CN100337943C - 旋混曝气装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种既可以有效提高污水含氧量，同时又能促使污水和水下淤泥充分混合的新型高效旋混曝气装置，其包括支架、曝气器以及与曝气器相连通的曝气管路，所述曝气管路与气源相连通并固定于支架上，其特征在于：所述曝气装置中还包括一泥水翻腾装置，所述泥水翻腾装置包括一个或数个竖直设置的翻腾器，所述翻腾器内部为具有一两端开口的内腔，每个翻腾器内腔中都设置有翻腾气管，翻腾气管一端位于翻腾器内腔之中，另一端与气管相连通，气管与气源相连通。本发明可以充分激发和利用分布于污水和淤泥中的除污好氧菌类的除污能力，提高污水处理效能，具有节能、高效的特点。

Description

旋混曝气装置

技术领域

本发明涉及污水处理设备，特别是一种用于城市污水处理的曝气装置。

背景技术

在污水处理工艺中，曝气工艺是其核心的技术工艺，曝气工艺的效果将直接影响着污水处理的效率和净化效果。为了增加曝气氧利用率，人们希望曝气的气流能在水中越细碎越好，为了使气泡细碎，人们采用孔隙排气，并为了得到尽量细碎的气泡，人们将孔隙做得越来越细，这样虽然得到的气泡很细碎，但是，依照孔隙扩散的原理，当孔隙越细，排气阻力也相应增加，势必相应提高气源气压，这样就会降低鼓风设备的运行效率；同时，孔隙越细，就越容易发生堵塞，势必会提高对污水的预处理要求，增加污水处理的成本和难度。

为了克服孔隙曝气的缺陷和不足，人们发明了利用气体在水中的浮力进行扩散的动力扩散曝气器。该曝气器利用气体在水体中的浮力为上浮动力，并通过气流的旋转以及与曝气器发生剧烈碰撞将气流分离成为大量的细碎气泡，以提高曝气氧利用率。

现有的曝气器的利用形式，一般都是采取在污水处理池中，将曝气器按照点阵方式简单的排列安装于池中，再通以压缩气流，使得气流从各曝气器中喷射而出，并与曝气器的下表面的倒齿相互碰撞，使得气流飞散为大量细微气泡，以增加污水中的氧气含量，一方面可以利用氧气本身的氧化性，使得污水中的污染物被氧化，以减少污染物；另一方面，可以激发污水池中的除污菌类的活性，达到进一步清除污染物的目的，并最终达到曝气工艺的处理效果。

但是这种排列方法，也有其不足之处，由于气流仅仅是分解成无数的细碎气泡并浮起，这样只能使得压缩气流中的氧气尽可能多地溶解到污水池中，却不能使池水中的有益菌与污水充分搅拌混合，影响了污水处理的效果。

发明内容

为了克服上述的缺陷和不足，本发明提供一种既可以提高污水中的氧气含量，同时还可以促使污水中的富含除污菌类的淤泥与污水充分混合的新型曝气装置。

本发明的技术方案如下：

一种旋混曝气装置，包括支架、曝气器以及与曝气器相连通的曝气管路，所述曝气管路与气源相连通并固定于支架上，其特征在于：所述曝气装置中还包括一泥水翻腾装置，所述泥水翻腾装置包括一个或数个竖直设置的翻腾器，所述翻腾器内部为具有一两端开口的内腔，每个翻腾器内腔中都设置有翻腾气管，翻腾气管一端位于翻腾器内腔之中，另一端与气管相连通，气管与气源相连通。

