CN107226539A - 一种高效抗堵旋流组合式射流曝气装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效抗堵旋流组合式射流曝气装置，射流曝气装置包括：气相管、液相管、进水端、进气端、水腔室、气腔室、水力喷射器、气液喷射器和气液旋流结构；气相管和液相管侧面设有多组同心的水力喷射器和气液喷射器，液相管连接的进水端，进水端连接水腔室，水腔室的端部设置有水力喷射器，气相管连接进气端，进气端设置在气腔室侧面，在气腔室的端部设置有气液喷射器，水腔室和水力喷射器同轴且同向设置在气腔室和气液喷射器内。本发明优化了水力喷射器和气液喷射器的锥度及喷射口，使得气腔室内气、液快速混合切割和旋流射流，提高喷射流的充氧扩散能力，实现推流和扩散双重功能。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理射流曝气的技术领域，特别是涉及一种适用于工业或城镇污水处理的高效抗堵旋流组合式射流曝气装置。
背景技术
目前，污水生化处理系统常规曝气装置分为两种：鼓风曝气器、机械曝气器。机械曝气器分为：转碟曝气器、转刷曝气器、倒伞形叶轮曝气器；鼓风曝气器分为：微孔曝气器、射流曝气器、水下曝气器。
传统鼓风曝气器的缺点：1、由于微孔类曝气器膜片采用橡胶材质，因此为保证膜片的使用寿命，鼓风机运行风压需维持在较低值，因此设计生化池的运行液位不得过深；2、为保证微孔曝气器的高效充氧，生化池运行污泥浓度不得过高，从而间接影响生化系统的处理效果及抗冲击负荷；3、当污水硬度过高时，容易发生曝气器的结垢堵塞；4、曝气器膜片长期受压易老化破损，使用寿命较短，设备后期维修及维护较难和费用较高。
因此希望有一种高效抗堵旋流组合式射流曝气装置能够有效的解决上述现有技术中的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效抗堵旋流组合式射流曝气装置来克服现有技术中存在的上述问题。
为实现上述目的，本发明提供一种高效抗堵旋流组合式射流曝气装置包括：气相管、液相管、进水端、进气端、水腔室、气腔室、水力喷射器、气液喷射器和气液旋流结构；所述气相管和液相管侧面设有多组同心的所述水力喷射器和气液喷射器，所述液相管连接所述的进水端，所述进水端连接所述水腔室，所述水腔室的端部设置有所述水力喷射器，所述气相管连接所述进气端，所述进气端设置在所述气腔室侧面，在所述气腔室的端部设置有所述气液喷射器，所述的水腔室和水力喷射器同轴且同向设置在气腔室和气液喷射器内。
优选地，所述水力喷射器设置在所述气液喷射器的内部，且与所述气液喷射器的内部构造相匹配，所述水力喷射器为锥体形状，所述水力喷射器锥体大端口与锥体小端口引用流体动力学原理设计，所述水力喷射器大端口直径：125mm－150mm，小端口直径：30mm－40mm，斜坡度30～35°，优化水力喷射器斜坡度及喷射口径，水力射流流速达20m/s～22m/s。
优选地，所述气液喷射器设置水气旋流结构，气液喷射器锥体大端口直径：200mm－230mm，锥体小端口直径：60mm－80mm，斜坡度30～35°，气液射流速达10m/s～15m/s。
优选地，所述气液喷射器内设置旋流结构，旋流筋的截面的最大直径为5－8mm，可以增强所述气液喷射器液体旋流切割和气体、液体和固体三者的混合速率，提高射流曝气装置外部气液混合强度。
优选地，所述高效抗堵旋流组合式射流曝气装置适宜于不同生化池形状和不同工况需氧量的任意组合。
本发明提供了一种高效抗堵旋流组合式射流曝气装置。
在使用本发明高效抗堵旋流组合式射流曝气装置时液体由循环泵经过液相管向水腔室供水，由水力喷射腔高速喷出，喷射出的混合液与来自气相管的空气接触，对空气进行切割、分散和吸收，使空气中的氧迅速溶解到液泥相中，利用射流高速剪切空气形成气液混合液，气液混合液经过气力喷射腔高速喷出，大大提高氧的传质速率和转移率。气液混合液进入生化池后与待处理污水接触、碰撞，一方面液泥相中的溶解氧直接进入待处理污水；另一方面混合流中的气泡在接触与碰撞被进一步切割、吸收和分散，微小气泡因浮力在上升过程中继续与待处理污水进行氧的传递和扩散；最后，由于大量上升气泡的翻涌，形成垂直紊流，将部分气泡重新卷入，延长了微小气泡与待处理污水之间的氧的传递和扩散时间，从而达到较高充氧能率。
附图说明
图1是本发明高效抗堵旋流组合式射流曝气装置结构的示意图。
图2是本发明高效抗堵旋流组合式射流曝气装置的气相管和水相管的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1－2所示，一种高效抗堵旋流组合式射流曝气装置可根据需要，由气相管9、水相管8、进水端1、进气端3、水腔室2、气腔室4、水力喷射器5、气液喷射器6、气液旋流结构7等组成多种型式及规格的组合式射流曝气装置。
