CN110606581B - 一种除铁锰曝气塔 - Google Patents

一种除铁锰曝气塔

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Abstract

本发明公开了一种除铁锰曝气塔，其技术方案要点是包括内部形成有容纳腔的塔体，塔体由上至下依次设置有出风口、进水口、布水组件、曝气室、布风板、进风口以及出水口，布水组件包括布水壳体，布水壳体内设置有布水腔体，布水壳体上设置有布水管道，布水腔体内设置有滑动盘，滑动盘与布水管道以及布水腔体侧壁均滑动连接，滑动盘将布水腔体分隔成不相导通的上腔体和下腔体，布水腔体下端壁上均布有若干排水通道，滑动盘下表面凸设有若干支撑块，支撑块与排水通道一一对应设置，布水壳体内还设置有导风通道。通过该装置能够对高铁锰含量的水质进行曝气氧化，占地面积小、运行成本低、且氧化效果好。

Description

一种除铁锰曝气塔
技术领域
本发明涉及曝气设备领域，更具体的说是涉及一种除铁锰曝气塔。
背景技术
地下水内的铁通常以Fe2+状态存在的，铁超标地下水刚抽上来时，水质清澈干净，但有铁腥味，时间稍长水质会变混浊，这是因为地下水内的Fe2+与空气中的氧气反应生成氧化铁。富铁锰地区的地表水和地下水，铁含量通常在2-15mg/L,含量高的可达20-39mg/L,含锰量通常在0.5-2.0mg/L，含量高的甚至超过2.0mg/L。为了降低地表水和地下水内的铁锰含量，使之达到生活饮用水标准，需要对水进行曝气氧化。即让空气中的氧气与水中铁、锰离子反应生成氧化铁、氧化锰。
现有曝气氧化方式主要有三种：1、水池池底布气装置加三叶罗茨鼓风机曝气氧化。这种曝气氧化方式需要在方型水池池底装有布气盘或布气管，用三叶罗茨鼓风机加压曝气，占地面积大，能耗高。2、在水中加次氯酸钠或臭氧等氧化剂以氧化水中的铁锰。这种方式运行成本高，加氧化剂也就是在水中增加了污染物。3、管道加压缩空气曝气氧化。这种方式在管道上加入压缩机空气进行氧化，只适用于铁含量小于1.0mg/L的低含量铁锰地下水。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种除铁锰曝气塔，通过该装置能够对高铁锰含量的水质进行曝气氧化，占地面积小、运行成本低、且氧化效果好。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种除铁锰曝气塔，包括内部形成有容纳腔的塔体，所述塔体由上至下依次设置有出风口、进水口、布水组件、曝气室、布风板、进风口以及出水口，所述曝气室内填充有用于增大空气与水接触面积的填料，所述塔体上安装有用于对所述进风口内鼓风的鼓风设备，所述进水口通过管道外接供水设备，所述布水组件包括有与所述容纳腔侧壁固定连接的布水壳体，所述布水壳体成圆盘状设置，布水壳体内设置有布水腔体，所述布水壳体上设置有布水管道，所述布水管道一端与所述进水口连接，另一端由所述布水壳体上表面竖直伸入到所述布水腔体内，所述布水腔体内设置有滑动盘，所述滑动盘与布水管道以及布水腔体侧壁均滑动连接，所述滑动盘将布水腔体分隔成不相导通的上腔体和下腔体，所述下腔体内填充有水，所述布水腔体上端壁上开设有便于上腔体内气体排出的排气通道，所述布水腔体下端壁上均布有若干排水通道，所述滑动盘下表面凸设有若干支撑块，所述支撑块与排水通道一一对应设置，所述滑动盘于重力作用下向下滑动至各个支撑块与布水腔体下端壁抵接状态下，各个支撑块封堵住各个排水通道；待处理水不断由布水管道进入到下腔体状态下，所述滑动盘向上滑动，各个排水通道同步打开；所述布水壳体内还设置有导风通道，所述导风通道导通布水壳体的上下端面，所述塔体下方设置有水箱，所述水箱入口与出水口导通，所述水箱出口通过管道外接除铁锰过滤器。
作为本发明的进一步改进，所述排水通道内均设置有用于使水流扩散开来的扩散件，所述扩散件包括有连接柱以及连接于连接柱下端的导流台，所述连接柱的外径小于排水通道的内径，所述连接柱上端连接于支撑块上，所述连接柱下端向下延伸出排水通道外，所述导流台成圆台状设置，所述导流台的上端面面积小于下端面面积，所述导流台的上端与连接柱的下端相连接。
作为本发明的进一步改进，所述排水通道下端开口处成与导流台侧壁相适配的扩口结构设置。
作为本发明的进一步改进，所述连接柱与支撑块可拆卸连接。
作为本发明的进一步改进，所述导流台的上端与连接柱的下端转动连接，所述导流台的侧面上固定有若干螺旋导向条，若干螺旋导向条沿导流台的中心轴线环状均匀分布，相邻两个螺旋导向条之间形成导向通道，待处理水至上而下流动过程中不断冲击螺旋导向条并带动导流台旋转。
作为本发明的进一步改进，所述导流台的侧面上设置有若干半球形凸块。
作为本发明的进一步改进，所述导风通道设置有若干个，若干导风通道沿布水壳体的中心轴线环状均匀分布。
作为本发明的进一步改进，所述填料由空心球堆积形成。
作为本发明的进一步改进，所述出风口开口朝上设置，所述出风口上方设置有防尘罩，所述防尘罩于水平面上的投影覆盖出水口于水平面上的投影，所述空气由出风口与防尘罩之间的间隙排出到塔体外。
作为本发明的进一步改进，所述鼓风设备为离心风机，所述离心风机安装于塔体外壁上。
本发明的有益效果：该装置能够对高铁锰含量的水质进行曝气氧化，其与曝气池曝气方式相比，占地面积更小；曝气过程中不需要加入氧化剂，设备运行噪音小，曝气低成本低能耗；通过布水组件的设置，下腔体内填充满水，各个排水通道始终能够同步排出待处理水，待处理水均匀洒落，使得待处理水能够均匀的落到曝气室内的填料上，待处理水能够更好地与从下方进入的空气接触，氧化效果好。
附图说明
图1为一种除铁锰曝气塔的结构示意图；
图2为布水组件的立体结构示意图；
图3为布水组件的截面图；
图4为扩散件的立体结构示意图。
附图标记：1、塔体；11、容纳腔；2、出风口；21、防尘罩；3、进水口；4、布水组件；41、布水壳体；411、导风通道；42、布水腔体；421、上腔体；422、下腔体；423、排气通道；424、排水通道；43、布水管道；44、滑动盘；441、支撑块；45、扩散件；451、连接柱；452、导流台；4521、螺旋导向条；4522、导向通道；4523、半球形凸块；5、曝气室；6、布风板；7、进风口；71、鼓风设备；8、出水口；9、水箱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
参照图1、图2、图3所示，本实施例的一种除铁锰曝气塔，包括内部形成有容纳腔11的塔体1，塔体1由上至下依次设置有出风口2、进水口3、布水组件4、曝气室5、布风板6、进风口7以及出水口8，曝气室5内填充有用于增大空气与水接触面积的填料，塔体1上安装有用于对进风口7内鼓风的鼓风设备71，进水口3通过管道外接供水设备，布水组件4包括有与容纳腔11侧壁固定连接的布水壳体41，布水壳体41成圆盘状设置，布水壳体41内设置有布水腔体42，布水壳体41上设置有布水管道，布水管道一端与进水口3连接，另一端由布水壳体41上表面竖直伸入到布水腔体42内，布水腔体42内设置有滑动盘44，滑动盘44与布水管道以及布水腔体42侧壁均滑动连接，滑动盘44将布水腔体42分隔成不相导通的上腔体421和下腔体422，下腔体422内填充有水，布水腔体42上端壁上开设有便于上腔体421内气体排出的排气通道423，布水腔体42下端壁上均布有若干排水通道424，滑动盘44下表面凸设有若干支撑块441，支撑块441与排水通道424一一对应设置，滑动盘44于重力作用下向下滑动至各个支撑块441与布水腔体42下端壁抵接状态下，各个支撑块441封堵住各个排水通道424；待处理水不断由布水管道进入到下腔体422状态下，滑动盘44向上滑动，各个排水通道424同步打开；布水壳体41内还设置有导风通道411，导风通道411导通布水壳体41的上下端面，塔体1下方设置有水箱9，水箱9入口与出水口8导通，水箱9出口通过管道外接除铁锰过滤器。
供水设备可采用水泵等，供水设备将待处理水不断送入到进水口3内，待处理水通过布水管道进入到下腔体422内，由于下腔体422内空间有限，下腔体422内的水压增大后带动滑动盘44向上腔体421一侧滑动，此时所有的支撑块441同步向上移动，使得各个排水通道424均导通，待处理水将从各个排水通道424内同时排出进入到曝气室5内，与此同时，鼓风设备71对进风口7内鼓风，空气通过进风口7后通过布风板6进入到曝气室5内，在曝气室5内，空气与待处理水进行充分接触，待处理水内的铁、锰被氧化，之后空气通过布水壳体41内的导风通道411后从出风口2排出，而处理后的水于重力作用下通过出水口8流入到水箱9内。该装置能够对高铁锰含量的水质进行曝气氧化，其与曝气池曝气方式相比，占地面积更小；曝气过程中不需要加入氧化剂，设备运行噪音小，曝气低成本低能耗；通过布水组件4的设置，下腔体422内填充满水，各个排水通道424始终能够同步排出待处理水，待处理水均匀洒落，使得待处理水能够均匀的落到曝气室5内的填料上，待处理水能够更好地与从下方进入的空气接触，氧化效果好。
作为改进的一种具体实施方式，参照图3、图4所示，排水通道424内均设置有用于使水流扩散开来的扩散件45，扩散件45包括有连接柱451以及连接于连接柱451下端的导流台452，连接柱451的外径小于排水通道424的内径，连接柱451上端连接于支撑块441上，连接柱451下端向下延伸出排水通道424外，导流台452成圆台状设置，导流台452的上端面面积小于下端面面积，导流台452的上端与连接柱451的下端相连接。
水流通过排水通道424后于导流台452侧面的导流作用下向周围扩散，使得各个排水通道424排出的水不是竖直下落的，而是向周围扩散开的，且下腔体422内的水压越大，滑动盘44向上腔体421一侧移动越多，则圆台与排水通道424下端的距离越近，从排水通道424内流出的水流越急，则水流通过圆台后的扩散范围越大，有利于待处理水更均匀的洒落，提高待处理水的氧化效果。
作为改进的一种具体实施方式，参照图3所示，排水通道424下端开口处成与导流台452侧壁相适配的扩口结构设置。扩口结构的设置有利于水流向外扩散。
作为改进的一种具体实施方式，参照图3所示，连接柱451与支撑块441可拆卸连接。连接柱451与连接块之间可螺接，有利于扩散件45的安装替换。
作为改进的一种具体实施方式，参照图3、图4所示，导流台452的上端与连接柱451的下端转动连接，导流台452的侧面上固定有若干螺旋导向条4521，若干螺旋导向条4521沿导流台452的中心轴线环状均匀分布，相邻两个螺旋导向条4521之间形成导向通道4522。当待处理水至上而下流动过程中将不断冲击螺旋导向条4521，螺旋导向条4521于冲击力作用下带动整个导流台452旋转，待处理水跟随导流台452旋转过程中产生离心力，使得待处理水更易向周围扩散而雾化，有利于待处理水均匀洒落，提高待处理水的氧化效果。
作为改进的一种具体实施方式，参照图4所示，导流台452的侧面上设置有若干半球形凸块4523。半圆形凸块的设置使得导流台452的侧面为凹凸面，水流从平整处向下流动到凸块处时容易飞溅起，因此待处理水更易向周围扩散而雾化，有利于待处理水均匀洒落，提高待处理水的氧化效果。
作为改进的一种具体实施方式，参照图2、图3所示，导风通道411设置有若干个，若干导风通道411沿布水壳体41的中心轴线环状均匀分布。若干导风通道411均匀分布的设置，使得空气均匀从各处通风通道流出，有利于待处理水的均匀氧化。
作为改进的一种具体实施方式，填料由空心球堆积形成。相邻空心球之间形成的稳定的空隙能够供空气和水流通过，且空心球的质量小，成本低。
作为改进的一种具体实施方式，参照图1所示，出风口2开口朝上设置，出风口2上方设置有防尘罩21，防尘罩21于水平面上的投影覆盖出水口8于水平面上的投影，空气由出风口2与防尘罩21之间的间隙排出到塔体1外。防尘罩21能够在不影响空气排出的情况下阻挡灰尘掉落到出风口2内污染水。
作为改进的一种具体实施方式，参照图1所示，鼓风设备71为离心风机，离心风机安装于塔体1外壁上。离心风机的型号可采用SYDF-2.8A，采用离心风机鼓风曝气，风量大且能耗低。
工作原理：
供水设备将待处理水不断送入到进水口3内，待处理水通过布水管道进入到下腔体422内，滑动盘44在水压作用下向上腔体421一侧滑动，此时所有的支撑块441同步向上移动，使得各个排水通道424均导通，待处理水从下腔体422通过排水通道424进入到曝气室5内，水流通过排水通道424后于导流台452侧面的导流作用下向周围扩散，使得各个排水通道424排出的水不是竖直下落的，而是向周围扩散开的，且下腔体422内的水压越大，滑动盘44向上腔体421一侧移动越多，则圆台与排水通道424下端的距离越近，从排水通道424内流出的水流越急，则水流通过圆台后的扩散范围越大；当待处理水至上而下流动过程中将不断冲击螺旋导向条4521，螺旋导向条4521于冲击力作用下带动整个导流台452旋转，待处理水跟随导流台452旋转过程中产生离心力，使得待处理水更易向周围扩散而雾化；半圆形凸块的设置使得导流台452的侧面为凹凸面，水流从平整处向下流动到凸块处时容易飞溅起，进一步使得待处理水更易向周围扩散而雾化，有利于待处理水均匀洒落，提高待处理水的氧化效果。待处理水将从各个排水通道424内同时排出雾化后进入到曝气室5内，与此同时，鼓风设备71对进风口7内鼓风，空气通过进风口7后通过布风板6进入到曝气室5内，在曝气室5内，空气与待处理水进行充分接触，待处理水内的铁、锰被氧化，之后空气通过布水壳体41内的导风通道411后从出风口2排出，而处理后的水于重力作用下通过出水口8流入到水箱9内。该装置能够对高铁锰含量的水质进行曝气氧化，其与曝气池曝气方式相比，占地面积更小；曝气过程中不需要加入氧化剂，设备运行噪音小，曝气低成本低能耗；通过布水组件4的设置，各个排水通道424始终能够同步排出待处理水，待处理水雾化后均匀洒落，使得待处理水能够均匀的落到曝气室5内的填料上，待处理水能够更好地与从下方进入的空气接触，氧化效果好。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种除铁锰曝气塔，包括内部形成有容纳腔(11)的塔体(1)，所述塔体(1)由上至下依次设置有出风口(2)、进水口(3)、布水组件(4)、曝气室(5)、布风板(6)、进风口(7)以及出水口(8)，所述曝气室(5)内填充有用于增大空气与水接触面积的填料，所述塔体(1)上安装有用于对所述进风口(7)内鼓风的鼓风设备(71)，所述进水口(3)通过管道外接供水设备，其特征在于：所述布水组件(4)包括有与所述容纳腔(11)侧壁固定连接的布水壳体(41)，所述布水壳体(41)成圆盘状设置，布水壳体(41)内设置有布水腔体(42)，所述布水壳体(41)上设置有布水管道(43)，所述布水管道(43)一端与所述进水口(3)连接，另一端由所述布水壳体(41)上表面竖直伸入到所述布水腔体(42)内，所述布水腔体(42)内设置有滑动盘(44)，所述滑动盘(44)与布水管道(43)以及布水腔体(42)侧壁均滑动连接，所述滑动盘(44)将布水腔体(42)分隔成不相导通的上腔体(421)和下腔体(422)，所述下腔体(422)内填充有水，所述布水腔体(42)上端壁上开设有便于上腔体(421)内气体排出的排气通道(423)，所述布水腔体(42)下端壁上均布有若干排水通道(424)，所述滑动盘(44)下表面凸设有若干支撑块(441)，所述支撑块(441)与排水通道(424)一一对应设置，所述滑动盘(44)于重力作用下向下滑动至各个支撑块(441)与布水腔体(42)下端壁抵接状态下，各个支撑块(441)封堵住各个排水通道(424)；待处理水不断由布水管道(43)进入到下腔体(422)状态下，所述滑动盘(44)向上滑动，各个排水通道(424)同步打开；所述布水壳体(41)内还设置有导风通道(411)，所述导风通道(411)导通布水壳体(41)的上下端面，所述塔体(1)下方设置有水箱(9)，所述水箱(9)入口与出水口(8)导通，所述水箱(9)出口通过管道外接除铁锰过滤器；
所述排水通道(424)内均设置有用于使水流扩散开来的扩散件(45)，所述扩散件(45)包括有连接柱(451)以及连接于连接柱(451)下端的导流台(452)，所述连接柱(451)的外径小于排水通道(424)的内径，所述连接柱(451)上端连接于支撑块(441)上，所述连接柱(451)下端向下延伸出排水通道(424)外，所述导流台(452)成圆台状设置，所述导流台(452)的上端面面积小于下端面面积，所述导流台(452)的上端与连接柱(451)的下端相连接；
所述导风通道(411)设置有若干个，若干导风通道(411)沿布水壳体(41)的中心轴线环状均匀分布。
2.根据权利要求1所述的一种除铁锰曝气塔，其特征在于：所述排水通道(424)下端开口处成与导流台(452)侧壁相适配的扩口结构设置。
3.根据权利要求1所述的一种除铁锰曝气塔，其特征在于：所述连接柱(451)与支撑块(441)可拆卸连接。
4.根据权利要求1所述的一种除铁锰曝气塔，其特征在于：所述导流台(452)的上端与连接柱(451)的下端转动连接，所述导流台(452)的侧面上固定有若干螺旋导向条(4521)，若干螺旋导向条(4521)沿导流台(452)的中心轴线环状均匀分布，相邻两个螺旋导向条(4521)之间形成导向通道(4522)，待处理水至上而下流动过程中不断冲击螺旋导向条(4521)并带动导流台(452)旋转。
5.根据权利要求1所述的一种除铁锰曝气塔，其特征在于：所述导流台(452)的侧面上设置有若干半球形凸块(4523)。
6.根据权利要求1所述的一种除铁锰曝气塔，其特征在于：所述填料由空心球堆积形成。
7.根据权利要求1所述的一种除铁锰曝气塔，其特征在于：所述出风口(2)开口朝上设置，所述出风口(2)上方设置有防尘罩(21)，所述防尘罩(21)于水平面上的投影覆盖出水口(8)于水平面上的投影，所述空气由出风口(2)与防尘罩(21)之间的间隙排出到塔体(1)外。
8.根据权利要求1所述的一种除铁锰曝气塔，其特征在于：所述鼓风设备(71)为离心风机，所述离心风机安装于塔体(1)外壁上。
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