CN206814501U - 新型旋流剪切曝气器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了新型旋流剪切曝气器，底座设置为拱桥形支架，中空喇叭形结构的气体进口的端口处设置为环形气隙，曝气筒内的转轴上下两端分别设置有呈倒圆锥型的上扩散盘和下扩散盘，上扩散盘和下扩散盘的外表面上设有以其顶点为中心呈涡流状分布的导流板，相邻的导流板之间分布设置有刺针；搅拌组件为数根长短不一的搅拌桨以转轴为中心沿着同一水平面呈分散状结构，每根搅拌桨的端部设置有“H”形搅拌齿和三角形搅拌齿，三角形搅拌齿沿外侧壁中心位置向内延伸开设有“U”形通孔。曝气筒内形成漩涡形流道，采用立体剪切气泡扩散作用碎泡原理，气泡大小更合适，分布更均匀，提高气体溶解效率，降低曝气运行成本，间接提高污水处理效果。

Description

新型旋流剪切曝气器

技术领域

本实用新型属于曝气设备技术领域，具体涉及新型旋流剪切曝气器。

背景技术

随着我国经济的发展和人民生活的提高，生存环境越来越被人们重视，所以近十多年全国各地都在建设各种污水处理厂以保护我国的水资源环境，保障人们的饮水安全。在污水处理的方法和工艺中好氧生物处理工程由于其结构简单，抗冲击能力强，处理效果理想而被广泛应用。在氧化工艺处理污水中的关键设备是曝气设备。在污水好氧生物处理工程中，水处理工作者采用曝气方法来满足好氧微生物新陈代谢过程中的氧量。因此，曝气设备成为这种处理方法的最主要部件。曝气设备的优劣及运行情况的好坏，直接影响到污水处理的效率和日常运转费用，有的甚至影响整个污水处理系统运转的成败。在环保技术和环保装备中，应大力推广污水处理厂高效节能曝气技术。在现有技术中，污水处理厂常用曝气器多为微孔扩散曝气，存在使用寿命短，易堵塞易破损，且使用条件苛刻，空气需要过滤净化，随着使用时间延长曝气效果衰减，造成曝气压缩空气很大的浪费。普通的底曝式、中曝式两种曝气机，使污水处理效果差，污水处理成本增高，并具有不易大量推广使用的不足。因此，如何研发一种新型旋流剪切曝气器，加强曝气剪切效果，从而提高污水处理率，具有重要的现实意义。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供新型旋流剪切曝气器。

本实用新型采取的技术方案为：

新型旋流剪切曝气器，包括底座、底座的侧面设有气体进口，底座的下方设有液体进口，底座设置为拱桥形支架，气体进口设置为中空喇叭形结构，气体进口的端口处设置为环形气隙，底座的上方设置有中空圆柱形曝气筒，曝气筒的中心轴处设置有转轴，转轴的上下两端分别设置有呈倒圆锥型的上扩散盘和下扩散盘，上扩散盘和下扩散盘的外表面上设有以其顶点为中心呈涡流状分布的导流板，相邻的导流板之间分布设置有刺针；转轴的中部设置有搅拌组件，搅拌组件为数根长短不一的搅拌桨以转轴为中心沿着同一水平面呈分散状结构，每根搅拌桨的端部设置有“H”形搅拌齿和三角形搅拌齿，三角形搅拌齿沿外侧壁中心位置向内延伸开设有“U”形通孔。

进一步的，所述三角形搅拌齿所在平面垂直于“H”形搅拌齿所在平面。三角形搅拌齿和“H”形搅拌齿的协同作用，在转轴的转动作用下，沿着顺时针或逆时针旋转，沿着横向和纵向分别将曝气筒内的液体分割为不同的空间，使污水与空气中的气体充分混合，确保曝气筒内的液体沿筒体方向布气均匀。

进一步的，所述“H”形搅拌齿设置为沿纵向呈平行排布的两块竖板通过中部连板连接而成的“H”形结构。“H”形搅拌齿在旋转的过程中，竖板在对液体进行搅拌的过程中，上下两端的孔隙为液体的流动形成了混合流道，有利于将竖板两侧的液体进行搅拌混匀。

进一步的，所述三角形搅拌齿设置为等边三角形板结构，三角形搅拌齿的任一顶角安装在“H”形搅拌齿的中部连板上。三角形搅拌齿的特殊结构，在转轴的旋转过程中，将液体进行分流，起到搅拌、切割作用，其与“H”形搅拌齿的协同作用改变了液体流态，可形成半径逐步增大的旋流，制造涡旋而改善了水力剪切力，为好氧颗粒污泥的形成和稳定运行创造了良好的条件。

进一步的，所述上扩散盘的直径大于下扩散盘的直径。下扩散盘形成较小的涡流，上扩散盘形成较大的涡流，确保污水沿着曝气筒的纵向充分混合，充分缓解曝气器的空气阻力，使活性污水处于悬浮状态，提高氧的利用率，确保曝气池沿池长方向布气均匀。

