CN110078231A - 一种悬浮式曝气机 - Google Patents

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祝业青
刘志坦
申智勇
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李二欣
王敏
孙尊强
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Abstract

本发明的悬浮式曝气机，包括：机壳、驱动电机、进气导管、搅拌轮以及浮球；所述驱动电机安装于所述机壳内；所述浮球漂浮在废水的液面上，通过进气导管与机壳连接将机壳悬浮在废水中；进气导管的上端进气口伸出废水的液面并设置于浮球的顶部，下端出气口与机壳内的空腔联通；所述搅拌轮由驱动电机的转轴驱动转动。有益效果：通过吸气叶轮自动吸入空气，然后通过搅拌轮上搅拌棒将吸入的空气在机壳底部的边缘处与废水混合，能够保证吸入的空气最大限度的与废水混合，大幅度的提高了废水的溶氧效率。

Description

一种悬浮式曝气机
技术领域
本发明涉及机械制造技术，尤其涉及一种悬浮式曝气机。
背景技术
目前在污水处理领域，传统的活性污泥生化处理工艺占主导地位，尤其是在市政以及大型的工业污水水处理工程中，生化处理工艺是整个工程的核心部分，而生化处理工艺的核心即为曝气设备，通过曝气设备使污水中保持一定的溶解氧含量且使溶解氧分布均匀，并使活性污泥中的有益微生物生存和繁殖，从而达到分解污水中COD和BOD等有害物质的目的。
现有技术中的潜水机械曝气机主要有两大类，一种为射流式，一种为离心式，这两种形式都是由一个水下高速叶轮完成空气的吸入和切割，在吸入空气量和切割程度上很难同时达到最好的效果。射流式为单方向喷射，离心式为圆周方向喷射。由于国内的污水处理工程逐步转向小型化（尤其是3000t/d的污水工程），对结构紧凑简单、安装维护方便的潜水机械曝气机的需求越来越大，然而潜水机械曝气机存在着气泡分布不匀、水气扩散效果不好以及氧转移率偏低的问题。
因此，现有技术中亟需一种能够气泡分散均匀、且大幅度提高溶氧效率的悬浮式曝气机。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术中曝气机存在着气泡分布不匀、水气扩散效果不好的技术问题，提供了一种悬浮式曝气机，具体由以下技术方案实现：
所述悬浮式曝气机，包括：机壳、驱动电机、进气导管、搅拌轮以及浮球；所述驱动电机安装于所述机壳内；所述浮球漂浮在废水的液面上，通过进气导管与机壳连接将机壳悬浮在废水中；进气导管的上端进气口伸出废水的液面并设置于浮球的顶部，下端出气口与机壳内的空腔联通；所述搅拌轮由驱动电机的转轴驱动转动。
所述悬浮式曝气机的进一步设计在于，所述还包括吸气叶轮，所述吸气叶轮固定于搅拌轮上方的驱动电机转轴上。
所述悬浮式曝气机的进一步设计在于，所述机壳的底部形成用于容纳吸气叶轮的扩口。
所述悬浮式曝气机的进一步设计在于，所述搅拌轮为圆盘形结构，该圆盘形结构贴近所述扩口设置，且所述搅拌轮与所述开口之间具有缝隙；所述搅拌轮的边缘均匀地设置有若干个搅拌棒，所述搅拌棒位于所述扩口的外侧。
所述悬浮式曝气机的进一步设计在于，所述搅拌棒垂直地固定在所述搅拌轮上；每个所述搅拌棒上开设有若干个导流孔。
所述悬浮式曝气机的进一步设计在于，所述机壳的外侧设置有水平设置的环形多孔滤网。
