CN105668820A - 一种应用于城市生活污水处理的搅拌曝气机 - Google Patents

一种应用于城市生活污水处理的搅拌曝气机 Download PDF

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CN105668820A CN201610137577.6A CN201610137577A CN105668820A CN 105668820 A CN105668820 A CN 105668820A CN 201610137577 A CN201610137577 A CN 201610137577A CN 105668820 A CN105668820 A CN 105668820A
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陈圩净
陈华
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Abstract

本发明公开了一种应用于城市生活污水处理的搅拌曝气机，属于污水处理设备技术领域中的曝气机，其目的在于提供一种充氧效果及推流能力均较好的应用于城市生活污水处理的搅拌曝气机。其技术方案为：包括驱动电机，驱动电机的转轴的下端连接有至少两个分散盘，分散盘与转轴的轴线之间的夹角α为3°至8°，且相邻两组分散盘的倾斜方向相反；分散盘包括盘体，盘体包括起导流作用的上盘面，上盘面是以函数的函数曲线为母线绕轴线旋转一周形成的回转体；上盘面上沿上盘面的周向设置有若干渐开线导流叶片，相邻两条渐开线导流叶片之间的上盘面上沿盘体的周向均布有若干通孔。本发明适用于处理城市生活污水的搅拌曝气机。

Description

一种应用于城市生活污水处理的搅拌曝气机
技术领域
本发明属于污水处理设备技术领域，涉及一种曝气机。
背景技术
随着社会经济的发展，关于水污染的话题不断被提起，特别是地下水污染问题，人民对水污染的关切程度已达到了空前高度。
城市污水是一种常见的水污染，城市污水处理工艺一般根据城市污水的利用或排放去向并考虑水体的自然净化能力，确定污水的处理程度及相应的处理工艺，处理后的污水，无论用于工业、农业或是回灌补充地下水，都必须符合国家颁发的有关水质标准。现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理工艺。污水一级处理应用物理方法，如筛滤、沉淀等去除污水中不溶解的悬浮固体和漂浮物质。污水二级处理主要是应用生物处理方法，即通过微生物的代谢作用进行物质转化的过程，将污水中的各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质。生物处理对污水水质、水温、水中的溶氧量、pH值等有一定的要求。污水三级处理是在一、二级处理的基础上，应用混凝、过滤、离子交换、反渗透等物理、化学方法去除污水中难溶解的有机物、磷、氮等营养性物质。污水中的污染物组成非常复杂，常常需要以上几种方法组合，才能达到处理要求。
现有技术的城市生活污水处理中，其污水处理设备主要包括离心机、污泥脱水机、曝气机、微滤机、气浮机和臭氧发生器，而曝气机既是最为常见的污水处理设备。曝气机是通过散气叶轮，将“微气泡”直接注入未经处理的污水中，在混凝剂和絮凝剂的共同作用下，悬浮物发生物理絮凝和化学絮凝，从而形成大的悬浮物絮团，在气泡群的浮升作用下“絮团”浮上液面形成浮渣，利用刮渣机从水中分离；不需要清理喷嘴，不会发生阻塞现象。
申请号为201020022414.1的发明专利就公开了一种搅拌曝气机，其包含有转轴、分散盘、布气管和电机减速机，所述转轴上端套有基座，所述基座固定于池顶上，所述转轴的顶部与电机减速机的输出端相连，所述分散盘套置于转轴的下端，所述转轴的底部套有一轴承座，所述轴承座固定于池底，所述布气管设置于分散盘下方，所述布气管上开有一进气口，所述布气管管壁上开有若干布气孔，所述布气管上套有若干固定环将布气管固定于池底。该搅拌曝气机具有结构简单、安装方便且溶气效率高的特点。
申请号为201020237786.6的发明专利就公开了一种水下曝气机，包括电机、电机轴、叶轮、两端开口的曝气腔、进气管、导流筒，叶轮位于曝气腔内部，曝气腔外层设有一外筒，外筒与曝气腔壁及钢板共同围成两段封闭的环状集气腔，曝气腔壁与集气腔对应的部分遍布布气孔。所述的集气腔内曝气腔壁与外筒之间设有板面密布小孔的盘式中空状多孔破碎板。该曝气机结构简单，体积小，设备投资成本低。放置于水下，不需配备鼓风机，噪音小。设置多孔破碎片和遍布布气孔的曝气腔壁，使空气能彻底被破碎，吸气量和曝气效率显著提高，节省了电耗。
发明内容
上述两种结构的曝气机虽能实现曝气的作用，但是曝气机的充氧效果和推流效果都较差。
本发明的发明目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种充氧效果及推流能力均较好的应用于城市生活污水处理的搅拌曝气机。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种应用于城市生活污水处理的搅拌曝气机，包括驱动电机，所述驱动电机固定安装于池顶上的基座上，所述驱动电机的转轴的下端连接有至少两个分散盘，所述分散盘与转轴的轴线之间的夹角α为3°至8°，且相邻两组分散盘的倾斜方向相反；所述分散盘包括盘体，所述盘体包括起导流作用的上盘面，所述上盘面是以函数的函数曲线为母线绕轴线旋转一周形成的回转体；所述上盘面上沿上盘面的周向设置有若干渐开线导流叶片，相邻两条渐开线导流叶片之间的上盘面上沿盘体的周向均布有若干通孔。
其中，还包括两端开口的曝气筒，所述分散盘位于曝气筒内，所述曝气筒的内腔形成曝气腔；所述曝气筒外设置有集气筒，所述集气筒与曝气筒共同围城两端封闭的环状集气腔，所述曝气筒上对应集气筒的位置均布有若干曝气孔。
其中，所述集气筒与曝气筒之间还设置有多空破碎板，所述多空破碎板的板面上均布有若干小孔。
其中，还包括空气管，所述空气管的顶端伸出水面，所述空气管的底端与环状集气腔连通，且所述空气管的管路上设置有限流阀。
其中，还包括空气管，所述空气管的顶端伸出水面，所述空气管的底端与环状集气腔连通，且所述空气管的管路上设置有限流阀。
其中，所述曝气筒的端部连接有导流筒，所述导流筒包括上小下大且两端开口的筒体，所述筒体内设置有锥状导流锥，所述锥状导流锥与筒体内壁之间设置有导流板，所述导流板倾斜设置，所述导流板与筒体的轴线的夹角β为20°至30°。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，驱动电机的转轴上连接有至少两个分散盘，分散盘均倾斜安装，且相邻两组分散盘的倾斜方向相反，因而在分散盘转动时可随时改变曝气池内水流动的方向，有效增加转盘与水流纵向、横向的接触面积与接触时间，提高空气中氧气与水的溶合率，从而提高曝气机的工作效率和工作效果，且能有效提高曝气机的推流能力，曝气机的推流效果较好；分散盘盘体的上盘面是以函数的函数曲线为母线绕轴线旋转一周形成的回转体，上盘面是按照理论数据和流体力学规律设计完成的，上盘面上设置有若干渐开线导流叶片，相邻两条渐开线导流叶片之间的上盘面上沿盘体的周向均布有若干通孔，因而在分散盘转动时，水体将被渐开线导流叶片推动形成涡流，形成一股吸力，裹夹有大量气体的水体迅速通过通孔被吸入，水体吸入时被渐开线导流叶片剪切并产生激烈的碰撞，瞬间形成大量的微小气泡，并在渐开线导流叶片的搅动作用下，水体在做上下翻转的同事还做涡旋状运转，使得被吸入的气体在水中停留时间较长，增加了氧气在水体中的停留时间，提高曝气机的曝气充氧效果。