进一步的，所述刺针设置为端部为针尖的锥形结构，刺针的高度小于导流板的高度。当气体在扩散盘表面形成较大的气泡时，通过锥形的刺针将气泡刺破，从而使气体向上传递，与液体混合均匀，采用采用立体剪切气泡扩散作用碎泡原理，气泡大小更合适，分布更均匀，很好地解决了空气阻力过大和过小导致曝气器的能耗大或氧的利用率低的问题。

进一步的，所述曝气筒的外侧壁上设置有数列剪切凸台，每列剪切凸台沿纵向呈高低交错排布设置。剪切凸台增大了气、液接触面积，对曝气筒外侧壁的液体进行辅助剪切，曝气筒内部充分搅拌混合后的液体从旋流剪切曝气装置的上端喷出，微细气泡与液体混合物同时在曝气器周围形成上下循环流动，增加了微细气泡在水中滞留时间，大大提高了气体溶解率，使被曝气体与液体达到最佳混合状态和最长滞留反应时间。

进一步的，所述曝气筒沿纵向设置为两个可拆卸式半壳，两个半壳相对拼接为中空圆柱形一体式结构，内部部件作为统一的整体，安装在曝气筒内部，使用间隔一段时间后，将曝气筒分解拆卸，便于清理里面堵塞物，间接延长使用寿命。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过设置环形气隙，通过环形气隙的条缝高速喷射配气，确保曝气筒沿筒长方向布气均匀，曝气筒的空气阻力适中；采用了特殊的搅拌组件，搅拌桨的长短不一，各个搅拌齿的协同作用，使其在周向方向对各个维度的液体实现充分接触搅拌、切割作用，同时形成漩涡形流道，采用立体剪切气泡扩散作用碎泡原理，气泡大小更合适，分布更均匀，分散盘上的导流板和刺针同时具备曝气与切割的功能，使气泡直径为微米级，大大提高气体溶解效率，降低曝气运行成本，间接提高污水处理效果，具有广泛的适用性。

附图说明

图1为本实用新型的内部结构示意图。

图2为本实用新型中搅拌桨的结构示意图。

图3为本实用新型中下扩散盘和上扩散盘的俯视图。

其中，1、底座；2、下扩散盘；3、曝气筒；4、搅拌桨；5、三角形搅拌齿；6、上扩散盘；7、导流板；8、“H”形搅拌齿；9、环形气隙；10、气体进口；11、“U”形通孔；12、刺针。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型。

实施例1

如图1、图2和图3所示，新型旋流剪切曝气器，包括底座1、底座1的侧面设有气体进口10，底座1的下方设有液体进口，底座1设置为拱桥形支架，气体进口10设置为中空喇叭形结构，气体进口10的端口处设置为环形气隙9，便于气体沿着环形气隙9进入，防止过大的杂质进入，同时，气体进口10设置为缝隙式开口结构，形成气体快速吸入口，喇叭形结构保证了气体进气的均匀稳定性；底座1的上方设置有中空圆柱形曝气筒3，曝气筒3的中心轴处设置有转轴，转轴的上下两端分别设置有呈倒圆锥型的上扩散盘6和下扩散盘2，上扩散盘6和下扩散盘2的外表面上设有以其顶点为中心呈涡流状分布的导流板7，相邻的导流板7之间分布设置有刺针12；转轴的中部设置有搅拌组件，搅拌组件为数根长短不一的搅拌桨4以转轴为中心沿着同一水平面呈分散状结构，每根搅拌桨4的端部设置有”H”形搅拌齿8和三角形搅拌齿5，三角形搅拌齿5沿外侧壁中心位置向内延伸开设有”U”形通孔11，”U”形通孔11将搅拌齿分割为上中下空间，有利于气、液混合均匀。

上扩散盘6的直径大于下扩散盘2的直径。下扩散盘2形成较小的涡流，上扩散盘6形成较大的涡流，确保污水沿着曝气筒3的纵向充分混合，充分缓解曝气器的空气阻力，使活性污水处于悬浮状态，提高氧的利用率，确保曝气池沿池长方向布气均匀。

具体运行原理为：一定流量的压缩空气经气体进口10送进旋流剪切曝气器的曝气筒3内，液体从底座1下方的液体进口送进旋流剪切曝气器的曝气筒3内，在转轴的旋转作用下，上扩散盘6和下扩散盘2上的导流板7的特殊结构，起到了导流作用，将气液混合沿着曝气筒3纵向形成涡流状，搅拌桨4在转轴的带动下对液体和气体进行一次切割，搅拌齿自身的特殊结构将搅拌齿周边的液体进行搅拌、切割，增大混合程度，由于搅拌桨4的特殊结构，同一环形平面上的搅拌桨4的长短不一，各个搅拌齿的协同作用，使其在周向方向对各个维度的液体实现充分接触搅拌、切割作用，同时形成漩涡形流道，即通过搅拌桨4的搅拌使得气液混合体成旋流螺旋状上升，依次根据割搅拌组件的数量，气体经过数次切割搅拌后碎成微细气泡，微细气泡再与吸进的液体充分搅拌混合后从旋流剪切曝气装置的上端喷出，微细气泡与液体混合物同时在曝气器周围形成上下循环流动，增加了微细气泡在水中滞留时间，大大提高了气体溶解率，使被曝气体与液体达到最佳混合状态和最长滞留反应时间。

实施例2

在实施例1的基础上，不同于实施例1，如图2所示，三角形搅拌齿5所在平面垂直于”H”形搅拌齿8所在平面。三角形搅拌齿5和”H”形搅拌齿8的协同作用，在转轴的转动作用下，沿着顺时针或逆时针旋转，沿着横向和纵向分别将曝气筒3内的液体分割为不同的空间，使污水与空气中的气体充分混合，确保曝气筒3内的液体沿筒体方向布气均匀。

“H”形搅拌齿8设置为沿纵向呈平行排布的两块竖板通过中部连板连接而成的“H”形结构。”H”形搅拌齿8在旋转的过程中，竖板在对液体进行搅拌的过程中，上下两端的孔隙为液体的流动形成了混合流道，有利于将竖板两侧的液体进行搅拌混匀。

三角形搅拌齿5设置为等边三角形板结构，三角形搅拌齿5的任一顶角安装在”H”形搅拌齿8的中部连板上。三角形搅拌齿5的特殊结构，在转轴的旋转过程中，将液体进行分流，起到搅拌、切割作用，其与”H”形搅拌齿8的协同作用改变了液体流态，可形成半径逐步增大的旋流，制造涡旋而改善了水力剪切力，为好氧颗粒污泥的形成和稳定运行创造了良好的条件。

实施例3

在实施例1的基础上，不同于实施例1，刺针12设置为端部为针尖的锥形结构，刺针12的高度小于导流板7的高度。当气体在扩散盘表面形成较大的气泡时，通过锥形的刺针12将气泡刺破，从而使气体向上传递，与液体混合均匀，采用采用立体剪切气泡扩散作用碎泡原理，气泡大小更合适，分布更均匀，很好地解决了空气阻力过大和过小导致曝气器的能耗大或氧的利用率低的问题。

曝气筒3的外侧壁上设置有数列剪切凸台，每列剪切凸台沿纵向呈高低交错排布设置。剪切凸台增大了气、液接触面积，对曝气筒3外侧壁的液体进行辅助剪切，曝气筒3内部充分搅拌混合后的液体从旋流剪切曝气装置的上端喷出，微细气泡与液体混合物同时在曝气器周围形成上下循环流动，增加了微细气泡在水中滞留时间，大大提高了气体溶解率，使被曝气体与液体达到最佳混合状态和最长滞留反应时间。

所述曝气筒3沿纵向设置为两个可拆卸式半壳，两个半壳相对拼接为中空圆柱形一体式结构，内部部件作为统一的整体，安装在曝气筒3内部，使用间隔一段时间后，将曝气筒3分解拆卸，便于清理里面堵塞物，间接延长使用寿命。

以上所述并非是对本实用新型的限制，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型实质范围的前提下，还可以做出若干变化、改型、添加或替换，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.新型旋流剪切曝气器，包括底座、底座的侧面设有气体进口，底座的下方设有液体进口，其特征在于，底座设置为拱桥形支架，气体进口设置为中空喇叭形结构，气体进口的端口处设置为环形气隙，底座的上方设置有曝气筒，曝气筒的中心轴处设置有转轴，转轴的上下两端分别设置有呈倒圆锥型的上扩散盘和下扩散盘，上扩散盘和下扩散盘的外表面上设有以其顶点为中心呈涡流状分布的导流板，相邻的导流板之间分布设置有刺针；转轴的中部设置有搅拌组件，搅拌组件为数根长短不一的搅拌桨以转轴为中心沿着同一水平面呈分散状结构，每根搅拌桨的端部设置有“H”形搅拌齿和三角形搅拌齿，三角形搅拌齿沿外侧壁中心位置向内延伸开设有“U”形通孔。

2.根据权利要求1所述新型旋流剪切曝气器，其特征在于，所述三角形搅拌齿所在平面垂直于“H”形搅拌齿所在平面。

3.根据权利要求1所述新型旋流剪切曝气器，其特征在于，所述“H”形搅拌齿设置为沿纵向呈平行排布的两块竖板通过中部连板连接而成的“H”形结构。

4.根据权利要求1所述新型旋流剪切曝气器，其特征在于，所述三角形搅拌齿设置为等边三角形板结构，三角形搅拌齿的任一顶角安装在“H”形搅拌齿的中部连板上。

5.根据权利要求1所述新型旋流剪切曝气器，其特征在于，所述上扩散盘的直径大于下扩散盘的直径。

6.根据权利要求1所述新型旋流剪切曝气器，其特征在于，所述刺针设置为端部为针尖的锥形结构，刺针的高度小于导流板的高度。

7.根据权利要求1所述新型旋流剪切曝气器，其特征在于，所述曝气筒的外侧壁上设置有数列剪切凸台，每列剪切凸台沿纵向呈高低交错排布设置。

8.根据权利要求1所述新型旋流剪切曝气器，其特征在于，所述曝气筒沿纵向设置为两个可拆卸式半壳，两个半壳相对拼接为中空圆柱形一体式结构。