CN116119846B - 一种大豆蛋白废水处理好氧段所用的旋流曝气装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于污水处理设备领域，提供了一种大豆蛋白废水处理好氧段所用的旋流曝气装置。本发明提供的旋流曝气装置，包括旋流管和与进气管；进气管贯穿旋流管的管壁并延伸至旋流管内部，进气管的出气端位于旋流管的内部且向上弯折与旋流管轴线平行；旋流管中心轴线处位于进气管上方设有与之连接的柱轴，柱轴底端为倒圆锥结构，沿柱轴轴线方向均匀间隔布设有可绕柱轴旋转的第一切割叶轮和第二切割叶轮，第一切割叶轮设有多个翅膀形扇叶，第二切割叶轮设有多个棱柱形扇叶；旋流管的内壁螺旋布设有导流板，导流板的最下端高于进气管最上方的位置。本发明提供的旋流曝气装置对废水多次切割、搅拌，实现无盲区循环曝气，极大的提高了废水中溶解氧含量。
Description
技术领域
本发明属于污水处理设备领域，特别涉及一种大豆蛋白废水处理好氧段所用的旋流曝气装置。
背景技术
大豆蛋白废水在处理过程中，一般是将所产生的废水经过冷凝处理后，输送至调节池、气浮装置处理，然后再进入厌氧、好氧装置中处理，然后经过两级沉淀池沉淀，再进行一次混凝沉淀后，输送至清水池，检测达到排放标准后排放。好氧处理是大豆蛋白废水处理过程中常用的工艺，一般通过曝气装置向废水中充氧，以提高废水中的氧溶解率，从而提升废水中好氧微生物的活性，进而提升废水处理效果。
目前市面上的旋流曝气器普遍旋流效果差，即，对废水的搅拌效果较差，导致废水处理过程中污水池污泥沉积，池底污泥淤积厌氧化，厂家一般通过提高旋流曝气器风机的空气压缩率或风机功率来增加进气量，实际取得的效果不明显，且极大提升了能耗；同时，曝气过程中最重要的废水、空气混溶过程是在旋流曝气器中进行的，现有的旋流曝气器不能很好的促进废水与空气的混融，废水与空气的接触面积小、接触时间短，通入的空气留存时间短、极易逸散，严重影响废水中的溶解氧量，导致废水处理的氧利用率低、能耗高、好氧处理效果差。
因此，需要设计一种曝气效果好、氧溶解量高、可有效减少池底污泥淤积的大豆蛋白废水处理好氧段所用的旋流曝气装置。
发明内容
本发明为解决以上技术问题，提出了一种大豆蛋白废水处理好氧段所用的旋流曝气装置，具有极强的搅拌效果，避免池底污泥的淤积，可促进废水与空气的融合，延长其在旋流管的停留时间，多次切割形成大量的超微气泡，从而极大提升废水与空气的接触面积，曝气充氧均匀、无充氧盲区，极大的提高了氧溶解量。
本发明的技术方案是：
本发明提出一种大豆蛋白废水处理好氧段所用的旋流曝气装置，包括上下开口的筒状旋流管和与之垂直连接的进气管；
所述进气管贯穿所述旋流管的管壁并延伸至所述旋流管内部，所述进气管的出气端位于所述旋流管的内部且向上弯折与所述旋流管轴线平行，高速输送的气体通过进气管的出气端射入旋流管中，产生气提作用，将池底的废水通过旋流管的底部吸入至旋流管内部；
所述旋流管中心轴线处位于所述进气管上方设有与之连接的柱轴，柱轴通过支架与旋流管固定连接，可设置多个支架从而保证柱轴的稳固性，所述柱轴底端为倒圆锥结构，对进气管射出的气流进行导流并最大程度降低导流过程中造成的能量损失，沿所述柱轴轴线方向均匀间隔布设有可绕所述柱轴旋转的第一切割叶轮和第二切割叶轮，实现多次切割以形成大量的微小气泡，提高废水与空气的接触面积，从而提高氧溶解量，所述第一切割叶轮设有多个翅膀形扇叶，具体为仿鞘翅类昆虫翅膀形型扇叶，仿鞘翅类昆虫翅膀形型扇叶根据流体力学及仿生学设计，结合鞘翅类昆虫翅膀形状设计而成，扇叶表面设有类似于昆虫翅脉的细微凸起，增加扇叶韧性的同时强化第一切割叶轮形成的旋流效果，扇叶截面为曲线，具备导流和切割功能，对废水和空气进行初级的切割，形成较小的气泡，同时，带动废水形成旋流，以实现旋流搅拌效果，并在旋流管外部形成循环水流，所述第二切割叶轮设有多个棱柱形扇叶，棱柱形扇叶具备高效的切割功能，可为三棱柱、四棱柱等多棱柱形，与废水和空气撞击并进行切割，形成大量的微小气泡，从而极大的增加废水与空气的接触面积；
