CN101132848A - 混合器和使用该混合器的潜水曝气机 - Google Patents

混合器和使用该混合器的潜水曝气机 Download PDF

Info

Publication number
CN101132848A
CN101132848A CNA2006800053623A CN200680005362A CN101132848A CN 101132848 A CN101132848 A CN 101132848A CN A2006800053623 A CNA2006800053623 A CN A2006800053623A CN 200680005362 A CN200680005362 A CN 200680005362A CN 101132848 A CN101132848 A CN 101132848A
Authority
CN
China
Prior art keywords
air
shell
inlet
reactor
underwater jet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2006800053623A
Other languages
English (en)
Inventor
韩相培
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of CN101132848A publication Critical patent/CN101132848A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
    • B01F23/2334—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements provided with stationary guiding means surrounding at least partially the stirrer
    • B01F23/23342—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements provided with stationary guiding means surrounding at least partially the stirrer the stirrer being of the centrifugal type, e.g. with a surrounding stator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F16F15/08—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with rubber springs ; with springs made of rubber and metal
    • F16F15/085—Use of both rubber and metal springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/232—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles
    • B01F23/2326—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles adding the flowing main component by suction means, e.g. using an ejector
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/237—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media
    • B01F23/2376—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media characterised by the gas being introduced
    • B01F23/23761—Aerating, i.e. introducing oxygen containing gas in liquids
    • B01F23/237611—Air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/312—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof
    • B01F25/3121—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof with additional mixing means other than injector mixers, e.g. screens, baffles or rotating elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/314—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit
    • B01F25/3141—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit with additional mixing means other than injector mixers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/314—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit
    • B01F25/3142—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit the conduit having a plurality of openings in the axial direction or in the circumferential direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/60—Pump mixers, i.e. mixing within a pump
    • B01F25/64—Pump mixers, i.e. mixing within a pump of the centrifugal-pump type, i.e. turbo-mixers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/25—Mixers with both stirrer and drive unit submerged in the material being mixed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/80—Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/82—Combinations of dissimilar mixers
    • B01F33/821—Combinations of dissimilar mixers with consecutive receptacles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/305—Treatment of water, waste water or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F7/00—Aeration of stretches of water
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Abstract

本发明涉及一种混合装置和使用该混合装置的潜水曝气机，其中，该混合装置包括：混合器，其包括安装有用于吸入反应物的入口堰(6)、入口(4)和出口(5)的外壳(3)，以及设置于驱动电动机(2)的轴上的叶轮(1)；用于使入口堰与外壳的入口相通的水流吸入管(7)；以及水流输送管(11)，其中，喷射器(12)安装在反应器的深处区域，从而可以使反应物在反应器的深处区域混合，且其中，使用所述混合装置的潜水曝气机包括至少一个或多个空气供给装置，该空气供给装置包括安装有空气供给管(21、21a)的喷射器(10、10a)，安装有鼓风端口(26)的气室(25)以及安装于外壳(3)内部的叶轮(1)的一侧的船形扩散器(9)。

Description

混合器和使用该混合器的潜水曝气机
技术领域
本发明涉及混合器和使用该混合器的潜水曝气机，其中，所述混合器能够实现水流循环的功能，其中反应物在反应器上部浅区域被吸收且在靠近反应器底部的深区域被喷出，从而引起水流循环，并且使用采用所述混合器的潜水曝气机。
背景技术
典型的常规混合器的缺点在于，其包括构造通过驱动电动机在水中旋转的简单叶轮，这使得反应物不能在反应器中均匀混合，且混合力不成比例地分布。
典型的曝气机的优点在于，不引起如噪音和振动的二次污染以及优异的效率且易于操控，但是其具有多个使其低效率的缺点，例如但不限于低效率、产生噪音和振动以及需要高的设备成本。
典型的刷式曝气机具有包括搅动反应器的表面以补充空气的曝气功能和混合功能的双重功能，这使反应物飞溅，产生噪音，蒸发增加以降低水温，以及对温度敏感的多硝化细菌种群的生长和活性降低。
扩散式曝气机一般配有用于向曝气池中补充空气的鼓风机、空气供给管和扩散器，其具有多个使其低效率的缺点，例如但不限于过高的设备和供电成本、复杂的维护成本、鼓风机产生噪音和振动。潜水曝气机与鼓风机的组合装置也会具有相同的缺点。
潜水曝气机一般不能产生足够强的用于自吸空气的负压，这使其不能在深反应器中使用。
典型的射流式曝气机的优点在于，烟雾较少弥散、无声运转、由电动机产生的热引起水温升高以及通过自动阀的间歇曝气功能。然而，其缺点在于，由于在压力降低时不得不使用由喷射器内部产生的低于大气压力的负压将体积膨胀的空气吸入深区域，所以曝气效率降低。
发明内容
技术问题
为了解决上述问题公开了本发明，本发明的目的是提供一种具有水流循环功能并能够将反应物在深反应器中充分混合的混合器，并提供一种潜水曝气机，该潜水曝气机使用所述混合器并结合如扩散器、刷式曝气机和喷射器的空气供给装置，以能够深入曝气并具有优异和经济的曝气效率。
技术方案
根据本发明的目的，提供了一种混合器，该混合器配有具有入口和出口的外壳、安装于外壳内部的叶轮和用于旋转叶轮并能起到泵作用的驱动电动机，该混合器包括：第一混合单元，该单元向上安装在其上安装有具有入口堰的水流吸入管的外壳的入口上；第二混合单元，该单元安装在安装有具有排出口的水流排出管的外壳的出口上；以及第三混合单元，该单元配有各自在外壳的入口和出口安装有入口堰的水流吸入管和安装有排出口的水流排出管。
现在，下文将描述上述混合单元的操作过程。
首先，第一混合单元使得置于深水中的入口安装有配有入口堰的水流吸入管，并且当通过驱动电动机旋转叶轮时，利用外壳的入口产生的吸力将反应物通过入口堰吸入，反应物依次流过水流吸入管、外壳的入口、外壳内部和叶轮，以通过外壳的出口从反应器较低区域的深水喷出。换句话说，上部的反应物通过水流吸入管和混合器供给到反应器的下部，并直接喷到混合器外壳的出口，以与反应物混合并向上循环，以便可以在反应器中进行平缓的混合(搅拌)。
然而，由于混合器安装于深反应器的底部，且水流主要通过混合器的吸入压头(额定吸入)从浅区域的入口堰向需要大压头的深区域传输，所以混合效率会降低。
为改善第一混合单元的低效率，设计了第二混合单元。第二混合单元：外壳的入口直接连接到入口堰上，以使混合器的吸入压头最小化，且外壳的出口安装有配有喷射器的水流输送管，其中水流输送管的喷射器安装于反应器的深区域。通过入口堰引入的反应物依次经过外壳的入口、外壳内部、叶轮、外壳的出口和水流输送管，以通过置于水流输送管末端的喷射器喷到反应器较低的区域。
由于已使混合器的吸入压头最小化并使用高效率的排出压头(额定排出)，用于反应器中的水流循环，所以第二混合单元可以提高混合效率。
第三混合单元配有各自在外壳的入口和出口安装有入口堰的水流吸入管和安装有排出口的水流排出管，其中，入口堰安装于反应器浅区域，而水流输送管的出口安装于深区域。第三混合单元可以是第一混合单元与第二混合单元之间的中间类型，这使吸入压头和排出压头有效结合，从而能使水流循环平缓且在深反应器中混合均匀，并能改善混合效率。
安装在第一、第二和第三混合单元的入口堰可以为多种形状，如圆柱状和喇叭状等。
可以将各种类型的空气供给装置安装到依据吸入压头吸入并供给反应物的第一混合单元、根据排出压头供给反应物的第二混合单元以及通过均匀布置吸入压头和排出压头而吸入并供给反应物的第三混合单元，从而可以将供气平缓并具有优异效率的优异的潜水曝气机安装于深反应器中。
空气供给装置包括套管，其用于将从鼓风机抽出的空气以微小的气泡分散到混合器的入口堰或水流吸入管中，其中，内部的管为设有鼓风端口的多孔管或设有微孔的扩散器。
此外，空气供给装置可以是安装于混合器的入口堰一侧的刷式曝气机、部分暴露于空气且平衡部分浸没于水中的用于旋转并产生微小气泡的叶轮、或潜水曝气机，在所述潜水曝气机空心轴上安装轴式叶轮，用于在混合器的入口堰一侧安装自吸空气型刷式曝气机。
更进一步，空气供给装置可以是在混合器的叶轮附近安装有多个用于供给空气的鼓风机的气室，或其外壳设有鼓风机的气室，当通过导气管将鼓风机与排出口相连而抽吸外部空气时，经气室内部的导气管喷出的空气会通过由叶轮产生的水流以微小气泡扩散，并广泛分布于反应器内部。气室可以设有微孔，以使气室本身成为分散器。
空气供给装置可以是圆柱型扩散器，该圆柱型扩散器可以为其内部是空的且其任意一侧开放的圆柱型、或其锥体被去除的圆柱型。扩散器通过导气管与鼓风机的出口相通，且供给经过扩散器的空气通过叶轮产生的水流以微小气泡扩散，并广泛扩散到反应器中。
空气供给装置可以包括用于经入口堰或水流吸入管从大气中吸入空气的供给管以及配有喷嘴的喷射器，其不受限制地选自标准型或环型。
设置于喷射器的空气供给装置可以安装有诸如自动阀的流道控制装置，用于通过使用设置于喷射器的空气供给装置而选择性地控制反应器曝气混合或非曝气混合，或用于根据曝气混合或非曝气混合确立的时期而进行交替重复的间歇操作。
然而，通过设置在空气供给管的流道控制装置的间歇曝气法缺点在于，由于水流通过喷射器流入而增加了压头损失，在该喷射器中，即使在不需要供给空气的非曝气混合过程中压头损失也是较大的。
因此，水流吸入管另外配有可以使反应物由旁路通过的旁通流道以及流道控制装置，其中流道控制装置包括间歇曝气系统，该系统打开和关闭相关的定时器、DO(溶氧)控制器和ORP(氧化还原电位)控制器，从而即使在非曝气混合过程中，也能够防止由喷射器引起的压头损失。
空气供给装置配有流道控制装置，例如用于控制导入喷射器的空气量的阀。用于控制阀打开的空气量控制方法使引入的空气速度根据阀的开度变化，这难以控制空气量。
因此，通过控制包括设置于旁通流道的阀的流道控制装置的打开，可以控制流量，该流量是由旁路通过水流吸入管或外壳的出口导入的，而不是通过喷射器导入，因此能够精确控制喷射器的空气流入量，且旁通流量的增加可以停止喷射器的空气吸入，从而即便在非曝气混合条件下的操作过程中也能够维持水流循环量。
喷射器的空气供给管与异味流入管相通，该异味流入管用于吸入由如浓缩池(concentration tank)和减湿器的异味产生源排放的异味，且具异味的空气被吸入反应器，以通过反应器中生长的微生物生物分解异味的材料，从而除去异味。
此外，用于吸入空气的喷射器的空气供给管与鼓风机的出口相通，鼓风机的空气通过鼓风机供给到喷射器中，以增加喷射器所应用的潜水曝气机的曝气量。
气泡通过水流吸入管或水流输送管向下移动并碰撞而结合在一起成为大气泡。大气泡增大了浮动速度，使得发生浪涌或流量脉动，其中，由于如果大气泡的浮动速度变得比水流的移动速度大，大气泡向入口堰漂浮而溢到外面，所以空气吸入量突然且周期性地降低。
为防止上述现象，水流吸入管和水流输送管安装有涡流防止装置，如减压器、狭道和管路混合器，以精细地扩散由涡流产生的气泡，从而限制大气泡的产生，以稳定地维持曝气效率。
当将所述的空气供给装置与第一、第二和第三混合单元结合以形成曝气机时，低比重的空气被供给到入口堰或水流吸入管的深处。然后，供到外壳的入口或水流吸入管最上层的空气变得比由混合器的吸力形成的气泡的浮动速度快且是非压缩的。空气通过由混合器的出口或水流输送管的喷射端口喷出的比重较大的反应物的流动而被迫进入反应器的深处，从而能够将深反应器曝气。由于消耗较低能耗且可进行深曝气，本发明优于用于通过高压将空气吸入设置在深反应器中的扩散器或曝气机的常规曝气机。
有益效果