所述悬浮式曝气机的进一步设计在于，所述机壳的外侧还设置有倾斜的栅格板；所述栅格板的一端固定在所述机壳上，另一端与所述多孔滤网连接；所述栅格板上设有孔，栅格板上孔的孔径大于所述多孔滤网的孔径。
所述悬浮式曝气机的进一步设计在于，所述栅格板上设置有超声波换能器。
所述悬浮式曝气机的进一步设计在于，所述扩口为锥台形结构。
所述悬浮式曝气机的进一步设计在于，所述浮球为椭圆形浮球，所述浮球的下部设置有配重块。
本发明的有益效果：
本发明的悬浮式曝气机可有效提高混合水气的混合搅拌能力，且不会大幅增加转动时的阻力，进一步增强其扩散范围和效果。
本发明的悬浮式曝气机利用超声波的振动进一步提高溶氧能力，进一步的提高了空气在废水中的停留时间和分散能力。
本发明的悬浮式曝气机利用栅格板和多孔滤网对搅拌后的废水进行多次分散，进一步扩大了气体与废水的接触时间和接触面积。
本发明的悬浮式曝气机的搅拌轮对容腔的开口有一定的遮蔽能力，搅拌轮和吸气叶轮高速转动的情况下，容腔内仅仅具有空气，转动阻力低。
本发明的悬浮式曝气机的搅拌棒上开设导流孔，进一步降低了旋转阻力，且提高了水气混合效果。
另外，本发明的悬浮式曝气机制造成本不高，构造精致，结构设计紧凑，成品质量稳定，运行效率高，维护方便，使用于各种行业（例如食品、药品、造纸等行业）的生化法废水处理。
附图说明
图1为本发明实施例的悬浮式曝气机的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
如图1，本实施例的悬浮式曝气机主要由圆管形的机壳1、驱动电机2、进气导管6、搅拌轮4以及浮球5组成。机壳1的上部呈圆柱结构竖直地立于水中，机壳1的下部形成扩口。浮球5漂浮在废水的液面上，用于将整个机壳悬浮在废水中。浮球5通过进气导管6与机壳1连接。进气导管6的上端进气口伸出废水的液面并设置于浮球5的顶部，下端出气口61与机壳内的空腔60联通，用于将浮球上方的空气引入机壳内，实现自动进气。搅拌轮4由驱动电机2的转轴20驱动转动。
本实施例中，浮球5为椭圆形浮球，浮球5的下部设置有配重块。以保证进气导管6的进气口60一直位于水面上方。
驱动电机2具有转轴20，转轴20上安装有吸气叶轮3和搅拌轮4。转轴20在驱动电机2的作用下高速转动并带动吸气叶轮3和搅拌轮4旋转。吸气叶轮3位于容腔内，且处于搅拌轮4上方。吸气叶轮3呈弯折的翼状结构，位于扩口内。吸气叶轮3在旋转时产生负压，通过进气导管6引入空气。
搅拌轮4为圆盘形结构，该圆盘形结构贴近扩口设置，且搅拌轮4与扩口之间具有缝隙；缝隙的宽度一般为3-6mm，本实施例中设定为4.5mm。搅拌轮一般为圆盘形结构，用于隔绝容腔的开口与外部废水，缝隙用于将空气从容腔的边缘处排出，再通过搅拌棒进行高速搅拌。
搅拌轮4在圆盘的边缘均匀地设置有多个搅拌棒40，多个搅拌棒40位于机壳1外部。
更为优选的，搅拌棒40垂直固定在搅拌轮4的边缘。搅拌棒40固定在搅拌轮的上表面上，每个搅拌棒40上沿竖直方向开设有多个导流孔。
本发明通过容腔内的吸气叶轮自动吸入进气导管引入的空气，多余的空气通过容腔的开口边缘溢出，然后通过搅拌轮上搅拌棒将吸入的空气在机壳底部的边缘处与废水混合，能够保证吸入的空气最大限度的与废水混合，大幅度的提高了废水的溶氧效率。
本实施例的悬浮式曝气机在机壳1的外侧设置有环形的多孔滤网11。该多孔滤网11位于搅拌棒40的正上方。多孔滤网用于分散具有气泡的废水的作用，也能够增加气泡与废水的接触时间。
