CN108640258B - 一种给排水用废水曝气装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种给排水用废水曝气装置，属于废水处理技术领域，包括支架、储水箱、处理桶及曝气桶，曝气桶内中心轴上设有移动杆，移动杆下端设有气体散布盘，移动杆内设有通气腔，气体散布盘包括规格一致的上层板和下层板，以及环绕于上层板和下层板周边的固定环，上层板和下层板之间由隔板形成多个环绕移动杆的呈扇形的充气腔，通气腔连通各充气腔，各充气腔对应的上层板和下层板部分均设有由移动杆所在侧向固定环所在侧排布的一列孔径渐大的出气孔；移动杆顶部连接与液压缸的活塞杆，曝气桶上端口封闭，气体散布盘周边贴附于曝气桶内壁。本发明供气较为均匀，能从多方面促进气与水的充分混合，提升曝气效果，处理后水体质量得以提升。

Description

一种给排水用废水曝气装置

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体的涉及一种给排水用废水曝气装置。

背景技术

给排水科学与工程，简称给排水，一般是指城市用水供给系统、排水系统（市政给排水和建筑给排水）。在排水系统中，对废水的处理是一项重要的工程，而对于废水中有机物的去除，常常采用生物接触氧化法来实现。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法处理工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池内水体处于流动状态，以保证污水同浸没在污水中的填料和氧气充分接触。曝气装置的曝气效率、曝气性能对于生物接触氧化法的效率起着至关重要的作用。

一般的废水曝气处理都是将大量废水全部通入一个处理池，池底安装曝气装置，然后通过机械搅拌促进水气混合。一次性通入废水过多，较难实现充分搅拌，还不利于使氧气与填料充分接触，导致废水处理不均匀，处理后的水体含有较多的杂质。

目前，在申请公布号为CN 107399866 A的专利中公开了一种给排水用废水曝气装置，其包括储水池、处理池及可转动设于处理池内的曝气桶，处理池两侧分别设有连通储水池的通孔和外接的通孔，曝气桶一侧对应通孔的位置设有过滤网。通过转动曝气桶，可先后分别连通储水池进水和外接排水，以便于进水补充或排水，即能够间歇式排、收废水，提高处理后废水质量，降低废水杂质；通过设置有缸体、活塞、连接杆、气管和单向阀，能够增加空气流动速度，提高曝气桶内的氧气含量，增加氧气与活性炭反应面积，提高除杂率。但其存在如下缺点：其氧气从一个管口进入曝气桶，供氧散布不均匀，不利于氧气与水体的均匀混合；依靠另设的搅拌机构来促进水体与气体的混合，其促进效果相对较差。

发明内容

1.要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题在于提供一种给排水用废水曝气装置，其供气较为均匀，能从多方面促进气与水的充分混合，提升曝气效果，处理后水体质量得以提升。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采取如下技术方案：

一种给排水用废水曝气装置，包括支架、储水箱、处理桶及曝气桶，所述处理桶设于储水箱一侧，所述曝气桶无间隙式设于处理桶内部，所述曝气桶底部设有转动环，所述处理桶底部设有供转动环转动的转动槽，所述处理桶相对的两侧分别设有进水口一和排水口一；

所述曝气桶上端口封闭，所述曝气桶对应进水口一的位置设有进水口二，所述储水箱对应进水口一的位置设有出水口，所述曝气桶对应排水口一的位置设有排水口二；所述曝气桶底部连接转动电机；

所述曝气桶内中心轴上设有移动杆，所述移动杆内部设有平行于移动杆轴向的通气腔，所述通气腔顶部穿通移动杆侧壁并通过输气软管连接曝气机；所述移动杆下端固定套装有至少两个圆形的气体散布盘，所述气体散布盘周边贴附于曝气桶内壁，每相邻两个气体散布盘之间填充有活性炭；

所述气体散布盘包括规格一致的上层板和下层板，以及固定连接并环绕于上层板和下层板周边的固定环，所述上层板和下层板之间设有沿移动杆周圈等间距设置的隔板，所述隔板垂直于上层板和下层板，且隔板的上下侧分别对应固定在上层板和下层板上，所述上层板和下层板之间形成数量与隔板一致的呈扇形的充气腔，所述移动杆对应各充气腔的位置设有相应数量的连通通气腔和充气腔的通气孔，各充气腔对应的上层板和下层板部分均设有由移动杆所在侧向固定环所在侧排布的一列孔径渐大的出气孔；

