CN111018146A - 一种污水处理用的新型旋转曝气装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种污水处理用的新型旋转曝气装置。所述新型旋转曝气装置包括污水处理池主体；连接机构，所述连接机构安装于所述处理池主体内居中处，包括进气管及支撑柱；曝气机构，所述曝气机构包括安装于支撑柱顶部的气室，所述气室包括固定于支撑柱顶部的气室下部（兼做旋转定位中心）及旋转的气室上部，气室上部有四方向的弯管与环形管相通。上、下气室之间有用石墨盘根做密封的密封机构。环形管与8根星形布置的横管相连，每根横管与3根竖管连接，每根竖管与曝气管连接，曝气盘连接在曝气管的侧面。本发明提供的新型旋转曝气装置利用曝气盘喷气时水的反作用力推动整个装置旋转，具有曝气无死角、便于维修、无需备用池等优点。

Description

一种污水处理用的新型旋转曝气装置

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种污水处理用的新型旋转曝气装置。

背景技术

曝气装置是污水处理过程中向处理池供氧的设备。曝气的目的是使水获得足够的溶解氧，同时防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物及溶解氧接触，从而保证池内微生物在有充足溶解氧的条件下，对水中有机物进行氧化分解。

目前常规曝气装置采用固定方式安装在曝气池底部，在长期运行中，存在以下问题：（1）曝气盘底部存在死角，导致曝气池内污泥分布不均匀，死角区域会有污泥沉积，影响水处理效果，并可能造成曝气盘损坏；（2）检修不方便，曝气盘均固定安装于曝气池底部，检修需将池内水排空，工人到池底维修，这样既影响正常生产，又存在安全隐患；（3）曝气器随着运行时间的增长，其充氧效率逐渐降低，直至效率降低到一定程度，就需要停产大修，大修时曝气池要清空停止运行半个月以上，这就需要设计备用曝气池来保证生产正常进行，而备用曝气池增加了占地面积和投资；（4）所有通气管道均布置于污水中，污水较强的腐蚀性使得管道很容易被腐蚀，而更换管道涉及水下作业或清空污水，既费钱又费时，还影响污水池的处理工作。

因此，有必要提供一种污水处理用的新型旋转曝气装置解决上述技术问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种曝气均匀无死角、便于维修、综合搅拌功能于一体的污水处理用的新型旋转曝气装置。本发明将大部分的通气管道布置在污水的上面，减少了污水对管道的腐蚀，大幅降低了维修费用，并且安装此新型旋转曝气装置的污水处理池可以长久运行，无需停运维修，无需备用曝气池。

本发明提供的污水处理用的新型旋转曝气装置（每个处理池里有3-4个独立的新型旋转曝气装置）包括处理池主体；所述处理池主体包括四周数段弧形和直线组成的混凝土墙壁和混凝土底部。支撑机构，所述每个支撑机构安装于所述处理池主体的内部居中处（中心线处）；曝气机构，所述每个转动曝气机构在所述处理池主体的内部，所述曝气机构包括环形管、横管、竖管、曝气管、曝气盘、石墨盘根、上气室和下气室，所述下气室（兼做旋转定位柱）安装于所述支撑机构支撑柱的顶部且两者应形成固定密封，所述石墨盘根就是上气室与下气室之间的密封件（旋转件与固定件间的平面密封），所述下气室是固定于支撑结构顶部且与所述上气室之间是转动连接的，所述上气室的外侧壁等距焊接有4只弯管且与所述环形管连通，所述环形管的外壁安装有8只星形布置的所述横管，所述横管的底部垂直安装3-4根所述竖管，所述竖管底部焊接有所述曝气管，所述曝气管通过管螺纹安装有5-6只所述曝气盘，且所述横管和所述竖管之间通过法兰连接，所述环形管、所述横管，所述竖管和所述曝气管之间是连通。且所述曝气管底部焊接有刮泥机构，所述刮泥机构包刮刮泥板，筋板，所述刮泥板通过筋板焊接在曝气管底部且有向中心推动的角度。

排泥机构，所述排泥机构安装于所述处理池主体内的底部。在所述支撑机构支撑柱下部四周设计有所述储存槽，所述储存槽通过排泥管与池外污泥泵连接，可以定期吸取储存槽内的污泥。

所述支撑机构包括支撑柱和进气管，所述处理池主体的内部居中处（中心线上）安装所述支撑柱，所述支撑柱的内部安装所述进气管，所述进气管与所述下、上气室连通，且进气管经处理池底部的管道通到处理池外与风机连接。