本发明可以提供一种混合器，该混合器即使在深反应器中也能通过水流循环而充分混合，使用曝气机，常规曝气机的效率可以提高或可以将空气供给到反应器的深处，从而提高曝气和混合效率并将一种经济的曝气装置具体化。
附图说明
图1为根据本发明第一示例性实施方式的混合器的示意图。
图2为根据本发明第二示例性实施方式的混合器的示意图。
图3为根据本发明第三示例性实施方式的混合器的示意图。
图4为使用根据本发明第一示例性实施方式的曝气机的潜水曝气机的示意图。
图5为使用根据本发明第二示例性实施方式的曝气机的潜水曝气机的示意图。
图6为使用根据本发明第三示例性实施方式的曝气机的潜水曝气机的示意图。
图7为使用根据本发明第四示例性实施方式的曝气机的潜水曝气机的示意图。
图8为使用根据本发明第五示例性实施方式的曝气机的潜水曝气机的示意图。
图9为使用根据本发明第六示例性实施方式的曝气机的潜水曝气机的示意图。
图10为使用根据本发明第七示例性实施方式的曝气机的潜水曝气机的示意图。
图11为使用根据本发明第八示例性实施方式的曝气机的潜水曝气机的示意图。
图12为使用根据本发明第九示例性实施方式的曝气机的潜水曝气机的示意图。
图13为使用根据本发明第十示例性实施方式的曝气机的潜水曝气机的示意图。
具体实施方式
图1为根据本发明第一示例性实施方式的混合器的示意图。
所述混合器包括：包括一个或多个入口4和一个或多个喷射端口5的外壳，置于外壳内部的叶轮1以及用于旋转叶轮1的驱动电动机2。置于深反应器中并能起泵作用的混合器外壳的入口4与水流吸入管7连接，且水流吸入管7的末端配有入口堰6，该入口堰6安装在反应器相对浅区域以吸入其上层的反应物。
由入口堰6引入的反应物依次经过入口堰6、水流吸入管7、外壳的入口4、外壳内部、叶轮1以及外壳的出口5喷到反应器的深处。喷射的反应物通过上升的喷射水流的搅拌力与反应器中的反应物混合，以使反应物可以在反应器的整个区域内循环，从而充分混合。水流循环主要通过混合器的吸入压头进行。
图2为根据本发明第二示例性实施方式的混合器的示意图。
混合器外壳的入口4直接连接到入口堰6上，外壳的出口5配有安装有喷射端口12的水流输送管11，并且喷射端口12与水流输送管11延伸连接，以位于深区域。
通过入口堰6吸入的反应物依次经过入口堰6、水流吸入管7、外壳的入口4、外壳内部、叶轮1和外壳的出口5，以通过喷射端口12喷射到反应器的深处。喷射的反应物通过上升的喷射水流的搅拌力与反应器中的反应物混合，以使反应物可以在反应器的整个区域内循环，从而充分混合。水流循环主要通过混合器的吸入压头进行。
图3为根据本发明第三示例性实施方式的混合器的示意图。
在本示例性实施方式中，混合器配有水流吸入管7和水流输送管11以形成水流循环，以使吸入压头和排出压头可以有效地分布。
混合器的入口4设置有装有入口堰6的水流吸入管7，且混合器的出口5设有一个或多个水流输送管11，以使喷射端口12位于靠近反应器的底部深处的位置，从而使水流被吸入并供给到预定深度，为保持该深度，抽吸吸入的水流以将其供给到反应器深处的区域，因此可以有效地结合混合器的吸入压头和排出压头，从而即便在反应器深处的区域也能保证平缓的水流循环和混合，并提高效率。
图4为使用参照图1的根据本发明第一示例性实施方式的曝气机的潜水曝气机的示意图。
本示例性实施方式涉及一种潜水曝气机，参考图1的根据本发明第一实施方式，该潜水曝气机配置为：通过配有微孔或鼓风端口26的气室25、25a形成空气供给装置，用于扩散由鼓风机供给的经过混合器和导气管27的空气。
混合器的外壳3配有气室25、25a，气室25、25a设有多个用于产生微小气泡的鼓风端口26，或外壳本身设有安装了鼓风孔的气室，且通过鼓风机(未示出)的出口和导气管27在气室中相通。
当通过鼓风机抽吸空气时，已通过导气管27和气室25、25a的空气经鼓风端口26喷出，并通过由叶轮1产生的水流扩散为微小的气泡，且广泛地分散到反应器的内部。此时，气室25、25a可以置于叶轮1的上侧或下侧，或者置于两侧。气室25、25a本身可以设有微孔以用作扩散器。
图5为使用根据本发明第二示例性实施方式的曝气机的潜水曝气机的示意图。
本示例性实施方式涉及一种潜水曝气机，根据图2的本发明的第二实施方式，该潜水曝气机配置为：通过配有微孔或鼓风端口26的气室25、25a形成空气供给装置，用于扩散由鼓风机供给的经过混合器和导气管27的空气，其中入口堰6直接连接到混合器外壳3的入口4上。其它配置和操作与参考图4的根据第一实施方式的潜水曝气机的配置和装置相同。
如参考图4和图5的第一和第二实施方式的潜水曝气机，根据图3的第三实施方式可以用混合器和气室25、25a结合空气供给装置，以形成潜水曝气机。
图6为使用根据本发明第三示例性实施方式的曝气机的潜水曝气机的示意图。
本示例性实施方式涉及一种潜水曝气机，参考图1的根据本发明第一实施方式，该潜水曝气机配置为：通过扩散器8形成空气供给装置，用于以微小的气泡扩散由鼓风机供给的经过混合器和导气管27的空气。
在安装于反应器浅区域的水流吸入管7的入口堰6一侧或上侧配有空气供给装置，该空气供给装置由设有微孔的扩散器8形成，用于将经过导气管27的由鼓风机抽吸的空气扩散成微小的气泡，从而产生微小的气泡，当压力降低时，体积膨胀引起低比重空气通过扩散器8向水流吸入管7内部浅区域供给，而供给到水流吸入管7深处的空气是利用反应物的流动而被强迫性地输送到反应器下部深区域并通过混合器的出口5喷出，从而使反应器混合并曝气，所述反应物比通过混合器的吸力形成的气泡的浮动速度快，其为非压缩的且具有较大比重。
气泡通过水流吸入管7和水流输送管11向下移动，以使微小的气泡碰撞并组合为大气泡，因此气泡浮动速度增大。大气泡向入口4一侧上升，且当上升速度变得比水流的移动速度大时逆流。为防止这种现象，水流吸入管7和水流输送管11安装有涡流防止装置24，如减压器、狭道和管路混合器，以精细地扩散由涡流产生的气泡，从而限制大气泡的产生，以稳定地维持曝气效率。