2、本发明中，分散盘外设置有曝气筒，曝气筒外设置集气筒，集气筒与曝气筒之间还设置有多空破碎板，因而渐开线导流叶片在曝气腔中高速旋转产生强大的负压震波和旋切力，将空气通过进气管吸入集气腔，进入集气腔的空气在震波和旋切力的作用下经过多孔破碎片和曝气腔壁的布气孔时空气团和空气链被切碎，再经曝气腔中高速旋转的叶轮切割、破碎、混合，使之极大程度地破碎并充分溶解于水中，最终显著提高曝气机的曝气效率。
3、本发明中，空气管的顶端伸出水面，空气管的底端与环状集气腔连通，且空气管的管路上设置有限流阀；在曝气过程中需要供氧曝气时可开启限流阀让其吸气，当水中需要缺氧或厌氧时就将限流阀关掉停止供气使叶轮在运转时在水中进行推流和搅拌，达到一机多用的目的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明另一实施例的结构示意图；
图3为本发明中分散盘的安装示意图；
图4为本发明中分散盘的结构示意图；
图5为图1、图2中A-A剖视图；
图6为图5的B-B剖视图；
其中，附图标记为：1—驱动电机、2—转轴、3—基座、4—分散盘、5—限流阀、6—空气管、7—多空破碎板、8—集气筒、9—导流筒、10—曝气筒、41—渐开线导流叶片、42—通孔、43—上盘面、91—锥状导流锥、92—导流板、93—筒体。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种应用于城市生活污水处理的搅拌曝气机，其主要用于处理城市生活污水。该搅拌曝气机包括驱动电机1，该驱动电机1横跨安装于曝气池上，曝气池的池顶上安装有基座3，而驱动电机1就安装于该基座3上，使得该驱动电机1通过基座3安装于曝气池上。该驱动电机1的转轴2的下端连接有分散盘4，使用时该分散盘4伸入曝气池内，搅拌曝气池内的污水。该驱动电机1的转轴2上连接有至少两个分散盘4，多个分散盘4沿转轴2的轴线方向依次设置。现有技术中分散盘4在安装时，分散盘4均垂直安装于转轴2上，而本申请中，分散盘4倾斜安装于转轴2上，且分散盘4与转轴2的轴线之间的夹角α为3°至8°，该夹角优选5°；该分散盘4除了倾斜设置以外，相邻两组分散盘4的倾斜方向相反，即若其中一组分散盘4向左上方倾斜，而与该分散盘4相邻的其他分散盘4将向右上方倾斜。该分散盘4包括盘体，该盘体包括上盘面43，该上盘面43主要起导流作用，且该上盘面43是以函数的函数曲线为母线绕轴线旋转一周形成的回转体；作为优选，该上盘面43是以函数，的函数曲线段为母线绕轴线旋转一周形成的回转体。分散盘4的上盘面43的盘面上设置有若干渐开线导流叶片41，若干渐开线导流叶片41在上盘面43的盘面上沿上盘面43的周向均匀设置。上盘面43的盘面上还均布有若干的通孔42，这些通孔42均匀地分布在相邻两条渐开线导流叶片41之间的上盘面43的盘面上。
