CN113402019B - 一种曝气装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种曝气装置，属于污水处理技术领域，包括：曝气组件，内设有第一通道，且第一通道的两端分别为进气端和出气端，其中，进气端通过软管与风机相连通，出气端设置有出气孔和堵头；吸泥组件，内置有第二通道，且第二通道的两端分别为进水端和出水端，其中，进水端所在平面与出气孔所在平面形成高度差；扩散组件，与扩散组件之间为可拆卸连接，且扩散组件上设置有扩散孔。采用垂直式曝气污水处理，且曝气组件与扩散组件之间通过绑带实现可拆卸连接，便于工作人员可直接将曝气组件从扩散组件上拆卸下来并且对出气孔进行疏通处理，提高维修的工作效率。

Description

一种曝气装置

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种曝气装置。

背景技术

在废水处理的好氧生化阶段，好氧曝气装置是废水处理的主要组成部分。目前，采用的曝气装置主要有穿孔管曝气和微孔曝气。其中，穿孔管曝气通常是在管子上均匀开孔，然后将穿孔管均匀地布置在曝气池的池底，接着通风曝气，形成竖向环流，搅拌混合污水，实现生化处理。而微孔曝气采用管状微孔软管曝气器或盘状膜片微孔曝气器。

但是，目前在污水处理的实际应用中，随着时间的推移，穿孔管曝气的曝气管内和孔眼处容易附着生物膜，进而产生生物粘垢，最终可能导致某些孔眼和局部管道的堵塞，并且在停止曝气时，由于孔眼不能及时闭合，在水静压力作用下，污泥可能通过孔眼进入曝气管，也容易造成某些孔眼和局部管道的堵塞。

另外，微孔曝气一般包括管状微孔软管曝气器和膜片微孔曝气器，其中，针对管状微孔软管曝气器在实际运行时，由于曝气软管呈圆管状，曝气软管的气体直接进入圆管中，穿过圆管后从曝气软管的微孔中溢出。由于管状微孔软管曝气器通常水平安装在水池中，气流通常向上溢出，从而导致管状微孔曝气器中的曝气软管上靠近水池表面的出气量较大，而远离水池表面的出气量较小，而这样的出气方式使得管状微孔软管曝气器中的曝气软管的顶部由于局部出气量过大而过早的发生工作疲劳，加快了曝气软管的老化速度，由此缩短了管状微孔软管曝气器的使用寿命。

针对膜片微孔曝气器的曝气膜片由于具有弹性及微孔可自行扩张和收缩，避免了以往曝气器孔眼容易受堵的现象。但是，微孔膜片中容易发生曝气膜片破损的情况。

综上所述，曝气装置不管选用的是穿孔管曝气还是微孔曝气，对应存在堵塞或者破损问题，而在发生堵塞或者破损后，就需要对曝气装置中部件进行维修，而一般的维修方式需要先将设备中的水体进行排空，而后搬出填料(该填料为用以生物处理的物料)，最后检修人员进入设备内部进行维修操作，而这样的维修方式难度大、安全风险高。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种方便维修的曝气装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种曝气装置，包括：

呈垂直设置的曝气组件，且在曝气组件内设置有作为气体由上至下流通的第一通道，其中，第一通道的两端分别为进气端和出气端，且进气端通过软管与风机相连通，出气端设置有出气孔和密封出气端的堵头；

呈垂直设置的吸泥组件，且在吸泥组件内设置有作为污水由下而上流通并与第一通道相连通的第二通道，其中，第二通道的两端分别为进水端和出水端，且进水端所在平面与出气孔所在平面形成高度差；

用以扩散曝气后污水混合物的扩散组件，且该扩散组件位于出水端，其中，曝气组件与扩散组件之间为可拆卸连接，且扩散组件上设置有扩散孔。

在上述的一种曝气装置中，第一通道与第二通道之间设置有气液混合管，且气液混合管的两端分别与扩散组件和吸泥组件相连，其中，在气液混合管内设置有作为气体与污水相互混合的第三通道，且第一通道内嵌于第三通道内。

在上述的一种曝气装置中，气液混合管的两端分别与扩散组件和吸泥组件之间采用为嵌套连接。

在上述的一种曝气装置中，曝气组件包括呈垂直分布并内置有所述第一通道的进气管，且进气端和出气端分别设置于进气管的两端，其中，进气管的管壁上设置有刺突部，且该刺突部与第三通道的位置相对应。

