CN211367156U - 可提升的曝气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种可提升的曝气系统，该结构包括布气装置以及和布气装置连通的曝气管，布气装置为曝气管输送空气，布气装置包括依次连通的空气主管、空气支管和空气立管，空气主管与供气装置连通，空气立管与曝气管连通；空气立管根据所处水面的上、下方位置分为上部空气立管和下部空气立管两部分，上部空气立管与空气支管连通，下部空气立管与曝气管连通，上部空气立管与下部空气立管可拆卸连接；下部空气立管通过空气连通件连通并承载曝气管。本实用新型的布气装置通过空气连通件和法兰的连接方式，实现了曝气管的可提升式维修，大大减轻了施工难度。

Description

可提升的曝气系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种可提升的曝气系统。

背景技术

目前，我国城镇污水处理曝气系统大多采用池底固定式安装，曝气系统运行几年后系统部分组件会发生老化，进而达到使用寿命的情况。曝气系统一旦出现问题，会导致曝气池氧利用率下降、池底曝气管道堵塞进而导致鼓风机风压升高，严重的会导致整个曝气系统瘫痪，直接影响污水处理厂的正常生产。池底曝气系统出现问题后，一般采用停水检修更换或潜水维修的方案。目前污水处理厂停产检修、排水更换曝气系统面临的压力越来越大，潜水维修又会产生技术难度大、危险系数高、费用昂贵的情况，并且不能从根本上解决曝气系统问题。

为了，可以在不停水，不影响正常生产的情况下水面以上安装、更换曝气管。现有技术公开了一种托架式空气分配管提升装置及曝气管检修更换方法(申请号：CN201710264954.7），包括设于曝气池内承载曝气管的多组空气分配管，对应于各组空气分配管分别设有进气管，所述空气分配管设于曝气池底部的托架上，所述托架的四角处设有竖直的起吊杆，对应于各起吊杆位置于曝气池的池壁顶部分别设置起吊机构，各起吊机构包括安装于起吊支架上的手拉葫芦，各手拉葫芦处于对应起吊杆的正上方，各起吊杆上设有供手拉葫芦的挂钩勾挂的挂环；所述进气管于一侧池壁旁设置，包括与空气分配管连通的竖直段和从对应池壁上部通入的水平段，进气管的竖直段与水平段通过法兰对接或拆离。虽然通过使空气分配管可升降减轻了部分施工压力，但是，装置结构复杂，安装工序繁琐，成本较高。

因此亟需一种高效节能的、易维修的曝气系统。

发明内容

本实用新型提供一种曝气系统，其主要目的在于通过曝气管端的可拆卸实现曝气系统的可提升，从而简化维修工序。

为实现上述目的，本实用新型提供一种可提升的曝气系统，曝气系统的结构包括布气装置以及和所述布气装置连通的曝气管，所述布气装置为曝气管输送空气，所述布气装置包括依次连通的空气主管、空气支管、 空气立管，所述空气主管与供气装置连通；

其中，空气立管根据所处水面的上、下方位置分为上部空气立管和下部空气立管两部分，所述上部空气立管与所述空气支管连通，下部空气立管与所述曝气管连通，所述上部空气立管与所述下部空气立管通过法兰连接；所述下部空气立管通过空气连通件连通并承载曝气管；所述空气连通件在两侧壁及顶壁设置有开口；所述成对的曝气管与两侧壁的开口相连接，所述下部空气立管与顶壁的开口相连接。

进一步，优选的结构为，当一个空气连通件上承载的曝气管的对数为1时，所述空气连通件为三通件，空气连通件侧壁上的两个相对的开口连接一对曝气管 ，空气连通件的顶壁的开口连接空气立管。

进一步，优选的结构为，一个空气连通件上承载的曝气管的对数大于等于2。

进一步，优选的结构为，所述曝气管包括支撑管和包覆在支撑管外的曝气膜片，所述支撑管的一端与布气装置连通，所述支撑管的管壁上开有通气孔，所述曝气膜片上开有曝气孔，所述曝气膜片为聚氨酯Pre-PUR ^®件。

进一步，优选的结构为，左右两侧曝气管通过双头螺纹管固定在所述空气连通件的两侧；

所述双头螺纹管包括两端的螺纹部、连接所述螺纹部的连接部，一端螺纹部与所述曝气管的支撑管内螺纹相啮合，所述连接部贯穿所述空气连通件，另一端螺纹部与对侧曝气管的支撑管内螺纹相啮合。