分散盘4均倾斜安装，且相邻两组分散盘4的倾斜方向相反，因而在分散盘4转动时可随时改变曝气池内水流动的方向，有效增加转盘与水流纵向、横向的接触面积与接触时间，提高空气中氧气与水的溶合率，从而提高曝气机的工作效率和工作效果，且能有效提高曝气机的推流能力，曝气机的推流效果较好；分散盘4盘体的上盘面43是以函数的函数曲线为母线绕轴线旋转一周形成的回转体，上盘面43是按照理论数据和流体力学规律设计完成的，上盘面43上设置有若干渐开线导流叶片41，相邻两条渐开线导流叶片41之间的上盘面43上沿盘体的周向均布有若干通孔42，因而在分散盘4转动时，水体将被渐开线导流叶片41推动形成涡流，形成一股吸力，裹夹有大量气体的水体迅速通过通孔42被吸入，水体吸入时被渐开线导流叶片41剪切并产生激烈的碰撞，瞬间形成大量的微小气泡，并在渐开线导流叶片41的搅动作用下，水体在做上下翻转的同事还做涡旋状运转，使得被吸入的气体在水中停留时间较长，增加了氧气在水体中的停留时间，提高曝气机的曝气充氧效果。
为了提高该曝气机的曝气充氧效果，该曝气机还包括曝气筒10，曝气筒10的两端为开口，曝气筒10的内腔形成曝气腔，分散盘4位于报曝气筒10内的曝气腔内，转动的转轴2可通过分散盘4带动曝气筒10内的水流动，使曝气筒10内的水、气混合更加充分。曝气筒10外还设置有集气筒8，集气筒8套设在曝气筒10外，因而由集气筒8与曝气筒10共同围城两端封闭的环状集气腔。
曝气筒10外还设置有集气筒8，集气筒8套设在曝气筒10外，因而集气筒8与曝气筒10共同围城两端封闭的环状集气腔。此外，曝气筒10上对应集气筒8的位置还均布有若干的曝气孔，进入环状集气腔的气体可通过曝气孔进去曝气腔内，实现曝气充氧的目的。
作为优选方案，集气筒8与曝气筒10之间还设置有多空破碎板7，多空破碎板7的板面上均布有若干小孔。分散盘4外设置有曝气筒10，曝气筒10外设置集气筒8，集气筒8与曝气筒10之间还设置有多空破碎板7，因而渐开线导流叶片41在曝气腔中高速旋转产生强大的负压震波和旋切力，将空气通过进气管吸入集气腔，进入集气腔的空气在震波和旋切力的作用下经过多孔破碎片和曝气腔壁的布气孔时空气团和空气链被切碎，再经曝气腔中高速旋转的叶轮切割、破碎、混合，使之极大程度地破碎并充分溶解于水中，最终显著提高曝气机的曝气效率。
为了扩大曝气机的适用范围，该曝气机还包括空气管6，该空气管6的顶端伸出水面，该空气管6的底端与环状集气腔连通，因而外部空气可通过空气管6进入环状集气腔内并最终进入曝气腔。在空气管6的管路上设置有限流阀5。空气管6的顶端伸出水面，空气管6的底端与环状集气腔连通，且空气管6的管路上设置有限流阀5；在曝气过程中需要供氧曝气时可开启限流阀5让其吸气，当水中需要缺氧或厌氧时就将限流阀5关掉停止供气使叶轮在运转时在水中进行推流和搅拌，达到一机多用的目的。
此外，曝气筒10的端部还连接有导流筒9，导流筒9包括上小下大且两端开口的筒体93，在筒体93内还设置有锥状导流锥91，锥状导流锥91与筒体93内壁之间设置有导流板92，导流板92倾斜设置，导流板92与筒体93的轴线的夹角β为20°至30°。经分散盘4推送入导流筒9内的水、气将经由倾斜设置的导流板92推流、搅拌，使水、气充分混合，从而提高曝气机的曝气效率，提高曝气机的推流能力。
实施例1
一种应用于城市生活污水处理的搅拌曝气机，包括驱动电机1，所述驱动电机1固定安装于池顶上的基座3上，所述驱动电机1的转轴2的下端连接有至少两个分散盘4，所述分散盘4与转轴2的轴线之间的夹角α为3°至8°，且相邻两组分散盘4的倾斜方向相反；所述分散盘4包括盘体，所述盘体包括起导流作用的上盘面43，所述上盘面43是以函数的函数曲线为母线绕轴线旋转一周形成的回转体；所述上盘面43上沿上盘面43的周向设置有若干渐开线导流叶片41，相邻两条渐开线导流叶片41之间的上盘面43上沿盘体的周向均布有若干通孔42。
实施例2