所述翻腾气管设置于翻腾器内腔轴线方向上。

所述翻腾气管的出口端设置有堵头，翻腾气管下部圆周方向上设置有数个气孔。

所述曝气管路包括曝气管和气管，所述曝气管为一封闭的环状管路，所述各曝气器分别设置于曝气管四周的上方，并与曝气管相连通，气管与曝气管相连通。

所述曝气管为多边形环状管路或者是圆形环状管路或者是椭圆形环状管路。

所述曝气管为矩形环状管路。

所述气管上均设置有止回阀，所述翻腾气管和曝气管上均设置有截止阀。

所述曝气器包括一底座，所述底座的两端分别与曝气管相连通，在底座的中部上方贯通设置有管状凸台，所述凸台内部设置有一螺柱，所述螺柱的下端通过固定盘与凸台内侧固定连接，固定盘上设置有空隙，所述空隙可以允许来自曝气管的气流自由通过，底座上方设置有支承环，支承环的下部为一与所述凸台内径相适配的管套并套装于该凸台内，支承环的上部为数个均匀分布于所述管套上方凸缘外侧的柱体，支承环内部下方设置有转动盘，所述转动盘为一外径与支承环管套内径相适配的盘状物，所述转动盘的外侧圆周上均匀分布有大量的条形斜齿，转动盘的中心轴线方向上设置有与所述螺柱相适配的通孔并套装于该螺柱上，转动盘内部设置有环状配重，转动盘的上方设置有分气盘，分气盘的下端与转动盘的上表面相连，分气盘的上部设置有圆形凸缘，所述凸缘固定支承在支承环的柱体上端，分气盘的轴线处设置有与所述螺柱相适配的通孔并套装于该螺柱上，分气盘的上方设置有曝气头，曝气头中心位置开有通孔，所属螺柱穿过该通孔，并通过相适配的螺母将曝气头紧固连接在分气盘上。

所述曝气头为碗状结构物，其外缘具有花瓣状结构，曝气头外侧表面大量分布有下垂的刺状物。

所述各气管均为PVC材料制成，所述曝气器为尼龙材料制成。

本发明的技术效果如下：

首先，本发明可以有效提高污水处理的效能。一方面，曝气器将来自气源的空气分解成大量的细密气泡，并依靠气泡在污水中的浮力，自行向上浮起，并在上浮的过程中，不断地将其内的氧气溶解到污水中，以提高污水中含氧量，提高污水的处理效果；另一方面，翻腾器内的气管通过将大量的压缩空气喷射到翻腾器内，压缩气体一方面向下冲击淤积于污水下方的淤泥，使其松动，另一方面，由于翻腾器下部压力较大，压缩气流大量向上冲出，并带出大量的污水，翻腾器下方已经松动的淤泥则随污水一起被吸入翻腾器内，并被气流冲击粉碎，随污水一起从翻腾器顶端送出。这样就使得水底的淤泥与污水充分混合搅拌，可以利用大量积聚在淤泥中的除污好氧菌类在氧气量充足时活力增强、除污能力提高的特性，提高污水的处理能力和除污效率，达到高效除污的目的。

同时，通过将泥水翻腾装置与曝气器装置共同安装在本发明装置中，可以利用同一气源和总供气管路，达到集约管路和供气设备的目的。

另外，将曝气器分组分别设置在各个环形的曝气管上，并由气源通过总的供气管路分别向各组曝气器供气，每组曝气器都由一个截止阀控制。这样就避免了传统技术中，将大量的曝气器直接排列在固定于污水下部的供气管路上，由于曝气器是一种易损件，当其中任何一个发生破损或故障时，将导致供气管路中气体大量泄漏，势必影响其它所有的曝气器的工作，同时，为了维修破损或故障的曝气器，需要关闭总的供气管路，将导致其它的曝气器停止工作。而在本发明技术方案中，当任何一个曝气器破损或故障时，只需关闭该组的截止阀即可，待维修或更换完毕，打开该截止阀就可恢复该组曝气器的工作。这样既可缩短维修的时间又能降低维修难度，同时还尽可能地减少了对其它曝气器的影响。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明的另一种结构示意图；