所述横管通过法兰与所述环形管连接，两者法兰之间安装有所述阀门。

所述排泥机构包括储存槽、污泥泵和排泥管，所述处理池主体的底面居中处（中心线上）的支撑机构支撑柱四周设计有所述储存槽，所述储存槽底部的污泥通过与污泥泵连接的排泥管，定期排泥。

所述刮泥机构包括刮板，筋板，所述刮板与所述筋板焊接，再通过所述筋板焊接在所述曝气管的底部且刮板有向中心推动的角度，这样可以不断地把池底的污泥推向储存槽。所述曝气管的侧面按水平向上5-10°的喷气角度等距垂直地安装3-4只所述曝气盘，所述曝气管顶部垂直安装2只所述曝气盘。

所述处理池主体的内部安装有旋转的滚动机构，所述滚动机构包括轨道、滚轮和安装架。所述处理池主体的四周弧形墙壁顶部设有环形轨道（各个旋转曝气装置无弧形墙壁部分的轨道由弧形钢架和轨道支撑柱支撑托住，并与处理池墙壁顶部轨道连接而形成完整的环形轨道），所述支撑机构固定柱的顶部也设有环形轨道，所述环形管的内侧壁和底部分别安装所述安装架，所述安装架上安装有所述滚轮。所述环形管的内侧壁的滚轮沿所述下气室的外壁上滚动，所述下气室起到旋转装置旋转中心的定位作用。所述环形管底部滚轮在所述支撑机构支撑柱顶部的所述环形轨道上滚动。每根所述横管外端底部也装有所述滚轮，其所述滚轮在所述处理池主体的四周弧形墙壁顶部的所述环形轨道上滚动。这两组在环形轨道上滚动的滚轮承当起整个旋转装置的重量及旋转功能。

为了加强所述横管与所述竖管之间的连接强度及稳定性，在所述横管与所述竖管之间安装有加强机构，所述加强机构包刮筋板，支撑杆，抱夹。所述筋板是垂直焊接在所述横管两侧且位置在所述竖管的正上方，所述支撑杆是所述筋板与所述抱夹的连接件，所述抱夹是用螺栓紧固所述竖管的紧固件，所述抱夹由后半抱夹和前半抱夹组成，所述后半抱夹较宽，它既要固定所述支撑杆还要与所述前半抱夹紧固，所述前半抱夹较窄它仅是把所述竖管压紧在所述后半抱夹上。

与相关技术相比较，本发明提供的新型旋转曝气装置具有如下有益效果：

本发明提供的一种污水处理用的新型旋转曝气装置，当污水进入由3-4个弧形与直线墙壁组成的所述处理池主体的内部并慢慢流向出口处时，气体通过各支撑机构的总气管进入所述曝气装置的上、下气室内，气体再从所述气室内部进入所述环形管、横管、竖管、曝气管，通过所述曝气盘均匀喷射进入所述处理池主体的内部。气体从侧装的所述曝气盘喷出的方向与所述曝气管垂直且水平方向（向上5-10°），利用反冲的原理即气体喷进所述处理池内部的污水中时，污水的反向作用力则推动所述曝气盘，从而推动所述竖管、横管、环形管及上气室组成的旋转曝气装置在所述处理池主体内部转动。所述曝气盘在转动过程中曝气，使得曝气在处理池内更加均匀，且所述竖管、曝气管、刮板、曝气盘又同时可起到搅拌叶片的作用，使泥水混合均匀，无需另外安装搅拌结构，方便节能。所述刮泥机构的刮板有向中心推动的角度，可以推动所述处理池主体底部沉淀的污泥，将污泥刮至所述处理池主体中心的所述储存槽，再通过所述排泥管由所述污泥泵定期吸出，使所述处理池主体内部无死角，避免曝气盘以下的污泥沉淀在所述处理池主体的底部。在曝气装置中，曝气盘是易耗品，容易损坏，当所述曝气管上的某个曝气盘损坏时，可直接在处理池顶面的浮桥上拆下该根竖管进行更换（横管与竖管用法兰连接），避免了处理池停运维修。整个处理池的备件仅需一根所述竖管、所述曝气管及安装在曝气管上的5-6只所述曝气盘，减少了备件的费用。