一种应用于城市生活污水处理的搅拌曝气机，包括驱动电机1，所述驱动电机1固定安装于池顶上的基座3上，所述驱动电机1的转轴2的下端连接有至少两个分散盘4，所述分散盘4与转轴2的轴线之间的夹角α为3°至8°，且相邻两组分散盘4的倾斜方向相反；所述分散盘4包括盘体，所述盘体包括起导流作用的上盘面43，所述上盘面43是以函数的函数曲线为母线绕轴线旋转一周形成的回转体；所述上盘面43上沿上盘面43的周向设置有若干渐开线导流叶片41，相邻两条渐开线导流叶片41之间的上盘面43上沿盘体的周向均布有若干通孔42。
其中，还包括两端开口的曝气筒10，所述分散盘4位于曝气筒10内，所述曝气筒10的内腔形成曝气腔；所述曝气筒10外设置有集气筒8，所述集气筒8与曝气筒10共同围城两端封闭的环状集气腔，所述曝气筒10上对应集气筒8的位置均布有若干曝气孔。
实施例3
一种应用于城市生活污水处理的搅拌曝气机，包括驱动电机1，所述驱动电机1固定安装于池顶上的基座3上，所述驱动电机1的转轴2的下端连接有至少两个分散盘4，所述分散盘4与转轴2的轴线之间的夹角α为3°至8°，且相邻两组分散盘4的倾斜方向相反；所述分散盘4包括盘体，所述盘体包括起导流作用的上盘面43，所述上盘面43是以函数的函数曲线为母线绕轴线旋转一周形成的回转体；所述上盘面43上沿上盘面43的周向设置有若干渐开线导流叶片41，相邻两条渐开线导流叶片41之间的上盘面43上沿盘体的周向均布有若干通孔42。
其中，还包括两端开口的曝气筒10，所述分散盘4位于曝气筒10内，所述曝气筒10的内腔形成曝气腔；所述曝气筒10外设置有集气筒8，所述集气筒8与曝气筒10共同围城两端封闭的环状集气腔，所述曝气筒10上对应集气筒8的位置均布有若干曝气孔。
其中，所述集气筒8与曝气筒10之间还设置有多空破碎板7，所述多空破碎板7的板面上均布有若干小孔。
实施例4
一种应用于城市生活污水处理的搅拌曝气机，包括驱动电机1，所述驱动电机1固定安装于池顶上的基座3上，所述驱动电机1的转轴2的下端连接有至少两个分散盘4，所述分散盘4与转轴2的轴线之间的夹角α为3°至8°，且相邻两组分散盘4的倾斜方向相反；所述分散盘4包括盘体，所述盘体包括起导流作用的上盘面43，所述上盘面43是以函数的函数曲线为母线绕轴线旋转一周形成的回转体；所述上盘面43上沿上盘面43的周向设置有若干渐开线导流叶片41，相邻两条渐开线导流叶片41之间的上盘面43上沿盘体的周向均布有若干通孔42。
其中，还包括两端开口的曝气筒10，所述分散盘4位于曝气筒10内，所述曝气筒10的内腔形成曝气腔；所述曝气筒10外设置有集气筒8，所述集气筒8与曝气筒10共同围城两端封闭的环状集气腔，所述曝气筒10上对应集气筒8的位置均布有若干曝气孔。
其中，所述集气筒8与曝气筒10之间还设置有多空破碎板7，所述多空破碎板7的板面上均布有若干小孔。
其中，还包括空气管6，所述空气管6的顶端伸出水面，所述空气管6的底端与环状集气腔连通，且所述空气管6的管路上设置有限流阀5。
实施例5
一种应用于城市生活污水处理的搅拌曝气机，包括驱动电机1，所述驱动电机1固定安装于池顶上的基座3上，所述驱动电机1的转轴2的下端连接有至少两个分散盘4，所述分散盘4与转轴2的轴线之间的夹角α为3°至8°，且相邻两组分散盘4的倾斜方向相反；所述分散盘4包括盘体，所述盘体包括起导流作用的上盘面43，所述上盘面43是以函数的函数曲线为母线绕轴线旋转一周形成的回转体；所述上盘面43上沿上盘面43的周向设置有若干渐开线导流叶片41，相邻两条渐开线导流叶片41之间的上盘面43上沿盘体的周向均布有若干通孔42。
