CN116589108A - 一种给排水用废水曝气装置及曝气方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种给排水用废水曝气装置及曝气方法，属于废水处理设备技术领域。一种给排水用废水曝气装置，包括安装管，还包括：设置在安装管内的充气部，用于向曝气池中的废水中充气；固定连接在所述安装管侧壁上的多根分流管，多根所述分流管上固定连接有倾斜设置喷头；升降设置在曝气池底部的底板，所述安装管转动连接在所述底板上；固定连接在所述底板上反冲振动板；设置在所述安装管上且位于分流管上方的安装架，所述安装架上设置有用于过滤污水的沸石分子筛；支撑架，设置在所述底板上，用于支撑所述安装架；本发明通过倾斜的喷头结构，使气泡在水中产生了搅拌和涡流，从而提高了氧气均匀溶解的效率，提高了曝气效率。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理设备技术领域，尤其涉及一种给排水用废水曝气装置及曝气方法。
背景技术
曝气设备是指用于废水处理过程中进行氧化和生物处理的设备，通过将空气或氧气通过曝气器（也称为曝气装置）喷射到水中，促进废水中的有机物被生物降解成无害物质的处理设备。曝气装置是废水处理系统中重要的组成部分之一。
目前，传统的曝气设备具有以下缺陷：
1、传统曝气设备在向废水中注气时，气泡容易在水中附着、结合成大气泡，从而大大减少氧气的溶解度，降低了曝气效率；
2、传统曝气设备中，后置于气泡发生器的管道和设备容易受污物影响而产生堵塞和阻力；
3、传统的曝气设备大多采用静态组合结构，清洗维护时需要拆卸整个装置，操作繁琐、耗时。
有鉴于此，在此提出一种给排水用废水曝气装置及曝气方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中曝气效率低的问题，而提出的一种给排水用废水曝气装置及曝气方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种给排水用废水曝气装置，包括安装管，还包括：设置在安装管内的充气部，用于向曝气池中的废水中充气；固定连接在所述安装管侧壁上的多根分流管，多根所述分流管上固定连接有倾斜设置喷头；升降设置在所述曝气池底部的底板，所述安装管转动连接在所述底板上；固定连接在所述底板上反冲振动板；设置在所述安装管上且位于分流管上方的安装架，所述安装架上设置有用于过滤污水的沸石分子筛；支撑架，设置在所述底板上，用于支撑所述安装架。
优选地，所述喷头的倾斜角度为30°-45°，且所述喷头的喷口朝向反冲振动板。
优选地，所述反冲振动板为铝合金板材、钛合金板材、碳纤维板材、玻璃钢板材中的任一一种。
为了便于支撑安装架，优选地，所述支撑架包括固定连接在所述底板上的支撑板，所述支撑板上固定连接有连接环，所述连接环的外壁设置有橡胶层，所述橡胶层与曝气池内壁相贴，所述连接环的内壁上固定连接卡块。
为了便于安装沸石分子筛，优选地，所述安装架包括固定连接在所述安装管上的第二安装环和与卡块相连的第一安装环，且所述第一安装环与卡块转动相连，所述第一安装环与第二安装环上固定连接有多组安装条，多组所述安装条呈圆周均匀分布在安装环上，所述沸石分子筛固定连接在安装条上。
为了便于对污水进行搅拌，优选地，所述安装条的顶部固定连接有横板，所述横板上固定连接有竖板，所述竖板与安装管的外壁固定相连，所述横板与竖板上固定连接有多根倾斜设置的切割线。
为了便于驱动该设备升降，优选地，还包括用于驱动底板升降的驱动部，所述驱动部包括固定连接在曝气池上的多组第一电机，多组所述第一电机的输出端均固定连接有螺纹筒，所述螺纹筒上螺纹连接丝杆，所述丝杆的顶部固定连接有连接板，所述连接板的底部固定连接有连接杆，所述连接杆与连接环固定相连。
