CN203625148U - 潜水曝气机及生物接触氧化池 - Google Patents

Abstract

本实用新型潜水曝气机及生物接触氧化池涉及污水处理设备，具体涉及自吸式离心潜水曝气机。目的是提供一种充氧均匀高效的潜水曝气机。技术方案要点是：潜水曝气机包括潜水电机的传动轴连接位于曝气盘内腔的叶轮，曝气盘上端设置进气口、下端设置进水口，曝气盘周边设置将水、气混合液排入水中的流道，所述的流道斜向下设置，流道出口连接喷射管，喷射管设置多个，喷射管的管壁上设置多个分流孔。曝气盘的流道向下倾斜，使喷出的水、气混合流体对池底污泥进行搅动，防止污泥沉淀。同时，延长了气泡在水中的停留时间。喷射管管壁上的多个分流孔可以在每个管上的多个部位分流，进一步分散水气混合流体，避免气体集中。达到均匀、高效地给污水充氧的目的。

Description

潜水曝气机及生物接触氧化池

技术领域

本实用新型涉及一种污水处理设备，具体涉及自吸式离心潜水曝气机。

背景技术

自吸式离心潜水曝气机，在水处理工艺中是一种用于向水体中曝气充氧的专用设备。其工作原理是：潜水电机传动轴直接驱动内置于曝气盘中的半开式叶轮高速旋转，在旋转叶轮离心力的作用下产生高压，空气和水分别从曝气盘上、下两端的进气口被吸入；叶轮与通入水上的进气管相通，导入空气。曝气盘四周布有多个流道，水、气混合液进入流道内被充分混合后从出口处沿径向方向高速喷出，并迅速向四周扩散，细碎的微小气泡充分与池中的水体融合，使大气中的氧溶解于水中，从而达到向水体曝气充氧的目的。

该种曝气机由于靠叶轮旋转排水时所产生的负压吸入空气，不需要配置鼓风设备，设备设备投资少，因此被广泛在污水处理工艺中使用。但目前使用的该种曝气机存在如下缺陷：

曝气机工作时，空气是通过进气管从叶轮轴心孔被吸入到叶轮腹腔内，由于电机是放置在曝气盘上方，且与叶轮同轴，使得进气管无法与叶轮上方的轴心孔对接。为解决此问题，曝气机的进气方式目前有两种结构形式：一是进气管弯成180度从叶轮下方的轴心孔进入；二是在混气室上方与潜水电机之间设置一中间气室，与进气管相通，中间气室下方的孔与叶轮轴心孔相通，将空气导入。

这两种结构存的缺陷是：高速空气经过管道弯头或气室时产生附加阻力，造成进气负压压头损失，进气量减少，降低了曝气机的曝气效率。

且曝气机混气室四周的流道呈水平散射形分布，在工作时水、气混合液从出口也沿水平方向喷出。安装时，为了使池底污泥不沉淀，曝气机需紧贴池底放置，这样曝气机进水口和流道容易被污泥中的杂物堵塞，易造成叶轮损坏。虽然有的厂家在曝气机进水口处安装了拦渣网，但拦渣网也会被水中的纤维物堵塞，导致曝气机曝气量下降甚至不能正常工作。

因上述两种因素影响，曝气机对污水的搅动和充氧能力受到局限。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种充氧均匀高效的潜水曝气机。

为实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种潜水曝气机，包括潜水电机的传动轴连接位于曝气盘内腔的叶轮，曝气盘上端设置进气口、下端设置进水口，曝气盘周边设置将水、气混合液排入水中的流道，所述的流道斜向下设置，流道出口连接喷射管，喷射管设置多个，喷射管的管壁上设置多个分流孔。

优选的，所述的分流孔位于喷射管下侧管壁上；并由喷射管内侧向外端分流孔面积逐渐增大。

优选的，所述的分流孔呈大端远离曝气盘的雨滴形。

优选的，所述的多个喷射管按长度绕曝气盘周边规律布置；喷射管的轴向沿曝气盘的切线方向设置。

优选的，所述的潜水电机设置在曝气盘下方，进气口连接的进气管与叶轮同轴布置，并竖直延伸到水池液面以上；所述的潜水电机下部连接底座。

优选的，所述的进水口由设置在曝气盘上的进水板中间位置的通孔构成，所述通孔的边缘向内均匀设置多个齿形凸起。

本实用新型的另一个目的是提供利用该潜水曝气机的生物接触氧化池。

采取的技术方案是：利用所述的潜水曝气机的生物接触氧化池，所述的生物接触氧化池内均匀布置好氧填料，好氧填料下方中间位置安装所述潜水曝气机，生物接触氧化池底部边缘安装穿孔排泥管，上部出水一侧安装与竖流沉淀池相通的连通管，连通管的进水口中心高度与好氧填料的上沿等高；生物接触氧化池出水的一侧设置内回流管与水解酸化池进水区域相通。

采用本实用新型的技术方案后，曝气盘中的流道由原来的水平改成向下倾斜，使喷出的水、气混合流体对池底污泥进行搅动，防止污泥沉淀。同时，延长了气泡在水中的停留时间。流道出口外接喷射管，喷射管的长度长短不一，避免了曝气时曝气盘周边环形气泡带的形成，减少了气泡合并变大的概率。喷射管管壁上的多个分流孔可以在每个管上的多个部位分流，进一步分散水气混合流体，避免气体集中。达到均匀、高效地给污水充氧的目的。曝气机进水板上凸起与叶轮构成剪刀状，当污水中的纤维物或片状物被吸入通过进水口时，旋转的叶轮上的叶片将其在凸起上剪断、撕裂，从而达到防堵塞和保护叶轮的目的。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的一种实施方式的俯视图；

图3是图1的另一种实施方式的俯视图；

图4是图1中的进水口的仰视图；

图5是生物接触氧化池的示意图。

具体实施方式

如图1到4所述的潜水曝气机，包括潜水电机1，潜水电机1的传动轴连接位于曝气盘2内腔的叶轮3，曝气盘2上端设置进气口、下端设置进水口，曝气盘2周边设置将水、气混合液排入水中的流道4，这些都是与本实用新型的改进相关的现有技术，至于传动轴如何传动、固定，曝气盘2、叶轮3的具体结构和布置方式则是本领域技术人员根据现有技术或者自身创造力进一步改进可以实现的，具有许多种实施方式。本实用新型的一个改进在于：所述曝气盘2周边的流道4斜向下设置，流道4出口连接喷射管5，喷射管5设置多个，喷射管5的管壁上设置多个分流孔501。喷射管5设置多个利于向不同方向排出水气混合物。曝气盘2中的流道4由原来的水平改成向下倾斜，使喷出的水、气混合液对池底污泥进行搅动，防止污泥沉淀。同时，水、气混合液斜向下，然后在浮力作用下向上运动，整个运动路径类似于开口朝上的抛物线，运动路径加长，延长了气泡在水中的停留时间；显著提高向水池中充氧的效果。而喷射管5管壁上的多个分流孔501可以在每个管上的多个部位分流，进一步分散水气混合流体，避免气体集中。达到均匀、高效地给污水充氧的目的。图1中左侧的喷射管5为局剖视图，详细展示了分流孔501的设置方式，向外侧（图1左侧）密集且孔大。分流孔501会分散一些流体，所以为了同时保证对污泥的搅动效果，则根据泵的输出功率、喷射管5的数量、大小适当调整分流孔501的尺寸和数量等参数即可。

根据此技术思路，进一步改进的实施方式是：所述的分流孔501位于喷射管5下侧管壁上；并由喷射管5内侧向外端分流孔501面积逐渐增大。增大的实施方式有孔的排布加密或者孔尺寸设置的更大或者两者结合。更好的是：所述的分流孔501呈大端远离曝气盘2的雨滴形。位于下壁时，流体受管壁阻挡分裂为从喷射管5两侧上升，进一步分散了流体。雨滴形也就是靠近曝气盘2一端小、喷射管5悬伸端大、且整体表面光滑的形状，这样便于管内流体快速向前喷射，减小流体从分流孔501经过时的阻力，较普通圆孔具有更好的分散效果。而分流孔501越往外端排布越密则符合在曝气机周围总体均匀排出水气混合流体的要求。

如图1所示的，进气口位于曝气盘2和叶轮3上方，并由进气管7内吸入空气；空气流向如图1中箭头8所示。进水口位于曝气盘2下端中间位置。连接架10上端连接曝气盘2、下端连接潜水电机1。连接架10周边为镂空结构，水流如图1中箭头9所示的方向进入连接架10内并向上由进水口进入曝气盘2；然后空气和水在叶轮3的作用下混流并由流道4斜向下喷射到水池中实现给污水充氧的工作过程。

进一步的改进是：所述的多个喷射管5按长度绕曝气盘2周边规律布置；所述的喷射管5的轴向沿曝气盘2的切线方向设置。切线方向设置可以减小水、气混合液喷射的阻力损失，便于向水池中喷射地更远、更均匀；进一步避免气泡团聚。喷射管5通常就是一段直管，连接在曝气盘2周边上即可。然后水、气混合液经流道4和喷射管5内腔冲射到水池中。当曝气盘2的尺寸与叶轮3直径相当时，喷射管5直接连接在叶轮3边缘的曝气盘2外壁，此时喷射管5的管腔也就是流道4的一种实施方式了。在这样的改进中，通常曝气盘2直径可适当缩小，节省铸造加工成本；流道4出口外接喷射管5，喷射管5的长度长短不一，避免了曝气时曝气盘2周边环形气泡带的形成，减少了气泡合并变大的概率。

至于所谓“按长度”“规律布置”，其目的就是要利用喷射管5将水、气混合液分散地喷入水池中，避免形成环形气泡带和气泡聚合。因此，可以是如图2所示的，喷射管5设置多组，每组中依次设置管长不同的长喷射管51、中喷射管52、短喷射管53，然后多组喷射管5沿曝气盘2周边均匀布置。或者如图3所示的，喷射管5包括长喷射管组54、短喷射管组55，每组中的喷射管5长短大致相同，长喷射管组54与短喷射管组55沿曝气盘2周边均匀、间隔地布置。相邻喷射管5之间的曝气盘2外边缘可以封闭；也可以是流道4直接与外部相通，以排出少量水、气混合液。还可根据池平面形状及大小设计成不同长度，增大曝气服务面积，使布气趋于均匀。例如图3所示的实施方式就适合长方形的污水池中使用。喷射管5与曝气盘2为装配式结构，可在使用现场组装，便于运输。

进一步优选的实施方式：所述的潜水电机1设置在曝气盘2下方，进气口连接的进气管7与叶轮3同轴布置，并竖直延伸到水池液面以上；所述的潜水电机1下部连接底座6。潜水电机1倒置安装在曝气盘2下方，进气管7安装在曝气盘2上方，形成下进水、上进气的结构。由于进气管7与叶轮3同一轴心，空气直接从进气管7进入叶轮3工作区域内，不会产生附加阻力，无负压压头损失，提高了曝气机的曝气效率。同时，潜水电机1下部安装的底座6构成曝气的支座，提高了进水口高度，有效减少了因吸入污泥造成的堵塞和叶轮3的损坏可能性，并且省去和简化了潜水电机1设置在曝气盘2上方时较大的支座，简化了结构，降低了制作成本。

如图4所示的，所述的进水口由设置在曝气盘2上的进水板21中间位置的通孔构成，所述通孔的边缘向内均匀设置多个齿形凸起22。曝气盘2通常是铸造加工而成，进水板21可以便于叶轮3的装配。将进水板21上的圆形通孔边缘设置齿形凸起22，那么进水口就相应地形成锯齿形或称齿轮形。叶轮3的叶片与进水板21之间的间隙通常很小，且与凸起22构成剪刀状结构，当污水中的纤维物或片状物被吸入通过进水口时，旋转的叶片将其在凸起22上剪断、撕裂，从而达到防堵塞和保护叶轮3的目的。

生物接触氧化池30内安装好氧填料26，好氧填料26下方安装潜水曝气机25，底部安装穿孔排泥管11，池子上部的出水一侧安装与竖流沉淀池32相通的连通管27，连通管27的进水口中心高度与好氧填料26的上沿等高。如图5所示，潜水曝气机25安装于生物接触氧化池30中间位置，起到曝气、也就是给废水充氧的作用，该区域废水流动性强，几乎无沉淀，所以穿孔排泥管11位于图2所示的池子两端。也就是说生物接触氧化池30的穿孔排泥管11与水解酸化池31的穿孔排泥管11是连通的，所以可以看作是整体的排泥管，这样简化了装置，同时因为这两个工序污泥量不大，工作效率也很可靠。连通管27的进水口也位于图5所示的右端。生物接触氧化池30出水的一侧设置内回流管与水解酸化池31进水区域相通。好氧填料26用来为好氧微生物提供附着生长的场所，潜水曝气机25连续曝气为好氧微生物提供氧气，附着在好氧填料26上的好氧微生物对废水中有机物进行降解，穿孔排泥管11用以排除沉淀的污泥，出水一部分通过连通管27自流进入竖流沉淀池32，一部分通过内回流管回流至水解酸化池31。生物接触氧化池30内溶解氧浓度控制为2.5-3.5mg/L，废水的接触氧化时间为2.5h。结合本实用新型改进后的潜水曝气机25能起到更好的净化处理作用。

Claims (7)

1.一种潜水曝气机，包括潜水电机（1）的传动轴连接位于曝气盘（2）内腔的叶轮（3），曝气盘（2）上端设置进气口、下端设置进水口，曝气盘（2）周边设置将水、气混合液排入水中的流道（4），其特征在于：所述的流道（4）斜向下设置，流道（4）出口连接喷射管（5），喷射管（5）设置多个，喷射管（5）的管壁上设置多个分流孔（501）。

2.根据权利要求1所述的潜水曝气机，其特征在于：所述的分流孔（501）位于喷射管（5）下侧管壁上；并由喷射管（5）内侧向外端分流孔（501）面积逐渐增大。

3.根据权利要求2所述的潜水曝气机，其特征在于：所述的分流孔（501）呈大端远离曝气盘（2）的雨滴形。

4.根据权利要求3所述的潜水曝气机，其特征在于：所述的多个喷射管（5）按长度绕曝气盘（2）周边规律布置；喷射管（5）的轴向沿曝气盘（2）的切线方向设置。

5.根据权利要求4所述的潜水曝气机，其特征在于：所述的潜水电机（1）设置在曝气盘（2）下方，进气口连接的进气管（7）与叶轮（3）同轴布置，并竖直延伸到水池液面以上；所述的潜水电机（1）下部连接底座（6）。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的潜水曝气机，其特征在于：所述的进水口由设置在曝气盘（2）上的进水板（21）中间位置的通孔构成，所述通孔的边缘向内均匀设置多个齿形凸起（22）。

7.利用权利要求6所述的潜水曝气机的生物接触氧化池，其特征在于：所述的生物接触氧化池（30）内均匀布置好氧填料（26），好氧填料（26）下方中间位置安装所述潜水曝气机，生物接触氧化池（30）底部边缘安装穿孔排泥管（11），上部出水一侧安装与竖流沉淀池相通的连通管（27），连通管（27）的进水口中心高度与好氧填料（26）的上沿等高；生物接触氧化池（30）出水的一侧设置内回流管与水解酸化池进水区域相通。

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