CN115784423A - 一种高效加氧射流曝气器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效加氧射流曝气器，包括循环泵(1)，循环泵(1)的出口处设有混合仓(2)，混合仓(2)的顶部设有进气管(3)，混合仓(2)上设有扩散管(5)，混合仓(2)内设有喷嘴(4)，喷嘴(4)连接循环泵(1)的出口，喷嘴(4)的射出方向与扩散管(5)同轴，喷嘴(4)内设有主动轴(6)，主动轴(6)的外周面上设有多个驱动扇叶(7)，扩散管(5)内设有与主动轴(6)连接的被动轴(8)，被动轴(8)的外周面上设有搅拌机构；所述喷嘴(4)为锥管形，喷嘴(4)的大端连接循环泵(1)的出口。

Description

一种高效加氧射流曝气器

技术领域

本发明属于射流曝气器领域。

背景技术

传统的水务公司一般仅仅从事供水，但随着环境问题的突出，现在的水务公司也有很多从事污水处理项目。射流曝气器是污水处理项目中常用到的一种设备，在好氧段中增加水体含氧量，提高微生物处理污水时代谢活性，使污水处理效果更好。

现有射流曝气器的结构，包括循环泵，循环泵的出口处设有混合仓，混合仓的顶部设有进气管，混合仓上设有扩散管，循环泵向混合仓中泵入污水，污水从扩散管射出，污水的流动使混合仓内形成负压，空气经进气管进入到混合仓内，与污水混合，共同从扩散管射出，增加了污水中的含氧量。

现有射流曝气器虽然能够增加污水中的含氧量，但由于空气与污水的混合实际上并不充分，充氧效率(溶于水的氧气与进入水中的氧气的比例)只能达到32％，充氧效率较差，难以很大幅度的提高微生物代谢活性。

因此，亟需一种充氧效率高的射流曝气器，用以提高污水处理效果。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种高效加氧射流曝气器。本发明具有充氧效率高的优点。

本发明的技术方案：一种高效加氧射流曝气器，包括循环泵，循环泵的出口处设有混合仓，混合仓的顶部设有进气管，混合仓上设有扩散管，混合仓内设有喷嘴，喷嘴连接循环泵的出口，喷嘴的射出方向与扩散管同轴，喷嘴内设有主动轴，主动轴的外周面上设有多个驱动扇叶，扩散管内设有与主动轴连接的被动轴，被动轴的外周面上设有搅拌机构。

前述的高效加氧射流曝气器中，所述喷嘴为锥管形，喷嘴的大端连接循环泵的出口。

前述的高效加氧射流曝气器中，所述主动轴的外侧设有第一轴承，第一轴承通过第一支架连接喷嘴；所述被动轴的外侧设有第二轴承，第二轴承通过第二支架连接扩散管。

前述的高效加氧射流曝气器中，所述混合仓与循环泵的外壳法兰连接，所述混合仓与进气管法兰连接，所述扩散管上设有与混合仓螺钉连接的转接板，所述主动轴和被动轴插接连接。

前述的高效加氧射流曝气器中，所述进气管包括与混合仓法兰连接的固定管，固定管的内部设有移动管，移动管的上端伸出固定管，移动管的上端设有透气的防脱块，移动管上设有与固定管阻尼连接的活塞环，固定管上设有压紧移动管的紧定螺丝。

前述的高效加氧射流曝气器中，所述搅拌机构是多个被动扇叶。

前述的高效加氧射流曝气器中，所述搅拌机构是周向分布的多根铁丝，铁丝长向位于被动轴的径向方向上，铁丝的内侧端与被动轴固定，铁丝的外侧端靠近扩散管的内壁。

前述的高效加氧射流曝气器中，所述搅拌机构是周向分布的多根钢丝绳，钢丝绳的两端均与被动轴固定，钢丝绳与被动轴固定的两端之间的距离为轴向距离，钢丝绳的轴向距离小于钢丝绳自身的长度。

前述的高效加氧射流曝气器中，钢丝绳的轴向距离与钢丝绳自身的长度构成差值，多根钢丝绳上分别形成的差值以等差数列递增。

前述的高效加氧射流曝气器中，所述扩散管的出口设有分离仓，所述扩散管的出口设有顶部开口的分离仓，分离仓的侧壁上设有正对于扩散管的排水口，分离仓内设有孔板，孔板位于排水口的上方，孔板的上侧设有颗粒状的填料，填料内部形成孔隙结构。

与现有技术相比，本发明在现有射流曝气器的基础上作了如下改进，第一，在混合仓内设置了锥管形的喷嘴，对循环泵射出的水流进行加压，在喷嘴内设置了转动轴，在主动轴上设置驱动扇片，利用喷嘴内的高压水流使驱动扇片高速转动，并通过主动轴和被动轴传递到扩散管中的搅拌机构，对扩散管中的气泡进行高速切割，使气泡小型化，提高气泡与水流的接触面积，气泡中的氧气得以更多的进入到水流中，从而提高了充氧效率。第二，将进气管的结构改为长度可调式，在确保进气管的进气端能够位于水面上方、不影响外界空气进入混合仓的基础上，可以尽可能的缩短进气管的长度，降低空气在进气管内流动的阻力，使更多的空气进入到混合仓中，使混合仓中的气泡含量更多，从而提高充氧效率。第三，通过对搅拌机构的进一步结构优化，进一步的提高了充氧效率。第四，在扩散管的出口设置了分离仓，实现气泡与水的分离，水流直接穿过分离仓，从排水口排出，流速不降低，保证充氧水体的射程远，在好氧段中能够快速分布开来，增氧范围大，气泡则上浮，在填料中与污水充分混合，且较长时间的接触，直接对好氧段中的污水进行充氧，进一步的提高了充氧效率，充氧效率可以接近40％。因此，本发明具有充氧效率高的优点。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图。

图2是实施例1的混合仓的内部结构示意图。

图3是图1在A处的内部结构示意图。

图4是实施例2的搅拌机构的结构示意图。

图5是实施例3的搅拌机构的结构示意图。

图6是实施例4中的分离仓的结构示意图。

附图中的标记为：1-循环泵，2-混合仓，3-进气管，4-喷嘴，5-扩散管，6-主动轴，7-驱动扇叶，8-被动轴，9-第一轴承，10-第一支架，11-第二轴承，12-第二支架，13-转接板，14-固定管，15-移动管，16-活塞环，17-紧定螺丝，18-被动扇叶，19-铁丝，20-钢丝绳，21-分离仓，22-排水口，23-孔板，24-填料，25-抱箍，26-防脱块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例1。一种高效加氧射流曝气器，如图1所示，由QSB型自吸式射流曝气器改进得到，包括循环泵1，循环泵1的出口处设有混合仓2，混合仓2的顶部设有进气管3，混合仓2上设有扩散管5，特点是，混合仓2内设有喷嘴4，喷嘴4连接循环泵1的出口，喷嘴4的射出方向与扩散管5同轴，喷嘴4内设有主动轴6，主动轴6的外周面上设有多个驱动扇叶7，扩散管5内设有与主动轴6连接的被动轴8，被动轴8的外周面上设有搅拌机构。

所述喷嘴4为锥管形，喷嘴4的大端连接循环泵1的出口。喷嘴4形状可以提高污水从喷嘴4射出的流速，使混合仓2内负压增加，提高扩散管5中的气泡含量。

所述主动轴6的外侧设有第一轴承9，第一轴承9通过第一支架10连接喷嘴4；所述被动轴8的外侧设有第二轴承11，第二轴承11通过第二支架12连接扩散管5。

所述混合仓与循环泵1的外壳法兰连接，所述混合仓与进气管3法兰连接，所述扩散管5上设有与混合仓2螺钉连接的转接板13，所述主动轴6和被动轴8插接连接，插接方式为在主动轴6的端部设置截面为六角形的插头、在被动轴8的端部设置与插头相配合的凹槽。进气管3、扩散管5、循环泵1均与混合仓2可拆卸式的连接，当射流曝气器内部发生堵塞或损坏的时候，便于拆开维修。

所述进气管3包括与混合仓2法兰连接的固定管14，固定管14的内部设有移动管15，移动管15的上端伸出固定管14，移动管15的上端设有透气的防脱块26，所述防脱块26可以是大通量的气石，也可以直接开通孔，外界空气经防脱块26进入到移动管15中，防脱块26的作用是为了避免移动管15整体掉入到固定管14中。移动管15上设有与固定管14阻尼连接的活塞环16，活塞环16的材质为橡胶，固定管14上设有压紧移动管15的紧定螺丝17。

所述搅拌机构是多个被动扇叶18。驱动扇叶7和被动扇叶18的形状均与电风扇山的扇叶形状相似，具有螺旋角。

所述扩散管5的出口设有顶部开口的分离仓21，分离仓21的侧壁上设有正对于扩散管5的排水口22，分离仓21内设有孔板23，孔板23位于排水口22的上方，孔板23的上侧设有颗粒状的填料24，所述填料24是直径0.5-1cm的鹅卵石，填料24内部形成孔隙结构。

实施例1的工作原理：将高效加氧射流曝气器放入好氧段的污水中，根据污水液面调整进气管3的长度，使进气管3的上端位于液面以上，调节方式为，松开紧定螺钉17，抽拉移动管15，使移动管的上端位于液面上方即可，然后拧紧紧定螺钉17，使进气管3的长度得以固定。然后启动循环泵，循环泵抽取污水，污水从喷嘴4射向扩散管5，水流使混合仓2中形成负压，外界空气经进气管3进入到混合仓2中，与污水混合，从扩散管5射出，扩散管5中形成气泡。污水在进过喷嘴4时，通过驱动扇叶7使主动轴6转动，主动轴6带动被动轴8转动，被动轴8带动被动扇叶18转动，对扩散管5中的气泡进行切割，使气泡小型化，提高气泡与污水的接触面积，提高充氧效率。

实施例1相较于现有射流曝气器，在喷嘴4中设置了驱动扇叶7，利用喷嘴4中水流无空气、密度大而冲击力强的特点，获得巨大驱动力，驱动力经主动轴6和被动轴8传递到被动扇叶18，使被动扇叶18获取高的旋转能量，对扩散管5中的气泡进行切割，能够大幅度的提高充氧效率，但因被动扇叶18的面积大，旋转阻力大，转速受限，只能将充氧效率提高至36.8％。

实施例2。与实施例1不同的是，所述搅拌机构是周向分布的多根铁丝19，铁丝19长向位于被动轴8的径向方向上，铁丝19的内侧端与被动轴8固定，铁丝19的外侧端靠近扩散管5的内壁。实施例2中，利用铁丝19对气泡进行切割，提高充氧效率。

实施例2相较于与实施例1，铁丝19旋转面积远远小于被动扇叶18，因此，旋转阻力更小，旋转得以提高，充氧效率相应提高，经检测以及计算，充氧效率可以提高至37.4％。

实施例3。与实施例2不同的是，所述搅拌机构是周向分布的多根钢丝绳20，钢丝绳20为多股加捻结构，钢丝绳20的直径0.5-1mm，钢丝绳20的两端均通过抱箍25与被动轴8固定，钢丝绳20与被动轴8固定的两端之间的距离为轴向距离，钢丝绳20的轴向距离小于钢丝绳20自身的长度。钢丝绳20的轴向距离与钢丝绳20自身的长度构成差值，多根钢丝绳20上分别形成的差值以等差数列递增。实施例3中，利用钢丝绳20对气泡进行切割，提高充氧效率。当被动轴8旋转时，差值最大的钢丝绳20的中部贴近扩散管5的内壁，最外侧的气泡进行切割，其余钢丝绳20的中部逐渐向被动轴8靠近，对内侧的气泡进行切割。

实施例3相较于与实施例2，铁丝19只在一个切割平面上旋转，形成的切割范围小，导致充氧效率只能提高至37.4％，并且铁丝19为了降低转动阻力，只能将直径设置的比较的下，在水流冲击下容易变形，甚至断裂，故障率较高。而钢丝绳20在离心力作用下形成的是鼓形的切割面，切割范围更大，且多根钢丝绳20形成多个切割面，分布在水流通过的各个区域，能够更加有效的将气泡打散，使空气和水的接触更加的充分，从而进一步提高充氧效率，充氧效率可至38.5％，并且钢丝绳20本身材质柔韧性好，且两端受力，在直径小而保证旋转阻力小的前提下，还能保证不会断裂，形成的切割面也不会在长久使用受变化，故障率小。

实施例4。与实施例3的基础上，在所述扩散管5的出口设置顶部开口的分离仓21，分离仓21的侧壁上设有正对于扩散管5的排水口22，分离仓21内设有孔板23，孔板23位于排水口22的上方，孔板23的上侧设有颗粒状的填料24，填料24的高度0.3米，填料24内部形成孔隙结构。实施例4中，污水从扩散管5射出后，进入到分离仓21中，从排水口22排出，大部分的气泡从扩散管5射出后上浮，经孔板23，穿过填料24，被填料24在此分割小型化，并缓慢上浮而从分离仓21的顶部排出，延长气泡与污水的接触时间，进一步增加充氧效率，充氧效率可至39.2％。

Claims (10)

1.一种高效加氧射流曝气器，包括循环泵(1)，循环泵(1)的出口处设有混合仓(2)，混合仓(2)的顶部设有进气管(3)，混合仓(2)上设有扩散管(5)，其特征在于：混合仓(2)内设有喷嘴(4)，喷嘴(4)连接循环泵(1)的出口，喷嘴(4)的射出方向与扩散管(5)同轴，喷嘴(4)内设有主动轴(6)，主动轴(6)的外周面上设有多个驱动扇叶(7)，扩散管(5)内设有与主动轴(6)连接的被动轴(8)，被动轴(8)的外周面上设有搅拌机构，进气管(3)的长度可调。

2.根据权利要求1所述的高效加氧射流曝气器，其特征在于：所述喷嘴(4)为锥管形，喷嘴(4)的大端连接循环泵(1)的出口。

3.根据权利要求1所述的高效加氧射流曝气器，其特征在于：所述主动轴(6)的外侧设有第一轴承(9)，第一轴承(9)通过第一支架(10)连接喷嘴(4)；所述被动轴(8)的外侧设有第二轴承(11)，第二轴承(11)通过第二支架(12)连接扩散管(5)。

4.根据权利要求1所述的高效加氧射流曝气器，其特征在于：所述混合仓与循环泵(1)的外壳法兰连接，所述混合仓与进气管(3)法兰连接，所述扩散管(5)上设有与混合仓(2)螺钉连接的转接板(13)，所述主动轴(6)和被动轴(8)插接连接。

5.根据权利要求4所述的高效加氧射流曝气器，其特征在于：所述进气管(3)包括与混合仓(2)法兰连接的固定管(14)，固定管(14)的内部设有移动管(15)，移动管(15)的上端伸出固定管(14)，移动管(15)的上端设有透气的防脱块(26)，移动管(15)上设有与固定管(14)阻尼连接的活塞环(16)，固定管(14)上设有压紧移动管(15)的紧定螺丝(17)。

6.根据权利要求1所述的高效加氧射流曝气器，其特征在于：所述搅拌机构是多个被动扇叶(18)。

7.根据权利要求1所述的高效加氧射流曝气器，其特征在于：所述搅拌机构是周向分布的多根铁丝(19)，铁丝(19)长向位于被动轴(8)的径向方向上，铁丝(19)的内侧端与被动轴(8)固定，铁丝(19)的外侧端靠近扩散管(5)的内壁。

8.根据权利要求1所述的高效加氧射流曝气器，其特征在于：所述搅拌机构是周向分布的多根钢丝绳(20)，钢丝绳(20)的两端均与被动轴(8)固定，钢丝绳(20)与被动轴(8)固定的两端之间的距离为轴向距离，钢丝绳(20)的轴向距离小于钢丝绳(20)自身的长度。

9.根据权利要求8所述的高效加氧射流曝气器，其特征在于：钢丝绳(20)的轴向距离与钢丝绳(20)自身的长度构成差值，多根钢丝绳(20)上分别形成的差值以等差数列递增。

10.根据权利要求1所述的高效加氧射流曝气器，其特征在于：所述扩散管(5)的出口设有顶部开口的分离仓(21)，分离仓(21)的侧壁上设有正对于扩散管(5)的排水口(22)，分离仓(21)内设有孔板(23)，孔板(23)位于排水口(22)的上方，孔板(23)的上侧设有颗粒状的填料(24)，填料(24)内部形成孔隙结构。

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