为了便于充气，优选地，所述充气部包括固定连接在所述安装管内的增速箱，所述增速箱的顶部固定连接有第二电机，所述第二电机的输出轴与增速箱的输入端固定相连，所述增速箱底部的输出端固定连接涡轮扇，所述安装管的顶部开设有进气孔。
优选地，所述安装管内固定连接有电加热器。
一种曝气方法，包括以下步骤：
步骤一、将废水注入曝气池中；
步骤二、通过充气部向曝气池中填充空气；
步骤三、填充的空气从喷头喷出产生反推力驱动安装管转动；
步骤四、驱动反冲振动板产生振动，安装管转动的过程中使吹出的气体与反冲振动板相冲产生振动，随着安装管的转动，气体吹到反冲振动板上，产生振动，振动可以促进污水的分散和混合，增加氧气和污水之间的接触面积，从而提高曝气效率；
步骤五、持续充气，使气体穿过沸石分子筛；
步骤六、曝气完成后将水污水排出，排放污水的时候沸石分子筛对污水进行过滤。
与现有技术相比，本发明提供了一种给排水用废水曝气装置，具备以下有益效果：
1、该给排水用废水曝气装置，通过倾斜的喷头结构，使气泡在水中产生了搅拌和涡流，从而提高了氧气均匀溶解的效率，提高了曝气效率；
2、该给排水用废水曝气装置，通过采用了倾斜喷头和振动反冲振动板，振动反冲振动板的反冲作用能够抵消管路的反力，打破气泡表面的粘聚力，减小振动反冲振动板上气泡大小，让气泡顺畅流动，从而解决了堵塞和阻力问题；
3、该给排水用废水曝气装置，通过而该曝气装置采用了底板升降设计，只需将底板上升即可通过喷头直接冲洗和清除管道，方便维护和保养；
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明通过采用倾斜喷头、振动反冲振动板、底板升降和电加热器等技术手段，解决了传统曝气设备存在的多种技术问题，提高了曝气效率、过滤效果和设备的稳定性和维护性。
附图说明
图1为本发明提出的一种给排水用废水曝气装置的结构示意图一；
图2为本发明提出的一种给排水用废水曝气装置的结构示意图二；
图3为本发明提出的一种给排水用废水曝气装置图2中的爆炸结构示意图；
图4为本发明提出的一种给排水用废水曝气装置切割线的结构示意图；
图5为本发明提出的一种给排水用废水曝气装置安装架的结构示意图；
图6为本发明提出的一种给排水用废水曝气装置喷头的结构示意图；
图7为本发明提出的一种给排水用废水曝气装置的局剖视图；
图8为本发明提出的一种给排水用废水曝气装置图7中A部分的结构示意图；
图9为本发明提出的一种给排水用废水曝气装置驱动部的结构示意图。
图中：1、驱动部；101、第一电机；102、螺纹筒；103、丝杆；104、连接杆；105、连接板；2、安装管；201、进气孔；3、分流管；4、喷头；5、底板；6、反冲振动板；7、支撑板；8、连接环；9、第一安装环；10、第二安装环；11、安装条；12、沸石分子筛；13、横板；14、竖板；15、切割线；16、卡块；17、增速箱；18、第二电机；19、涡轮扇；20、电加热器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例：
参照图1－图9，一种给排水用废水曝气装置，包括安装管2，还包括：设置在安装管2内的充气部，用于向曝气池中的废水中充气；固定连接在安装管2侧壁上的多根分流管3，多根分流管3上固定连接有倾斜设置喷头4；升降设置在曝气池底部的底板5，安装管2转动连接在底板5上；固定连接在底板5上反冲振动板6；设置在安装管2上且位于分流管3上方的安装架，安装架上设置有用于过滤污水的沸石分子筛12；支撑架，设置在底板5上，用于支撑安装架。
在使用的过程中，通过充气部向安装管2内部充气，充入的气体进入分流管3中分流，然后排入喷头4中，通过喷头4将空气喷入水中，喷出的气体在水里面流动，且喷头4向下倾斜，气流与污水之间产生反冲力，从而驱动安装管2转动，安装管2转动时，气流吹到反冲振动板6上，以此促进安装管2转动。