其中，还包括两端开口的曝气筒10，所述分散盘4位于曝气筒10内，所述曝气筒10的内腔形成曝气腔；所述曝气筒10外设置有集气筒8，所述集气筒8与曝气筒10共同围城两端封闭的环状集气腔，所述曝气筒10上对应集气筒8的位置均布有若干曝气孔。
其中，还包括空气管6，所述空气管6的顶端伸出水面，所述空气管6的底端与环状集气腔连通，且所述空气管6的管路上设置有限流阀5。
实施例6
在实施例2、实施例3、实施例4或实施例5的基础上，所述曝气筒10的端部连接有导流筒9，所述导流筒9包括上小下大且两端开口的筒体93，所述筒体93内设置有锥状导流锥91，所述锥状导流锥91与筒体93内壁之间设置有导流板92，所述导流板92倾斜设置，所述导流板92与筒体93的轴线的夹角β为20°至30°。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种应用于城市生活污水处理的搅拌曝气机，包括驱动电机（1），所述驱动电机（1）固定安装于池顶上的基座（3）上，其特征在于：所述驱动电机（1）的转轴（2）的下端连接有至少两个分散盘（4），所述分散盘（4）与转轴（2）的轴线之间的夹角α为3°至8°，且相邻两组分散盘（4）的倾斜方向相反；所述分散盘（4）包括盘体，所述盘体包括起导流作用的上盘面（43），所述上盘面（43）是以函数的函数曲线为母线绕轴线旋转一周形成的回转体；所述上盘面（43）上沿上盘面（43）的周向设置有若干渐开线导流叶片（41），相邻两条渐开线导流叶片（41）之间的上盘面（43）上沿盘体的周向均布有若干通孔（42）。
2.如权利要求1所述的一种应用于城市生活污水处理的搅拌曝气机，其特征在于：还包括两端开口的曝气筒（10），所述分散盘（4）位于曝气筒（10）内，所述曝气筒（10）的内腔形成曝气腔；所述曝气筒（10）外设置有集气筒（8），所述集气筒（8）与曝气筒（10）共同围城两端封闭的环状集气腔，所述曝气筒（10）上对应集气筒（8）的位置均布有若干曝气孔。
3.如权利要求2所述的一种应用于城市生活污水处理的搅拌曝气机，其特征在于：所述集气筒（8）与曝气筒（10）之间还设置有多空破碎板（7），所述多空破碎板（7）的板面上均布有若干小孔。
4.如权利要求3所述的一种应用于城市生活污水处理的搅拌曝气机，其特征在于：还包括空气管（6），所述空气管（6）的顶端伸出水面，所述空气管（6）的底端与环状集气腔连通，且所述空气管（6）的管路上设置有限流阀（5）。
5.如权利要求2所述的一种应用于城市生活污水处理的搅拌曝气机，其特征在于：还包括空气管（6），所述空气管（6）的顶端伸出水面，所述空气管（6）的底端与环状集气腔连通，且所述空气管（6）的管路上设置有限流阀（5）。
6.如权利要求2至5中任一所述的一种应用于城市生活污水处理的搅拌曝气机，其特征在于：所述曝气筒（10）的端部连接有导流筒（9），所述导流筒（9）包括上小下大且两端开口的筒体（93），所述筒体（93）内设置有锥状导流锥（91），所述锥状导流锥（91）与筒体（93）内壁之间设置有导流板（92），所述导流板（92）倾斜设置，所述导流板（92）与筒体（93）的轴线的夹角β为20°至30°。
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CN107364957A (zh) * 2017-08-08 2017-11-21 凌志环保股份有限公司 一种倒伞型曝气机
CN107381793A (zh) * 2017-08-08 2017-11-24 凌志环保股份有限公司 一种转刷曝气器

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