图7为使用根据本发明第四示例性实施方式的曝气机的潜水曝气机的示意图。
本示例性实施方式涉及一种潜水曝气机，根据图2的本发明第二实施方式，该潜水曝气机配置为：通过扩散器8形成空气供给装置，扩散器8用于以微小的气泡来扩散由鼓风机供给的经过混合器和导气管27的空气，其中入口堰6直接连接到混合器外壳3的入口4上。其它配置和操作与参考图6的根据第三实施方式的潜水曝气机的配置和操作相同。
如参考图6和图7的第三和第四实施方式的潜水曝气机，根据图3的第三实施方式可以用混合器和扩散器8结合空气供给装置，以形成潜水曝气机。
图8为使用根据本发明第五示例性实施方式的曝气机的潜水曝气机的示意图。
本示例性实施方式涉及一种潜水曝气机，该潜水曝气机配置为：将刷式曝气机9与根据参考图3的本发明第三实施方式的配有水流吸入管7和水流输送管11的混合器相结合。
上述空气供给装置为轴式叶轮，该叶轮的一部分在混合器的入口堰6一侧暴露于空气中，且其平衡部分浸没在水中并在水中旋转，或者该空气供给装置为自吸空气型潜水曝气机9。
由刷式曝气机9产生的微小气泡沿着水流向下移动，其经入口堰6穿过水流吸入管7、外壳3的入口4、外壳3的内部、叶轮1、外壳3的出口5和水流输送管11，并经安装于反应器下部深处的喷射端口12喷到反应器中。
配置了刷式曝气机9的空气供给装置可以与参考图1的第一实施方式的混合器和参考图2的第二实施方式的混合器相结合而形成潜水曝气机。
图9为使用根据本发明第六示例性实施方式的曝气机的潜水曝气机的示意图。
本示例性实施方式为一种包括空气供给装置的潜水曝气机，该空气供给装置结合了根据参考图1的第一实施方式的混合器与扩散器9，扩散器9为其内部是空的且其任意一侧开放的圆柱型，或其锥体被去除的圆柱型。扩散器9经导气管与鼓风机的出口相通，供给经过扩散器9的空气由扩散器9的开放端口喷出，并通过由叶轮产生的水流以微小的空气泡沫扩散，且广泛扩散到反应器中。
图10为使用根据本发明第七示例性实施方式的曝气机的潜水曝气机的示意图。
本装置为一种潜水曝气机，其中，空气供给装置在根据参考图2的第二实施方式的混合器上配有船形扩散器9。
如根据参考图9和图10的第六和第七实施方式的潜水曝气机中所示，可以通过将船形扩散器9与参考图3的第三实施方式的混合器相结合，形成潜水曝气机。
图11为使用根据本发明第八示例性实施方式的曝气机的潜水曝气机的示意图。
本实施方式涉及一种潜水曝气机，该潜水曝气机配置为：将根据参考图1的第一实施方式的混合器与由安装在水流吸入管7上层并配有喷嘴的喷射器10形成的空气供给装置以及空气供给管21相结合。虽然在本实施方式中举例说明了标准喷射器10，但是可以不受限制地使用其中将空气供给管插入入口堰的环形喷射器。鼓风机和刷式曝气机会产生噪音和振动，但是由于喷射器的操作被无噪音且安静地进行，所以其为环境友好的装置。
水流吸入管7可以设有能够引入反应物的旁通流道22，从而可以选择性地以曝气混合(搅拌)或非曝气混合法、或以间歇曝气来操作反应器，在间歇曝气中根据预定周期交替地重复曝气混合或非曝气混合，因此而控制流量和曝气量。
此外，如果将异味空气流入管(未示出)连接到空气供给管21的入口用以吸入由异味产生源排放的异味空气，那么反应器中生长的微生物可以有效且经济地除去吸入反应器中的异味。
空气供给管21配有与鼓风机出口相通的导气管，且与采用喷射器的自吸方法相比抽吸空气以进一步提高曝气量。
图12为使用根据本发明第九示例性实施方式的曝气机的潜水曝气机的示意图。
本实施方式涉及一种包括空气供给装置和根据参考图2的第二实施方式的混合器的潜水曝气机，该空气供给装置为通过将空气供给管21a插入入口堰6而配置的环形喷射器10a。虽然在本实施方式中举例说明了环形喷射器10a 10，但是可以无限制地使用标准喷射器，且其它配置和操作与第八实施方式的配置和操作相同。
图13涉及一种包括空气供给装置的潜水曝气机，该空气供给装置由根据参考图3的第三实施方式的混合器和通过将空气供给管21插入入口堰6构成的环形喷射器10a配置而成。
虽然在本实施方式中举例说明了环形喷射器10a 10，但是可以无限制地使用标准喷射器，其它配置和操作与参考图11的第八实施方式的配置和操作相同。
应该指出，由于根据参考图6、7、8、11、12和13的第三、第四、第五、第八、第九和第十实施方式的潜水曝气机中的水流和空气输送量主要取决于混合器的水流输送量，所以曝气量受混合器容量的限制。
因此，即使是在如下状态，也可以满足取决于并基于反应器所消耗的混合器曝气量的潜水曝气机曝气量，所述状态是：如果流入负荷为高浓度则实际反应器中溶氧量不足，所以通过由鼓风机经导气管27另外供给空气并通过另外配置安装有鼓风端口26的气室25、25a和船形扩散器9，来维持反应器所需的适当搅拌力。
虽然只选取了精选的实施方式对本发明进行了举例说明，但是从本公开内容中，本领域技术人员应理解，不偏离所附权利要求中定义的本发明的范围，可以进行各种改变和修改。此外，提供根据本发明的实施方式的上述描述仅用于举例说明，且不用于限制所附权利要求定义的本发明及其等效物的目的。因此，本发明的范围不限于所公开的实施方式。

Claims (13)

1.一种混合装置，其包括：用于吸入反应物的入口堰(6)；混合器，其配有安装有入口(4)和出口(5)的外壳(3)、安装于外壳(3)内部的叶轮(1)以及用于旋转叶轮(1)并具有泵作用的驱动电动机(2)；以及水流吸入管(11)，其用于使入口堰(6)与外壳(3)的入口(4)相通，以使通过入口堰(6)吸入的反应物依次通过外壳(3)的入口(4)、外壳(3)的内部以及叶轮(1)，输送到反应器的深处并通过外壳(3)的出口(4)喷出。
