CN115367866B - 一种具有防堵效果的曝气器 - Google Patents

Abstract

本发明适用于污水处理设备领域，提供了一种具有防堵效果的曝气器，包括内部中空的外壳及固定安装于外壳上端的微孔头；外壳的底端设有与外壳内部连通的连通口；外壳的中部固设有一支撑筒，支撑筒的上端环设有若干封堵板，每个封堵板的一端与支撑筒的上端铰接；该支撑筒内部设有一驱动轴，驱动轴的上端与封堵板活动连接，驱动轴受到一驱动件的驱动而上下移动；向下移动的所述驱动轴驱动若干封堵板进入封堵状态；每个所述封堵板的下板面均固设有一水囊；所述外壳的周边设有压力组合阀，该压力组合阀通过软管与水囊进行连通，借此，本发明可以通过改进后的曝气器结构解决风机在开启或关闭时，因负压导致外界杂质对微孔造成封堵的问题。

Description

一种具有防堵效果的曝气器

技术领域

本发明涉及污水处理设备领域，尤其涉及一种具有防堵效果的曝气器。

背景技术

现阶段常用的污水处理方法是活性污泥法，具体是通过往污水池中排入具有活性微生物的活性泥，然后利用设置在污水池中的曝气器进行曝气，以维持微生物的活性（为微生物提供必要的氧气），利用活性微生物降解污水中的污染物。

现有技术中的常见的曝气器包括微孔式曝气器、射流式曝气器及旋混式曝气器。其中使用最为广泛的是微孔式曝气器，这是由于微孔式曝气器的特点是安装方便，并且曝气效果最好，但是微孔式曝气器具容易堵塞的这一致命缺陷。其产生堵塞的主要原因为：在风机的开启或停止时，管内产生负压并使得曝气器出现“倒吸”现象，负压将污水池内的泥土颗粒卡入曝气器的微孔内，造成装置堵塞。

现有技术中也有许多具有防堵功能的曝气器，例如专利号为CN202220861212.9，名称为一种用于水处理的防堵型曝气器，其公开了通过滤网对污水中的杂质进行隔离，然后利用所输送的流体（气流）驱动导流板进行转动，转动的导流板对附着于滤网上的杂质进行刮取。但是，在正常使用过程中，导流板只会清理一些附着于滤网上的轻质量杂质，例如藻类等，而由于负压的影响卡入滤孔内的硬质颗粒，导流板则起不到作用。所以，只能从源头解决负压的问题。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种具有防堵效果的曝气器，其可以通过改进后的曝气器结构降低风机在开启或关闭时，因负压导致外界杂质对微孔造成封堵的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种具有防堵效果的曝气器，包括内部中空的外壳及固定安装于外壳上端的微孔头，所述微孔头上设有若干用于分隔气流的微孔结构；所述外壳的底端设有与外壳内部连通的连通口；所述外壳的中部固设有一支撑筒，该支撑筒通过环设于支撑筒周边的若干隔板与外壳内壁固接；若干隔板之间的间隔区域形成一气流通道；所述支撑筒的上端环设有若干封堵板，每个封堵板的一端与支撑筒的上端铰接；该支撑筒内部设有一驱动轴，驱动轴的上端与封堵板活动连接，所述驱动轴受到一驱动件的驱动而上下移动；向下移动的所述驱动轴驱动若干封堵板进入封堵状态，处于封堵状态下的若干封堵板对气流通道进行封堵；向上移动的所述驱动轴驱动若干封堵板进入打开状态，处于打开状态下的若干封堵板则取消对气流通道的封堵；每个所述封堵板的下板面均固设有一水囊；所述外壳的周边设有压力组合阀，该压力组合阀通过软管与水囊进行连通。

根据本发明的具有防堵效果的曝气器，位于所述封堵板外缘处的外壳壁上设有一支撑环凸，所述支撑环凸的内部形成用于容纳水囊的容置区域；处于封堵状态下的封堵板的外缘搭接于支撑环凸上端。

根据本发明的具有防堵效果的曝气器，每个所述封堵板的上板面设有沿径向设置的滑槽；所述驱动轴的上端设有一支撑板，该支撑板的外缘处设有滑块，该滑块滑动安装于所述滑槽内；该滑块包括固设于支撑板上的支撑块及水平设于支撑块上的柱状块。

根据本发明的具有防堵效果的曝气器，所述驱动件为气缸，所述气缸通过气管连接外部的气泵。

根据本发明的具有防堵效果的曝气器，所述外壳侧壁上开设有若干泄压口，每个泄压口内均设有一压力阀。

根据本发明的具有防堵效果的曝气器，所述泄压口的朝向与驱动轴的轴线方向之间夹角R为45~60°。

根据本发明的具有防堵效果的曝气器，所述压力阀包括内设空腔的阀体、活动安装于该空腔内并对阀体阀口进行封堵的封堵球及用于支撑封堵球的支撑弹簧；所述支撑弹簧一端与封堵球固接，另一端固接阀体内壁；内部的气流向外释放并通过压力阀时，气压驱动支撑弹簧压缩，封堵球取消封堵，压力阀导通。

根据本发明的具有防堵效果的曝气器，所述压力组合阀是由两个导通方向相反的压力阀组合而成，每个阀口均通过管道连接水囊。

本发明提供了一种具有防堵效果的曝气器，该具有防堵效果的曝气器包括内部中空的外壳及固定安装于外壳上端的微孔头，所述微孔头上设有若干用于分隔气流的微孔结构；所述外壳的底端设有与外壳内部连通的连通口；所述外壳的中部固设有一支撑筒，该支撑筒通过环设于支撑筒周边的若干隔板与外壳内壁固接；若干隔板之间的间隔区域形成一气流通道；所述支撑筒的上端环设有若干封堵板，每个封堵板的一端与支撑筒的上端铰接；该支撑筒内部设有一驱动轴，驱动轴的上端与封堵板活动连接，所述驱动轴受到一驱动件的驱动而上下移动；向下移动的所述驱动轴驱动若干封堵板进入封堵状态，处于封堵状态下的若干封堵板对气流通道进行封堵；向上移动的所述驱动轴驱动若干封堵板进入打开状态，处于打开状态下的若干封堵板则取消对气流通道的封堵；每个所述封堵板的下板面均固设有一水囊；所述外壳的周边设有压力组合阀，该压力组合阀通过软管与水囊进行连通。本发明可以通过改进后的曝气器结构降低风机在开启或关闭时，因负压导致外界杂质对微孔造成封堵的问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；图2是图1中A部分的放大图；图3是图1的剖视图；图4是隔板及气流通道的俯视图；图5是滑块与滑槽的配合结构图；图6是封堵板处于打开状态的结构图；图7是封堵板处于封堵状态的结构图；图8是压力阀的结构图；图9是压力组合阀的结构图；图10是滑块的结构图；图11是滑块与滑槽配合的剖视图；在图中，1-外壳，11-连通口，13-支撑环凸，2-微孔头，21-微孔结构，3-支撑筒，4-隔板，41-气流通道，5-封堵板，51-滑槽，6-驱动轴，61-支撑板，62-滑块，621-支撑块，622-柱状块，7-水囊，8-压力组合阀，9-泄压口，10-压力阀，101-阀体，102-封堵球，103-支撑弹簧，201-第一阀体，202-第二阀体，300-驱动件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1，本发明提供了一种具有防堵效果的曝气器，该具有防堵效果的曝气器包括内部中空的外壳1及固定安装于外壳1上端的微孔头2，所述微孔头2上设有若干用于分隔气流的微孔结构21（图2所示）；所述外壳1的底端设有与其内部连通的连通口11，所述连通口11连接供气管道，供气管道的源头连接供气用的风机，从所述供气管道进入装置（曝气器）内部的气流会被微孔结构21分割成若干微小气泡，通过这些微小的气泡分散至污水中，为水中的活性微生物提供氧气（该微孔结构21为现有技术手段，并不为本申请的创新点所在，在此仅进行简要说明）。

参见图3及图4，所述外壳1的中部固设有一支撑筒3，该支撑筒3通过环设于其周边的若干隔板4与外壳1内壁固接；若干隔板4之间的间隔区域形成气流通道41（图4所示），该隔板4既可以竖直设置也可以呈一定角度倾斜设置（在本实例中的采用竖直设置的隔板4），但前提是隔板4的设置不会影响装置内部气流的向上输送；所述支撑筒3的上端环设有若干封堵板5，每个封堵板5的一端与支撑筒3的上端铰接；该支撑筒3内部设有一驱动轴6，驱动轴6的上端与封堵板5活动连接，在本实例中，每个所述封堵板5的上板面上设有沿径向设置的滑槽51（图5所示）；所述驱动轴6的上端设有一支撑板61（图6所示），该支撑板的外缘处设有滑块62（图5所示），该滑块62包括固设于支撑板61上的支撑块621及水平设于支撑块621上的柱状块622（图10所示），该滑块62滑动安装于所述滑槽51内（图5所示）；所述驱动轴6受到一驱动件300的驱动而上下移动（图3所示），所述驱动件为气缸，所述气缸通过气管连接外设的气泵；向下移动的所述驱动轴6驱动若干封堵板5进入封堵状态，处于封堵状态下的若干封堵板5对气流通道41进行封堵（图7所示）；具体的，在所述驱动件驱动所述驱动轴6向下移动后，向下移动的所述驱动轴6带动滑块62沿滑槽51轨道向内移动（朝向驱动轴6的轴心方向），在移动过程中，封堵板5会绕着柱状块622发生角度转动，同时滑块62按压封堵板5绕着铰接点（封堵板5与支撑筒3的铰接处）向下转动，封堵板5将气流通道41进行封堵；

参见图5及图6，向上移动的所述驱动轴6驱动若干封堵板5进入打开状态（图6所示），处于打开状态下的若干封堵板5则取消对气流通道41的封堵；具体的，在所述驱动件驱动所述驱动轴6向上移动后，向上移动的所述驱动轴6带动滑块62沿滑槽51轨道向外移动（远离驱动轴6的轴心方向，图5所示），滑块62带动封堵板5绕着铰接点（封堵板5与支撑筒3的铰接处）向上转动，气流通道41打开；

每个所述封堵板5的下板面均固设有一水囊7（图6所示）；所述外壳1的周边设有若干与外界（污水）连通的压力组合阀8，该压力组合阀8通过软管与水囊7进行连通，也就是说，所述水囊7能够通过压力组合阀8与外界的污水进行连通，所述压力组合阀8内置预定压力值，当压力（负压）小于预定值时，所述压力组合阀8处于关闭状态，外界水流无法进入水囊7内，反之相反。

优选的是，为了封堵板5处于封堵状态时不会影响水囊7的膨胀；本申请做出了以下优化，位于所述封堵板5的外缘处的外壳1壁上设有一支撑环凸13（图6所示），所述支撑环凸13的高度约为3~5cm，所述支撑环凸13的内部形成用于容纳水囊7的容置区域；处于封堵状态下的封堵板5的外缘搭接于支撑环凸13上端。通过支撑环凸13一方面为水囊7提供一容置区域，保证水囊7的正常工作（膨胀），另一方面封堵板5的封堵效果。

本装置在进行工作时（曝气器进行工作），风机在进行启动前，所述封堵板5处于封堵状态，此时，压力组合阀8未达到预设压力值，外界水流无法进入水囊7内，此时水囊7内部存有预定量的水（该预定量的水的产生以下会有详述）。

风机处于开启初期，曝气器内部产生预定压强的负压，该负压作用于水囊7，使得水囊7内外压力不等，该压差驱使压力组合阀8打开（此时压力组合阀8达到预设压力值），外界水流通过压力组合阀8进入水囊7内（此时水囊7达到饱和状态）。风机所产生的负压就由水囊7进行消化，并不会传递至上方的微孔头2，所以就避免微孔头2处出现“倒吸”现象，大大降低了微孔结构21出现堵住的概率。

当风机开启预定时间后（该预定时间一般为20s~45s），所述曝气器内部逐渐变为正压，正压作用会首先挤压水囊7，将水囊7内的水流排出，以便于下次使用，随后开启封堵板5，气流通道41导通，曝气器开始曝气。

当曝气完毕需要关闭风机时，所述风机在关闭的瞬间同时驱动封堵板5进入封闭状态，此时曝气器内又会产生负压，该负压会再次驱动外界水流进入水囊7内（水囊7内部存有预定量的水，对上述进行解释）。

为了保证装置能够更加稳定的运行，避免由于封堵板5在进入封堵状态后，由于风机一直处于开启状态，使得曝气器内的气压一直上升（封堵板5无法与风机到达上述理论的配合），导致曝气器因内部气压过大而破坏，本申请做出了进一步的改进，具体改进如下，所述外壳1侧壁上开设有若干泄压口9，每个泄压口9内均设有一压力阀10。具体的，当风机开启预定时间后，若封堵板5未进行正常打开或打开时间速度慢时，曝气器内的压力会通过泄压口9卸掉，气流会通过泄压口9排出至装置外；其次，当风机需要进行关闭时，在一瞬间同时关闭风机及封堵板5不容易操作的，稍有操作不当就出现负压进入微孔头2内，所以经过上述结构改进后，可以选择先关闭封堵板5（封堵板5处于封堵状态），随后气流从泄压口9排出，最后关闭风机。这里需要解释，曝气器在正常曝气过程中，由于压力阀10内设压力值，气流不会从泄压口9流出。

进一步的，所述泄压口9的朝向与驱动轴6的轴线方向之间夹角R为45~60°（图6所示）。通过将泄压口9设置为该角度，使得泄压口9所排出的气流可用于吹散污水池池底的活性泥。这是由于污水池在处于开启阶段，污水池中的部分活性泥会沉降于池底，传统工作时，只有在曝气器开启一端时间后，使得污水池内部产生稳定的水流循环后，池底的污泥才会被水流消散于水中，这就导致活性泥的活性时间有“预热期”，而在本申请中通过泄压口9设置为上述角度，泄压口9所输出的高压气流会将活性泥快速从池底吹起，以促进活性泥中活性微生物的快速工作，提高工作效率。

参见图8，其中，所述压力阀10包括内设空腔的阀体101、活动安装于该空腔内并对阀体101阀口进行封堵的封堵球102及用于支撑封堵球102的支撑弹簧103，所述支撑弹簧103一端与封堵球102固接，另一端固接阀体101内壁；内部的气流向外释放并通过压力阀10时，气压驱动支撑弹簧103压缩，封堵球102取消封堵，压力阀10导通。将压力阀10设置为单向阀结构，使得压力阀10在进行工作时，只允许内部高压气流排出，而外界水流无法进入装置内。

所述压力组合阀8是由两个导通方向相反的压力阀10组合而成，分别为第一阀体201及第二阀体202，每个阀口均通过软管连接水囊7。压力组合阀8与压力阀10具有相同效果，均设有预定开启压力。当水囊7内部负压增高时，第二阀体202导通，第一阀体201阻断，外界水流从第二阀体202进入水囊7内；当曝气器内部气压按压水囊7时，第一阀体201导通，第二阀体202阻断，水囊7内的水流从第一阀体201流出至外界。

综上所述，本发明提供了一种具有防堵效果的曝气器，该具有防堵效果的曝气器包括内部中空的外壳及固定安装于外壳上端的微孔头，所述微孔头上设有若干用于分隔气流的微孔结构；所述外壳的底端设有与外壳内部连通的连通口；所述外壳的中部固设有一支撑筒，该支撑筒通过环设于支撑筒周边的若干隔板与外壳内壁固接；若干隔板之间的间隔区域形成一气流通道；所述支撑筒的上端环设有若干封堵板，每个封堵板的一端与支撑筒的上端铰接；该支撑筒内部设有一驱动轴，驱动轴的上端与封堵板活动连接，所述驱动轴受到一驱动件的驱动而上下移动；向下移动的所述驱动轴驱动若干封堵板进入封堵状态，处于封堵状态下的若干封堵板对气流通道进行封堵；向上移动的所述驱动轴驱动若干封堵板进入打开状态，处于打开状态下的若干封堵板则取消对气流通道的封堵；每个所述封堵板的下板面均固设有一水囊；所述外壳的周边设有压力组合阀，该压力组合阀通过软管与水囊进行连通。本发明可以通过改进后的曝气器结构降低风机在开启或关闭时，因负压导致外界杂质对微孔造成封堵的问题。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种具有防堵效果的曝气器，其特征在于，包括内部中空的外壳及固定安装于外壳上端的微孔头，所述微孔头上设有若干用于分隔气流的微孔结构；所述外壳的底端设有与外壳内部连通的连通口；

所述外壳的中部固设有一支撑筒，该支撑筒通过环设于支撑筒周边的若干隔板与外壳内壁固接；若干隔板之间的间隔区域形成一气流通道；所述支撑筒的上端环设有若干封堵板，每个封堵板的一端与支撑筒的上端铰接；

该支撑筒内部设有一驱动轴，驱动轴的上端与封堵板活动连接，所述驱动轴受到一驱动件的驱动而上下移动；驱动件为气缸，所述气缸通过气管连接外部的气泵；

向下移动的所述驱动轴驱动若干封堵板进入封堵状态，处于封堵状态下的若干封堵板对气流通道进行封堵；

向上移动的所述驱动轴驱动若干封堵板进入打开状态，处于打开状态下的若干封堵板则取消对气流通道的封堵；

每个所述封堵板的下板面均固设有一水囊；所述外壳的周边设有压力组合阀，该压力组合阀通过软管与水囊进行连通；

每个所述封堵板的上板面设有沿径向设置的滑槽；所述驱动轴的上端设有一支撑板，该支撑板的外缘处设有滑块，该滑块滑动安装于所述滑槽内；

该滑块包括固设于支撑板上的支撑块及水平设于支撑块上的柱状块；

所述外壳侧壁上开设有若干泄压口，每个泄压口内均设有一压力阀。

2.根据权利要求1所述的具有防堵效果的曝气器，其特征在于，位于所述封堵板外缘处的外壳壁上设有一支撑环凸，所述支撑环凸的内部形成用于容纳水囊的容置区域；处于封堵状态下的封堵板的外缘搭接于支撑环凸上端。

3.根据权利要求1所述的具有防堵效果的曝气器，其特征在于，所述泄压口的朝向与驱动轴的轴线方向之间夹角R为45~60°。

4.根据权利要求1所述的具有防堵效果的曝气器，其特征在于，所述压力阀包括内设空腔的阀体、活动安装于该空腔内并对阀体阀口进行封堵的封堵球及用于支撑封堵球的支撑弹簧；所述支撑弹簧一端与封堵球固接，另一端固接阀体内壁；

内部的气流向外释放并通过压力阀时，气压驱动支撑弹簧压缩，封堵球取消封堵，压力阀导通。

5.根据权利要求4所述的具有防堵效果的曝气器，其特征在于，所述压力组合阀是由两个导通方向相反的压力阀组合而成，每个阀口均通过管道连接水囊。

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