且在本发明中，采用了倾斜设置的喷头4和反冲振动板6，并且喷头4与反冲振动板6之间的距离较小，这种设计能够有效地提高曝气效率，因为这样可以增加废水中气体与水的接触面积，使气体更加容易地溶解于水中，同时，这种设计还可以增加曝气过程中的振动频率和反冲效果，使气体更加均匀地分散在废水中，从而提高了曝气的效率；
通过在安装架上设置沸石分子筛12，在曝气后将污水排出时可以有效地去除废水中的悬浮物、颜色、异味和重金属等有害物质，从而达到更好的过滤效果，且在曝气的过程中，从随着曝气池中位于沸石分子筛12底部的气压增强，从喷头4喷出的空气从沸石分子筛12的底部向沸石分子筛12的顶部排出，从而对沸石分子筛12达到反冲的效果，且空气从沸石分子筛12排出时可以产生更加微小的气泡因为沸石分子筛12表面具有很多微小孔隙和微通道，当气体通过筛子时，会受到极强的阻力，气体通道会变得非常狭窄，从而产生压力变化和流速加快的效果，这种流速加快会使气体分散到更细小的气泡中，从而对水的过滤效果更好，同时，微小的气泡也可以增加水中氧气的溶解度，从而提高水的清洁度和氧化效果；
且空气在对沸石分子筛12进行反冲可以将废水中的污垢和物质从沸石分子筛12中冲洗出来，从而清洗沸石分子筛12的表面，且由于反冲可以清洗掉沸石分子筛12的表面污垢，恢复吸附性能，因此，反冲可以有效地提高废水的净化效率，并延长沸石分子筛12的使用寿命；
其中，底板5可以升降，方便调节废水比重和氧气需要量，并且在进行维护和清洗曝气装置时，只需将底板5抬起即可，非常方便。
参照图2，喷头4的倾斜角度为30°-45°，且喷头4的喷口朝向反冲振动板6。
喷头4向下的倾斜角度可以让气流与污水之间产生反冲力，增加气囊和废水接触的面积，使气体更容易溶解在水中，提高氧气传递效率；
气流和废水之间产生的反冲力也可以增加搅拌效果，在废水中形成水流和气流相互穿插的状态，使废水中的污物更易被悬浮，促进微小悬浮物聚合；
倾斜角度的设置可以使气体更加均匀地分散在废水中，减少了能量损失，同时也可以降低废水处理的成本；
将喷头4朝向反冲振动板6，可以有效避免氧气直接流失，避免浪费；
综上，喷头4的倾斜角度设置为30°-45°，喷口朝向反冲振动板6具有较好的废水处理效果，能够提高处理效率，减少能量损失，降低废水处理成本
其中，反冲振动板6为铝合金板材、钛合金板材、碳纤维板材、玻璃钢板材中的任一一种。
这样设计的有益效果在于所选用的铝合金板材、钛合金板材、碳纤维板材、玻璃钢板材等材料具有较高的刚度和抗弯强度，可以更好地抵抗水流冲击和振动，从而增加了反冲振动板6的寿命和稳定性，此外，这些材料具有很好的防腐性和化学稳定性，对于长期接触水环境的反冲振动板6来说是一种很好的选择，因此，选择这些材料作为振动板可以大大提高废水曝气装置的使用寿命和稳定性，同时也提高了废水曝气装置的性能和效率。
参照图2，支撑架包括固定连接在底板5上的支撑板7，支撑板7上固定连接有连接环8，连接环8的外壁设置有橡胶层，橡胶层与曝气池内壁相贴，连接环8的内壁上固定连接卡块16，安装架包括固定连接在安装管2上的第二安装环10和与卡块16相连的第一安装环9，且第一安装环9与卡块16转动相连，第一安装环9与第二安装环10上固定连接有多组安装条11，多组安装条11呈圆周均匀分布在安装环上，沸石分子筛12固定连接在安装条11上，安装条11的顶部固定连接有横板13，横板13上固定连接有竖板14，竖板14与安装管2的外壁固定相连，横板13与竖板14上固定连接有多根倾斜设置的切割线15。
在空气从喷头4喷出时，产生的反冲力量使安装管2转动，安装管2转动驱动安装架在支撑架上转动，其中，卡块16的顶端和两端均可以设置滚珠以此降低摩擦力，减少安装管2转动的阻力，在安装架转动时，安装条11与安装管2驱动横板13与竖板14转动，横板13与竖板14则驱动切割线15以安装管2的轴线为轴心转动，转动的过程从沸石分子筛12顶部喷出的空气产生的气泡的扩散会受到水中的流动影响，在水中形成气泡云，这些气泡云可以覆盖更广的范围并促进氧气的传输和溶解，安装架转动的过程也会产生涡流，进一步促进气泡的扩散和混合，从而提高气泡的利用效率。
参照图1和图2，还包括用于驱动底板5升降的驱动部1，驱动部1包括固定连接在曝气池上的多组第一电机101，多组第一电机101的输出端均固定连接有螺纹筒102，螺纹筒102上螺纹连接丝杆103，丝杆103的顶部固定连接有连接板105，连接板105的底部固定连接有连接杆104，连接杆104与连接环8固定相连。
启动第一电机101，第一电机101驱动螺纹筒102转动，多组螺纹筒102同步转动，通过丝杆103驱动连接板105上升，连接板105通过连接杆104驱动连接环8上升，连接环8通过支撑板7拖动底板5上升，从而驱动该设备整体上升，移动到曝气池的上方，从而便于对该设备进行维修和清理。
此外，还可以将上述的第一电机101、螺纹筒102、丝杆103组成的升降结构更换成液压伸缩缸。
参照图8，充气部包括固定连接在安装管2内的增速箱17，增速箱17的顶部固定连接有第二电机18，第二电机18的输出轴与增速箱17的输入端固定相连，增速箱17底部的输出端固定连接涡轮扇19，安装管2的顶部开设有进气孔201。
启动第二电机18，第二电机18驱动增速箱17的输入轴转动，通过增速箱17放大输出扭矩，驱动涡轮扇19高速转动，通过进气孔201吸取顶部的空气，然后排入分流管3中，使其通过喷头4喷出。
参照图3，安装管2内固定连接有电加热器20。
本发明中添加了电加热器20的结构，可以用于在废水处理中通过加热废水来加速反应速率，提高固、液、气的分离效率，或者在低温环境下工作时保持污泥的活性，此外，电加热器20还可以用于消毒和杀菌，该结构通过控制系统控制，即通过温度传感器检测曝气池内部的温度，当温度角度时驱动电加热器20启动生热，空气经过电加热器20加热排入曝气池中，提高污水处理效率。
一种曝气方法，包括以下步骤：
步骤一、将废水注入曝气池中；
步骤二、通过充气部向曝气池中填充空气，其中；
步骤三、填充的空气从喷头4喷出产生反推力驱动安装管2转动，其中，填充的空气通过分流管3分流并排入喷头4中，喷头4产生向下的倾斜角度，使气流和废水之间产生反冲力，从而驱动安装管2转动；
步骤四、驱动反冲振动板6产生振动，其中，安装管2转动的过程中使吹出的气体与反冲振动板6相冲产生振动，随着安装管2的转动，气体吹到反冲振动板6上，产生振动，振动可以促进污水的分散和混合，增加氧气和污水之间的接触面积，从而提高曝气效率；
步骤五、持续充气，使气体穿过沸石分子筛12，其中，沸石分子筛12具有很多微小孔隙和微通道，当气体通过筛子时，会受到极强的阻力，气体通道会变得非常狭窄，从而产生压力变化和流速加快的效果，这种流速加快会使气体分散到更细小的气泡中，从而对废水过滤效果更好；
步骤六、曝气完成后将水污水排出，排放污水的时候沸石分子筛12对污水进行过滤，其中，沸石分子筛12对污水进行过滤，可以有效去除废水中的悬浮物、颜色、异味和重金属等有害物质，从而达到更好的过滤效果，同时，通过反冲可以清洗掉沸石分子筛12表面的污垢，恢复其吸附性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种给排水用废水曝气装置，包括安装管（2），其特征在于，还包括：
设置在安装管（2）内的充气部，用于向曝气池中的废水中充气；
固定连接在所述安装管（2）侧壁上的多根分流管（3），多根所述分流管（3）上固定连接有倾斜设置喷头（4）；
升降设置在所述曝气池底部的底板（5），所述安装管（2）转动连接在所述底板（5）上；
固定连接在所述底板（5）上反冲振动板（6）；
设置在所述安装管（2）上且位于分流管（3）上方的安装架，所述安装架上设置有用于过滤污水的沸石分子筛（12）；
支撑架，设置在所述底板（5）上，用于支撑所述安装架。
2.根据权利要求1所述的一种给排水用废水曝气装置，其特征在于，所述喷头（4）的倾斜角度为30°-45°，且所述喷头（4）的喷口朝向反冲振动板（6）。
3.根据权利要求2所述的一种给排水用废水曝气装置，其特征在于，所述反冲振动板（6）为铝合金板材、钛合金板材、碳纤维板材、玻璃钢板材中的任一一种。
4.根据权利要求1所述的一种给排水用废水曝气装置，其特征在于，所述支撑架包括固定连接在所述底板（5）上的支撑板（7），所述支撑板（7）上固定连接有连接环（8），所述连接环（8）的外壁设置有橡胶层，所述橡胶层与曝气池内壁相贴，所述连接环（8）的内壁上固定连接卡块（16）。
5.根据权利要求4所述的一种给排水用废水曝气装置，其特征在于，所述安装架包括固定连接在所述安装管（2）上的第二安装环（10）和与卡块（16）相连的第一安装环（9），且所述第一安装环（9）与卡块（16）转动相连，所述第一安装环（9）与第二安装环（10）上固定连接有多组安装条（11），多组所述安装条（11）呈圆周均匀分布在安装环上，所述沸石分子筛（12）固定连接在安装条（11）上。
6.根据权利要求5所述的一种给排水用废水曝气装置，其特征在于，所述安装条（11）的顶部固定连接有横板（13），所述横板（13）上固定连接有竖板（14），所述竖板（14）与安装管（2）的外壁固定相连，所述横板（13）与竖板（14）上固定连接有多根倾斜设置的切割线（15）。
7.根据权利要求1所述的一种给排水用废水曝气装置，其特征在于，还包括用于驱动底板（5）升降的驱动部（1），所述驱动部（1）包括固定连接在曝气池上的多组第一电机（101），多组所述第一电机（101）的输出端均固定连接有螺纹筒（102），所述螺纹筒（102）上螺纹连接丝杆（103），所述丝杆（103）的顶部固定连接有连接板（105），所述连接板（105）的底部固定连接有连接杆（104），所述连接杆（104）与连接环（8）固定相连。
8.根据权利要求1所述的一种给排水用废水曝气装置，其特征在于，所述充气部包括固定连接在所述安装管（2）内的增速箱（17），所述增速箱（17）的顶部固定连接有第二电机（18），所述第二电机（18）的输出轴与增速箱（17）的输入端固定相连，所述增速箱（17）底部的输出端固定连接涡轮扇（19），所述安装管（2）的顶部开设有进气孔（201）。
9.根据权利要求3所述的一种给排水用废水曝气装置，其特征在于，所述安装管（2）内固定连接有电加热器（20）。
10.一种曝气方法，采用权利要求9所述的一种给排水用废水曝气装置，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将废水注入曝气池中；
步骤二、通过充气部向曝气池中填充空气；
步骤三、填充的空气从喷头（4）喷出产生反推力驱动安装管（2）转动；
步骤四、驱动反冲振动板（6）产生振动，安装管（2）转动的过程中使吹出的气体与反冲振动板（6）相冲产生振动，随着安装管（2）的转动，气体吹到反冲振动板（6）上，产生振动，振动可以促进污水的分散和混合，增加氧气和污水之间的接触面积，从而提高曝气效率；
步骤五、持续充气，使气体穿过沸石分子筛（12）；
步骤六、曝气完成后将水污水排出，排放污水的时候沸石分子筛（12）对污水进行过滤。
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| CN117682676A (zh) * | 2024-02-01 | 2024-03-12 | 天津中环天元环境检测技术服务有限公司 | 一种具有曝气功能的生态浮床 |
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2023
- 2023-06-27 CN CN202310763044.9A patent/CN116589108A/zh active Pending
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