2.一种使用如权利要求1所述的混合装置的潜水曝气机，其中，该装置安装有与外壳(3)内部相通的空气供给装置，并且空气依靠反应物的流动，经入口堰(6)、水流吸入管(7)、外壳(3)的入口(4)、外壳(3)的内部和叶轮(1)通过外壳(3)的出口(5)，从反应器的深处区域经外壳(3)的出口喷出，从而将反应器曝气并混合，所述空气是由空气供给装置供给并具有低比重的压缩流体，所述反应物具有高比重、为非压缩的、且浮动速度比由混合器的吸入压头形成的气泡的浮动速度快。
3.一种混合装置，其包括：用于吸入反应物的入口堰(6)；混合器，其配有安装有入口(4)和出口(5)的外壳(3)、安装于外壳(3)内部的叶轮(1)以及用于旋转叶轮(1)并具有泵作用的驱动电动机(2)；以及水流输送管(11)，其设置于外壳(3)的出口(5)并具有安装在反应器的深处区域的喷射器(12)，以使通过入口堰(6)吸入的反应物依次经过外壳(3)的入口(4)、外壳(3)的内部、叶轮(1)和外壳(3)的出口(5)抽吸并喷到反应器的深处。
4.如权利要求3所述的混合装置，其进一步包括用于使入口堰(6)与外壳(3)的入口(4)相通的水流吸入管(7)。
5.一种使用如权利要求3所述的混合装置的潜水曝气机，其中，该装置安装有与外壳(3)内部相通的空气供给装置，并且空气依靠反应物的流动，经外壳(3)的内部、叶轮(1)、外壳(3)的出口(5)和水流输送管(11)，从反应器的深处区域经喷射端口(12)喷出，从而将反应器曝气并混合，所述空气是空气供给装置供给并具有低比重的压缩流体，所述反应物具有高比重、为非压缩的、且浮动速度比由混合器的吸入压头形成的气泡的浮动速度快。
6.如权利要求2或5所述的使用混合装置的潜水曝气机，其中，所述水流吸入管(7)配有涡流产生装置(24)，如减压器、狭道和管路混合器，用以产生涡流以使大气泡以微小的气泡扩散。
7.如权利要求2或5所述的使用混合装置的潜水曝气机，其中，所述空气供给装置限定安装有微孔或鼓风端口(26)的气室(25，25a)，用于扩散由鼓风机供给的通过导气管(27)的空气。
8.如权利要求2或5所述的使用混合装置的潜水曝气机，其中，所述空气供给装置为设有微小气孔的扩散器(8)，用于扩散由鼓风机供给的通过导气管(27)的空气。
9.如权利要求2或5所述的使用混合装置的潜水曝气机，其中，所述空气供给装置为刷式曝气机(13)。
10.如权利要求2或5所述的使用混合装置的潜水曝气机，其中，所述空气供给装置为船形曝气机(9)，用于通过由叶轮(1)产生的水流以微小的气泡来扩散由鼓风机供给的通过导气管(27)的空气。
11.如权利要求2或5所述的使用混合装置的潜水曝气机，其中，所述空气供给装置为安装有用于从大气中吸入空气的空气供给管(21，21a)的喷射器(10，10a)。
12.如权利要求2或5所述的使用混合装置的潜水曝气机，其包括安装有流道控制装置(24)的旁通流道(22)，该流道控制装置(24)位于喷射器(10，10a)与外壳的入口(5)之间，用于控制由喷射器(10，10a)吸入的空气的量，且用于选择以曝气混合(搅拌)或非曝气混合、或者以间歇曝气来操作反应器，在所述间歇曝气中曝气混合或非曝气混合交替地重复。
13.如权利要求2或5所述的使用混合装置的潜水曝气机，其中，所述空气供给管(21，21a)选择性地安装有异味空气流入管或从鼓风机抽吸进空气的导气管，所述异味空气流入管用于吸入包含从如浓缩池和减湿器的异味产生源排放的空气的异味。
CNA2006800053623A 2006-02-20 2006-04-21 混合器和使用该混合器的潜水曝气机 Pending CN101132848A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060016462 2006-02-20
KR20060016462A KR100806474B1 (ko) 2006-02-20 2006-02-20 교반장치와 이를 이용한 수중포기기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101132848A true CN101132848A (zh) 2008-02-27

Family

ID=37128852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2006800053623A Pending CN101132848A (zh) 2006-02-20 2006-04-21 混合器和使用该混合器的潜水曝气机

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20080159061A1 (zh)
EP (1) EP1868711A4 (zh)
KR (1) KR100806474B1 (zh)
CN (1) CN101132848A (zh)
WO (1) WO2007097495A1 (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102351267A (zh) * 2011-06-28 2012-02-15 福州威龙环保技术有限公司 微气泡及微纳米气泡扩散装置
CN103332782A (zh) * 2012-12-24 2013-10-02 辽宁北方环境保护有限公司 一种可用于低温环境下氧化沟工艺的导流式潜水曝气器
CN105271498A (zh) * 2015-10-31 2016-01-27 大余县东宏锡制品有限公司 一种废水循环利用系统
CN108793408A (zh) * 2018-07-23 2018-11-13 萍乡市华星环保工程技术有限公司 一种基于a1-a2-o工艺的曝气装置
