CN204848468U - 立式涡轮搅拌曝气一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种立式涡轮搅拌曝气一体机，包括潜水减速电机、搅拌圆盘、固定支架、空气管道、鼓风机、固定在搅拌圆盘下方的环形空气扩散管；潜水减速电机安装于固定支架上；搅拌圆盘位于潜水减速电机下面，搅拌圆盘连接潜水减速电机；空气管道连接环形空气扩散管和鼓风机；搅拌圆盘的上表面设有搅拌翼、下表面设有切割翼。搅拌翼为弧线形突起，切割翼为沿搅拌圆盘径向设置的线状突起，切割翼有若干条且呈环状均匀分布在搅拌圆盘下表面上靠近搅拌圆盘边缘附近位置。本实用新型立式涡轮搅拌曝气一体机搅拌均匀、曝气效率高，运行稳定、投资省、做工精细、结构简单、运行费用低、占地面积小、方便维护。使介质搅拌和供氧高效、节能。

Description

立式涡轮搅拌曝气一体机

技术领域

本实用新型涉及污水处理混合搅拌和曝气技术领域，具体地说，涉及一种介质混合同时实现曝气功能的一体化设备。

背景技术

城市污水处理工艺中，混合液的搅拌以及生化工艺段的曝气涉及其中的关键工序，搅拌器(混合功能)和充氧曝气机(输氧功能)是两个最重要的机械部件。所以设备供应商们生产开发了很多不同设备系统来满足污水处理厂的需要。就调节池、曝气池和污泥池的搅拌设备而言，市场上就可以找出如推流式、垂直式和潜水式等不同系列。对于曝气充氧，如活性污泥池中的输氧，一般有两种不同的输氧设备：微孔曝气(弹性曝气头或陶瓷材料曝气头)以及表面曝气机。这两种曝气系统都有它们的优点，但它们的缺陷也是显而易见的。

混合液的搅拌目前应用的多为叶轮轴横置的双叶桨、多叶浆搅拌器等，这些叶片的结构形式，针对特定的搅拌需求，都起到一定的作用。但或多或少存在一些不足，例如：搅拌区域局部流速多大、穿过叶轮的污泥团容易被打碎、存在一定的搅拌死角、水下驱动电机、减速机维护比较困难、叶轮容易挂带杂质等。而且普通的搅拌器功率密度较高，达到5～8W/m³。

曝气设备目前应用的多为微孔曝气器和表面曝气机，微孔曝气通过弹性曝气膜片或陶瓷曝气头进行空气的破碎和扩散达到曝气混合充氧的作用，但是曝气膜片长期运行在水下，存在膜片容易堵塞、老化、破损等，特别是曝气器安装于池底，出现故障不易于维修，是其比较致命的缺点。而表面曝气，例如转碟曝气、转刷曝气、倒伞曝气等，也存在曝气效率低、曝气强度不均匀、水跃、噪声产生二次污染等缺点。

搅拌器的主要任务是以最少的能量将池中的所有物资均匀地搅拌混合，无死角区。尤其在活性污泥池中使用的搅拌系统还必须保证无污泥沉淀现象，污泥总是被恒定均匀地分布到整个池中。

申请号为201420299597.X的中国实用新型专利公开了一种新型曝气设备，其中，包括：一双曲面搅拌机，其下面连接有一曝气环管，环管上均匀开有一系列孔隙，曝气环管与鼓风机的风管相连。申请号为201420664331.0的中国实用新型公开了一种双曲面曝气搅拌两用机，包括电机、控制器、传动轴和叶轮，所述电机一端连接控制器，另一端连接叶轮，所述叶轮的顶端还连接有传动轴。所述叶轮为双层叶轮，呈喇叭状，包括外层搅拌叶轮和内层曝气叶轮，所述外层搅拌叶轮和内层曝气叶轮之间形成一空腔。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供了一种立式涡轮搅拌曝气一体机，其能使物质更容易被搅拌混合，并能实现高效、均匀供氧。

本实用新型的技术方案是：一种立式涡轮搅拌曝气一体机，包括潜水减速电机、搅拌圆盘、固定支架、空气管道、鼓风机、固定在搅拌圆盘下方的环形空气扩散管；所述潜水减速电机安装于固定支架上；搅拌圆盘位于潜水减速电机下面，搅拌圆盘连接潜水减速电机；所述空气管道连接环形空气扩散管和鼓风机；所述搅拌圆盘的上表面设有搅拌翼、下表面设有切割翼。

所述搅拌翼为弧线形突起，搅拌翼有若干条且均匀分布在搅拌圆盘上表面上，每条搅拌翼从搅拌圆盘边缘向搅拌圆盘中心延伸设置且其宽度从搅拌圆盘边缘向搅拌圆盘中心逐渐减小；所述切割翼为沿搅拌圆盘径向设置的线状突起，切割翼有若干条且呈环状均匀分布在搅拌圆盘下表面上靠近搅拌圆盘边缘附近位置；所述搅拌翼、切割翼与搅拌圆盘一体成型。

所述立式涡轮搅拌曝气一体机还包括连接固定支架的起吊构件。

所述立式涡轮搅拌曝气一体机潜水安装于池中心的池底处，鼓风机安装在池旁。

所述环形空气扩散管上设有若干个空气扩散孔。

所述搅拌翼有8条；所述切割翼有24条，切割翼的形状为长方体形或圆弧形。

所述立式涡轮搅拌曝气一体机还包括连接潜水减速电机的控制系统。

本实用新型提出一种涡轮搅拌曝气一体机，能够使水力条件达到最优化的外形。搅拌翼肋(搅拌翼)被铸造在搅拌圆盘上表面，与圆盘浑然一体，可形成一股强烈地柔性力，使整个池中的物质非常容易地搅拌混合起来。搅拌圆盘转动所产生的搅拌力始于池中心近池底处，形成了成千上万个高速旋转的微旋涡，确保了无沉淀现象和激烈的池内循环。搅拌圆盘的独特形状还可最大限度地减小能耗。与其他搅拌系统相比较，在活性污泥反应池内，它的功率消耗可降至2～3W/m³。

本实用新型在搅拌圆盘的下方固定有环形空气扩散管，压缩空气由普通的空气管道输送至环形空气扩散管，扩散至所述搅拌圆盘的下方。压缩空气在环形空气扩散管的空气扩散孔中连续地冒出。在搅拌圆盘下面的环形边缘一体铸造有很多特殊形状(线状、弧状或其他利于切割空气泡的形状)的切割翼，它们可以将大空气泡切割成大量的微气泡，切割产生的微气泡伴随着导流肋旋转产生的强烈地柔性力和高速旋转的微旋涡均匀扩散混合液，达到高效、均匀供氧目的，实现高效充氧的作用。

本实用新型所述搅拌圆盘负荷流体力学模型，为高强度玻璃材质机械模压成型，重量只有不锈钢材质的1/5。使用时，本实用新型通过潜水减速电机的驱动，在混合液中转动，搅拌圆盘表面导流搅拌肋(搅拌翼)产生推力，即能使介质产生圆周运动，又能使介质上下翻滚，使介质达到立体混合搅拌的效果，保证介质均匀混合，没有死角。导流搅拌肋的设置能大幅度提升搅拌机的搅拌能力和搅拌范围。

高速搅拌下由于机械摩擦力可能破坏污泥团，而本实用新型涡轮搅拌曝气一体机能保护污泥团不被破坏。原因是液体不用穿越推流器或一个高速旋转的叶轮，而是通过叶轮旋转时产生上下立体360°翻滚的流场。而且，旋转速度不超过约2m/s。这两点都使它不会破坏污泥团。