所述移动杆正上方设有液压缸，所述移动杆顶部与液压缸的活塞杆连接，当活塞杆伸出到位时，最下层的气体散布盘的底面接触曝气桶的内底面，当活塞杆缩回到位时，最上层的气体散布盘的顶面接触曝气桶的内顶面，且通气腔顶部始终位于曝气桶顶部上方；移动杆穿过曝气桶顶部的位置设有金属O型密封圈；

所述转动电机连接减速器，所述转动电机控制曝气桶转动一圈的时间记为T，所述液压缸驱动活塞杆完成一次完全伸出和完全缩回的时间记为t，这两个参数满足公式：

，其中n大于或等于3。

进一步地，所述支架包括分别对应支撑储水箱、处理桶及液压缸的支腿、支架一和支架二，所述转动电机置于地面上。对需要支撑的部件分别支撑，可防止其中一个支撑部件出问题时影响装置整体的支撑。

进一步地，所述进水口一位于处理桶下端，所述排水口一位于处理桶上端，所述进水口二和排水口二分别对应位于曝气桶相对的两侧。如此设置，进水通路和排水通路可同时连通，使气体散布盘上升，进行进水抽取的同时将上部的水体排出，操控较为方便。

进一步地，所述出水口内设有过滤网。过滤网可过滤储水箱内污水中较大的固体杂质，使进入曝气桶的水体较为干净，有利于提升处理后水体的质量，还有利于防止水体通过出气孔时堵塞出气孔。

进一步地，所述金属O型密封圈底部固定有呈倒置的圆台形的刮件，所述刮件内部中心处设有孔径等于其自身小圆面直径的穿孔，所述刮件套装在移动杆上，所述穿孔刚好供移动杆穿过。污水中较小的杂质可能附着在移动杆表面，随着移动杆的向上移动，可能会有杂质进入金属O型密封圈，从而可能影响到金属O型密封圈的密封性，设置刮件后，移动杆上移过程中，其表面刚刚穿过刮件的穿孔，则刮件可刮下移动杆表面的杂质，从而有效防止杂质进入金属O型密封圈。

3.有益效果

（1）本发明在曝气桶内中心轴上设有移动杆，移动杆下端设有气体散布盘，移动杆内设有通气腔，气体散布盘包括规格一致的上层板和下层板，以及环绕于上层板和下层板周边的固定环，上层板和下层板之间由隔板形成多个环绕移动杆的呈扇形的充气腔，通气腔连通各充气腔，各充气腔对应的上层板和下层板部分均设有由移动杆所在侧向固定环所在侧排布的一列孔径渐大的出气孔。应用中，当气体从通气腔进入气体散布盘的充气腔后，会先从其近端的出气孔排出，而因为其孔径较小，则气体会自动向较远的下一个出气孔扩散排出，以此类推，如此，可实现覆盖曝气桶底面范围内全面且均匀的供气，有利于促进气体与水体的接触，有利于氧气与水体的均匀混合。

（2）本发明的移动杆顶部连接与液压缸的活塞杆，通过液压缸驱动活塞杆，能带动移动杆上下移动。当活塞杆伸出到位时，最下层的气体散布盘的底面接触曝气桶的内底面，当活塞杆缩回到位时，最上层的气体散布盘的顶面接触曝气桶的内顶面，且通气腔顶部始终位于曝气桶顶部上方，能使输气软管始终位于曝气桶上方，进而能保持持续的供气，不影响移动杆的移动。移动杆带动气体散布盘向上（或向下）移动时，因为气体散布盘周边贴附于曝气桶内壁，气体散布盘下方（或上方）的空间内会产生负压效果，充气腔内的气体以气流或气柱的形式从下层板（或上层板）上的出气孔喷出，促进氧气与下部水体（或上部水体）的混合，同时，部分水体要穿过出气孔才能进入下部空间（或上部空间）内，能促进水体与氧气的接触，该部分水体穿过出气孔时产生水流，能进一步促进氧气与水体的混合。另外，气体和水体穿过出气孔时，产生的气流、气柱和水流等，能使气体流速和水体流速加快，能提高曝气桶内的氧气含量，能更进一步的促进氧气和水体的混合，使曝气更充分。

（3）本发明中每相邻两个气体散布盘之间填充有活性炭，气体和水体都要穿过活性炭，活性炭能吸附水体内的细小颗粒等多种杂质，有利于提高处理后水体的质量；活性炭还能使气体和水产生往复对流，促进气与水的混合，促进曝气。