图4为曝气器装置的结构示意图。

附图标记列示如下：

1-曝气器，2-翻腾器，3-曝气管，4-翻腾气管，5-气管，6-支架，7-气孔，8-固定盘，9-堵头，10-止回阀，11-截止阀，12-基础，13-固定板，15-底座，16-凸台，17-螺柱，18-固定盘，19-转动盘，20-支承环，21-柱体，22-分气盘，23-棱锥，24-曝气头，25-倒刺，26-斜齿。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1所示。翻腾器2通过固定板13竖直固定在支架6的中部，支架6固定安装在基础12上。翻腾器2为一两端开口的圆筒形结构物，如图2所示。翻腾器2也可以为其它的具有两端开口内腔的结构物，如方形管状物或者外部轮廓为曲面的管状物。翻腾器2的下端位于污水中且靠近池底淤泥表面处。

不同场合的污水处理情况大相径庭，为了增加淤泥翻腾的力度，可以在一套装置中设置两套或两套以上的翻腾器2，并列固定于支架6上，如图3所示。

翻腾器2内腔中设置有翻腾气管4，翻腾气管4位于翻腾器2的中心轴线上，并在下端通过螺纹连接设置有堵头9。为了避免翻腾气管4产生晃动，在其下端通过一固定盘8与翻腾器2的内壁固定连接。固定盘8上具有大量的空隙，以利于翻腾器2内部的气体自由进出。在翻腾气管4下部圆周方向上设置有数个气孔7。为了增加在气管4的稳定性，在翻腾器2的内腔上部也设置一固定盘8与之相连接。

翻腾气管4的另一端与气管5相连通，气管5折向下方并沿基础12的表面延伸与气源相通。气管5的顶端设置有截止阀11，气管5上还设置有止回阀10，本发明的整个装置在工作时整体位于污水面下方。

支架6上方还固定安装有曝气管3，曝气管3为一矩形管状物环，其各边上方均设置有一个或数个曝气器1。曝气管3固定安装于支架6上，并通过气管5与气源相通，气管5上分别设置有止回阀10和截止阀11。

曝气管3上还设置有一个或数个排水孔。当压缩气流到达曝气管3时，可以通过所述的排水孔快速排出回流到曝气管3内的污水。

曝气器1的结构如图4所示。曝气器1的下部为底座15，底座15为一具有三通路结构的管接头结构物，其中两个通路分别与曝气管3相连接，底座15的另一通路内中间位置处设置有一螺柱17，螺柱17的下端通过固定盘18与该通路内壁相固定连接，固定盘18上设置有大量空隙，以利于来自曝气管3的气流自由通过，固定盘18上方设置有支承环20，支承环20的下部为一与该通路内径相适配的管套并套装于该通路内，支承环20的上部为数个均匀分布于该管套上方凸缘外侧的柱体21，支承环20的内部下方设置有转动盘19，转动盘19为一外径与支承环20管套内径相适配的盘状物，且转动盘19的外侧圆周上均匀分布有大量的条形斜齿26，转动盘19的中心轴线方向上设置有与螺柱17相适配的通孔并套装于螺柱17上，且转动盘19的上方具有一定的空间，当气流快速流经各条行斜齿26的齿面时，气流产生的推力将推动转动盘19快速地旋转，为了增加转动盘19旋转的稳定性，避免转动盘19在气流的作用下发生颤动，转动盘19内部设置有环状配重以增加转动盘19的重量，转动盘19的上方还设置有分气盘22，分气盘22的下端表面与转动盘19的上表面相接触，分气盘22的上部设置有圆形凸缘，并以该凸缘支承在柱体21上，分气盘22的轴线处也设置有与螺柱17相适配的通孔并套装于该螺柱17上，分气盘22的上方设置有曝气头24，曝气头24中心位置开有通孔，螺柱17穿过该通孔，并通过螺母将曝气头24紧固连接在分气盘22上。

