3、4、5、6或7所述微孔曝气器，其特征在于所说支承座顶部与膜片顶部间有凹凸配合的折密封。
专利摘要本实用新型是关于对水处理用弹性膜片式微孔曝气器的改进,其特征是将平面结构的圆盘式曝气膜片及膜片支承座改为球冠形结构。从而克服了平面曝气膜片因长期使用疲劳松弛不能紧贴于支承座,易产生漏水倒灌的缺陷,而且还使得停气后水体中污泥不容易沉淀积聚在曝气器表面,从而减轻了曝气器再起动时的压阻力,同时球冠形曝气器还增加了有效曝气服务面积,降低了膜片开孔密度,延长了使用寿命。实用新型曝气器既适用于城市污水及工业废水处理,也可用于微污染水源生化处理。
文档编号C02F3/20GK2339573SQ98226099
公开日1999年9月22日 申请日期1998年3月3日 优先权日1998年3月3日
发明者王听荣, 王建达 申请人:宜兴市高塍玻璃钢化工设备厂