进一步，优选的结构为，所述曝气膜片通过单耳卡箍固定在所述支撑管上。

进一步，优选的结构为，所述曝气系统的安装角度与水流方向的夹角小于45度。

进一步，优选的结构为，所述上部空气立管与所述下部空气立管通过法兰连接，所述供气装置为鼓风机。

进一步，优选的结构为，所述上部空气立管为碳钢件；所述下部空气立管为SS304不锈钢件，所述空气连通件为长方盒体或者圆柱体。

进一步，优选的结构为，对于同一个空气连通件上承载的曝气管，同侧的所述曝气管的间距为300mm-1500mm。

本实用新型提出的可提升的曝气系统，有益效果如下：

1、曝气管通过空气立管设置在池底，系统维修简便，无须潜水维修人员，可以在不影响正常运行（不停水，不停止供气）的情况下单独提升某一组曝气装置进行检修、更换损坏的曝气管；

2、曝气膜片以聚氨酯Pre-PUR ^®为材料，其超强的拉伸度和抗撕裂强度增加了使用寿命；

3、空气支管装在池体水面以上避免与污水接触，不易被腐蚀，提高系统使用寿命；

4、采用双头螺纹管加空气连通件组合固定空气立管与曝气管的方式，优于传统连接方式，使曝气管与空气管路之间连接更紧固；能够承受水流冲击下动态的疲劳荷载，保证整个曝气系统长期稳定运行；

5、系统溶氧效率高，从而节省25%的能量消耗；

6、采用组合式安装，不需要额外的焊接，安装工序简单、安全、环保。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本实用新型实施例的实施例的可提升的曝气系统的结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例的曝气管的结构示意图。

图3为根据本实用新型实施例的空气连通件连接方式的结构示意图。

图4为根据本实用新型实施例的空气连通件连接方式的又一结构示意图。

图5为根据本实用新型实施例的双头螺纹管的结构示意图。

其中的附图标记包括：曝气管1；支撑管2；曝气膜片3；单耳卡箍4；空气连通件5；空气立管6；双头螺纹管7；法兰8；空气支管9；空气主管10；上部空气立管61；下部空气立管62；螺纹部71；连接部72。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。

本实用新型提供一种曝气系统。参照图1所示，为本实用新型可提升的曝气系统较佳实施例的结构示意图。

曝气系统是通过活性污泥法进行水净化的一种装置。该结构包括布气装置以及和所述布气装置连通的曝气管1，所述布气装置为曝气管1输送空气，所述布气装置包括依次连通的空气主管10、空气支管9和空气立管6，所述空气主管10与供气装置连通，所述空气立管6与曝气管1连通。其中，最常用的供气装置是鼓风机。

其中，空气立管6根据所处水面的上、下方位置分为上部空气立管61和下部空气立管62两部分，所述上部空气立管61与所述空气支管9连通，下部空气立管62与所述曝气管1连通，所述上部空气立管61与所述下部空气立管62可拆卸连接。

在污水处理鼓风曝气系统中，压缩空气通过空气主管道进入池底空气支管，进而由空气支管进入管式曝气器进行曝气。因此管式曝气器与空气支管之间的连接稳定性直接影响整个曝气系统的运行稳定性。传统管式曝气器连接方式大多采用马鞍卡扣型连接或承插式连接。

传统曝气器连接方式在污水处理运行过程中会出现卡扣脱落、支撑管根部断裂、密封垫漏气等情况，导致曝气池出现曝气不均匀、冒大花、氧利用率下降的现象，进而增加曝气系统能耗，影响整个曝气系统正常运行。

而在本实用新型的具体的实施例中，所述上部空气立管61与所述下部空气立管62可拆卸连接通过法兰8连接。采用组合式安装，不需要额外的焊接，安装工序简单、安全、环保。而且，在安装及检修时，只需将要检修的曝气管1连同下部空气立管62从水面以上法兰8处取下后，从水中提上来即可进行检修、更换，无需排掉池中的污水。

另外，空气支管9采用特定支架固定于池顶，固定方式采用膨胀螺栓固定，固定部件具有足够的锚固力。而空气立管6的上部空气立管61连接在空气支管9的下方，并通过固定钢筋进行固定。

空气立管6管径为DN25，水面以下材质为AISI304不锈钢或更优材质，水面以上材质为碳钢防腐或更优材质，法兰连接；空气立管与空气主管之间配套可调节阀门。空气立管具有足够的厚度，抗压为PN10，满足长时间运行的强度和刚度要求。空气主管管径为DN100或DN80，管间距为2500mm-3500mm为宜。

参照图2所示，图2为本实用新型空气曝气管的结构示意图。

所述曝气管1包括支撑管2和包覆在支撑管2外的曝气膜片3，所述支撑管2的一端与布气装置连通，所述支撑管2的管壁上开有通气孔，所述曝气膜片3上开有曝气孔，所述曝气膜片3为聚氨酯Pre-PUR ^®件。