（4）本发明中的曝气桶对应进水口一的位置设有进水口二，曝气桶对应排水口一的位置设有排水口二，曝气桶底部连接转动电机。转动曝气桶，使进水口二与进水口一对齐，就能进行进水补充，使排水口二与排水口一对齐，就能进行水体排放，相应进水口和出水口都不对齐，则曝气桶内形成密闭的空间。即能够间歇式排、收废水，提高处理后废水质量，降低废水杂质。

（5）本发明中的转动电机连接减速器，转动电机控制曝气桶转动一周的时间内，液压缸能驱动活塞杆进行至少三次伸缩运动，从而能确保对水体进行充足的曝气除杂处理，保证处理后水体质量。

综上，本发明供气较为均匀，能从多方面促进气与水的充分混合，提升曝气效果；还能间歇式排、收废水，提升除杂效果，提高处理后水体质量。

附图说明

图1为本发明的结构示意剖视图；

图2为曝气桶3内所设置结构的示意图；

图3为气体散布盘15由其中间水平面剖开的剖视图；

图4为刮件24的结构立体图。

附图标记：1-储水箱，2-处理桶，3-曝气桶，4-转动环，5-转动槽，6-进水口一，7-排水口一，8-进水口二，9-出水口，10-排水口二，11-转动电机，12-移动杆，13-通气腔，14-输气软管，15-气体散布盘，16-活性炭，17-液压缸，18-活塞杆，19-金属0型密封圈，20-支腿，21-支架一，22-支架二，23-过滤网，24-刮件，25-穿孔，26-减速器，151-上层板，152-下层板，153-固定环，154-隔板，155-充气腔，156-通气孔，157-出气孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例

如图1所示的一种给排水用废水曝气装置，包括支架、储水箱1、处理桶2及曝气桶3，所述处理桶2设于储水箱1一侧，所述曝气桶3无间隙式设于处理桶2内部，所述曝气桶3底部设有转动环4，所述处理桶2底部设有供转动环4转动的转动槽5，所述处理桶2相对的两侧分别设有进水口一6和排水口一7；

所述曝气桶3上端口封闭，所述曝气桶3对应进水口一6的位置设有进水口二8，所述储水箱1对应进水口一6的位置设有出水口9，所述曝气桶3对应排水口一7的位置设有排水口二10；所述曝气桶3底部连接转动电机11；

所述曝气桶3内中心轴上设有移动杆12，所述移动杆12内部设有平行于移动杆12轴向的通气腔13，所述通气腔13顶部穿通移动杆12侧壁并通过输气软管14连接曝气机；所述移动杆12下端固定套装有至少两个圆形的气体散布盘15（图中画出了两个气体散布盘15），所述气体散布盘15周边贴附于曝气桶3内壁，每相邻两个气体散布盘15之间填充有活性炭16；

如图2及图3所示，所述气体散布盘15包括规格一致的上层板151和下层板152，以及固定连接并环绕于上层板151和下层板152周边的固定环153，所述上层板151和下层板152之间设有沿移动杆12周圈等间距设置的隔板154（隔板154还能固连支撑上层板151和下层板152，提高机构稳定性），所述隔板154垂直于上层板151和下层板152，且隔板154的上下侧分别对应固定在上层板151和下层板152上，所述上层板151和下层板152之间形成数量与隔板154一致的呈扇形的充气腔155，所述移动杆12对应各充气腔155的位置设有相应数量的连通通气腔13和充气腔155的通气孔156，各充气腔155对应的上层板151和下层板152部分均设有由移动杆12所在侧向固定环153所在侧排布的一列孔径渐大的出气孔157；

所述移动杆12正上方设有液压缸17，所述移动杆12顶部与液压缸17的活塞杆18连接，当活塞杆18伸出到位时，最下层的气体散布盘15的底面接触曝气桶3的内底面，当活塞杆18缩回到位时，最上层的气体散布盘15的顶面接触曝气桶3的内顶面，且通气腔13顶部始终位于曝气桶3顶部上方；移动杆12穿过曝气桶3顶部的位置设有金属O型密封圈19；

所述转动电机11连接减速器26，所述转动电机11控制曝气桶3转动一圈的时间记为T，所述液压缸17驱动活塞杆18完成一次完全伸出和完全缩回的时间记为t，这两个参数满足公式：

，其中n大于或等于3。

在本实施例中，所述支架包括分别对应支撑储水箱1、处理桶2及液压缸17的支腿20、支架一21和支架二22，所述转动电机11置于地面上。对需要支撑的部件分别支撑，可防止其中一个支撑部件出问题时影响装置整体的支撑。

在本实施例中，所述进水口一6位于处理桶2下端，所述排水口一7位于处理桶2上端，所述进水口二8和排水口二10分别对应位于曝气桶3相对的两侧。如此设置，进水通路和排水通路可同时连通，使气体散布盘15上升，进行进水抽取的同时将上部的水体排出，操控较为方便。

在本实施例中，所述出水口9内设有过滤网23。过滤网23可过滤储水箱1内污水中较大的固体杂质，使进入曝气桶3的水体较为干净，有利于提升处理后水体的质量，还有利于防止水体通过出气孔157时堵塞出气孔157。

在本实施例中，所述金属O型密封圈19底部固定有呈倒置的圆台形的刮件24，如图4所示，所述刮件24内部中心处设有孔径等于其自身小圆面直径的穿孔25，所述刮件24套装在移动杆12上，所述穿孔25刚好供移动杆12穿过。污水中较小的杂质可能附着在移动杆12表面，随着移动杆12的向上移动，可能会有杂质进入金属O型密封圈19，从而可能影响到金属O型密封圈19的密封性，设置刮件24后，移动杆12上移过程中，其表面刚刚穿过刮件24的穿孔，则刮件24可刮下移动杆12表面的杂质，从而有效防止杂质进入金属O型密封圈19。

上述给排水用废水曝气装置的具体应用内容为：

（1）曝气桶3进水：驱动液压缸17，使最下层的气体散布盘15底面抵触曝气桶3内底面，然后驱动转动电机11，使得进水口二8与进水口一6对齐，同时，排水口二10也与排水口一7对齐，储水箱1内的污水从出水口9流出，经过过滤网，滤去水体中较大的固体杂质，水体经过进水口一6和进水口二8开始进入曝气桶3；此时，启动液压缸17，驱动活塞杆18向上回缩，通过移动杆12带动气体散布盘15上移，因为气体散布盘15周边贴附于曝气桶3内壁上，则气体散布盘15的上移，使其下方的曝气桶3内产生负压效果，加快污水从储水箱1进入曝气桶3，至最上层的气体散布盘15顶面抵触曝气桶3内顶面，就反向启动液压缸17并启动转动电机11，活塞杆18向下伸出，带动移动杆12下移；驱动曝气桶3转动，则进水口二8与进水口一6错位，排水口二10与排水口一7错位，曝气桶3内形成密闭的空间。若曝气桶3内之前已经充满水体，则在移动杆12上升过程中，气体散布盘15可以推动其上部的水体，将它们从排水口二10和排水口一7排出。

（2）生成氧气并散布：开启曝气机，曝气机产生的氧气从输气软管14进入移动杆12内部的通气腔13，沿通气腔13下移，从通气孔156进入气体散布盘15的充气腔155，最后从出气孔157排出。因为上层板151和下层板152对应充气腔155的部分均设有由移动杆12所在侧向固定环153所在侧排布的一列孔径渐大的出气孔157，当气体进入气体散布盘15时，会先从其近端的出气孔157排出，而因为其孔径较小，则气体会自动向较远的下一个出气孔157扩散排出，以此类推，如此，可实现覆盖曝气桶3底面范围内全面且均匀的供气。

（3）曝气：在转动电机11驱动曝气桶3转动一周的时间内，反复反向交替启动液压缸17，使活塞杆18进行频率较快的伸缩运动，带动移动杆12上下移动。在活塞杆18向下伸出时，带动移动杆12下移，气体散布盘15随之下移，气体散布盘15上方的空间内产生负压效果，充气腔155内的气体以气流或气柱的形式从上层板151上的出气孔157喷出，促进氧气与上部水体的混合，同时，部分水体要穿过出气孔157才能进入上部空间内，能促进水体与氧气的接触，该部分水体穿过出气孔157时产生水流，能进一步促进氧气与水体的混合；在活塞杆18向上缩回时，带动移动杆12上移，气体散布盘15随之上移，气体散布盘15下方的空间内产生负压效果，充气腔155内的气体以气流或气柱的形式从下层板152上的出气孔157喷出，促进氧气与下部水体的混合，同时，部分水体要穿过出气孔157才能进入下部空间内，能促进水体与氧气的接触，该部分水体穿过出气孔157时产生水流，能进一步促进氧气与水体的混合；另外，气体和水体穿过出气孔157时，产生的气流、气柱和水流等，能使气体流速和水体流速加快，从而能更进一步的促进氧气和水体的混合，使曝气更充分。

（4）除杂：在相邻两气体散布盘15之间的空间内，气体和水体都要穿过活性炭16，活性炭16能吸附水体内的细小颗粒等多种杂质，有利于提高处理后水体的质量；活性炭16还能使气体和水产生往复对流，促进气与水的混合，促进曝气。

（5）连续使用：待转动电机11控制曝气桶3转动一周时，进水口二8再次与进水口一6对齐，同时，排水口二10也与排水口一7对齐，便可进行水体排放，并进行二次进水。

由上述内容可知，本发明供气较为均匀，能从多方面促进气与水的充分混合，提升曝气效果；还能间歇式排、收废水，提升除杂效果，提高处理后水体质量。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围内。

Claims (4)

1.一种给排水用废水曝气装置，包括支架、储水箱（1）、处理桶（2）及曝气桶（3），所述处理桶（2）设于储水箱（1）一侧，所述曝气桶（3）无间隙式设于处理桶（2）内部，所述曝气桶（3）底部设有转动环（4），所述处理桶（2）底部设有供转动环（4）转动的转动槽（5），所述处理桶（2）相对的两侧分别设有进水口一（6）和排水口一（7），其特征在于，

所述曝气桶（3）上端口封闭，所述曝气桶（3）对应进水口一（6）的位置设有进水口二（8），所述储水箱（1）对应进水口一（6）的位置设有出水口（9），所述曝气桶（3）对应排水口一（7）的位置设有排水口二（10）；所述曝气桶（3）底部连接转动电机（11）；

所述曝气桶（3）内中心轴上设有移动杆（12），所述移动杆（12）内部设有平行于移动杆（12）轴向的通气腔（13），所述通气腔（13）顶部穿通移动杆（12）侧壁并通过输气软管（14）连接曝气机；所述移动杆（12）下端固定套装有至少两个圆形的气体散布盘（15），所述气体散布盘（15）周边贴附于曝气桶（3）内壁，每相邻两个气体散布盘（15）之间填充有活性炭（16）；

所述气体散布盘（15）包括规格一致的上层板（151）和下层板（152），以及固定连接并环绕于上层板（151）和下层板（152）周边的固定环（153），所述上层板（151）和下层板（152）之间设有沿移动杆（12）周圈等间距设置的隔板（154），所述隔板（154）垂直于上层板（151）和下层板（152），且隔板（154）的上下侧分别对应固定在上层板（151）和下层板（152）上，所述上层板（151）和下层板（152）之间形成数量与隔板（154）一致的呈扇形的充气腔（155），所述移动杆（12）对应各充气腔（155）的位置设有相应数量的连通通气腔（13）和充气腔（155）的通气孔（156），各充气腔（155）对应的上层板（151）和下层板（152）部分均设有由移动杆（12）所在侧向固定环（153）所在侧排布的一列孔径渐大的出气孔（157）；

所述移动杆（12）正上方设有液压缸（17），所述移动杆（12）顶部与液压缸（17）的活塞杆（18）连接，当活塞杆（18）伸出到位时，最下层的气体散布盘（15）的底面接触曝气桶（3）的内底面，当活塞杆（18）缩回到位时，最上层的气体散布盘（15）的顶面接触曝气桶（3）的内顶面，且通气腔（13）顶部始终位于曝气桶（3）顶部上方；移动杆（12）穿过曝气桶（3）顶部的位置设有金属O型密封圈（19）；

所述转动电机（11）连接减速器（26），所述转动电机（11）控制曝气桶（3）转动一圈的时间记为T，所述液压缸（17）驱动活塞杆（18）完成一次完全伸出和完全缩回的时间记为t，这两个参数满足公式： T=nt，其中n大于或等于3；

所述支架包括分别对应支撑储水箱（1）、处理桶（2）及液压缸（17）的支腿（20）、支架一（21）和支架二（22），所述转动电机（11）置于地面上。

2.根据权利要求1所述的一种给排水用废水曝气装置，其特征在于，所述进水口一（6）位于处理桶（2）下端，所述排水口一（7）位于处理桶（2）上端，所述进水口二（8）和排水口二（10）分别对应位于曝气桶（3）相对的两侧。

3.根据权利要求1所述的一种给排水用废水曝气装置，其特征在于，所述出水口（9）内设有过滤网（23）。

4.根据权利要求1所述的一种给排水用废水曝气装置，其特征在于，所述金属O型密封圈（19）底部固定有呈倒置的圆台形的刮件（24），所述刮件（24）内部中心处设有孔径等于其自身小圆面直径的穿孔（25），所述刮件（24）套装在移动杆（12）上，所述穿孔（25）刚好供移动杆（12）穿过。

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