水相管9和气相管8与固定底连接，水相管9和气相管8的侧面对应设有多组同心内水力喷射器5和气液喷射器6，气液喷射器6内配设旋流结构7。所述的水相管9连接所述的进水端1相连，进水端1连接所述的水腔室2，水腔室2连接所述的水力喷射器5；所述的气相管8连接所述的进气端3；进气端3连接所述的气腔室4，气腔室4连接所述的气液喷射器6，气液喷射器6设置气液旋流结构7；所述的水腔室2和水力喷射器5内套于气腔室4和气液喷射器6；水腔室2由水相管9通过进水端1供液，气腔室4由气相管8通过进气端3供气。
本发明在运行状态下液体由循环泵经从水相管9经过进水端1向水腔室2供水，由水力喷射腔5高速喷出，喷射出的水流与来自气相管8的空气在气腔室4接触，对空气进行切割、分散和吸收，使空气中的氧迅速溶解到液相中，利用射流高速剪切空气形成气液混合。新的气液混合流一起经过气液喷射器6高速喷出。进入曝气池后与待处理污水接触、碰撞，一方面液相中的溶解氧直接进入待处理污水；另一方面混合流中的气泡在接触与碰撞过程中被进一步切割、吸收和分散，微小气泡因浮力在上升过程中继续与待处理污水进行氧的传递和扩散；与此同时，由于大量上升气泡的翻涌，形成垂直紊流，将部分气泡重新卷入，延长了微小气泡与待处理污水之间的氧的传递和扩散时间。
水力喷射器5喷口大端口直径：125mm－150mm，小端口直径：30mm－40mm，斜坡度30～35°，水力喷射器5引用空气动力学原理设计，降低水流的撞击损失，提高了水力射速。
气液喷射器6引用空气动力学原理设计，且配设水气旋流结构7，气液喷射器6喷口大端口直径：200mm－230mm，小端口直径：60mm－80mm，斜坡度30～35°，旋流筋的截面最大直径为4－6mm，水气旋流结构7增强气、液、固旋切射流和混合速率，提高扩散能力和扩散面积，提高氧气转移率。
实施过程中可按工程需要生产不同规格产品：根据池容和充氧量，每套高效抗堵旋流组合式射流曝气装置可设置1P至20P等不同型号，安装高度为500mm－1500mm。
本发明提供了一种高效抗堵旋流组合式射流曝气装置，通过本发明公开的高效抗堵旋流组合式结构的喷射射流曝气器，减少了水力流速阻力损失和撞击损失，减少了空气流速阻力损失，并使空气流均匀分布；气液喷射器内配设旋流结构，以增强气、液旋切射流和混合速率，提高流体扩散能力和扩散面积，并且使喷射射流曝气器的充氧效率比Ⅰ型提高15％。
该高效抗堵组合喷射射流曝气器具有曝气、搅拌和推流多重功能，污泥浓度可高达8－10克/升，具有无堵塞、免维护、能长周期使用运行和显著提升氧利用率较高等特点；特别适用于池型较深的工作环境，喷射器适配设旋流道，增强旋流混合和喷射扩散能力。适用于推流式生化、氧化沟工艺，满足充氧的同时，且用助于混合推流，对进水具有稀释和解决进水端、出水端充氧调节问题；在城镇水体生态修复与休养生息领域也具有有益的应用前景。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种高效抗堵旋流组合式射流曝气装置，其特征在于，包括气相管、液相管、进水端、进气端、水腔室、气腔室、水力喷射器、气液喷射器和气液旋流结构，所述气相管和液相管侧面设有多组同心水力喷射器和气液喷射器。所述液相管连接所述的进水端，所述进水端连接所述的水腔室，所述水腔室端部设置有所述的水力喷射器；所述气相管连接所述的进气端；所述进气端设置在所述气腔室侧面，在所述气腔室的端部设置有所述的气液喷射器，所述的水腔室和水力喷射器同轴且同向设置在气腔室和气液喷射器内。
2.如权利要求1所述的高效抗堵旋流组合式射流曝气装置，其特征在于所述水力喷射器设置在所述气液喷射器内部，且与所述气液喷射器的内部构造相匹配，所述水力喷射器为锥体形状，所述水力喷射器锥体大端口与锥体小端口引用流体动力学原理设计，所述水力喷射器大端口直径：125mm－150mm，小端口直径：30mm－40mm，斜坡度30～35°，优化水力喷射器斜坡度及喷射口径，水力射流流速达20m/s～22m/s。
3.如权利要求2所述的高效抗堵旋流组合式射流曝气装置，其特征在于所述气液喷射器锥体大端口直径：200mm－230mm，锥体小端口直径：60mm－80mm，斜坡度30～35°，气液射流流速达10m/s～15m/s。
4.如权利要求1所述的高效抗堵旋流组合式射流曝气装置，其特征在于所述水气喷射器内设置旋流结构，旋流筋的截面最大直径为5－8mm，可以增强气液喷射器液体旋流切割和气体、液体和固体三者的混合速率，提高射流曝气装置外部气液的混合强度。
5.如权利要求1所述的高效抗堵旋流组合式射流曝气装置，其特征在于：所述高效抗堵旋流组合式射流曝气装置适宜于不同生化池形和不同工况需氧量的任意组合。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20171003 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |