CN202492409U - 一种文丘里式辐射状射流曝气器 - Google Patents

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贾伯林
张金红
李星星
王飞
朱忠华
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Abstract

本实用新型涉及一种文丘里式辐射状射流曝气器，其特征在于：包括进水口、水腔、进气口、气腔、文丘里喷嘴组合、均水槽等，其中，文丘里喷嘴组合由3～8个文丘里喷嘴组成，呈辐射状并与水平面之间以0～60°之间的角度均匀分布在射流曝气器水腔的外周围；每个文丘里喷嘴主要包括：收缩管、吸气口、喉管、扩散管等。本实用新型实施的有益效果是：在保持了射流曝气方式原有优点的基础上，拓宽了射流曝气的调节范围，进一步提高了射流曝气器的曝气效率和氧利用率，使射流曝气方式下的曝气更加均匀合理，水力搅拌效果更强。该发明主要应用于属于污水处理技术领域。

Description

一种文丘里式辐射状射流曝气器
所属技术领域
本实用新型涉及一种文丘里式辐射状射流曝气器，属于污水处理技术领域。 
背景技术
射流曝气相对于微孔曝气方式，由于构造简单、不易堵塞、氧利用率高、使用寿命较长、搅动混合能力较强等突出优点，射流曝气方式在活性污泥法污水处理领域，特别是高浓度污水处理领域，得到相当广泛的使用。 
在实际应用中，射流曝气大多采用供气式射流曝气方式，小部分采用自吸式曝气方式，这两种方式有两个共同的弱点，一是曝气池内存在曝气不均匀现象，二是池体内搅拌不够充分，局部有活性污泥沉积。 
对于供气式射流曝气方式，射流曝气器的布置常采用水平点阵式布置，如附图2所示，由于距离水泵出口处的距离不等，引起各射流曝气器进口处的水压、水流速度不等(渐次降低)，各射流曝气器喷嘴出口处的曝气强度因而难以做到相等或近似相等，从而导致曝气池(好氧池)内不能达到均匀曝气。同时，射流曝气器喷嘴水平布置，喷嘴下部是曝气死角。由于死角处水力搅拌不充分，活性污泥容易产生沉积现象。 
对于自吸式射流曝气方式，射流曝气器常常与潜污射流泵一对一地集成组装，如附图3所示，并固定在曝气池的底部，这种布置方式 不仅检修困难，而且由于曝气池内空间有限，喷嘴正面靠近潜污射流泵处的曝气强度很大，但喷嘴背面、下面及远离潜污射流泵处则由于喷射强度不够和曝气器服务面积过小而产生曝气死角，并产生污泥沉积现象。 
曝气不均匀的直接后果是气、水、泥混合不充分，曝气池内溶解氧局部偏低，污泥硝化效果和污水处理量因而都受到一定程度的影响。为了防止这种状况，实际应用中常常采取适当过量曝气的措施来应对，造成了电能的大量浪费。 
发明内容
一种文丘里式辐射状射流曝气器，其特征在于：包括进水口、水腔、进气口、气腔、文丘里喷嘴组合、均水槽还包括射流泵，其中，文丘里喷嘴组合由3～8个文丘里喷嘴组成，这些喷嘴呈辐射状均匀分布在射流曝气器水腔的外周围。文丘里喷嘴组合中每个文丘里喷嘴包括：收缩管、吸气口、喉管、扩散管。 
本实用新型旨在为污水处理厂提供一种更高效、实用的射流曝气器，既保证射流曝气器本身的曝气效率，又保证整个曝气池内的曝气、搅拌效果，更好地发挥射流曝气方式在曝气和搅拌方面的优点。 
本实用新型为达到上述目的所采用的技术方案是：一种文丘里式辐射状射流曝气器，包括进水口、水腔、进气口、气腔、文丘里喷嘴组合等几个主要部分。本实用新型采用了技术成熟的文丘里工作原理，相比于普通喷射管，本实用新型的显著特点是工作深度不受限制，工作压力范围更大，气、液混合效率更高，曝气调节范围更宽。来自 射流泵的压力水通过射流曝气器的进水口进入水腔，通过文丘里喷嘴时形成高速水流喷流而出，喉管周围因此形成一定的负压，将进入气腔的空气从进气口吸入，并在文丘里喷嘴的扩散管内混合并形成高速的喷射流。空气在喷射过程中被切割、粉碎成微小气泡，与曝气池内的活性污泥、污水充分混合，实现曝气效果。 
为提高射流曝气器的曝气和搅拌效果，本实用新型在下述4个方面进行了创新：(1)文丘里喷嘴组合。曝气器喷嘴采用广泛应用的具有良好曝气、混合效果的文丘里管结构，收缩管和扩散口之间只要有很小的压差即可形成负压吸入空气。这种喷嘴的几何尺寸可以做得比普通喷嘴的几何尺寸略小，但曝气器的实用效果却可得到保障。采用文丘里喷嘴组合，而不是仅采用单个的喷嘴，即根据实际应用情况，每个射流曝气器的文丘里喷嘴组合包括3～8个文丘里喷嘴，这些喷嘴呈辐射状均匀分布在射流曝气器周围，从而确保每个射流曝气器的服务面积尽量大，且每个射流曝气器的服务面积内没有曝气死角。(2)合理的喷射角设计。根据工况条件，合理安排文丘里喷嘴的喷射角度(喷嘴与水平面的夹角)，通常，该角度大小在0～60°之间，一般30～60°为宜。由于射流紊动强烈，喷射角越大，喷射流对曝气池底部污泥的搅拌作用就越强，射流曝气器对曝气池的搅拌效果就会越好，同时，喷射角越大，微小的空气气泡在曝气池内的停留时间就越长，氧利用率就越高，曝气效果越好。(3)足够大的水腔和气腔。水腔和气腔足够大，起到配水总管和配气总管的缓冲作用，可以保证同一个射流曝气器的各个文丘里喷嘴工作状态相同，即各喷嘴的射流 量、气水比相同，从而起到保证均匀曝气的作用。(4)均水槽。水腔具有足够大的容积，且水腔里面安排有一均水槽，共同起到缓冲进水，为各文丘里喷嘴均匀配水的作用。 
综上所述，本实用新型一种文丘里式辐射状射流曝气器实施的有益效果是：在保持了射流曝气方式原有优点(如构造简单、工作可靠、不易堵塞、较长使用寿命)的基础上，拓宽了射流曝气的曝气调节范围，进一步提高了射流曝气器的曝气效率和氧利用率，使射流曝气方式下的曝气更加均匀，水力搅拌效果更强。 
附图说明
图1是一种文丘里式辐射状射流曝气器的结构示意图。 
其中：1-总进水口，2-水腔，3-气腔，4-文丘里喷嘴组合，5-总进气口，6-均水槽，41-收缩管，42-吸气口，43-喉管，44-扩散管。 
图2是常见供气式射流曝气方式点阵式曝气器布置及其射流喷嘴 
图3是图2A-A截面放大图。 
图4是常见自吸式射流曝气方式及其射流喷嘴图。 
具体实施方式
本实用新型一种文丘里式辐射状射流曝气器，如附图所示，包括总进水口1，水腔2，气腔3，文丘里喷嘴组合4，总进气口5，均水槽6；文丘里喷嘴组合4由3～8个文丘里喷嘴组成，每个文丘里喷嘴包括收缩管41，吸气口42，喉管43，扩散管44等。 
本实用新型在实施时，来自射流泵的压力水(含活性污泥、污水)通过总进水口1进入水腔2，然后通过文丘里喷嘴4时形成高速水流 喷流而出。水腔内安排有均水槽6，确保各文丘里喷嘴4的收缩管41部位的进水压力、进水流量相等或近似相等。从文丘里喷嘴4喷出的高速水流在喷流过程中形成一定的负压，将从总进气口5进入气腔3的空气通过吸气口42吸入文丘里喷嘴4，并在文丘里喷嘴4的喉管43、扩散管44处形成高速的固(活性污泥)、气(空气)、液(污水)三相混合物喷射流。空气在喷射过程中被切割、粉碎成微小气泡，微小气泡与活性污泥、污水充分混合形成均质乳化液，使空气中的氧气与曝气池中的污水、活性污泥充分接触。均质乳化液自文丘里喷嘴4喷出后，在曝气池内紊动的水体中旋流，继续传质作用，从而实现持续高效的曝气效果。 
本实用新型用于供气式射流曝气方式场合时可以实现较宽的曝气调节范围，具体做法是：(1)对曝气量要求较高、需氧量要求较大时，使用射流泵加压供水和鼓风机加压供气(即供气式射流曝气方式)，可以实现微气泡射流曝气，气泡直径比微孔曝气的气泡直径更小，可达到约100微米。(2)只开射流泵，不开鼓风机，此即自吸式射流曝气方式，此时喷射流的气水比略小，曝气效果比供气式射流曝气方式略低。(3)对曝气量要求不高时，降低射流泵的工作频率，文丘里喷嘴4的射流量减少，鼓风机风量不变的情况下，文丘里喷嘴出口处的气水比会相应增加.(4)停开射流泵，仅靠鼓风机自身的风压将空气压入文丘里喷嘴4的吸气口42并从喷嘴的扩散管44喷出。上述第(3)和第(4)种情况下，曝气气泡均较大(即大气泡曝气)，曝气效率较低。 
本实用新型采用SUS304、SUS316或SUS316L不锈钢材料制造，具有较强的耐腐蚀、耐磨、耐温、抗压和抗氧化能力。 

Claims (2)

1.一种文丘里式辐射状射流曝气器，其特征在于：包括进水口、水腔、进气口、气腔、文丘里喷嘴组合、均水槽还包括射流泵，其中，文丘里喷嘴组合由3～8个文丘里喷嘴组成，这些喷嘴呈辐射状均匀分布在射流曝气器水腔的外周围。
2.根据权利要求1所述一种文丘里式辐射状射流曝气器，其特征在于所述文丘里喷嘴组合中每个文丘里喷嘴包括：收缩管、吸气口、喉管、扩散管。 
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