在上述的一种曝气装置中，进气管上出气孔所在的出气端伸入第二通道内。

在上述的一种曝气装置中，吸泥组件包括与气液混合管相连的吸泥罩，且在吸泥罩内设置有预浇筑而成的混凝土填充物，其中，所述第二通道位于吸泥罩的内壁与混凝土填充物的外壁之间，且吸泥罩与混凝土填充物之间通过承托支架相连。

在上述的一种曝气装置中，吸泥罩呈喇叭状设置，其中，吸泥罩中口径较小的一端与气液混合管相连，混凝土填充物设置于吸泥罩中口径较大的一端。

在上述的一种曝气装置中，混凝土填充物中靠近吸泥罩上口径较小的一端设置有凹槽，其中，进气管上出气孔所在的出气端嵌于凹槽内。

在上述的一种曝气装置中，扩散组件包括扩散罩，且扩散罩的一端与气液混合管相连，扩散罩的另一端设置有与进气管可拆卸连接的固定杆，其中，扩散罩上设置有所述扩散孔。

在上述的一种曝气装置中，扩散罩呈喇叭状设置，其中，扩散罩中口径较小的一端与气液混合管相连，固定杆连接于扩散罩中口径较大的一端。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

(1)、本发明提供的一种曝气装置，采用垂直式曝气污水处理，且曝气组件与扩散组件之间通过绑带实现可拆卸连接，且扩散组件靠近于污水水平面，当曝气组件上的出气孔发生堵塞时，工作人员可直接将曝气组件从扩散组件上拆卸而下并且对出气孔进行疏通处理，维修方便、可靠，提高维修的工作效率。

(2)、通过第一通道、第二通道以及第三通道形成污水的曝气循环处理，避免污水中的污泥大量沉积或者堆积而形成“死泥”，进而提高污水的曝气效果。另外，第一通道与第三通道形成内外嵌套结构，从而缩短曝气装置垂直方向上的高度，使得整个曝气装置的结构更为紧凑。

(3)、通过在进气管的管壁上设置刺突部，能够将污水混合物中的气泡进行切割形成大量的微气泡，使得气体与污水更为充分的融合，增加污水中溶解氧的含量，进而提高污水的曝气效果。另外，由于刺突部设置于进气管的管壁上，当刺突部上缠绕有杂质而发生堵塞时，直接将进气管从扩散组件上取下进行清理或者更换，而后再插入气液混合管并捆绑于扩散组件上即可，操作方便、可靠。

(4)、进气管上出气孔所在的出气端伸入第二通道内，使得从出气孔中流出的气体能够先与第二通道内的污水进行“预混合”，一方面能够“延长”气体与污水混合的行程，提高气体与污水的混合效果，另一方面气液混合管内外所产生的“压力差”的“起始位置”靠近于第二通道的进水端，从而加速污水流入第二通道的速度，进而加快污水的曝气效率。

(5)、通过在吸泥罩上连接混凝土填充物，以此降低曝气装置的重心，避免曝气装置在污水中发生倾倒，提高曝气装置对于污水进行曝气处理的可靠性，另外，将吸泥罩设置呈喇叭状，为了防止污泥堵塞第二通道，并且扩大曝气的“辐射范围”，提高污水的工作效率，而且通过第二通道的横截面、污水的流通速度以及吸泥罩喇叭口处的横截面之间的参数值关系，能够精确计算该污水区域内需放曝气装置的数量，提高可操作性。

(6)、由于进气管上出气孔处在喷射气体时，进气管在喷射气体的反作用力下沿进气管的长度方向频繁移动，而通过在混凝土填充物上设置凹槽，并将进气管的出气端嵌套于凹槽内，从而为进气管的出气端提供承托固定，其中，凹槽的大小和深度以不影响出气孔的出气为佳，进而提高污水的曝气效果。

(7)、将扩散罩设置呈喇叭状，加快曝气后的污水混合物的流出，进一步加快污水曝气处理的循环速度。

附图说明

图1是本发明一种曝气装置的结构示意图。

图2是本发明一种曝气装置另一视角的结构示意图。

图3是图2中所示的剖视图A-A。

图4是图3中A部分的放大图。

图中，100、曝气组件；110、第一通道；120、出气孔；130、堵头；140、进气管；150、软管；160、刺突部；170、供气总管；200、吸泥组件；210、第二通道；220、吸泥罩；230、混凝土填充物；231、凹槽；240、承托支架；300、扩散组件；310、扩散孔；320、扩散罩；330、固定杆；400、气液混合管；410、第三通道。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

如图1至图4所示，本发明提供的一种曝气装置，包括：

呈垂直设置的曝气组件100，且在曝气组件100内设置有作为气体由上至下流通的第一通道110，其中，第一通道110的两端分别为进气端和出气端，且进气端高于污水水平面并与风机(图中未显示)相连通，出气端设置有出气孔120和密封出气端的堵头130；

呈垂直设置的吸泥组件200，且在吸泥组件200内设置有作为污水由下而上流通并与第一通道110相连通的第二通道210，其中，第二通道210的两端分别为进水端和出水端，且进水端所在平面与出气孔120所在平面形成高度差；

用以扩散曝气后污水混合物的扩散组件300，且该扩散组件300位于出水端，其中，曝气组件100与扩散组件300之间通过绑带可拆卸连接，且扩散组件300上设置有扩散孔310。

在本实施例中，曝气组件100与扩散组件300之间不仅仅可以通过绑带实现可拆卸连接，也可以采用其他连接方式实现两者的可拆卸连接，其中的绑带连接仅仅为一种比较常用的连接方式，但不仅限于此。

本发明提供的一种曝气装置，采用垂直式曝气污水处理，且曝气组件100与扩散组件300之间通过绑带实现可拆卸连接，且扩散组件300靠近于污水水平面，当曝气组件100上的出气孔120发生堵塞时，工作人员可直接将曝气组件100从扩散组件300上拆卸而下并且对出气孔120进行疏通处理，维修方便、可靠，提高维修的工作效率。

进一步优选地，第一通道110与第二通道210之间设置有气液混合管400，且气液混合管400的两端分别与扩散组件300和吸泥组件200相连，其中，在气液混合管400内设置有作为气体与污水相互混合的第三通道410，且第一通道110内嵌于第三通道410内。

在本实施例中，当污水与气体在第三通道410内充分混合后，使得第三通道410内的混合液压力下降，导致气液混合管400的内外形成“压力差”，从而保证第二通道210的进水端持续具有污水的进入，并将污水混合物(污水混合物是气体与污水的混合产物的简称，以下均用污水混合物为例进行描述)推向扩散组件300，并通过扩散孔310重回污水中，从而形成污水的曝气循环处理，避免污水中的污泥大量沉积或者堆积而形成“死泥”，进而提高污水的曝气效果。另外，第一通道110与第三通道410形成内外嵌套结构，从而缩短曝气装置垂直方向上的高度，使得整个曝气装置的结构更为紧凑。

进一步优选地，气液混合管400与扩散组件300之间为嵌套配合，且气液混合管400与吸泥组件200之间为嵌套配合，从而提高气液混合管400与扩散组件300之间，气液混合管400与吸泥组件200之间连接的密封性，避免污水混合物从拼接处溢出，进而提高污水的曝气效果。

优选地，曝气组件100包括呈垂直分布并内置有第一通道110的进气管140，且进气管140的一端通过软管150与风机相连，进气管140的另一端设置有出气孔120，其中，进气管140的管壁上设置有刺突部160，且该刺突部160与第三通道410的位置相对应。

在本实施例中，通过在进气管140的管壁上设置刺突部160，能够将污水混合物中的气泡进行切割形成大量的微气泡，使得气体与污水更为充分的融合，增加污水中溶解氧的含量，进而提高污水的曝气效果。另外，由于刺突部160设置于进气管140的管壁上，当刺突部160上缠绕有杂质而发生堵塞时，直接将进气管140从扩散组件300上取下进行清理或者更换，而后再插入气液混合管400并捆绑于扩散组件300上即可，操作方便、可靠。

进一步优选地，刺突部160由若干呈缠绕状的金属丝或者硬质塑料丝所构成。

优选地，进气管140上出气孔120所在的出气端伸入第二通道210内，使得从出气孔120中流出的气体能够先与第二通道210内的污水进行“预混合”，一方面能够“延长”气体与污水混合的行程，提高气体与污水的混合效果，另一方面气液混合管400内外所产生的“压力差”的“起始位置”靠近于第二通道210的进水端，从而加速污水流入第二通道210的速度，进而加快污水的曝气效率。

优选地，吸泥组件200包括与气液混合管400相连的吸泥罩220，且在吸泥罩220内设置有预浇筑而成的混凝土填充物230，其中，吸泥罩220的内壁与混凝土填充物230的外壁之间设置有第二通道210，且吸泥罩220与混凝土填充物230之间通过承托支架240相连。

进一步优选地，吸泥罩220呈喇叭状设置，其中，吸泥罩220中口径较小的一端与气液混合管400相连，混凝土填充物230设置于吸泥罩220中口径较大的一端。

在本实施例中，通过在吸泥罩220上连接混凝土填充物230，以此降低曝气装置的重心，避免曝气装置在污水中发生倾倒，提高曝气装置对于污水进行曝气处理的可靠性，另外，将吸泥罩220设置呈喇叭状，为了防止污泥堵塞第二通道210，并且扩大曝气的“辐射范围”，提高污水的工作效率，而且通过第二通道210的横截面、污水的流通速度以及吸泥罩220喇叭口处的横截面之间的参数值关系，能够精确计算该污水区域内需放曝气装置的数量，提高可操作性。

进一步优选地，混凝土填充物230中靠近吸泥罩220上口径较小的一端设置有凹槽231，其中，进气管140上出气孔120所在的出气端嵌于凹槽231内。

在本实施例中，由于进气管140上出气孔120处在喷射气体时，进气管140在喷射气体的反作用力下沿进气管140的长度方向频繁移动，而通过在混凝土填充物230上设置凹槽231，并将进气管140的出气端嵌套于凹槽231内，从而为进气管140的出气端提供承托固定，其中，凹槽231的大小和深度以不影响出气孔120的出气为佳，进而提高污水的曝气效果。

优选地，扩散组件300包括扩散罩320，且扩散罩320的一端与气液混合管400相连，扩散罩320的另一端设置有与进气管140捆绑固定的固定杆330，其中，扩散罩320上设置有扩散孔310。

进一步优选地，扩散罩320呈喇叭状设置，其中，扩散罩320中口径较小的一端与气液混合管400相连，固定杆330连接于扩散罩320中口径较大的一端。

在本实施例中，将扩散罩320设置呈喇叭状，增大曝气后的污水混合物与本装置外污水混合的范围，进一步提高污水的曝气效率。

优选地，当曝气装置的数量为多个时,将每个曝气装置中与进气管140相连的软管150集成连接于供气总管170上,其中,该供气总管170连接于风机上。

需要说明的是，在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种曝气装置，其特征在于，包括：

呈垂直设置的曝气组件，且在曝气组件内设置有作为气体由上至下流通的第一通道，其中，第一通道的两端分别为进气端和出气端，且进气端通过软管与风机相连通，出气端设置有出气孔和密封出气端的堵头；

呈垂直设置的吸泥组件，且在吸泥组件内设置有作为污水由下而上流通并与第一通道相连通的第二通道，其中，第二通道的两端分别为进水端和出水端，且进水端所在平面与出气孔所在平面形成高度差；

用以扩散曝气后污水混合物的扩散组件，且该扩散组件位于出水端，其中，曝气组件与扩散组件之间为可拆卸连接，且扩散组件上设置有扩散孔；

第一通道与第二通道之间设置有气液混合管，且气液混合管的两端分别与扩散组件和吸泥组件相连，其中，在气液混合管内设置有作为气体与污水相互混合的第三通道，且第一通道内嵌于第三通道内；

气液混合管的两端分别与扩散组件和吸泥组件之间采用为嵌套连接；

吸泥组件包括与气液混合管相连的吸泥罩，且在吸泥罩内设置有预浇筑而成的混凝土填充物，其中，所述第二通道位于吸泥罩的内壁与混凝土填充物的外壁之间，且吸泥罩与混凝土填充物之间通过承托支架相连；

吸泥罩呈喇叭状设置，其中，吸泥罩中口径较小的一端与气液混合管相连，混凝土填充物设置于吸泥罩中口径较大的一端。

2.根据权利要求1所述的一种曝气装置，其特征在于，曝气组件包括呈垂直分布并内置有所述第一通道的进气管，且进气端和出气端分别设置于进气管的两端，其中，进气管的管壁上设置有刺突部，且该刺突部与第三通道的位置相对应。

3.根据权利要求2所述的一种曝气装置，其特征在于，进气管上出气孔所在的出气端伸入第二通道内。

4.根据权利要求1所述的一种曝气装置，其特征在于，混凝土填充物中靠近吸泥罩上口径较小的一端设置有凹槽，其中，进气管上出气孔所在的出气端嵌于凹槽内。

5.根据权利要求2所述的一种曝气装置，其特征在于，扩散组件包括扩散罩，且扩散罩的一端与气液混合管相连，扩散罩的另一端设置有与进气管可拆卸连接的固定杆，其中，扩散罩上设置有所述扩散孔。

6.根据权利要求5所述的一种曝气装置，其特征在于，扩散罩呈喇叭状设置，其中，扩散罩中口径较小的一端与气液混合管相连，固定杆连接于扩散罩中口径较大的一端。

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