所述旋流管的内壁螺旋布设有导流板，导流板的最下端高于进气管最上方的位置。
优选的，所述导流板的下底面为平面，上顶面为斜面或弧形凹面，下底面为平面可实现更好的阻挡效果，增强废水与导流板及管壁的撞击，起到导流作用的同时阻挡废水并与之撞击，促进废水与空气的混合，从而提高氧溶解量，上顶面为斜面或弧形凹面可避免污泥附着沉积，并起到良好的废水导流作用，以形成更强力的旋流，从而提升旋流搅拌效果。
优选的，所述第二切割叶轮的扇叶表面设有多个锥状或棱柱状的凸起，基于大豆蛋白废水中含有一定量的蛋白，而蛋白具有丰富的起泡性，扇叶表面设置凸起与大豆蛋白废水中的蛋白碰撞，产生更多的气泡，从而增加大豆蛋白废水与气体的接触面积，同时，凸起可对废水和微小气泡以及携带的污泥进行再次切割、撞击，以形成更加细微的气泡，进一步增加接触面积，提升氧溶解量。
优选的，所述第二切割叶轮的各个扇叶与水平面均呈不同的倾斜角度，配合扇叶绕柱轴的旋转实现更大范围的搅拌与切割，形成不规则、多方向的湍流，延长废水与空气在旋流管内部的存留时间，促进废水与空气的混合。
优选的，相邻的所述第二切割叶轮之间设有两个第一切割叶轮，由于第二切割叶轮的切割效果较强，废水经过第二切割叶轮后旋流效果减弱，设置两个第一切割叶轮来增加旋流效果，使得废水与空气以更加强的冲力撞击第二切割叶轮，提升切割效果的同时保证了旋流的搅拌效果。
优选的，所述进气管的出气端末端呈上窄下宽的锥体形状，提升出气端的出气压力与出气流速，从而增强整体的气提效果。
优选的，所述柱轴顶端延伸至所述旋流管外部并设有可绕其旋转的搅拌叶轮，搅拌叶轮对流出的旋流废水和气泡起到阻挡、导流的作用，避免气泡直接向上逸散至废水池表面，促进废水向四周分流并向池底部流动形成循环水流，延长空气在废水中的留存时间，从而提升氧利用率，同时可在废水池中形成更强的湍流，增加旋流搅拌效果。
优选的，所述搅拌叶轮的直径不小于所述旋流管的内径，避免部分旋流废水和气泡直接逸散至废水池表面。
优选的，所述旋流管、所述进气管材质为ABS或PA66或高分子复合材料，所有部件均采用非金属材质，避免对水体造成污染以及对部件的腐蚀。
优选的，所述旋流管位于所述进气管上方的内壁间断螺旋布设有多个导流板，增加湍流从而加剧废水和气泡在旋流管内部的碰撞，以形成更加微小的气泡，进而增加氧溶解量。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
（1）采用旋流管内壁螺旋布设导流板，对旋流管内的废水起到导流作用，增加旋流效果，从而增强总体的搅拌效果，形成较大的湍流，促进废水与空气的融合，提高氧溶解量，避免池底污泥的淤积，同时，废水与旋流管的管壁、导流板的水平底部多次碰撞，促进废水与空气的接触融合，延长其在旋流管的停留时间，进一步提升氧溶解量；
（2）采用间隔排列的不同形状的切割叶轮，翅膀形切割叶轮对废水与空气进行切割与导流，产生旋流效果，形成微小的气泡，棱柱形切割叶轮具有更强的切割效果，对微小的气泡进行再次切割，以形成更加细微的气泡，多个间隔排列的切割叶轮多次切割，进一步对气泡切割形成大量的超微气泡，从而极大提升废水与空气的接触面积，提高氧溶解量；
（3）采用位于旋流管上方的搅拌叶轮，对流出的废水起到阻挡、导流的作用，避免直接向上逸散至废水池表面，促进废水向四周分流形成循环水流，从而提升氧利用率，同时可在废水池中形成更强的湍流，增加旋流搅拌效果；
（4）采用上窄下宽结构出气端的进气管，提升气体的喷射的流速与压力，从而产生更强的气提力，产生强大的搅动效果，促进废水池整体的废水循环与流动，保证曝气充氧均匀、无充氧盲区；
（5）采用棱柱形切割叶轮扇叶表面布设凸起，以及棱柱形扇叶呈一定角度倾斜，增加切割叶轮的切割效果，以形成更加细微的气泡，促进废水与空气的混溶，进一步提升氧利用率。
附图说明
图1为实施例1中大豆蛋白废水处理好氧段所用的旋流曝气装置的结构示意图；
图2为图1旋流曝气装置中导流板的结构示意图；
