CN210393867U - 一种臭氧微气泡曝气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种臭氧微气泡曝气装置，其包括底座、固定环和臭氧释放板，其中，底座具有进气口并限定与该进气口相通的腔室，臭氧释放板排列有多个微孔并通过固定环固定在底座的上方以使得腔室内的臭氧通过该臭氧释放板的微孔扩散至待处理污水中进行气水的混合传质，其中，该微孔为由集气口到出气口逐步收缩的布气孔，由出气口限定的出气方向与臭氧释放板的表面形成锐角。根据本实用新型的臭氧微气泡曝气装置，出口流速快且斜向出气，使气体产生旋流，增加了气水的混合能力，增加了扰动，加强了混合效果即提高了臭氧利用率，而且集气口有集气功能，抗污堵能力强，不易堵塞、易清洗，可在线再生，若出现污泥粘附也易通过反吹解决。

Description

一种臭氧微气泡曝气装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理装置，更具体地涉及一种臭氧微气泡曝气装置。

背景技术

随着环保要求的提高，国家和地方排放标准从严，臭氧氧化处理污水技术目前获得广泛应用。臭氧氧化处理污水过程中不产生二次污染，可用于灭菌消毒、去除COD、脱色、去除苯胺等。臭氧具有极强的氧化性，但在水中溶解度低，在污水处理中利用率低。催化臭氧化是对传统非催化臭氧氧化法的改进和加强，能有效解决有机物降解不完全的问题。

在臭氧氧化的阶段引入非均相催化剂，能有效促进臭氧的利用及·OH的生成，以达到更高的净水效果。臭氧对有机物的氧化机理可以分为直接氧化和间接氧化。臭氧分子的直接氧化具有很强的选择性，·OH作为目前已知的水中最强的氧化剂，没有选择性，能够氧化臭氧分子直接作用无法降解的有机分子。

因在通常情况下，臭氧一种气体物质，需要将其分散混合到水中，才能将臭氧更好地溶解到水中。为了提高臭氧的扩散溶解效率，需要使用气体微气泡曝气装置，将气体以气泡扩散的方式和水充分混合溶解。由此可见，供给臭氧的释放器在催化臭氧单元中是非常关键的环节，直接影响臭氧的传质效率和利用率及使用寿命。

现在常规使用的主要有穿孔曝气器、刚玉曝气器、钛盘曝气器及射流曝气器。穿孔曝气器缺陷是气孔大、气泡大、臭氧利用率不高、易堵塞；刚玉曝气器和钛盘曝气器易堵塞、耗能高，使用寿命短；射流曝气器能耗大、动力效率低、成本高。

实用新型内容

为了解决现有技术中的已知的臭氧释放器的臭氧利用率低的问题，本实用新型提供一种臭氧微气泡曝气装置。

本实用新型提供一种臭氧微气泡曝气装置，其包括底座、固定环和臭氧释放板，其中，底座具有进气口并限定与该进气口相通的腔室，臭氧释放板排列有多个微孔并通过固定环固定在底座的上方以使得腔室内的臭氧通过该臭氧释放板的微孔扩散至待处理污水中进行气水的混合传质，其中，该微孔为由集气口到出气口逐步收缩的布气孔，由出气口限定的出气方向与臭氧释放板的表面形成锐角。

优选地，臭氧释放板具有限定该微孔的翘起的凸出部，该凸出部的一端与相邻部分分离形成该出气口。

优选地，臭氧释放板具有相对的第一表面和第二表面，集气口在第一表面上呈现为锥形，出气口在第二表面上呈现为缝隙。

优选地，集气口的面积占第一表面的面积的50％-80％。

优选地，出气口的面积占第二表面的面积的1％-5％。

优选地，该微孔为锥形布气孔。

优选地，该锥形布气孔为偏心锥形孔。

优选地，固定环包括第一固定板和第二固定板，其中，第一固定板被固定在底座上，臭氧释放板被夹持在第一固定板和第二固定板之间。

优选地，该臭氧微气泡曝气装置还包括被夹持在第一固定板和臭氧释放板之间的第一垫片和被夹持在第二固定板和臭氧释放板之间的第二垫片。

优选地，该进气口通过气体输送管与臭氧发生器连接从而将臭氧引入该腔室中。

根据本实用新型的臭氧微气泡曝气装置，臭氧释放板上的微孔为由集气口到出气口逐步收缩的布气孔，由出气口限定的出气方向与臭氧释放板的表面形成锐角，出口流速快且斜向出气，使气体产生旋流，增加了气水的混合能力，增加了扰动，加强了混合效果即提高了臭氧利用率，而且集气口有集气功能，抗污堵能力强，不易堵塞、易清洗，可在线再生，若出现污泥粘附也易通过反吹解决。另外，根据本实用新型的臭氧微气泡曝气装置，底座通过螺纹与气体输送管连接，而臭氧释放板通过固定环和螺栓与底座连接，这种可拆卸的螺栓和螺纹连接，确保了臭氧微气泡曝气装置的方便快捷的安装和更换。进一步地，本实用新型的臭氧微气泡曝气装置，孔隙分布均匀，流量、阻力的控制特性稳定，气泡微小且均匀，产生1-5mm气泡，提高了传质效率；孔径均匀、孔隙率高、孔形稳定，阻力小、能耗低；强度高、刚性大、组合安装与维护方便；耐高温、抗腐蚀、适用环境范围宽，使用寿命长；采用机械冲模成型，易加工。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个优选实施例的臭氧微气泡曝气装置的示意图；

图2是图1的爆炸图；

图3是图1的俯视图；

图4是图1的臭氧释放板的仰视图；

图5是图1的臭氧释放板的俯视图；

图6是沿着图5的A-A线的剖面图；

图7是沿着图5的B-B线的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述。

如图1所示，根据本实用新型的一个优选实施例的臭氧微气泡曝气装置包括底座1、固定环2和臭氧释放板3，其中，底座1具有进气口11并限定与该进气口11相通的半球形腔室12，该进气口11可通过气体输送管与臭氧发生器连接从而将臭氧引入该半球形腔室12中，臭氧释放板3具有多个微孔31(参见图4-图6)并通过固定环2固定在底座1的上方以使得半球形腔室12内的臭氧能够通过该臭氧释放板3的微孔31均匀地扩散至待处理污水中进行气水的混合传质。在本实施例中，该进气口11为内螺纹接口，其可以在使用时直接拧固到气体输送管的外螺纹接口上。

如图2所示，固定环2包括第一固定板21和第二固定板22，其中，第一固定板21被固定(例如焊接)在底座1上，臭氧释放板3被夹持在第一固定板21和第二固定板22之间。另外，该臭氧微气泡曝气装置还包括设置于固定环2和臭氧释放板3之间的垫片组件4，具体包括被夹持在第一固定板21和臭氧释放板3之间的第一垫片41、以及被夹持在第二固定板22和臭氧释放板3之间的第二垫片42。

如图2-图3所示，第一固定板21和第二固定板22上均匀地开有多个相对的螺栓孔2a，穿过该螺栓孔2a的螺栓将第二固定板22牢牢地固定在第一固定板21上，从而使得臭氧释放板3被固定在半球形腔室12(参见图1)的上方。

如图4-图5所示，臭氧释放板3上的微孔31规则排列，如图6所示，该微孔31是可以通过冲压形成的由集气口31a到出气口31b逐步收缩的锥形布气孔。利用圆锥5从臭氧释放板3的第一表面3a向第二表面3b冲压，使得臭氧释放板3的被冲压部分翘起形成凸出部32，对应于圆锥5的顶端的凸出部32的一端32a与未冲压部分保持相连并形成钝角，对应于圆锥5的底端的凸出部32的另一端32b与未冲压部分分离形成出气口31b。如此，集气口31a呈现为锥形大开口，出气口呈现为缝隙式小开口，可以确保进气的平顺、较小的阻力和较快的出气，而且，由于出气口31b朝向臭氧释放板3的一侧(参见图7)，从而使得出气方向(如图6中是箭头所示)与臭氧释放板3的表面形成一定的夹角，可以加强扰动，使该微孔曝气装置所产生的气泡在水体呈不规则路径上升，气泡和水体之间产生强烈的搅动作用，强化了气泡的紊动扩散，促使气体在水体中分布更加均匀，加速了与废水的混合和传质，气液传质效率更高，能实现曝气的高效低耗运行。另外，通过锥形布气孔，水中的悬浮颗粒物不容易通过倒流进入半球形腔室12(参见图1)中，抗污堵能力强，即使臭氧释放板3的第二表面3b出现污堵，因进气端有集气功能，在进行反洗时，第一表面3a的每个锥体结构能确保每个集气口31a都能收集到气体而使出现的污堵更易清洗掉，从而有利于反洗。特别地，锥形布气孔为偏心锥形孔，即圆锥5的中轴线与臭氧释放板3的表面形成非90度的角度，如此，气流非垂直于臭氧释放板3也非平行于臭氧释放板3，即出气方向(如图6中是箭头所示)与臭氧释放板3的第二表面3b形成锐角夹角。如此，同一块臭氧释放板3的所有出气均为斜向同侧出气，而且由于气体具有较高的斜向流速，可以起到更好的气液混合作用。总之，臭氧释放板3是臭氧微气泡曝气装置的关键构件之一，对整个曝气装置生成的气泡大小、气液传质效率、扰动强度有着重要的影响。根据本实用新型的臭氧释放板3，能够均匀分布气体、保证气固接触良好，同时具有较小的压降，并不易堵塞。

集气口31a的总面积占第一表面3a的面积的50％-80％，出气口31b的总面积占第二表面3b的面积的1％-5％。参见图4，集气口31a的孔径d为0.05mm-0.2mm，相邻两行或两列微孔31的间距m，n为0.5mm-5mm，臭氧气体由集气口31a收集后通过圆锥形压缩由出气口31b斜向排出进入催化臭氧单元，产生的1-5mm的微气泡，该气泡体积小与水接触面积大，提高了传质效率，利于臭氧的利用。

臭氧释放板3为不锈钢材质或其它材质如ABS(工程塑料)、铜、铁、钛等材料，具体根据使用环境确定。臭氧释放板3的微孔的形成除了上述冲压之外，还可以通过注塑、机加工等方式形成。根据本实用新型的臭氧微气泡曝气装置，其不仅可以用于臭氧氧化系统，也可以用于催化臭氧系统，也可以用于污水处理单元。

以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的范围，本实用新型的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本实用新型申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本实用新型专利的权利要求保护范围。本实用新型未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (10)

1.一种臭氧微气泡曝气装置，其特征在于，该臭氧微气泡曝气装置包括底座(1)、固定环(2)和臭氧释放板(3)，其中，底座(1)具有进气口(11)并限定与该进气口(11)相通的腔室(12)，臭氧释放板(3)排列有多个微孔(31)并通过固定环(2)固定在底座(1)的上方以使得腔室(12)内的臭氧通过该臭氧释放板(3)的微孔(31)扩散至待处理污水中进行气水的混合传质，其中，该微孔(31)为由集气口(31a)到出气口(31b)逐步收缩的布气孔，由出气口(31b)限定的出气方向与臭氧释放板(3)的表面形成锐角。

2.根据权利要求1所述的臭氧微气泡曝气装置，其特征在于，臭氧释放板(3)具有限定该微孔(31)的翘起的凸出部(32)，该凸出部(32)的一端(32b)与相邻部分分离形成该出气口(31b)。

3.根据权利要求1所述的臭氧微气泡曝气装置，其特征在于，臭氧释放板(3)具有相对的第一表面(3a)和第二表面(3b)，集气口(31a)在第一表面(3a)上呈现为锥形，出气口(31b)在第二表面(3b)上呈现为缝隙。

4.根据权利要求3所述的臭氧微气泡曝气装置，其特征在于，集气口(31a)的面积占第一表面(3a)的面积的50％-80％。

5.根据权利要求3所述的臭氧微气泡曝气装置，其特征在于，出气口(31b)的面积占第二表面(3b)的面积的1％-5％。

6.根据权利要求1所述的臭氧微气泡曝气装置，其特征在于，该微孔(31)为锥形布气孔。

7.根据权利要求6所述的臭氧微气泡曝气装置，其特征在于，该锥形布气孔为偏心锥形孔。

8.根据权利要求1所述的臭氧微气泡曝气装置，其特征在于，固定环(2)包括第一固定板(21)和第二固定板(22)，其中，第一固定板(21)被固定在底座(1)上，臭氧释放板(3)被夹持在第一固定板(21)和第二固定板(22)之间。

9.根据权利要求8所述的臭氧微气泡曝气装置，其特征在于，该臭氧微气泡曝气装置还包括被夹持在第一固定板(21)和臭氧释放板(3)之间的第一垫片(41)和被夹持在第二固定板(22)和臭氧释放板(3)之间的第二垫片(42)。

10.根据权利要求1所述的臭氧微气泡曝气装置，其特征在于，该进气口(11)通过气体输送管与臭氧发生器连接从而将臭氧引入该腔室(12)中。

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