曝气头24为一碗状结构物，其外缘具有花瓣状结构，且曝气头外侧表面大量分布有下垂的刺状物。这样，当来自曝气管3的气流通过支承环20时，将沿转动盘19的外侧的条形斜齿26间吹过，并推动转动盘19转动，使得气流沿转动盘19及分气盘22的外沿激射而出，并被转动盘19的高速转动的斜齿26不断分割破碎成紊态，激射的气流在倒刺的分割、碰撞作用下，破碎为大量的细小的气泡，并在浮力的作用下，在污水中自行上升并溢出水面。并在上升过程中，不断将自身所含氧气溶解到污水中，从而提高污水的含氧量，达到曝气除污的目的。

以上所述仅仅为本发明的优选实施方式。应当指出，对于本领域的技术人员来说，依据本发明的发明精神和实质，还可以做出很多的变形和改进，但这些变形和改进均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种旋混曝气装置，包括支架、曝气器以及与曝气器相连通的曝气管路，所述曝气管路与气源相连通并固定于支架上，其特征在于：所述曝气装置中还包括一泥水翻腾装置，所述泥水翻腾装置包括一个或数个竖直设置的翻腾器，所述翻腾器内部为具有一两端开口的内腔，每个翻腾器内腔中都设置有翻腾气管，翻腾气管一端位于翻腾器内腔之中，另一端与气管相连通，气管与气源相连通。

2.如权利要求1所述的一种旋混曝气装置，其特征在于：所述翻腾气管设置于翻腾器内腔轴线方向上。

3.如权利要求2所述的一种旋混曝气装置，其特征在于：所述翻腾气管的出口端设置有堵头，翻腾气管下部圆周方向上设置有数个气孔。

4.如权利要求3所述的一种旋混曝气装置，其特征在于：所述曝气管路包括曝气管和气管，所述曝气管为一封闭的环状管路，所述各曝气器分别设置于曝气管四周的上方，并与曝气管相连通，气管与曝气管相连通。

5.如权利要求4所述的一种旋混曝气装置，其特征在于：所述曝气管为多边形环状管路或者是圆形环状管路或者是椭圆形环状管路。

6.如权利要求5所述的一种旋混曝气装置，其特征在于：所述曝气管为矩形环状管路。

7.如权利要求6所述的一种旋混曝气装置，其特征在于：所述各气管上均设置有止回阀，所述曝气管和翻腾气管上均设置有截止阀。

8.如权利要求7所述的一种旋混曝气装置，其特征在于：所述曝气器包括一底座，所述底座的两端分别与曝气管相连通，在底座的中部上方贯通设置有管状凸台，所述凸台内部设置有一螺柱，所述螺柱的下端通过固定盘与凸台内侧固定连接，固定盘上设置有空隙，所述空隙可以允许来自曝气管的气流自由通过，底座上方设置有支承环，支承环的下部为一与所述凸台内径相适配的管套并套装于该凸台内，支承环的上部为数个均匀分布于所述管套上方凸缘外侧的柱体，支承环内部下方设置有转动盘，所述转动盘为一外径与支承环管套内径相适配的盘状物，所述转动盘的外侧圆周上均匀分布有大量的条形斜齿，转动盘的中心轴线方向上设置有与所述螺柱相适配的通孔并套装于该螺柱上，转动盘内部设置有环状配重，转动盘的上方设置有分气盘，分气盘的下端与转动盘的上表面相连，分气盘的上部设置有圆形凸缘，所述凸缘固定支承在支承环的柱体上端，分气盘的轴线处设置有与所述螺柱相适配的通孔并套装于该螺柱上，分气盘的上方设置有曝气头，曝气头中心位置开有通孔，所属螺柱穿过该通孔，并通过相适配的螺母将曝气头紧固连接在分气盘上。

9.如权利要求8所述的一种旋混曝气装置，其特征在于：所述曝气头为碗状结构物，其外缘具有花瓣状结构，曝气头外侧表面大量分布有下垂的刺状物。

10.如权利要求9所述的一种旋混曝气装置，其特征在于：所述各气管均为PVC材料制成，所述曝气器为尼龙材料制成。

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