CN102942251B - 多喷嘴式射流微纳气泡曝气器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种多喷嘴式射流微纳气泡曝气器，其包括多喷嘴式水泵、分别与水泵的各个喷嘴相连通设置的气泡曝气嘴，每个所述的气泡曝气嘴包括曝气嘴本体、通水管道、空气分布管道。本发明的空气分布管道与通水管道垂直设置且在管道中设置叶瓣，从而使高速流动的水将从空气分布管道中流入通水管道中的空气利用空穴原理剪切成大量的直径极小的微纳米气泡，大幅增加了气泡在水中的停留时间以及气泡与水的传质面积，从而提高了溶氧效率，增强了好氧菌在水体中的生化反应效率。

Description

多喷嘴式射流微纳气泡曝气器
技术领域
本发明涉及增氧曝气设备行业，特别涉及一种多喷嘴式射流微纳气泡曝气器。
背景技术
当前市场上无论工业废水、城镇污水还是河道景观水的治理中，共同的难题就是溶解氧含量过低，导致COD含量很难达标，水质净化效果差。目前用于提高溶解氧含量的增氧方式有鼓风曝气增氧、机械增氧等。但上述增氧方式产生的气泡在水中的停留时间过短、传质面积过小，无法大幅度提高水中氧含量。
发明内容
本发明的目的是提供一种效率高的多喷嘴式射流微纳气泡曝气器。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种多喷嘴式射流微纳气泡曝气器，其包括多喷嘴式水泵、分别与水泵的各个喷嘴相连通设置的气泡曝气嘴，每个所述的气泡曝气嘴包括曝气嘴本体、开设在曝气嘴本体内且贯穿曝气嘴本体的通水管道、与通水管道相连通设置的空气分布管道，所述的通水管道一端与水泵的喷嘴相连接，所述的通水管道的内侧壁上设置有多个用于产生空穴现象的片状叶瓣，所述的空气分布管道包括与曝气嘴本体相连通的空气引入管道、与空气引入管道相连通设置且开设于曝气嘴本体内的多个支管道，每个所述的支管道包括多个与通水管道相连通且相垂直设置的主支管道、连通主支管道与空气引入管道的副支管道。
优化的，每个所述的支管道的主支管道以通水管道轴线为中心轴呈环形阵列分布，所述的副支管道为与各个主支管道外端相连通设置的环形管道，各个副支管道之间相互连通设置。
优化的，所述的叶瓣分两组相对的设置在通水管道的内侧壁上且各组的叶瓣等间距设置，两组叶瓣错开设置。
进一步地，每个所述的主支管道的直径为0.05～2mm。
进一步地，所述的通水管道的直径为5～10mm。
进一步地，所述的气泡曝气嘴中喷出的气泡直径为50～10000nm。
更进一步地，同一组的相邻两个叶瓣之间的距离为4～8mm，每个叶瓣的高度为1～3mm。
本发明的有益效果在于：本发明的空气分布管道与通水管道垂直设置且在管道中设置叶瓣，从而使高速流动的水将从空气分布管道中流入通水管道中的空气利用空穴原理剪切成大量的直径极小的微纳米气泡，大幅增加了气泡在水中的停留时间以及气泡与水的传质面积，从而提高了溶氧效率，增强了好氧菌在水体中的生化反应效率。
附图说明
附图1为本发明的实施例一主视图；
附图2为本发明的实施例一俯视图；
附图3为气泡曝气嘴的主视图；
附图4为附图3的剖视图B-B；
附图5为附图3的剖视图A-A；
附图6为附图4的局部视图C；
附图7为实施例二的气泡曝气嘴的剖面视图；
其中：1、水泵；3、气泡曝气嘴；31、曝气嘴本体；32、通水管道；33、空气分布管道；321、叶瓣；331、空气引入管道；332、支管道；3321、主支管道；3322、副支管道。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述。
实施例一
如图1、2所示，该多喷嘴式射流微纳气泡曝气器包括具有5个相互并联的喷嘴的水泵1、分别与水泵1的各个喷嘴相连通设置的气泡曝气嘴3。
如图3、4、5、6所示，每个所述的气泡曝气嘴3包括曝气嘴本体31、贯穿曝气嘴本体31的沿直线延伸的通水管道32、与通水管道32相连通设置的空气分布管道33。
水泵1的每个喷嘴上开设有外螺纹，通水管道32上开设有与外螺纹相配合的内螺纹，通水管道32与水泵1的喷嘴相螺纹连接，使用时只需直接将气泡曝气嘴3直接旋紧在水泵1的喷嘴上即可，使用极为方便。
所述的空气分布管道33包括与曝气嘴本体31相连通的空气引入管道331、与空气引入管道331相连通设置且开设于曝气嘴本体31内的多个支管道332，每个所述的支管道332包括多个与通水管道32相连通且相垂直设置的主支管道3321、连通主支管道3321与空气引入管道331的副支管道3322。每个所述的支管道332的主支管道3321以通水管道32轴线为中心轴呈环形阵列分布，所述的副支管道3322为与各个主支管道3321外端相连通设置的环形管道，各个副支管道3322之间相互连通设置。所述的空气引入管道331下端与曝气嘴本体31相连接，上端置于大气中。水在水泵1的作用下从通水管道32内射出，由于空穴原理，与通水管道32相垂直的主支管道3321中的空气被带入通水管道32中，在进入通水管道32的同时水对空气产生剪切力将空气打成直径极小的微纳米气泡。