进一步的，机壳1的外侧还设置有倾斜的栅格板10。该栅格板10的一端固定在机壳1上，另一端与多孔滤网11相连。栅格板10上设置有超声波换能器；超声波换能器能够通过超声振动作用进一步细化气泡，提高溶氧效率。
本实施例利用超声波在水体中的高频振动对水体产生压缩及舒张的过程将气泡震碎，以增加空气与水之接触面积，进而增加溶氧效率，同时利用超声波的空化效应降解部分大分子有机物，利于后段生物处理时提高分解效率。
同样的，栅格板10上具有多个小孔，该小孔的孔径大于多孔滤网11的孔径。这样能够逐步细化气泡，并提高气泡的分散性能。
本实施例的悬浮式曝气机，其中，机壳1的底端为锥台形结构。锥台形结构更有利于气泡向周围扩散和分散，最大限度的提高单个曝气机的作用范围。
本实施例的悬浮式曝气机的优点在于：可有效提高混合水气的混合搅拌能力，且不会大幅增加转动时的阻力，进一步增强其扩散范围和效果；通过超声波的振动进一步提高溶氧能力，进一步的提高了空气在废水中的停留时间和分散能力；通过栅格板和多孔滤网对搅拌后的废水进行多次分散，进一步扩大了气体与废水的接触时间和接触面积。本实施例的悬浮式曝气机的搅拌轮对容腔的开口有一定的遮蔽能力，搅拌轮和吸气叶轮高速转动的情况下，容腔内仅仅具有空气，转动阻力低。通过搅拌棒上开设导流孔，进一步降低了旋转阻力，且提高了水气混合效果。另一方面，本发明的悬浮式曝气机制造成本不高，构造精致，结构设计紧凑，成品质量稳定，运行效率高，维护方便，使用于各种行业（例如食品、药品、造纸等行业）的生化法废水处理。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种悬浮式曝气机，其特征在于，包括：机壳、驱动电机、进气导管、搅拌轮以及浮球；所述驱动电机安装于所述机壳内；所述浮球漂浮在废水的液面上，通过进气导管与机壳连接将机壳悬浮在废水中；进气导管的上端进气口伸出废水的液面并设置于浮球的顶部，下端出气口与机壳内的空腔联通；所述搅拌轮由驱动电机的转轴驱动转动。
2.根据权利要求1所述的悬浮式曝气机，其特征在于，所述还包括吸气叶轮，所述吸气叶轮固定于搅拌轮上方的驱动电机转轴上。
3.根据权利要求2所述的悬浮式曝气机，其特征在于，所述机壳的底部形成用于容纳吸气叶轮的扩口。
4.根据权利要求3所述的悬浮式曝气机，其特征在于，所述搅拌轮为圆盘形结构，该圆盘形结构贴近所述扩口设置，且所述搅拌轮与所述开口之间具有缝隙；所述搅拌轮的边缘均匀地设置有若干个搅拌棒，所述搅拌棒位于所述扩口的外侧。
5.根据权利要求4所述的悬浮式曝气机，其特征在于，所述搅拌棒垂直地固定在所述搅拌轮上；每个所述搅拌棒上开设有若干个导流孔。
6.根据权利要求1所述的悬浮式曝气机，其特征在于，所述机壳的外侧设置有水平设置的环形多孔滤网。
7.根据权利要求6所述的悬浮式曝气机，其特征在于，所述机壳的外侧还设置有倾斜的栅格板；所述栅格板的一端固定在所述机壳上，另一端与所述多孔滤网连接；所述栅格板上设有孔，栅格板上孔的孔径大于所述多孔滤网的孔径。
8.根据权利要求6所述的悬浮式曝气机，其特征在于，所述栅格板上设置有超声波换能器。
9.根据权利要求1-8任一所述的悬浮式曝气机，其特征在于，所述扩口为锥台形结构。
10.根据权利要求1-8任一所述的悬浮式曝气机，其特征在于，所述浮球为椭圆形浮球，所述浮球的下部设置有配重块。
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