本实用新型立式涡轮搅拌曝气一体机搅拌均匀、曝气效率高，运行稳定、投资省、做工精细、结构简单、运行费用低、占地面积小、方便维护。使介质搅拌和供氧高效、节能。本实用新型适用于圆形池、方形池及其他不规则池型，适用于各种类型的污水处理工艺，例如氧化沟、AAO、SBR、SBBR、CASS、CAST、污泥消化、消毒加药等各种流体需要混合搅拌、曝气的场合，尤其适用于各种间隙曝气诸如SBR等工艺搅拌混合和曝气。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的立式涡轮搅拌曝气一体机的安装结构和使用状态示意图。

图2是本实用新型实施例中的搅拌圆盘的俯视示意图。

图3是本实用新型实施例中的搅拌圆盘的仰视示意图。

图4是本实用新型实施例中的环形空气扩散管的俯视示意图。

图中：1——潜水减速电机，2——固定支架，3——搅拌圆盘，4——搅拌翼，5——切割翼，6——环形空气扩散管，7——空气管道，8——起吊构件，9——空气扩散孔。

具体实施方式

如图1至图4所示，一种立式涡轮搅拌曝气一体机，包括潜水减速电机1、固定支架2、搅拌圆盘3、搅拌翼4、切割翼5、环形空气扩散管6、空气管道7、起吊构件8、空气扩散孔9。

所述立式涡轮搅拌曝气一体机潜水安装于池底，固定支架安装在池底上，潜水减速电机安装于固定支架上。搅拌圆盘与潜水减速电机通过潜水减速机上的输出轴连接，并由潜水减速电机驱动旋转。

搅拌圆盘由钢制磨具铸造成型，材质为高强度玻璃钢，搅拌圆盘的上表面和下表面均为曲面。搅拌圆盘3上表面铸造有搅拌翼4，搅拌翼被一体铸造在搅拌圆盘表面，与圆盘浑然一体。旋转时可形成一股强烈地柔性力，使整个池中的物质非常容易地搅拌混合起来。搅拌圆盘转动所产生的搅拌力始于池中心近池底处，形成了成千上万个高速旋转的微旋涡，确保了无沉淀现象和激烈的池内循环。

在搅拌圆盘下面的环形边缘附近设置有很多特殊形状的切割翼，它们可以将大空气泡切割成大量的微气泡。在搅拌圆3的下方固定有环形空气扩散管6，压缩空气由普通的管道输送至所述环形空气扩散管6，压缩空气在所述环形空气扩散管6的空气扩散孔9中连续地冒出，扩散至搅拌圆盘3的下方，利用高速旋转的切割翼5，将大空气泡切割成大量的微气泡，切割产生的微气泡伴随着搅拌翼4旋转产生的强烈地柔性力和高速旋转的微旋涡均匀扩散混合液，达到高效、均匀供氧目的，实现高效充氧的作用。

本实用新型立式涡轮搅拌曝气一体机的驱动电机为可变频的潜水减速电机，如系统仅需要搅拌，减速电机设置在低速运转，满足介质的均匀搅拌。如需同时实现曝气，把压缩空气输送到搅拌圆盘下方环形空气扩散管，另外将潜水减速电机转速调整至高速运转。潜水减速电机亦可采用双速齿轮箱实现高速与低速之间的切换。

本实用新型立式涡轮搅拌曝气一体机需要的压缩空气一般由旋转活塞鼓风机提供，在隔音罩的保护下，这种鼓风机可以直接安装在曝气池旁或服务平台上。如有满足气量和气压的公共气源，亦可为所述搅拌曝气一体机供气。

本实用新型立式涡轮搅拌曝气一体机潜水安装，设置固定支架和起吊构件，可方便起吊，适合任何旧系统改造和新项目建设。在仅需要搅拌的工况下，潜水减速电机通过控制系统设置在低速运转，不需要供气。在同时需要搅拌和曝气的工况下，潜水减速电机通过控制系统设置在高速运转，同时需要通过空气管道进行供气，实现搅拌曝气一体功能。

本方案实施例搅拌翼共有八条，但不排除根据不同的工况设置不同数量搅拌翼。实施例切割翼肋(切割翼)共有24条，但不排除根据不同的工况设置不同数量和形状切割翼，长方形、圆弧形、各种曲面形状皆属本实用新型保护范围。

本实用新型是一种双曲面搅拌涡轮系统，能够使水力条件达到最优化的外形。搅拌翼肋(搅拌翼)被铸造在搅拌圆盘表面，与圆盘浑然一体，可形成一股强烈地柔性力，使整个池中的物质非常容易地搅拌混合起来。搅拌圆盘转动所产生的搅拌力始于池中心近池底处，形成了成千上万个高速旋转的微旋涡，确保了无沉淀现象和激烈的池内循环。搅拌圆盘的独特形状还可最大限度地减小能耗。与其他搅拌系统相比较，在活性污泥反应池内，它的功率消耗可降至2～3W/m³。

本实用新型可以通过变频器改变潜水减速电机速度，达到改变搅拌器(搅拌圆盘)转速的目的，低速运转时满足搅拌混合的作用，高速运转时同步实现搅拌曝气的目的，适合不同的工况场合。本实用新型除了出色的搅拌性能外，还具有杰出的充氧曝气性能。它的高效输氧率使它在整个曝气设备独具优势。本实用新型的效率还与池的容积和形状有关，它在净水中充氧曝气的效率为2.0～3.0kgO2/kWh。由于它的α值不会低于0.9，所以与膜片式曝气器相比，它在污水条件下的输氧率几近完美。另外，与膜片式曝气器不同处在于，它不需额外昂贵的设备，不会有膜片破损的现象产生，工作效率不会下降(而在膜式曝气法中，经常会因为膜片堵塞的增大或膜片破裂而降低曝气效率)。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，本实用新型的保护范围不限于此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种立式涡轮搅拌曝气一体机，包括潜水减速电机、搅拌圆盘、固定支架、空气管道、鼓风机,所述潜水减速电机安装于固定支架上；搅拌圆盘位于潜水减速电机下面，搅拌圆盘连接潜水减速电机；其特征是，还包括固定在搅拌圆盘下方的环形空气扩散管；所述空气管道连接环形空气扩散管和鼓风机；所述搅拌圆盘的上表面设有搅拌翼、下表面设有切割翼。

2.根据权利要求1所述的立式涡轮搅拌曝气一体机，其特征是，所述搅拌翼为弧线形突起，搅拌翼有若干条且均匀分布在搅拌圆盘上表面上，每条搅拌翼从搅拌圆盘边缘向搅拌圆盘中心延伸设置且其宽度从搅拌圆盘边缘向搅拌圆盘中心逐渐减小；所述切割翼为沿搅拌圆盘径向设置的线状突起，切割翼有若干条且呈环状均匀分布在搅拌圆盘下表面上靠近搅拌圆盘边缘附近位置；所述搅拌翼、切割翼与搅拌圆盘一体成型。

3.根据权利要求1所述的立式涡轮搅拌曝气一体机，其特征是，还包括连接固定支架的起吊构件。

4.根据权利要求1所述的立式涡轮搅拌曝气一体机，其特征是，所述立式涡轮搅拌曝气一体机潜水安装于池中心的池底处，鼓风机安装在池旁。

5.根据权利要求1所述的立式涡轮搅拌曝气一体机，其特征是，所述环形空气扩散管上设有若干个空气扩散孔。

6.根据权利要求1所述的立式涡轮搅拌曝气一体机，其特征是，所述搅拌翼有8条；所述切割翼有24条，切割翼的形状为长方体形或圆弧形。

7.根据权利要求1所述的立式涡轮搅拌曝气一体机，其特征是，还包括连接潜水减速电机的控制系统。