为进一步减小微纳米气泡的直径，提高气泡的发生效率，在本实施例中，所述的通水管道32的内侧壁上设置有多个用于产生空穴现象的片状叶瓣321；为制作方便以及提高剪切效果，所述的叶瓣321分两组相对地设置在通水管道32的内侧壁上且各组的叶瓣321等间距设置，两组叶瓣321错开设置。
每个所述的主支管道3321的直径为0.05～2mm；所述的通水管道32的直径为5～10mm；所述的气泡曝气嘴3中喷出的气泡直径为50～10000nm；同一组的相邻两个叶瓣之间的距离为4～8mm；每个叶瓣的高度为1～3mm。在本实施例中主支管道3321的直径取0.1mm，所示的通水管道32的直径为6mm，所述的同一组的叶瓣321之间的距离为6mm，叶瓣321的高度为2mm。通过上述设置，产生的多数的气泡的直径为10～1000nm
实施例二
如图7所示，实施例二与实施例一的不同点在于，所述的主支管道3321只设置在相对的两个1/4圆面上。
综上所述，本发明与现有的增氧装置相比具有以下优点：
(1)滞留性：微纳米气泡在水体中上升速度非常缓慢，似烟雾在水中弥漫，在水体中可停留3～4h的时间，所以微纳米气泡会在水中逗留很长时间。该特性也是其具有高度溶解效率的核心所在。
(2)电离现象：气体在水中的溶解度受气压影响较大，但电解质的离子化水可以让溶入的微纳米气泡表面形成双层电离子，并随着表面积的不断减少而急剧收缩，可以让气泡内的气体散逸得以抑制，从而大大提高了溶解度。
(3)超声波性：微纳米气泡由于高能破裂而产生超声波，这种超声波具有很强的杀菌作用。
(4)带电性：微纳米气泡表面带有负电荷，所以气泡间很难合为一体，在水体中能产生非常浓密而细腻的气泡，不会像常规气泡一样会融合增大而破裂。另外，利用表面电荷对水体微粒的吸附性，可以把水体中的有机悬浮物固定而分离。因此，该技术在提高溶解氧的同时，也具有一定的水质净化效果。
(5)超大的比表面积：其将1mm的大气泡利用空穴原理分散成100nm微纳米气泡，其比表面积可增大10000倍，因此可以大大提高溶氧效率，大幅增强好氧菌在水体的生化反应效率。
(6)节能性：目前市场上的增氧装置种类繁多，但摆脱不了一个共同点：动力能耗高。产生动力就必需消耗能源，如鼓风曝气增氧，机械增氧等。而本项目在节能耗电方面具有明显优势(可节能70％-90％)，具有极高的经济效益。
(7)微纳气泡发生量：多喷嘴式使微纳气泡的产生量(可调)可大幅度提高。
(8)该微纳气泡曝气器可以提供很高的气/水比，气/水比高达40％，从而大幅提高了供气能力。
(9)水流以“喷流”方式射出，使得微纳气泡在水体中迅速扩散，可净化大面积的水域。
(10)气泡曝气嘴还可以适应不同类型的泵，保持设计的灵活性。
(11)由于通水管道较大，所以不产生压力损失，且不会堵塞。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，如改变通水管道与主支管道之间的连接角度、主支管道的根数等等都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多喷嘴式射流微纳气泡曝气器，其包括多喷嘴式水泵（1）、分别与水泵（1）的各个喷嘴相连通设置的气泡曝气嘴（3），其特征在于：每个所述的气泡曝气嘴（3）包括曝气嘴本体（31）、开设在曝气嘴本体（31）内且贯穿曝气嘴本体（31）的通水管道（32）、与通水管道（32）相连通设置的空气分布管道（33），所述的通水管道（32）一端与水泵（1）的喷嘴相连接，所述的通水管道（32）的内侧壁上设置有多个用于产生空穴现象的片状叶瓣（321），所述的空气分布管道（33）包括与曝气嘴本体（31）相连通的空气引入管道（331）、与空气引入管道（331）相连通设置且开设于曝气嘴本体（31）内的多个支管道（332），每个所述的支管道（332）包括多个与通水管道（32）相连通且相垂直设置的主支管道（3321）、连通主支管道（3321）与空气引入管道（331）的副支管道（3322）。
2.根据权利要求1所述的多喷嘴式射流微纳气泡曝气器，其特征在于：每个所述的支管道（332）的主支管道（3321）以通水管道（32）轴线为中心轴呈环形阵列分布，所述的副支管道（3322）为与各个主支管道（3321）外端相连通设置的环形管道，各个副支管道（3322）之间相互连通设置。
3.根据权利要求1所述的多喷嘴式射流微纳气泡曝气器，其特征在于：所述的叶瓣（321）分两组相对地设置在通水管道（32）的内侧壁上且各组的叶瓣（321）等间距设置，两组叶瓣（321）错开设置。
4.根据权利要求2所述的多喷嘴式射流微纳气泡曝气器，其特征在于：每个所述的主支管道（3321）的直径为0.05～2mm。
5.根据权利要求1所述的多喷嘴式射流微纳气泡曝气器，其特征在于：所述的通水管道（32）的直径为5～10mm。
6.根据权利要求1所述的多喷嘴式射流微纳气泡曝气器，其特征在于：所述的气泡曝气嘴（3）中喷出的气泡直径为50～10000nm。
7.根据权利要求3所述的多喷嘴式射流微纳气泡曝气器，其特征在于：同一组的相邻两个叶瓣（321）之间的距离为4～8mm，每个叶瓣（321）的高度为1～3mm。
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