CN111194234A (zh) * 2017-08-15 2020-05-22 西门子能源公司 用于增强溶解气体浮选的方法和系统
CN113998791A (zh) * 2021-10-25 2022-02-01 吉林大学 一种潜水式曝气机
RU2814349C1 (ru) * 2023-05-03 2024-02-28 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "КАВ-ЭКО" (АО "НПО "КАВ-ЭКО") Устройство для создания газожидкостного потока, способ и система для растворения газа в жидкости

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100831440B1 (ko) * 2007-03-23 2008-05-22 한상배 수류 순환기능이 구비된 포기 및 교반장치
KR101071505B1 (ko) 2009-11-11 2011-10-10 (주)거산하이테크 마이크로 버블 발생장치
KR101234568B1 (ko) * 2011-04-04 2013-02-19 주식회사 동방수기 위어식 급속혼화 시스템
WO2013151914A1 (en) * 2012-04-02 2013-10-10 St Lawrence Thomas System for forming mini microbubbles
KR101688179B1 (ko) * 2016-09-23 2016-12-21 주식회사 이케이 유기성 하폐수 처리 장치
US20210154887A1 (en) * 2017-10-19 2021-05-27 Adalberto Mercado Alvarado Liquid Polymer or Chemical Activation System Using a Submersible Actuator
US11766644B2 (en) * 2017-10-19 2023-09-26 Adalberto Mercado Alvarado Liquid polymer or chemical activation system using a submersible actuator
US10766011B2 (en) * 2017-10-19 2020-09-08 Adalberto Mercado Alvarado Liquid polymer activation system using a submersible acutator
JP6604676B1 (ja) * 2019-01-11 2019-11-13 株式会社アクアトリム 導水路装置
KR102302999B1 (ko) 2020-10-16 2021-09-16 이트론 주식회사 조류 발생 억제 수류 장치
KR102302998B1 (ko) 2020-10-27 2021-09-16 이트론 주식회사 조류 발생 억제 수류 정화 장치
KR20220103229A (ko) 2021-01-14 2022-07-22 이트론 주식회사 IoT 기반 조류 발생 억제 수류 정화 장치
CN113387457B (zh) * 2021-07-12 2022-02-18 宿迁搏威再生资源有限公司 一种高效移动式水下推流器
CN114455725A (zh) * 2022-02-24 2022-05-10 江苏中尧环保科技有限公司 一种污水处理用盘式微孔曝气器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH485476A (de) * 1967-08-24 1970-02-15 Mueller Hans Verfahren und Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten in hohen Behältern
FI56775C (fi) * 1972-12-01 1980-04-10 Hans Mueller Anordning foer foergasning av vaetskor
CH559060A5 (en) * 1973-12-21 1975-02-28 Mueller Hans Maennedorf Aerator for aerobic fermentation - permits larger amts. of gas to be dispersed than previously
US4454077A (en) * 1982-07-08 1984-06-12 Union Carbide Corporation Process and apparatus for mixing a gas and a liquid
US5043104A (en) * 1987-11-04 1991-08-27 Barrett Haentjens & Co. Apparatus for gas absorption in a liquid
KR100469327B1 (ko) * 2002-02-27 2005-02-02 한상배 공기자흡,간헐포기,탈취,교반기능이 구비된 수중포기장치
KR100581752B1 (ko) * 2003-05-07 2006-05-22 한상배 교반, 포기, 간헐포기 기능이 구비된 포기장치와 이를이용한 하수고도처리방법
KR100520692B1 (ko) * 2003-08-13 2005-10-12 한상배 다단계 혼합분산 기능이 구비된 수중포기장치