附图说明

图1为本发明提供的污水处理用的新型旋转曝气装置的结构示意图；

图2为图1所示的A-A结构剖面示意图；

图3为图2所示的D处结构放大示意图；

图4为图2所示的B处结构放大示意图；

图5为图2所示的C处结构放大示意图；

图6为图1所示的E-E结构剖面示意图。

图中标号：1、处理池主体，2、曝气机构，21、环形管，22、横管，23、竖管，24、石墨盘根，25、上气室，26、曝气盘，27、下气室，28、阀门，29、曝气管，3、刮泥机构，31、刮板，32、刮泥筋板，4、排泥机构，41、储存槽，42、污泥泵，43、排泥管，5、支撑机构，51、进气管，52、支撑柱，6、滚动机构，61、轨道，62、滚轮，63、安装架，71、环形轨道钢架，72、环形轨道支撑柱，8、加强机构，81、加强筋板，82、支撑杆，83、抱夹。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1、图2、图3、图4和图5和图6。其中，图1为本发明提供的污水处理用的新型旋转曝气装置的结构示意图；图2为图1所示的A-A结构剖面示意图；图3为图2所示的D处结构放大示意图；图4为图2所示的B处结构放大示意图；图5为图2所示的C处结构放大示意图；图6为图1所示的E-E结构剖面示意图。污水处理用的新型旋转曝气装置包括：处理池主体1，所述处理池主体1是由几段弧形和直线组成的墙壁及混凝土底部组成。每个处理池均有3-4个独立的旋转曝气装置。支撑机构5，所述支撑机构5安装于所述处理池主体1的内部居中处（池的中心线）；曝气机构2，所述曝气机构2设于所述处理池主体1的内部，所述曝气机构2包括环形管21、横管22、竖管23、石墨盘根24、上气室25、曝气盘26和下气室27，所述下气室27安装于所述支撑机构5的顶端且与所述支撑机构5要形成固定密封的，所述石墨盘根24是所述转动的上气室与所述固定的下气室27之间的密封件，所述上气室25与所述下气室27之间是转动连接的，所述上气室25的外侧壁等距焊接4只弯管且所述弯管与所述环形管21连接，且与所述环形管21连通，所述环形管21的外侧壁等距连接8只星形布置的所述横管22，每根所述横管22的底部垂直安装多个所述竖管23，所述横管22和所述竖管23之间通过法兰连接，所述环形管21、所述横管22、所述竖管23和所述曝气管29之间是连通的，且所述曝气管29的顶部和侧面垂直安装多个所述曝气盘26；刮泥机构3，所述刮泥机构3设于所述处理池主体1的内腔底部，且所述刮泥机构3焊接于所述曝气管29下面。

所述支撑机构5包括所述支撑柱52和进气管51。所述处理池主体1的内部居中处（中心线上）安装所述支撑柱52，所述支撑柱52的内部安装有所述进气管51，所述进气管51通入所述下气室27及所述上气室25内部，方便风机通过所述进气管51供气给所述曝气机构2。

所述石墨盘根24是所述上气室25与所述下气室27连接处的密封件，使得所述进气管51的气体进入所述上气室25的内部时且与所述下气室27相对旋转时不会泄露。所述上气室25下部为金属波纹管结构，波纹管段两端通过法兰上、下结构连接，该波纹管会自行补偿因安装不水平而造成的间隙。

所述横管22通过法兰连接所述环形管21且两者之间安装有阀门28，当一根所述竖管23或其下部的所述曝气盘26损坏后，关闭所述阀门28，即将一根所述横管22关闭，再将此所述竖管23取下更换，方便了维修。

所述排泥机构4包括储存槽41、污泥泵42和排泥管43，所述处理池主体1居中处所述支撑机构5的所述支撑柱52四周设计有所述储存槽41，所述排泥管43通入所述储存槽41底部，所述排泥管43还与所述污泥泵42连接，可以定期吸出所述储存槽41里的污泥。

所述刮泥机构3包括刮板31、筋板32，所述刮板31先与所述筋板32焊接，再将所述筋板32与所述曝气管29焊接，使所述刮泥机构3安装在所述曝气管29的下面，且所述刮板31有向中心推动的3-5°的角度。所述曝气管29的侧面水平方向用管螺纹等距安装3-4只所述曝气盘26，所述曝气管29的两侧顶部用管螺纹安装2只所述曝气盘26。水平安装的所述曝气盘26喷气的反作用力带动所述曝气盘26、所述曝气管29及所述竖管23转动，同时带动所述刮板31转动，所述刮板31与所述处理池主体1的底部间距约1cm，将推动底部污泥向池中心运动，避免所述曝气盘26以下的污泥处于沉淀状态。

所述处理池主体1内部的所述旋转曝气装置安装有滚动机构6，所述滚动机构6包括环形轨道61、滚轮62和安装架63，所述处理池主体1四周弧形墙壁的顶部设有所述环形轨道61和所述支撑机构支撑柱52的顶部也设有所述环形轨道61，不连续的部分用环形轨道钢架71及环形轨道支撑柱72托住轨道。所述星形布置的横管22的外端下部也有安装架63，且所述安装架63上均安装有所述滚轮62，所述滚轮62在所述环形轨道61上滚动。所述环形管21的内侧壁和底部分别安装所述安装架63，所述安装架63上均安装有所述滚轮62，在所述环形管21内侧壁的所述滚轮62在所述下气室27的外壁上滚动，起旋转中心定位的作用。所述环形管21底部的所述滚轮62在所述支撑柱52上环形轨道61上滚动，而所述横管22的外端所述滚轮62在处理池墙壁顶部的环形轨道61滚动。上述两种在所述环形轨道61滚动的所述滚轮62起承戴旋转装置的重量及旋转的功能。

所述加强机构8，是为了增加所述横管22与所述竖管23连接的强度和稳定性，所述加强机构8包括所述加强筋板81、支撑杆82和抱夹83，所述加强筋板81垂直焊接在所述横管22两侧且在所述竖管23正上方。所述支撑杆82用螺栓把所述加强筋板81与所述抱夹83连接起来。所述抱夹83是紧固所述竖管23的，所述抱夹83由前半所述抱夹83和后半所述抱夹83组成，前半所述抱夹较窄仅需把所述竖管23用螺栓压紧到后半所述抱夹83上，后半所述抱夹83较宽，它不但要与前半所述抱夹83抱进所述竖管23，还要与所述支撑杆82用螺栓固定。这样的所述加强机构8能使所述横管22与所述竖管23连接的强度大和稳定性好，并且容易更换所述竖管23。如果要更换所述竖管23，仅需把所述横管22与所述竖管23间法兰的螺栓卸下再把前半所述抱夹83的固定螺栓卸下即可更换所述竖管23。

本发明提供的污水处理用的新型旋转曝气装置的工作原理如下：

所述处理池主体1的内部进口端进入污水，将所述进气管51外接风机，气体通过所述进气管51进入所述上气室25及下气室27的内部，气体再依次经过所述环形管21、所述横管22、所述竖管23、所述曝气管29，再进入所述曝气盘26的内部，气体从所述曝气盘26的内部喷入所述处理池主体1的污水里，气体从所述曝气盘26内部喷出的方向与所述曝气管29垂直且水平向上5-10°，气体搅动所述处理池主体1内部的污水，而污水的反作用力推动所述曝气盘26，所述曝气盘26带动所述曝气管29、所述竖管23和所述横管22转动，所述横管22带动所述环形管21，所述环形管21再带动所述上气室25和石墨盘根24在所述下气室27的上部转动。在所述曝气管29转动时，所述曝气管29带动所述刮板31转动，所述刮板31与所述处理池主体1底部之间的间距为1厘米，且所述刮板31有3-5°向中心推动污泥的角度，使所述刮板31将所述处理池主体1底部的污泥刮至中心的所述储存槽41内，所述储存槽41内有所述排泥管43且与所述污泥泵42连接，所述污泥泵42可以定期吸取槽内的污泥。所述横管22和所述环形管21转动时，带动所述安装架63转动，所述安装架63连接的所述滚轮62在所述环形轨道61的上面滚动，避免所述横管22和所述环形管21的一端悬空，增加所述横管22和所述环形管21转动的稳定性。所述环形管21内侧的所述滚轮62在所述下气室27的外壁上滚动，所述下气室27起到旋转中心定位作用。如果其中某个所述竖管23或所述曝气盘26损坏时，将对应的所述横管22上的所述阀门28关闭，在所述处理池主体1顶部的浮桥上，松开所述横管22和所述竖管23上法兰的螺栓及前半所述抱夹83，拆卸损坏的所述竖管23，并进行更换。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种污水处理用的新型旋转曝气装置，其特征在于，包括：

处理池主体（1），所述处理池主体（1）的内部底面沿着所述处理池主体（1）的周边向着所述处理池主体（1）的居中处倾斜；

支撑机构（5），所述支撑机构（5）设于所述处理池主体（1）的内部居中处，所述支撑机构（5）包括进气管（51）及支撑柱（52），所述处理池主体（1）中线处设有3-4个所述支撑柱（52）；

曝气机构（2），所述曝气机构（2）设于处理池主体（1）的内部，包括环形管（21）、星形布置的横管（22）、竖管（23）、密封用的石墨盘根（24）、上气室（25）、曝气管（29）、曝气盘（26）、下气室（27）和阀门（28），所述下气室（27）固定安装于所述支撑柱（52）顶部且与所述支撑柱（52）密封，所述石墨盘根（24）是所述上气室（25）与所述下气室（27）之间的密封件，所述上气室（25）随旋转装置一起旋转，所述上气室（25）侧壁有等距离4只弯管与所述环形管（21）连通，所述环形管（21）外侧面与星型布置的8只所述横管（22）相通，每只所述横管（22）与所述环形管（21）之间有1个所述阀门（28）控制横管气路，所述横管（22）的底端垂直安装多个所述竖管（23），所述横管（22）与所述竖管（23）之间通过法兰连接，所述竖管（23）与所述曝气管（29）焊接连通，所述曝气管（29）顶部及侧面螺纹连接5-6只所述曝气盘（26）；

刮泥机构（3），所述刮泥机构（3）设于所述处理池主体（1）内部底端，所述刮泥机构（3）包括刮板（31）、刮泥筋板（32），所述刮板（31）固定焊接于所述曝气管（29）的底部且有向所述处理池主体（1）中心推泥的角度，所述刮泥筋板（32）焊接连接所述曝气管（29）和所述刮板（31）；

排泥机构（4），所述排泥机构（4）设于所述处理池主体（1）下部，所述排泥机构（4）包括储存槽（41）、污泥泵（42）、排泥管（43），所述储存槽（41）设于所述支撑柱（52）四周，所述排泥管（43）一端置于所述储存槽（41）内部，另一端连接至所述污泥泵（42）。

2.根据权利要求1所述的新型旋转曝气装置，其特征在于，在所述处理池主体（1）内部中线处，所述支撑柱（52）内部安装所述进气管（51），所述进气管（51）通入所述下气室（27）内部。

3.根据权利要求2所述的新型旋转曝气装置，其特征在于，所述进气管（51）、所述下气室（27）、所述上气室（25）、所述横管（22）、所述竖管（23）和所述曝气管（29）是连通的，压缩的空气通过所述进气管（51）进入所述下气室（27）、上气室（25），再通过弯管进入所述环形管（21），再分配至所述横管（22），随后进入所述竖管（23）、所述曝气管（29），最终由所述曝气盘（26）喷射进入污水中。

4.根据权利要求3所述的新型旋转曝气装置，其特征在于，所述下气室（27）固定于所述支撑柱（52）顶部，所述下气室（27）兼做旋转定位中心，旋转的所述上气室（25）与固定的所述下气室（27）之间用所述石墨盘根（24）为密封件进行密封。

5.根据权利要求3所述的新型旋转曝气装置，其特征在于，所述上气室（25）下部为金属波纹管结构，波纹管段通过法兰与所述上气室（25）上部连接，该波纹管会自行补偿因安装不水平而造成的间隙。

6.根据权利要求3所述的新型旋转曝气装置，其特征在于，星型布置的所述横管（22）一端安装所述阀门（28），再通过法兰连接所述环形管（21）。

7.根据权利要求3所述的新型旋转曝气装置，其特征在于，所述横管（22）下部通过法兰与3根所述竖管（23）连接，所述竖管（23）与所述曝气管（29）焊接连通，所述曝气管（29）顶部及侧面通过管螺纹与所述曝气盘（26）连通。

8.根据权利要求6所述的新型旋转曝气装置，其特征在于，所述刮泥筋板（32）一端焊接于所述刮板（31），另一端焊接于所述曝气管（29）底部，即通过所述刮泥筋板（32）加强所述刮板（31）与所述曝气管（29）间的连接，并使所述刮板（31）有向所述储存槽（41）刮泥的角度。

9.根据权利要求7所述的新型旋转曝气装置，其特征在于，通过所述排泥管（43），所述污泥泵（42）可定期将所述储存槽（41）内部污泥吸出外排。

10.根据权利要求6所述的新型旋转曝气装置，其特征在于，所述处理池主体（1）的内部安装有滚动机构（6），所述滚动机构（6）包括轨道（61）、滚轮（62）和安装架（63），所述滚动机构（6）在压缩空气喷入水中的反作用力作用下带动装置旋转部分进行旋转。

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