CN202482142U - 一种水下多层切割曝气器 - Google Patents

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张会敏
仲惠川
赵亮
王少艮
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BEIJING POTEN ENVIRONMENTAL RESEARCH INSTITUTE CO., LTD.
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BEIJING PUSHI SHENGHUA TECHNOLOGY Co Ltd
Bossin Environmental Engineering (beijing) Co Ltd
BEIJING POTEN ENVIRONMENT REASEARCH INSTITUTE Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种水处理用曝气器，其包括进气组件（1）、曝气筒体（2）、密封及连接件（5），还包括至少一个楔形带孔切割器（3）、及与之数量相同的辅助切割器（4）;所述的多件楔形带孔切割器（3）与辅助切割器（4）交错排布，所述每件楔形带孔切割器（3）与相对应的一件辅助切割器（4）为整体结构或分体结构，并通过密封及连接件（5）与曝气筒体（2）连接；所述进气组件（1）一端连接进气管路，另一端连接曝气筒体（2）。该曝气器具有结构简单、不会堵塞、氧利用率高、应用范围广、服务面积大、使用寿命长等诸多特点，而且节省了额外搅拌动力，节约了曝气系统整体能耗。

Description

一种水下多层切割曝气器
技术领域
本发明涉及一种环保技术领域的水处理用曝气设备。 
背景技术
在城市污水处理和工业废水处理工程中，大多采用活性污泥法，而活性污泥法的关键是向水中提供足够的溶解氧，形成良好的微生物生长环境，降解消化水中的有机物。充氧和混合是通过曝气设备来实现的，它的主要功能是向污水中充入空气，在水循环过程中，使空气中的氧溶入水中，并和有机物、微生物充分接触、混合，供微生物呼吸，使有机物得到氧化，从而使水质净化。在此过程中，如何保证高效的氧气利用效率及曝气池的均匀混合，是活性污泥法的关键。为此，氧利用率、阻力损失及搅拌能力是评价一种曝气设备的关键指标。 
目前常采用的曝气设备主要包括机械曝气、鼓风曝气和射流曝气等。其中机械曝气设备包括表曝机、曝气转盘及射流式水下曝气机等，主要是针对氧化沟工艺定型设计，应用范围受限，另外水体的湍流程度不够，进入水体的气泡体积很大，虽然污泥处于悬浮流动状态，但是微观气泡分布不均匀。另外设备体积庞大，输入电能中相当一部分消耗在机器自身的运动中，而且运行时产生较多的水雾和飞沫易造成二次污染。 
射流式水下曝气机，水和空气混合后向单方向曝气，这样会造成污水池中溶解氧不均匀，有的地方曝气不足，而有的地方曝气过量，从而导致能耗较高。 
鼓风曝气是目前国内最主流的曝气方式，也是污水处理厂标诸多工艺中 应用最多最成熟的曝气工艺。由鼓风机、空气扩散装置和一系列连通的管道组成，根据产生气泡大小的不同可分为:微气泡曝气设备、中气泡曝气设备和大气泡曝气设备；常见设备类型有微孔曝气头、穿孔管曝气器、大孔通道水力切割型曝气器等。理论上讲，气泡越小，气液接触面积越大，氧利用率会越高，所以目前微孔曝气器以其高利用率得到了广泛应用，但是在高浓度、高悬浮物、高硬度或者易结垢的污水中，微孔曝气器极易堵塞，造成维护和设备更换频繁，增加了污水处理运行成本，甚至影响污水处理厂的正常运行。 
综上所述，构造简单、不易堵塞、氧的转移系数和利用率高、耗电省的高效曝气设备是曝气器未来发展的趋势。 
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种安装于曝气池底部的曝气器，该曝气器具有结构简单、不会堵塞、氧利用率高、应用范围广、服务面积大、使用寿命长等诸多优势。 
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：本实用新型曝气器其包括进气组件1、曝气筒体2、密封及连接件5，还包括至少一个楔形带孔切割器3、及与之数量相同的辅助切割器4;所述的多件楔形带孔切割器3与辅助切割器4交错排布，所述每件楔形带孔切割器3与相对应的一件辅助切割器4为整体结构或分体结构，并通过密封及连接件5与曝气筒体2连接；所述进气组件1一端连接进气管路，另一端连接曝气筒体2，同时起到曝气器安装固定作用；所述曝气筒体2起到气体的分配导流作用；楔形带孔切割器3多层交错排布，辅助切割器4筒体的筒壁上，分布着切割头4.1，该切割头的形状可以是正方体、长方体、球形、四边形或者蘑菇头状。楔形切割器3与辅助切割器4可以分体制作，用螺栓固定连接，也可以整体制作。多层切割器之间用螺栓固定，楔形切割器3与辅助切割器4的排列分布层数在三层 以上。密封件采用防腐橡胶。 
安装时，曝气器与气路连接后，可以采用焊接或者膨胀螺栓固定等方式固定与池底。曝气时，压缩空气从曝气器底部高速射出，形成强大的上升动力，曝气筒体2为非密封结构，强大的气提作用带动周围的数倍于空气体积的泥水混合物一起上升，经曝气筒体2的导流作用，进入切割区，被层层交错排列的切割器分割为小气泡，并迅速溶解于水中，实现了氧气向水中的高效转移过程，同时形成池内充氧水体的循环流动，起到曝气池的混合搅拌作用。 
所述的进气组件1、曝气筒体2、楔形带孔切割器3或辅助切割器4为不锈钢、玻璃钢或工程塑料材质。 
本实用新型具有以下优点： 
1、氧利用率高，空气和水经多次粉碎、切割、混合，提高了氧气的传质效率。 
2、其特殊设计的机械切割结构，经过流体力学模拟优化，阻力损失只有微孔曝气器的1/5; 
3、正常运行，或者间歇运行条件下，曝气器都不会堵塞；在污泥浓度高或者悬浮物含量大的条件下更有优势； 
4、属于大孔通道曝气器，可适用于高硬度，易结垢的水质； 
5、运动时产生强大搅动，水流循环遍布整个水池，无淤泥沉积，也不会出现池底曝气盲区； 
6、本曝气器集水流旋混、切割、搅拌于一体，无需额外增加搅拌装置，节省系统能耗； 
7、无活动零部件，无需维护； 
8、使用寿命长，可以无故障运行10年以上。 
附图说明
图1为本实用新型水下多层切割器的结构示意图。 
图1中，各标号所代表的部件列表如下：1、进气组件，2、曝气筒体，4、辅助切割器，5、密封及连接件。 
图2为本实用新型的楔形切割器和辅助切割器示意图。 
3、楔形带孔切割器；3.1、楔形切割器的切割主体；3.2、楔形切割器的孔洞结构，3.3、楔形切割器的中心柱，4、辅助切割器；4.1、辅助切割器切割头；5.1、三螺栓孔连接件。 
图3为本实用新型的辅助切割器示意图。 
4.1、辅助切割器切割头，5.2、四螺栓孔连接件。 
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。 
如图1和图2所示，一种水下多层切割曝气器，其包括进气组件1，曝气筒体2，楔形带孔切割器3，辅助切割器4，密封及连接件5。 
进气组件1中的连接件（法兰或螺纹）与进气管路连接，同时，进气组件1还包括曝气器的安装固定装置；气体从进气组件1进入曝气筒体2，经导流后进入多层交错排列的楔形带孔切割器3和辅助切割器4，楔形切割器的切割主体3.1，其下部为楔尖；楔形切割器的孔洞结构3.2，其孔可以为圆形、半圆形、椭圆形、方形等；楔形切割器的中心柱3.3，起固定切割器各分支的作用；曝气筒体2，楔形带孔切割器3，辅助切割器4由连接件5通过螺栓连接紧固，并采用密封及连接件5中的密封橡胶进行密封。 
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (7)

1.一种水下多层切割曝气器，其特征在于：其包括进气组件（1）、曝气筒体（2）、密封及连接件（5），还包括至少一个楔形带孔切割器（3）、及与之数量相同的辅助切割器（4）;所述的多件楔形带孔切割器（3）与辅助切割器（4）交错排布，所述每件楔形带孔切割器（3）与相对应的一件辅助切割器（4）为整体结构或分体结构，并通过密封及连接件（5）与曝气筒体（2）连接；所述进气组件（1）一端连接进气管路，另一端连接曝气筒体（2）。
2.根据权利要求1所述的曝气器，其特征在于：楔形切割器（3）与辅助切割器（4）的排列分布层数在三层以上。
3.根据权利要求1所述的曝气器，其特征在于：所述楔形带孔切割器（3）下部为楔尖。
4.根据权利要求1所述的曝气器，其特征在于：所述楔形带孔切割器（3）的孔洞（3.1）为圆形、半圆形、椭圆形或方形结构。
5.根据权利要求1所述的曝气器，其特征在于：所述辅助切割器（4）筒体内部的辅助切割器切割头（4.1）为正方体、长方体、球形或四边形形状。
6.根据权利要求1所述的曝气器，其特征在于：进气组件（1）与进气管路的连接方式是法兰连接或螺纹连接。
7.根据权利要求1～6任一项所述的曝气器，其特征在于：所述的进气组件（1）、曝气筒体（2）、楔形带孔切割器（3）或辅助切割器（4）为不锈钢、玻璃钢或工程塑料材质。 
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103332782A (zh) * 2012-12-24 2013-10-02 辽宁北方环境保护有限公司 一种可用于低温环境下氧化沟工艺的导流式潜水曝气器
CN110314522A (zh) * 2019-08-07 2019-10-11 苏州仕净环保科技股份有限公司 一种废气分级处理系统
CN111747545A (zh) * 2020-07-08 2020-10-09 浙江大学 三层交错式变孔径剪切曝气器及其循环回水养殖微藻方法
CN116119844A (zh) * 2023-04-14 2023-05-16 南京博知源环境科技有限公司 一种用于污水处理过程中曝气工艺的碳减排系统

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