图3为图1旋流曝气装置中第一切割叶轮的结构示意图；
图4为图3中A-A处的剖面图；
图5为图1旋流曝气装置中第二切割叶轮的结构示意图；
图6为图5中B-B处的剖面图；
图7为图5中C-C处的剖面图；
图8为实施例2中大豆蛋白废水处理好氧段所用的旋流曝气装置的结构示意图；
图9为图8旋流曝气装置中第二切割叶轮的结构示意图；
图10为图9中D-D处的剖面图；
图11为实施例3中大豆蛋白废水处理好氧段所用的旋流曝气装置的结构示意图；
图12为实施例4中大豆蛋白废水处理好氧段所用的旋流曝气装置的结构示意图；
图13为实施例5中大豆蛋白废水处理好氧段所用的旋流曝气装置中第二切割叶轮的结构示意图；
图14为图13中E-E处的剖面图；
图15为图13中F-F处的剖面图；
图16为实施例6中大豆蛋白废水处理好氧段所用的旋流曝气装置中第二切割叶轮的结构示意图；
图17为实施例7中大豆蛋白废水处理好氧段所用的旋流曝气装置的结构示意图；
图18为图17旋流曝气装置中旋流管的结构示意图。
附图标记：1-旋流管，11-柱轴，12-第一切割叶轮，13-第二切割叶轮，14-导流板，2-进气管，3-搅拌叶轮。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好的理解本发明，现结合具体实施方式对本发明进行更进一步的说明。
实施例1
如图1~图7所示，本发明提供了一种大豆蛋白废水处理好氧段所用的旋流曝气装置，包括上下开口的筒状旋流管1和与之垂直连接的进气管2；
进气管2贯穿旋流管1的管壁并延伸至旋流管1内部，进气管2的出气端位于旋流管1的内部且向上弯折与旋流管1轴线平行，高速气体通过进气管2的出气端射入旋流管1中，形成密度差，产生气提作用，将池底的废水通过旋流管1的底部吸入至旋流管1内部；
旋流管1中心轴线处位于进气管2上方设有与旋流管1连接的柱轴11，可通过支架或多个连接杆实现柱轴11与旋流管1的连接，柱轴11底端为倒圆锥结构，对进气管2射出的气流进行导流并最大程度降低导流过程中造成的能量损失，沿柱轴11轴线方向均匀间隔布设有可绕柱轴11旋转的第一切割叶轮12和第二切割叶轮13，实现多次切割以形成大量的微小气泡，提高废水与空气的接触面积，从而提高氧溶解量；如图3、图4所示，第一切割叶轮12设有6个仿鞘翅类昆虫翅膀形型扇叶，仿鞘翅类昆虫翅膀形型扇叶根据流体力学及仿生学设计，结合鞘翅类昆虫翅膀形状设计而成，扇叶表面设有类似于鞘翅类昆虫翅脉的细微凸起，增加扇叶韧性的同时强化第一切割叶轮12形成的旋流效果，扇叶截面为曲线，具备导流和切割功能，对废水和空气进行初级的切割，形成较小的气泡，同时，带动废水形成旋流，以实现旋流搅拌效果，并在旋流管1外部形成循环水流；如图5至图7所示，第二切割叶轮13设有12个三棱柱形扇叶，三棱柱形扇叶具备高效的切割功能，与废水和空气撞击并进行切割，形成大量的微小气泡，从而极大的增加废水与空气的接触面积；
旋流管1位于进气管2上方的内壁螺旋布设有导流板14，导流板14的最下端高于进气管2最上方的位置，导流板14类似于内螺纹结构呈螺旋状布设在旋流管1的内壁上，导流板14设在第一切割叶轮12、第二切割叶轮13与旋流管管壁之间的间隙处，且与第一切割叶轮12、第二切割叶轮13留有空隙，导流板14一方面起到导流的作用，增加废水与空气的混流的旋流效果，从而形成更强的湍流，以增加对废水池的搅拌效果，保证池底污泥无淤积、无充氧盲区，提升氧溶解量；另一方面，可以对废水起到阻挡作用，避免部分废水通过光滑的旋流管1内壁未经切割便流出旋流管1，严重影响到旋流效果与切割效果、以及废水的充氧不均匀，提升射入的空气在旋流管1中存留时间，从而促进废水与空气的混合，同时，废水与气泡在旋流的过程中与导流板14以及旋流管1的管壁多次碰撞，进一步促进废水与空气的混溶，极大提升了氧溶解量。
进一步的，如图2所示，导流板14的下底面为平面且与旋流管1的管壁垂直，上顶面为斜面，导流板14的横截面为直角三角形，一个直角边与旋流管1的管壁贴合，一个直角边与旋流管1的管壁垂直；下底面为平面可实现更好的阻挡效果，增强废水与导流板14及旋流管1管壁的撞击，起到导流作用的同时阻挡废水并与之撞击，促进废水与空气的混合，从而提高氧溶解量，上顶面为斜面可避免污泥附着沉积，并起到良好的废水导流作用，以形成更强力的旋流，从而提升旋流搅拌效果。
进一步的，旋流管1、进气管2材质为ABS或PA66或高分子复合材料。
实施例2
对本发明的实施例2，用图8至图10进行说明。另外，对于与实施例1没有区别的部分省略说明，并赋予相同的附图标记。
如图8至图10所示，本发明涉及的一种大豆蛋白废水处理好氧段所用的旋流曝气装置，其第二切割叶轮13的各个扇叶与水平面呈不同的倾斜角度，如图10所示，其中的一组扇叶向上倾斜并与水平方向分别成5°和3°的夹角。多个扇叶可以向上切斜也可向下倾斜，倾斜角度可以相同也可以不相同，例如，不同扇叶与水平方向的夹角分别是1°、3°、5°、7°、8°、9°等等，扇叶与水平方向的夹角不同，配合扇叶绕柱轴11的旋转实现更大范围的搅拌与切割，形成不规则、多方向的湍流，延长废水与空气在旋流管1内部的存留时间，促进废水与空气的混合，从而可以提高溶氧量。
实施例3
实施例3用图11进行说明，其与实施例2的结构相似。对于与实施例2没有区别的部分省略说明，并赋予相同的附图标记。对于区别于实施例2的结构，具体如下：
如图11所示，本发明涉及的一种大豆蛋白废水处理好氧段所用的旋流曝气装置，进气管2的出气端末端呈上窄下宽的锥体形状，提升出气端的出气压力与出气流速，从而增强整体的气提效果；
柱轴11顶端延伸至旋流管1外部并设有可绕其旋转的搅拌叶轮3，搅拌叶轮3对流出的旋流废水和气泡起到阻挡、导流的作用，避免气泡直接向上逸散至废水池表面，促进废水向四周分流并向池底部流动形成循环水流，延长空气在废水中的留存时间，从而提升氧利用率，同时可在废水池中形成更强的湍流，增加旋流搅拌效果。
搅拌叶轮3的直径大于旋流管1的内径，避免部分旋流废水和气泡直接逸散至废水池表面。
实施例4
实施例4用图12进行说明，其与实施例3的结构相似。另外，对于与实施例3没有区别的部分省略说明，并赋予相同的附图标记。对于区别于实施例3的结构，具体如下：
如图12所示，相邻的第二切割叶轮13之间设有两个第一切割叶轮12，由于第二切割叶轮13的切割效果较强，废水经过第二切割叶轮13后旋流效果减弱，设置两个第一切割叶轮12来增加旋流效果，使得废水与空气以更加强的冲力撞击第二切割叶轮13，提升切割效果的同时保证了旋流的搅拌效果。
实施例5
实施例5用图13至图15进行说明，其是在实施例4的结构上进行的进一步的改进。另外，对于与实施例4没有区别的部分省略说明，并赋予相同的附图标记。对于区别于实施例4的结构，具体如下：
如图13至图15所示，本发明涉及的一种大豆蛋白废水处理好氧段所用的旋流曝气装置，第二切割叶轮13设有12个四棱柱形扇叶，第二切割叶轮13的各个扇叶与水平方向呈不同的倾斜角度，四棱柱扇叶具有更大的切割面积以及更均匀的切割范围，切割效果更加明显，可形成更多的微小气泡。
实施例6
实施例6用图16进行说明，其是在实施例5的结构上进行的进一步的改进。另外，对于与实施例5没有区别的部分省略说明，并赋予相同的附图标记。对于区别于实施例5的结构，具体如下：
如图16所示，本发明涉及的一种大豆蛋白废水处理好氧段所用的旋流曝气装置，第二切割叶轮13的扇叶表面设有多个锥状凸起，锥状凸起可对废水和微小气泡以及携带的污泥进行再次切割、撞击，以形成更加细微的气泡，进一步增加接触面积，提升氧溶解量。
实施例7
实施例7用图17至图18进行说明，其是在实施例1的结构上进行的进一步的改进。另外，对于与实施例1没有区别的部分省略说明，并赋予相同的附图标记。对于区别于实施例1的结构，具体如下：
如图17、图18所示，本发明涉及的一种大豆蛋白废水处理好氧段所用的旋流曝气装置，旋流管1位于进气管2上方的内壁间断螺旋布设有多个导流板14，如图18所示，导流板为螺旋贴合布设在旋流管1的管壁上的螺旋状长条，导流板14设在第一切割叶轮12、第二切割叶轮13与旋流管管壁之间的间隙处，且与第一切割叶轮12、第二切割叶轮13留有空隙，多个间隔布设的导流板14可增加形成的湍流从而加剧废水和气泡在旋流管内部的碰撞，以形成更加微小的气泡，进而增加氧溶解量，同时可以避免污泥在导流板14处的长久淤积，污泥不易驻留，便于清理。
综上所述，本发明提供的一种大豆蛋白废水处理好氧段所用的旋流曝气装置，具有极强的搅拌效果，避免池底污泥的淤积，可促进废水与空气的融合，延长其在旋流管的停留时间，多次切割形成大量的超微气泡，从而极大提升废水与空气的接触面积，曝气充氧均匀、无充氧盲区，极大的提高了氧溶解量。
实验例
关于本发明中改进后的旋流曝气装置，其溶氧效果是否得到提升，进行如下考察，通过下述的实验证实了根据本发明的技术方案优化改进后的旋流曝气装置其溶氧量增加，提升了氧的利用率。
具体实验对比如下：
对照例，不设置第一切割叶轮12和第二切割叶轮13，旋流管1的内壁不设置导流板14，其它结构与实施例1完全相同。
实验例1，在柱轴11上仅设置第一切割叶轮12，第一切割叶轮12的数量与实施例1中第一切割叶轮12、第二切割叶轮13的数量总和相同，其它结构与实施例1完全相同。
实验例2，在柱轴11上仅设置第二切割叶轮13，第二切割叶轮13的数量与实施例1中第一切割叶轮12、第二切割叶轮13的数量总和相同，其它结构与实施例1完全相同。
实验例3，在旋流管1的内壁不设置导流板14，其它结构与实施例1完全相同。
以溶氧量为检测指标，具体的检测结果如下表1所示。
溶氧量检测的方法，采用碘量法GB7489-87进行，每个实施例测定三次，取平均值，精确到小数点后两位。
表1 采用不同结构的旋流曝气装置溶氧量的比较
从以上的比较可以看出，实施例1的旋流曝气装置，通过间隔设置第一切割叶轮12和第二切割叶轮13，以及在旋流管1的内壁处设置螺旋状的导流板14，增加了溶氧量，与未设置上述结构的对照例相比，溶氧量大约提高了1倍，与只设置单一的第一切割叶轮12的实验例1、只设置单一的第二切割叶轮13的实验例2、未设置导流板14的实验例3相比，溶氧量均有提升。
对照例1中的溶氧量仅有1.68 mg/L，在未采用第一切割叶轮和第二切割叶轮、导流板结构的情况下，无法有效的对废水形成搅动，其溶氧量自然较低。
实施例2中，第二切割叶轮的各个扇叶与水平面呈不同的倾斜角度，实现更大范围的搅拌与切割，形成不规则、多方向的湍流，对废水水体形成切割和搅动，进一步增加了溶氧量。
实施例3中，进气管2的出气端末端呈上窄下宽的锥体形状，并且设置搅拌叶轮，对于提高溶氧效果也有一定的提升。
从实施例4~7中可以看出，第二切割叶轮与第一切割叶轮的排布、第二切割叶轮的形状、以及在扇叶表面设置多个锥状凸起、导流板的间断不连续设置，都对于增加溶氧量有一定的积极作用。
溶氧量的提升在本领域内是较难达到的效果，哪怕是提升0.05mg/L，也需要经过多次实验和改进，本申请中，通过对切割叶轮的排布方式、扇叶的形状进行改进，以及设置导流板，对于提高溶氧量有积极的效果，由于溶氧量增加，可进一步的减少风机运行所需要的能耗。并且，通过观察反应池池底污泥也明显能看出，改进之后的曝气旋流装置由于其溶氧量增加，曝气效果更好，旋流搅拌效果显著，从而明显减少了池底污泥的聚集与淤积，同时也达到了更好的大豆蛋白废水处理效果。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡依本发明范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。
Claims (2)
1.一种大豆蛋白废水处理好氧段所用的旋流曝气装置，包括上下开口的筒状旋流管（1）和与之垂直连接的进气管（2）；所述进气管（2）贯穿所述旋流管（1）的管壁并延伸至所述旋流管（1）内部，所述进气管（2）的出气端位于所述旋流管（1）的内部且向上弯折与所述旋流管（1）轴线平行；所述旋流管（1）中心轴线处位于所述进气管（2）上方设有与之连接的柱轴（11），其特征在于：
所述柱轴（11）底端为倒圆锥结构，沿所述柱轴（11）轴线方向均匀间隔布设有可绕所述柱轴（11）旋转的第一切割叶轮（12）和第二切割叶轮（13），所述第一切割叶轮（12）设有多个翅膀形扇叶且扇叶表面设有细微凸起，所述第二切割叶轮（13）设有多个棱柱形扇叶；
所述旋流管（1）的内壁螺旋布设有导流板（14），导流板（14）的最下端高于进气管（2）最上方的位置，所述导流板（14）设有多个且间断螺旋布设在所述旋流管（1）的内壁上；
所述导流板（14）的下底面为平面，上顶面为斜面或弧形凹面；
所述第二切割叶轮（13）的扇叶表面设有多个锥状或棱柱状的凸起，所述第二切割叶轮（13）的各个扇叶与水平面均呈不同的倾斜角度，相邻的所述第二切割叶轮（13）之间设有两个第一切割叶轮（12）；
所述进气管（2）的出气端末端呈上窄下宽的锥体形状；
所述柱轴（11）顶端延伸至所述旋流管（1）外部设有可绕其旋转的搅拌叶轮（3），所述搅拌叶轮（3）的直径不小于所述旋流管（1）的内径。
2.根据权利要求1所述的大豆蛋白废水处理好氧段所用的旋流曝气装置，其特征在于：所述旋流管（1）、所述进气管（2）材质为ABS或PA66或高分子复合材料。
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116682107B (zh) * | 2023-08-03 | 2023-10-10 | 山东国宏生物科技有限公司 | 基于图像处理的大豆视觉检测方法 |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2727166Y (zh) * | 2004-09-10 | 2005-09-21 | 王金利 | 旋流混合强力循环曝气器 |
| CN2778804Y (zh) * | 2005-04-11 | 2006-05-10 | 张建东 | 曝气机叶轮 |
| CN201809227U (zh) * | 2010-02-04 | 2011-04-27 | 宜兴阳源环境工程有限公司 | 多功能高效曝气器 |
| CN202201753U (zh) * | 2011-05-20 | 2012-04-25 | 厦门弘维能源环境技术有限公司 | 高效节能增氧机 |
| WO2012155526A1 (zh) * | 2011-05-13 | 2012-11-22 | Deng Zhongmin | 一种离心式活化曝气增氧机 |
| CN105399223A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-03-16 | 无锡工源机械有限公司 | 一种曝气溶气装置 |
| CN105502634A (zh) * | 2016-01-07 | 2016-04-20 | 绍兴广润数码科技有限公司 | 一种曝气头 |
| CN108455721A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-08-28 | 浙江聚源环保科技有限公司 | 一种高效旋切混流曝气器 |
| CN108503052A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-09-07 | 安徽建筑大学 | 一种差速双叶轮水下微气泡曝气装置及其方法 |
| CN209039148U (zh) * | 2018-10-10 | 2019-06-28 | 佛山市南海区伟业高强度标准件有限公司 | 一种废水处理用接触氧化池 |
| CN209065520U (zh) * | 2018-09-30 | 2019-07-05 | 河南迪诺环保科技股份有限公司 | 一种全齿叶片旋流曝气器 |
| CN111170480A (zh) * | 2020-02-14 | 2020-05-19 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 旋流曝气器和具有其的旋流曝气装置 |
| CN215480182U (zh) * | 2021-04-14 | 2022-01-11 | 胡丹 | 一种环境工程用污水净化处理设备 |
| CN215886511U (zh) * | 2021-08-11 | 2022-02-22 | 沈阳水清环境工程有限公司 | 一种mbr均匀布水水处理装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2012289899B2 (en) * | 2011-08-04 | 2017-05-18 | Hugh B. Nicholson | Aeration system |
-
2023
- 2023-04-17 CN CN202310406707.1A patent/CN116119846B/zh active Active
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2727166Y (zh) * | 2004-09-10 | 2005-09-21 | 王金利 | 旋流混合强力循环曝气器 |
| CN2778804Y (zh) * | 2005-04-11 | 2006-05-10 | 张建东 | 曝气机叶轮 |
| CN201809227U (zh) * | 2010-02-04 | 2011-04-27 | 宜兴阳源环境工程有限公司 | 多功能高效曝气器 |
| WO2012155526A1 (zh) * | 2011-05-13 | 2012-11-22 | Deng Zhongmin | 一种离心式活化曝气增氧机 |
| CN202201753U (zh) * | 2011-05-20 | 2012-04-25 | 厦门弘维能源环境技术有限公司 | 高效节能增氧机 |
| CN105399223A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-03-16 | 无锡工源机械有限公司 | 一种曝气溶气装置 |
| CN105502634A (zh) * | 2016-01-07 | 2016-04-20 | 绍兴广润数码科技有限公司 | 一种曝气头 |
| CN108455721A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-08-28 | 浙江聚源环保科技有限公司 | 一种高效旋切混流曝气器 |
| CN108503052A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-09-07 | 安徽建筑大学 | 一种差速双叶轮水下微气泡曝气装置及其方法 |
| CN209065520U (zh) * | 2018-09-30 | 2019-07-05 | 河南迪诺环保科技股份有限公司 | 一种全齿叶片旋流曝气器 |
| CN209039148U (zh) * | 2018-10-10 | 2019-06-28 | 佛山市南海区伟业高强度标准件有限公司 | 一种废水处理用接触氧化池 |
| CN111170480A (zh) * | 2020-02-14 | 2020-05-19 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 旋流曝气器和具有其的旋流曝气装置 |
| CN215480182U (zh) * | 2021-04-14 | 2022-01-11 | 胡丹 | 一种环境工程用污水净化处理设备 |
| CN215886511U (zh) * | 2021-08-11 | 2022-02-22 | 沈阳水清环境工程有限公司 | 一种mbr均匀布水水处理装置 |
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