CN106587400A - 一种盘式膜片曝气器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种盘式膜片曝气器，包括螺旋压盖、膜片、底座，膜片设置在螺旋压盖与底座之间，膜片与底座之间还设有导流支托板，导流支托板与底座之间设置孔阀合一的止回阀，底座上设置有滤罩，底座的下方还设有倒马鞍形楔板，膜片上设有多个开孔，导流支托板的四周边缘处设有通孔；底座由底盘与马鞍形支架组成，底盘与马鞍形支架上均开有孔，底盘通过中空螺栓固定连接到马鞍形支架上，底盘内设有内螺纹与螺旋压盖外的外螺纹相适配，底盘外设有外螺纹；滤罩下端开口处的内壁上设有内螺纹与底盘外的外螺纹相适配，滤罩螺纹连接在底盘上。本发明不易堵塞，有效防止水体倒流，有效曝气面积大，强度高，使用寿命长，密封性能好。

Description

一种盘式膜片曝气器

技术领域

本发明涉及一种曝气器，尤其涉及一种盘式膜片曝气器。

背景技术

曝气器是给排水曝气充氧的必备设备，按使用方法可分为表面曝气器和水下曝气器，水下曝气器主要有微孔曝气器和射流曝气器。其中盘式膜片曝气器属于微孔曝气器中的一种，盘式膜片式曝气器是80年代研制的最新型曝气装置，该装置曝气气泡直径小，气液界面直径小，气液界面积大，气泡扩散均匀，不会产生孔眼堵塞，耐腐蚀性强，比常规产品固定螺旋曝气器，散流曝气器和穿孔管曝气器能耗降低40%，或增加污水处理量40%。特别适用于城市污水和大型工厂新建扩建和老曝气池改造，且曝气池可间歇运行，但通过多年的运行出现了一些难以解决的不足。如：膜片脱落、膜片撕裂、膜片打不开、污泥进入支气管等问题。

此外，传统的盘式曝气器，膜片上对应于空气通过托板送入的地方开有小孔，容易在曝气时发生倒流的现象，使设备受到损害，其次是曝气器的抗浮问题，曝气器中的底座一般则是通过胶粘或溶焊的方式固定到管子上，胶粘或溶焊非常费力，由于污水处理厂的水质复杂，腐蚀性较大，容易将胶粘或溶焊材料腐蚀掉从而引起曝气器与空气主管的连接滑动，同时还存在与供气口不易对准的问题，造成曝气器固力不足造成上浮事故，以上缺陷会直接导致曝气器耗费了大量的功率，曝气的效率低，局部供氧不足，处理效能低，最终导致污水处理厂运行成本高且不能正常运行，给人们的生活带来诸多不便，由此一种能克服以上缺陷的盘式膜片曝气器成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种不易堵塞，有效防止水体倒流，有效曝气面积大，强度高，使用寿命长，密封性能好的盘式膜片曝气器。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种盘式膜片曝气器，包括螺旋压盖、膜片、底座，膜片设置在所述螺旋压盖与底座之间，膜片与底座之间还设有导流支托板，导流支托板与底座之间设置孔阀合一的止回阀，底座上设置有滤罩，滤罩可为圆筒形或圆锥形，底座的下方还设有倒马鞍形楔板，其中：

膜片上设有多个开孔，开孔为条形微孔，导流支托板的四周边缘处均匀设有通孔；

底座由上端开口的圆筒形底盘与马鞍形支架组成，底盘与马鞍形支架上均开有孔，底盘通过中空螺栓固定连接到马鞍形支架上，底盘内设有内螺纹与螺旋压盖外的外螺纹相适配，底盘外设有外螺纹；

滤罩下端开口处的内壁上设有内螺纹与底盘外的外螺纹相适配，滤罩螺纹连接在底盘上；

所述马鞍形支架与倒马鞍形楔板相配套连接在通气管道上，通气管道与马鞍形支架之间设有O形密封圈。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述盘式膜片曝气器，膜片上的条形微孔呈同心圆分布且由膜片周边向中心逐渐减少。

前述盘式膜片曝气器，滤罩的直径大于底座上底盘的直径，相邻两个曝气器排布时，两个滤罩之间有一定的间隙，所选滤罩的直径不妨碍曝气器的正常使用。

前述的盘式膜片曝气器，其中膜片、止回阀、O形密封圈的材料均为复合聚丙烯材料，包括聚丙烯基体和增强度体系，聚丙烯基体的重量份的组分包括：聚丙烯树脂：85-87份，3-羟基丙腈：5-7份，邻甲基对苯二酚：0.7-0.9份，成核剂：1.6-1.8份，抗氧剂：2.1-2.3份，润滑剂：0.2-0.4份，填料：7.5-7.7份；增强度体系的加入量为聚丙烯基体重量的6-7%；增强度体系的重量份的组分构成为：纳米二氧化硅：13.7-13.9份，乙氧基化烷基胺：35-37份，甲基含氢硅油：71-73份，聚磷酸铵：1.5-1.7份，短切玻璃纤维：5.7-5.9份，气相法白炭黑：3.5-3.7份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷：3-5份，增韧剂：2.7-2.9份，活性稀释剂：2.5-2.7份，相容剂：1.5-1.7份，偶联剂：1.1-1.3份，流平剂：1.5-1.7份；纳米二氧化硅的粒径为20-30nm。

前述的盘式膜片曝气器，其中成核剂为二氧化硅、碳酸钙、碳黑、石墨、滑石粉、无机氧化物的一种或一种以上混合物；抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂300、抗氧剂168、抗氧剂1076 的一种或一种以上混合物；润滑剂为润滑剂EDS、润滑剂MB50-002、润滑剂LYSI-100的一种或一种以上混合物；填料为碳黑、石墨、氢氧化镁的一种或一种以上混合。

前述的盘式膜片曝气器，其中增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、氯化聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一种或一种以上混合物；活性稀释剂为烷基缩水甘油醚、辛葵酸缩水甘油酯、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甲苯缩水甘油醚、蓖麻油多缩水甘油醚中的一种或一种以上混合物；相容剂为马来酸酐接枝改性聚丙烯；偶联剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷偶联剂、甲基乙烯基二氯硅烷偶联剂、甲基三丁酮肟基硅烷偶联剂中的一种或一种以上混合物；流平剂为异佛尔酮、二丙酮醇、氟改性丙烯酸、磷酸酯改性丙烯酸、丙烯酸、聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷、有机改性聚硅氧烷中的一种或一种以上混合物。

本发明的有益效果是：

本发明膜片上开条形微孔，条形微孔呈同心圆分布且由膜片周边向中心逐渐减少，在满足曝气量的前提下，增大了有效曝气面积。

本发明中采用导流支托板来支撑膜片且导流支托板的四周边缘处均匀设有通孔，曝气时使得通气管道内的气经导流支托板缓冲后从四周边缘处的通孔均匀的传到膜片，再通过膜片上的微孔溢出保证形成小气泡在1-3mm，大小均匀。

本发明中底盘采用中空螺栓连接固定到马鞍形支架上，中空螺栓一方面起到固定的作用，另一方面也是向曝气器供气的通道，节省了器材的成本。

本发明采用孔阀合一的止回阀，止回阀中的孔会造成压力损失，却使整个系统中的曝气器内的气流达到平衡。止回阀可以有效阻止水倒流进入通气管道，减小了曝气阻力，进而减少动力的损耗，提高了曝气的效果同时提高了曝气器的使用寿命。

本发明的底座上螺纹连接有滤罩，组装拆卸方便，曝气时可以阻止颗粒大的悬浮物或是袋子堵塞膜片上的微孔，停止曝气后，避免水中污泥沉淀积聚在膜片上增加再次曝气时的阻力，延长了曝气器的使用寿命。

本发明曝气器不用胶粘或溶焊固定到官道上，通过底座上的马鞍形支架与倒马鞍形楔板相互配合借助机械力而牢牢的紧固在一起。避免由于水质复杂，腐蚀性较大，容易将胶粘或溶焊材料腐蚀掉从而引起曝气器与通气管道连接滑动，曝气器固力不足造成上浮事故。

本发明在通气管道与马鞍形支架之间设有O形密封圈，使曝气器与通气管道紧密结合，不会产生漏气进水的现象，同时也减小了马鞍形支架与通气管道之间的摩擦，延长曝气器的使用寿命。

本发明膜片、止回阀、O形密封圈的材料均为复合聚丙烯材料均，提高了材料的强度，抗冲击性能、强度和力学性能以及热稳定性均较优。另外，实验结果显示，本发明增强度体系的加入还能有效改善膜片、止回阀、O形密封圈的的的耐高温性能，使其可耐200-250℃的高温；还能有效提高膜片、止回阀、O形密封圈的的阻燃性能，能使极限氧指数从现有聚丙烯的17%左右提升至本发明的29%左右，且燃烧时烟量小，环境友好，获得了意想不到的技术效果。综上所述，本发明通的膜片、止回阀、O形密封圈的采用复合聚丙烯材料，会加入增强度体系，可以提高密封圈的抗冲击性能、强度、耐高温性能、阻燃性能、力学性能、热稳定性能。另外，本发明的膜片、止回阀、O形密封圈对市政污水和大多数工业污水化学抗蚀性高，同时降低了膜片老化的速度；止回阀对大多数无机化学物，矿物酸，碱及低分子量醇，酮具和酚类有抗蚀性；O形密封圈耐磨性，耐腐蚀性更强，延长了整个曝气器的使用寿命。

本发明结构简单，组装拆卸方便，不易堵塞，有效防止水体倒流，有效曝气面积大，强度高，使用寿命长，密封性能好。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图中：1、滤罩，2、膜片，3、螺旋压盖，4、导流支托板，5、通孔，6、底盘，7、止回阀，8、马鞍形支架，9、O形密封圈，10、中空螺栓，11、通气管道，12、倒马鞍形楔板。

具体实施方式

下面结合附图1和附图2，对本发明做进一步的详细说明：

实施例1

本实施例提供的一种盘式膜片曝气器，结构如图1和图2所示，包括螺旋压盖3、膜片2、底座，膜片2设置在螺旋压盖3与底座之间，膜片2与底座之间还设有支撑膜片2的导流支托板4，导流支托板4的四周边缘处均匀设有通孔5，导流支托板4与底座之间设置孔阀合一的止回阀7，底座上设置有滤罩1，底座的下方还设有倒马鞍形楔板12，其中：膜片2上设有多个开孔，开孔为条形微孔； 底座由上端开口的圆筒形底盘6与马鞍形支架8组成，底盘6与马鞍形支架8上均开有孔，底盘6通过中空螺栓10穿过底盘6与马鞍形支架8上的孔固定连接到马鞍形支架8上，最终连接到通气管道11上的螺母中，底盘6内设有内螺纹与螺旋压盖3外的外螺纹相适配，螺旋压盖3旋进底盘6中同时将膜片2、导流支托板4也固定在底盘6中，底盘6外设有外螺纹；滤罩1下端开口处的内壁上设有内螺纹与底盘6外的外螺纹相适配，滤罩1螺纹连接在底盘6上。

在本实施例中：马鞍形支架8的两端向外90°弯折有插片，倒马鞍形楔板12的两端向内负90°弯折出插槽，马鞍形支架8的插片插到倒马鞍形楔板12的插槽中相配套连接在通气管道11上，通气管道11与马鞍形支架8之间设有O形密封圈9。

在本实施例中：膜片2上的条形微孔呈同心圆分布上下交错且由膜片2周边向中心逐渐减少。

在本实施例中：止回阀7、中空螺栓10、O形密封圈9以及通气管道11上出气口的中心线在同垂直面上。

在本实施例中：滤罩1的直径大于底座上底盘6的直径，相邻两个曝气器排布时，两个滤罩1之间有一定的间隙，所选滤罩1的直径不妨碍曝气器的正常使用。

具体实施时，将曝气器通过底座中的马鞍形支架8与倒马鞍形楔板12相互配套固定连接在通气管道11上，曝气工作时，压力空气通过供气通气管道11的出气口往上通过中空螺栓10到达止回阀7，然后传至导流支托板4，压力空气从导流支托板4四周边缘的通孔5逸到膜片2与导流支托板4之间膜片2鼓起，最后通过膜片2上的条形微孔溢出1-3mm的小气泡，在停止曝气时，压力空气的撤出导致膜片2会迅速贴合在导流支托板4上，由于吸力的作用，曝气器周围的悬浮物、污泥等会吸附在膜片2上方的滤罩1上，待再次曝气时由于冲力的作用悬浮物、污泥等会脱离滤罩1，以此循环工作，不会产生堵塞现象。

本实施例的盘式膜片曝气器，其中膜片、止回阀、O形密封圈的材料均为复合聚丙烯材料，包括聚丙烯基体和增强度体系，聚丙烯基体的重量份的组分包括：聚丙烯树脂：85份，3-羟基丙腈：5份，邻甲基对苯二酚：0.7份，成核剂：1.6份，抗氧剂：2.1份，润滑剂：0.2份，填料：7.5份；增强度体系的加入量为聚丙烯基体重量的6%；增强度体系的重量份的组分构成为：纳米二氧化硅：13.7份，乙氧基化烷基胺：35份，甲基含氢硅油：71份，聚磷酸铵：1.5份，短切玻璃纤维：5.7份，气相法白炭黑：3.5份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷：3份，增韧剂：2.7份，活性稀释剂：2.5份，相容剂：1.5份，偶联剂：1.1份，流平剂：1.5份；纳米二氧化硅的粒径为20nm。其中成核剂为二氧化硅、碳酸钙、碳黑、石墨、滑石粉、无机氧化物的一种或一种以上混合物；抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂300、抗氧剂168、抗氧剂1076 的一种或一种以上混合物；润滑剂为润滑剂EDS、润滑剂MB50-002、润滑剂LYSI-100 的一种或一种以上混合物；填料为碳黑、石墨、氢氧化镁的一种或一种以上混合。增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、氯化聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一种或一种以上混合物；活性稀释剂为烷基缩水甘油醚、辛葵酸缩水甘油酯、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甲苯缩水甘油醚、蓖麻油多缩水甘油醚中的一种或一种以上混合物；相容剂为马来酸酐接枝改性聚丙烯；偶联剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷偶联剂、甲基乙烯基二氯硅烷偶联剂、甲基三丁酮肟基硅烷偶联剂中的一种或一种以上混合物；流平剂为异佛尔酮、二丙酮醇、氟改性丙烯酸、磷酸酯改性丙烯酸、丙烯酸、聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷、有机改性聚硅氧烷中的一种或一种以上混合物。

实施例2

本实施例与实施例1的结构相同，区别在于：本实施例的盘式膜片曝气器，其中膜片、止回阀、O形密封圈的材料均为复合聚丙烯材料，包括聚丙烯基体和增强度体系，聚丙烯基体的重量份的组分包括：聚丙烯树脂：86份，3-羟基丙腈：6份，邻甲基对苯二酚：0.8份，成核剂：1.7份，抗氧剂：2.2份，润滑剂：0.3份，填料：7.6份；增强度体系的加入量为聚丙烯基体重量的6.5%；增强度体系的重量份的组分构成为：纳米二氧化硅：13.8份，乙氧基化烷基胺：36份，甲基含氢硅油：72份，聚磷酸铵：1.6份，短切玻璃纤维：5.8份，气相法白炭黑：3.6份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷：4份，增韧剂：2.8份，活性稀释剂：2.6份，相容剂：1.6份，偶联剂：1.2份，流平剂：1.6份；纳米二氧化硅的粒径为25nm。其中成核剂为二氧化硅、碳酸钙、碳黑、石墨、滑石粉、无机氧化物的一种或一种以上混合物；抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂300、抗氧剂168、抗氧剂1076 的一种或一种以上混合物；润滑剂为润滑剂EDS、润滑剂MB50-002、润滑剂LYSI-100 的一种或一种以上混合物；填料为碳黑、石墨、氢氧化镁的一种或一种以上混合。增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、氯化聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一种或一种以上混合物；活性稀释剂为烷基缩水甘油醚、辛葵酸缩水甘油酯、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甲苯缩水甘油醚、蓖麻油多缩水甘油醚中的一种或一种以上混合物；相容剂为马来酸酐接枝改性聚丙烯；偶联剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷偶联剂、甲基乙烯基二氯硅烷偶联剂、甲基三丁酮肟基硅烷偶联剂中的一种或一种以上混合物；流平剂为异佛尔酮、二丙酮醇、氟改性丙烯酸、磷酸酯改性丙烯酸、丙烯酸、聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷、有机改性聚硅氧烷中的一种或一种以上混合物。

实施例3

本实施例与实施例1的结构相同，区别在于：本实施例的盘式膜片曝气器，其中膜片、止回阀、O形密封圈的材料均为复合聚丙烯材料，包括聚丙烯基体和增强度体系，聚丙烯基体的重量份的组分包括：聚丙烯树脂：87份，3-羟基丙腈：7份，邻甲基对苯二酚：0.9份，成核剂：1.8份，抗氧剂：2.3份，润滑剂：0.4份，填料：7.7份；增强度体系的加入量为聚丙烯基体重量的7%；增强度体系的重量份的组分构成为：纳米二氧化硅：13.9份，乙氧基化烷基胺：37份，甲基含氢硅油：73份，聚磷酸铵：1.7份，短切玻璃纤维：5.9份，气相法白炭黑：3.7份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷： 5份，增韧剂：2.9份，活性稀释剂：2.7份，相容剂：1.7份，偶联剂：1.3份，流平剂：1.7份；纳米二氧化硅的粒径为30nm。其中成核剂为二氧化硅、碳酸钙、碳黑、石墨、滑石粉、无机氧化物的一种或一种以上混合物；抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂300、抗氧剂168、抗氧剂1076 的一种或一种以上混合物；润滑剂为润滑剂EDS、润滑剂MB50-002、润滑剂LYSI-100 的一种或一种以上混合物；填料为碳黑、石墨、氢氧化镁的一种或一种以上混合。增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、氯化聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一种或一种以上混合物；活性稀释剂为烷基缩水甘油醚、辛葵酸缩水甘油酯、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甲苯缩水甘油醚、蓖麻油多缩水甘油醚中的一种或一种以上混合物；相容剂为马来酸酐接枝改性聚丙烯；偶联剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷偶联剂、甲基乙烯基二氯硅烷偶联剂、甲基三丁酮肟基硅烷偶联剂中的一种或一种以上混合物；流平剂为异佛尔酮、二丙酮醇、氟改性丙烯酸、磷酸酯改性丙烯酸、丙烯酸、聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷、有机改性聚硅氧烷中的一种或一种以上混合物。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种盘式膜片曝气器，包括螺旋压盖、膜片、底座，所述膜片设置在所述螺旋压盖与底座之间，其特征在于：所述膜片与底座之间还设有导流支托板，所述导流支托板与底座之间设置孔阀合一的止回阀，所述底座上设置有滤罩，底座的下方还设有倒马鞍形楔板，其中：

所述膜片上设有多个开孔，开孔为条形微孔，所述导流支托板的四周边缘处均匀设有通孔；

所述底座由上端开口的圆筒形底盘与马鞍形支架组成，底盘与马鞍形支架上均开有孔，所述底盘通过中空螺栓固定连接到马鞍形支架上，所述底盘内设有内螺纹与螺旋压盖外的外螺纹相适配，底盘外设有外螺纹；

所述滤罩下端开口处的内壁上设有内螺纹与底盘外的外螺纹相适配，滤罩螺纹连接在底盘上；

所述马鞍形支架与倒马鞍形楔板相配套连接在通气管道上，通气管道与马鞍形支架之间设有O形密封圈。

2.根据权利要求1所述的盘式膜片曝气器，其特征在于：所述膜片上的条形微孔呈同心圆分布且由膜片周边向中心逐渐减少。

3.根据权利要求1所述的盘式膜片曝气器，其特征在于：所述滤罩的直径大于底座上底盘的直径。

4.根据权利要求1或2或3所述的盘式膜片曝气器，其特征在于：所述膜片、止回阀、O形密封圈的材料均为复合聚丙烯材料，包括聚丙烯基体和增强度体系，所述聚丙烯基体的重量份的组分包括：聚丙烯树脂：85-87份，3-羟基丙腈：5-7份，邻甲基对苯二酚：0.7-0.9份，成核剂：1.6-1.8份，抗氧剂：2.1-2.3份，润滑剂：0.2-0.4份，填料：7.5-7.7份；所述增强度体系的加入量为所述聚丙烯基体重量的6-7%；所述增强度体系的重量份的组分构成为：纳米二氧化硅：13.7-13.9份，乙氧基化烷基胺：35-37份，甲基含氢硅油：71-73份，聚磷酸铵：1.5-1.7份，短切玻璃纤维：5.7-5.9份，气相法白炭黑：3.5-3.7份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷：3-5份，增韧剂：2.7-2.9份，活性稀释剂：2.5-2.7份，相容剂：1.5-1.7份，偶联剂：1.1-1.3份，流平剂：1.5-1.7份；所述的纳米二氧化硅的粒径为20-30nm。

5.根据权利要求4所述的盘式膜片曝气器，其特征在于：所述成核剂为二氧化硅、碳酸钙、碳黑、石墨、滑石粉、无机氧化物的一种或一种以上混合物；所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂300、抗氧剂168、抗氧剂1076 的一种或一种以上混合物；所述的润滑剂为润滑剂EDS、润滑剂MB50-002、润滑剂LYSI-100 的一种或一种以上混合物；所述填料为碳黑、石墨、氢氧化镁的一种或一种以上混合。

6.根据权利要求4所述的盘式膜片曝气器，其特征在于：所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、氯化聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一种或一种以上混合物；所述活性稀释剂为烷基缩水甘油醚、辛葵酸缩水甘油酯、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甲苯缩水甘油醚、蓖麻油多缩水甘油醚中的一种或一种以上混合物；所述相容剂为马来酸酐接枝改性聚丙烯；所述偶联剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷偶联剂、甲基乙烯基二氯硅烷偶联剂、甲基三丁酮肟基硅烷偶联剂中的一种或一种以上混合物；所述流平剂为异佛尔酮、二丙酮醇、氟改性丙烯酸、磷酸酯改性丙烯酸、丙烯酸、聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷、有机改性聚硅氧烷中的一种或一种以上混合物。