KR100583052B1 (ko) * 2004-10-19 2006-05-26 한상배 포기용량과 산기기능이 개선된 수중포기기

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102351267A (zh) * 2011-06-28 2012-02-15 福州威龙环保技术有限公司 微气泡及微纳米气泡扩散装置
CN103332782A (zh) * 2012-12-24 2013-10-02 辽宁北方环境保护有限公司 一种可用于低温环境下氧化沟工艺的导流式潜水曝气器
CN105271498A (zh) * 2015-10-31 2016-01-27 大余县东宏锡制品有限公司 一种废水循环利用系统
CN105271498B (zh) * 2015-10-31 2018-08-21 大余县东宏锡制品有限公司 一种废水循环利用系统
CN111194234A (zh) * 2017-08-15 2020-05-22 西门子能源公司 用于增强溶解气体浮选的方法和系统
CN108793408A (zh) * 2018-07-23 2018-11-13 萍乡市华星环保工程技术有限公司 一种基于a1-a2-o工艺的曝气装置
CN108793408B (zh) * 2018-07-23 2021-10-08 萍乡市华星环保工程技术有限公司 一种基于a1-a2-o工艺的曝气装置
CN113998791A (zh) * 2021-10-25 2022-02-01 吉林大学 一种潜水式曝气机
RU2814349C1 (ru) * 2023-05-03 2024-02-28 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "КАВ-ЭКО" (АО "НПО "КАВ-ЭКО") Устройство для создания газожидкостного потока, способ и система для растворения газа в жидкости

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007097495A1 (en) 2007-08-30
KR20060022303A (ko) 2006-03-09
EP1868711A4 (en) 2008-04-16
US20080159061A1 (en) 2008-07-03
EP1868711A1 (en) 2007-12-26
KR100806474B1 (ko) 2008-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101132848A (zh) 混合器和使用该混合器的潜水曝气机
US4267052A (en) Aeration method and apparatus
CN100430119C (zh) 潜水式就地充氧机
CN1326783C (zh) 充气装置以及利用该装置的废水处理方法
EP2318127A1 (en) Apparatus and process for treatment of wastewater and biological nutrient removal in activated sludge systems
US7661660B2 (en) Method and apparatus for aeration of a fluid
CN201981065U (zh) 微纳米射流曝气机
JP2005059002A (ja) 多段階混合分散機能付き水中曝気装置
CN202465400U (zh) 一种潜水曝气机的扩散管
KR20110014480A (ko) 마이크로 버블 디퓨져
KR100469327B1 (ko) 공기자흡,간헐포기,탈취,교반기능이 구비된 수중포기장치
KR101127077B1 (ko) 마이크로 버블 디퓨져
JP3385047B2 (ja) 水域の浄化装置
US6272839B1 (en) Hydraulic air compressor and biological reactor system and method
KR100461265B1 (ko) 간헐포기와 탈취, 공기자흡 기능이 구비된 수중포기장치
KR101304329B1 (ko) 청소 기능을 갖는 마이크로 버블 디퓨저를 이용한 폐수 처리를 위한 마이크로 버블 반응기
CA2718851C (en) Apparatus and process for treatment of wastewater and biological nutrient removal in activated sludge systems
CN101423301B (zh) 由导气筒直接进气的潜浮式曝气机
KR100882818B1 (ko) 폭기조
JPH07108295A (ja) 廃水の加圧ばっ気処理装置
CN2336573Y (zh) 潜水曝气泵
CN109534526B (zh) 潜水式微纳米造流曝气系统
CN205575766U (zh) 章鱼旋混生物处理器
MX2007001274A (es) Proceso y reactor para el tratamiento biologico intensificado y eficiente de energia de aguas residuales.
CN2644422Y (zh) 自吸式深水射流曝气搅拌两用机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication