CN106673223A - 基于湍动微气泡的曝气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及污水处理设备技术领域，公开了一种基于湍动微气泡的曝气装置，包括转轴，所述转轴为两端封闭的空心轴，所述转轴左端通过活动转接口连接有进气管，所述转轴转动时，进气管保持静止，所述进气管端部连接有空气压缩机，所述进气管与转轴内部空心区连通，所述转轴上通过套筒固定设置有叶片，所述叶片为空心叶片，且其空心区域与转轴的空心区域连通，所述叶片上密集开设有与其外部连通的微孔，所述转轴右端与电机连接，所述电机可带动转轴转动。本发明操作简单，成本低廉，能够保证充足的氧气融进水中，大大的减少了曝气耗费，且具有极高处理效果。

Description

基于湍动微气泡的曝气装置
技术领域
本发明涉及污水处理设备技术领域，特别涉及一种基于湍动微气泡的曝气装置。
背景技术
自1912年英国的克拉克和盖奇发现，对污水长时间曝气会产生污泥，同时水质得到明显改善，活性污泥法就和废水处理紧密联系起来。美国约有废水处理厂18000座，其中84%为二级生物处理厂；英国共有处理厂约300座，几乎全是二级生物处理厂；日本有城市废水处理厂630座，村镇废水处理厂2000座，其中二级处理厂和高级处理厂占98%左右；瑞典人口不足千万，但却有1540座城市废水处理厂，其中91%为二级生物处理厂。在发达国家普遍采用的二级生物处理流程中尤以活性污泥法的应用最广。
传统废水曝气一般有两种基本方法，（1）利用浸没式多孔扩散器或空气喷嘴将空气或纯氧充入废水中即鼓风曝气。（2）利用机械设备搅动废水使大气中的空气溶解于废水中，即机械曝气。这两种方法的一个基本要素就是溶解氧，没有充足的溶解氧，好氧微生物就不能发挥氧化分解作用。溶解氧多少限制了曝气技术的处理能力，而在一个典型的污水处理厂，曝气耗费往往占运行费用的60-80%。传统的曝气设备效率过低，曝气池运行的控制不佳都会使系统发生异常，因此曝气的好坏决定了处理污水所需能耗和处理效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种操作简单，成本低廉，能够保证充足的氧气融进水中，大大的减少了曝气耗费，且具有极高处理效果的曝气装置。
本发明采用的技术方案如下：基于湍动微气泡的曝气装置，包括转轴，所述转轴为两端封闭的空心轴，所述转轴左端通过活动转接口连接有进气管，所述转轴转动时，进气管保持静止，所述进气管端部连接有空气压缩机，所述进气管与转轴内部空心区连通，所述转轴上通过套筒固定设置有叶片，所述叶片为空心叶片，且其空心区域与转轴的空心区域连通，所述叶片上密集开设有与其外部连通的微孔，所述转轴右端与电机连接，所述电机可带动转轴转动。
本发明所述的基于湍动微气泡的曝气装置，所述叶片的空心区域延伸至套筒内侧，在套筒内壁形成一个开口，在所述开口对应的转轴上开设有通气孔，进而使得叶片的空心区域与转轴的空心区域连通。
本发明所述的基于湍动微气泡的曝气装置，所述微孔设置于所述叶片的各面，所述微孔孔径范围为0.01～0.05mm。
本发明所述的基于湍动微气泡的曝气装置，同个所述套筒沿其圆周面均匀设置四片叶片。
本发明所述的基于湍动微气泡的曝气装置，所述转轴上等间距设置有四个套筒，所述套筒与转轴采用过盈配合，所述套筒通过螺栓固定连接于所述转轴上。
本发明所述的基于湍动微气泡的曝气装置，所述进气管上设置有进气控制阀。
本发明所述的基于湍动微气泡的曝气装置，还包括容器本体，所述转轴可转动地安装于容器本体内部，所述叶片位于容器本体内部，所述容器本体上设置有进水管和出水管。
本发明所述的基于湍动微气泡的曝气装置，所述进气管上设置有进气控制阀，所述进水管上设置有单向阀，所述出水管上设置有出水控制阀，所述容器底部设置有支架。
本发明所述的基于湍动微气泡的曝气装置，所述容器本体包括封板和筒体，所述封板可拆卸地安装于所述筒体端部。
与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：本发明将曝气与切割搅拌合为一体，具有一定压力的空气进入空心的转轴，再通过带有微孔的空心叶片使其具有曝气的功能，同时电机带动转轴使叶片高速旋转，这时通过微孔的气泡将会被高速旋转的叶片快速破碎，使其产生大量微米级气泡，气泡与液体充分融合，大大提高气体溶解效率以及曝气效果，同时降低曝气耗能问题，本装置材质为金属材料，可用于普通或有氧化性的气体曝气，具有广泛的适用性，同时，设备成本低，操作简单，容易控制，气水混合效率高，净水效率极高。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明中转轴、套筒、叶片的水平径向剖视图；
图3是图2中A点局部放大图；
图4是本发明中转轴、套筒、叶片的轴向剖视图；
图5是图4中B点局部放大图。
附图标记：1为转轴，2为活动转接口，3为进气管，4为空气压缩机，5为套筒，6为叶片，7为微孔，8为电机，9为开口，10为通气孔，11为螺栓，12为进气控制阀，13为进水管，14为出水管，15为单向阀，16为出水控制阀，17为支架，18为封板，19为筒体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
实施例1
如图1至5所示，基于湍动微气泡的曝气装置，包括转轴，所述转轴为两端封闭的空心轴，所述转轴左端通过活动转接口连接有进气管，活动转接口的设置可保证所述转轴转动时，进气管保持静止，所述进气管端部连接有空气压缩机，空气压缩机内压缩的气体可通过进气管进入转轴的空心区域，在所述进气管上靠近空气压缩机的位置设置有进气控制阀，可对进气压力进行控制，所述进气管与转轴内部空心区连通，所述转轴上通过套筒固定设置有叶片，此处在转轴上等间距设置四个套筒，且在每个套筒的圆周面上都均匀设置四片叶片，此处套筒与叶片一体加工成型，所述套筒与转轴采用过盈配合，所述套筒通过螺栓固定连接于所述转轴上，所述叶片为空心叶片，且其空心区域与转轴的空心区域连通，所述叶片的空心区域延伸至套筒内侧，在套筒内壁形成一个开口，在所述开口对应的转轴上开设有通气孔，进而使得叶片的空心区域通过通气孔与转轴的空心区域连通，所述叶片上密集开设有与其外部连通的微孔，所述微孔设置于所述叶片的各面，其中包括叶片的顶面、左面、右面、前面和后面，且密集的微孔在叶片的各面上呈矩阵布置，所述微孔孔径范围为0.01～0.05mm，使得转轴内的压缩气可通过通气孔进入叶片的空心区域，进而通过密集的微孔排出，所述转轴右端与电机连接，所述电机可带动转轴转动，进而使得转轴带动叶片转动，高速转动的叶片可使得微孔产生的微气泡快速破碎，增加液体和微气泡的湍动程度，保证微气泡与液体充分混合，从而大大提高了气体溶解效率，使被曝气体与液体达到最佳混合状态。
在使用时，可将本装置中的转轴和转轴上的叶片同时浸入废水处理池中，固定好本装置，启动空气压缩机，调节好进气控制阀，水中有气泡冒出时，启动电机，电机带动转轴转动，转轴带动叶片转轴，此时，气体通过叶片上的微孔排出，形成微气泡，高速转动的叶片可使得微孔产生的微气泡快速破碎，增加液体和微气泡的湍动程度，保证微气泡与液体充分混合，提高氧气在液体中的溶解率。
实施例2
在实施例1的基础上，如图1至5所示，还包括容器本体，所述容器本体包括封板和筒体，所述封板可拆卸地安装于所述筒体端部，如此设置可方便地对转轴及叶片进行拆卸检修或者对损坏部件进行更换，所述转轴一端可转动地安装于封板上，所述转轴另端可转动地安装于筒体端部，相当于将所述转轴可转动地安装于容器本体内部，所述叶片位于容器本体内部，所述容器本体上设置有进水管和出水管，此处将进水管设置于封板的侧端上部，出水管设置于筒体底部远离封板的位置，所述进气管上设置有进气控制阀，所述进水管上设置有单向阀，单向阀可防止容器中的液体倒流，所述出水管上设置有出水控制阀，可调节容器本体内部的出水量，所述容器底部设置有支架。
使用时，启动空气压缩机，调节好进气控制阀，此时，将废水通过进水管引进容器本体内，启动电机，电机带动转轴转动，转轴带动叶片转动，叶片上微孔产生的气泡被高速转动的叶片快速破碎，从而产生大量微气泡，叶片的高速转动也使产生的微气泡与液体充分混合，微气泡与液体混合物在容器本体内形成循环流动，增加了微气泡在液体中滞留时间，从而大大提高了气体溶解效率和溶解时间，使被曝气体与液体达到最佳混合状态，最后微气泡与液体混合物通过出水管排出，进入下一道处理流程。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。

Claims (9)

1.基于湍动微气泡的曝气装置，其特征在于：包括转轴，所述转轴为两端封闭的空心轴，所述转轴左端通过活动转接口连接有进气管，所述转轴转动时，进气管保持静止，所述进气管端部连接有空气压缩机，所述进气管与转轴内部空心区连通，所述转轴上通过套筒固定设置有叶片，所述叶片为空心叶片，且其空心区域与转轴的空心区域连通，所述叶片上密集开设有与其外部连通的微孔，所述转轴右端与电机连接，所述电机可带动转轴转动。
2.根据权利要求1所述的基于湍动微气泡的曝气装置，其特征在于：所述叶片的空心区域延伸至套筒内侧，在套筒内壁形成一个开口，在所述开口对应的转轴上开设有通气孔，进而使得叶片的空心区域与转轴的空心区域连通。
3.根据权利要求2所述的基于湍动微气泡的曝气装置，其特征在于：所述微孔设置于所述叶片的各面，所述微孔孔径范围为0.01～0.05mm。
4.根据权利要求3所述的基于湍动微气泡的曝气装置，其特征在于：同个所述套筒沿其圆周面均匀设置四片叶片。
5.根据权利要求4所述的基于湍动微气泡的曝气装置，其特征在于：所述转轴上等间距设置有四个套筒，所述套筒与转轴采用过盈配合，所述套筒通过螺栓固定连接于所述转轴上。
6.根据权利要求5所述的基于湍动微气泡的曝气装置，其特征在于：所述进气管上设置有进气控制阀。
7.根据权利要求6所述的基于湍动微气泡的曝气装置，其特征在于：还包括容器本体，所述转轴可转动地安装于容器本体内部，所述叶片位于容器本体内部，所述容器本体上设置有进水管和出水管。
8.根据权利要求7所述的基于湍动微气泡的曝气装置，其特征在于：所述进水管上设置有单向阀，所述出水管上设置有出水控制阀，所述容器底部设置有支架。
9.根据权利要求8所述的基于湍动微气泡的曝气装置，其特征在于：所述容器本体包括封板和筒体，所述封板可拆卸地安装于所述筒体端部。
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