现有管式微孔曝气器膜片大多采用EPDM（三元乙丙橡胶）或硅橡胶材质，曝气器支撑管大多采用ABS材质，且采用胶粘结合方式。传统管式微孔曝气器在运行过程中会存在膜片结垢，老化、支撑管根部断裂等现象，致使曝气效率下降，氧的转移率、利用率下降，致使风机电耗增加，造成能耗高，出水不达标，影响正常的生产。为进一步的节能降耗，并消除因曝气器堵塞、破裂造成的曝气系统不能正常运行现象，保证正常生产，曝气膜片3以聚氨酯Pre-PUR ^®为材料，其超强的拉伸度和抗撕裂强度增加了使用寿命；曝气膜片3通过单耳卡箍4固定在支撑管2上；此处的连接可以是可拆卸的连接方式，也可以是固定的连接方式，优选使用可拆卸的连接方式，卡箍是典型的可拆卸连接方式中的一种，还可以使用卡套等方式连接。可拆卸的连接方式不仅为曝气管以及整套设备的安装提供便利，而且也为曝气管的更换提供了更大的自由度。

通过氧气冲出曝气孔时产生的反向作用力，使曝气装置产生小幅度的震动，防止微孔堵塞，延长曝气装置使用寿命。

曝气是使空气与水强烈接触的一种手段，其目的在于将空气中的氧溶解于水中，或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中。换言之，它是促进气体与液体之间物质交换的一种手段。它还有其他一些重要作用，如混合和搅拌。空气从支撑管2的通气孔进入曝气膜片3内部，曝气膜片3上密布者许多细小的曝气孔，曝气膜片3内空气在压力差的作用下，从曝气膜片3的曝气孔中扩散出来，在污水形成许许多多微小的气泡，并造成水的紊流，从而达到了将空气中的氧溶入水中的目的。

进一步的，支撑管2的一端与布气装置连通，支撑管2的另一端敞口，支撑管2的管壁上开有通气孔，曝气膜片3上开有曝气孔；支撑管2的中空内腔被分隔为与布气装置相连通的曝气室和用于中空通水的平衡室，平衡室位于支撑管2与布气装置连接处的远端;由布气装置输送的空气经过通气孔，进入支撑管2管壁与曝气膜片3之间，再经由曝气孔进入污水。

但是，因为支撑管2为一种加强PP材质制成的管子，所以在曝气过程中，因为浮力的作用而为其连接件施加很大的拉力，容易形成应力集中。因此为了减轻浮力，支撑管2的中空内腔被分隔为与布气装置相连通的曝气室和用于中空通水的平衡室，平衡室位于支撑管与布气装置连接处的远端。在具体的实施例中，曝气室与平衡室之间是互相独立的，然后通过热熔连接为一体。

参照图3所示，图3为本实用新型空气连通件连接方式的结构示意图。

所述下部空气立管62通过空气连通件5连通并承载曝气管1；所述空气连通件5在两侧壁及顶壁设置有开口；所述成对的曝气管1与两侧壁的开口相连接，所述空气立管6与顶壁的开口相连接。

示例性的说明如下，同一个空气连通件5上承载的曝气管1的数量为2对，即4个曝气管1时。参照图4所示，图4为本实用新型空气连通件连接方式的又一结构示意图。

空气连通件5可以为盒体也可以为圆柱体，在本实施例中，空气连通件5为盒体，在盒体的两侧壁上开有两对开口，两对开口对应安装两对曝气管1。而顶壁上设置有开口，顶壁的开口安装有空气立管6。也就是说，空气连通件5为五通件，侧壁上开有4个，顶壁开有一个。侧壁的四个为安装曝气管而设置，顶壁的1个开口为安装空气立管而设置。其中，侧壁上相对的两个开口必须在同一轴线上，使得空气连通件5两侧的曝气管安装在同一水平面上。

需要说明的是，同一个空气连通件5上可以设置偶数个曝气管1,2个、4个、6个均可，但是，再具体实施中，曝气效果最好的是设置4个。

进一步的，参照图5所示，图5为双头螺纹管的结构示意图。左右两侧曝气管1通过双头螺纹管7固定在所述空气连通件5的两侧。

所述双头螺纹管7包括两端的螺纹部71、连接所述螺纹部71的连接部72，一端螺纹部71与所述曝气管的支撑管内螺纹相啮合，所述连接部贯穿所述空气连通件，另一端螺纹部与对侧曝气管的支撑管内螺纹相啮合。

在具体的实施例中，采用不锈钢双头螺纹管7将曝气管1与空气连通件5连接，再通过空气连通件5与空气立管6连接，有效避免了运行过程中的曝气管松动、脱落现象，保证了曝气系统长期稳定的运行。

具体的安装步骤如下：

首先，将双头螺纹管7旋入曝气器A的内螺纹插入口，直至手摇无松动。

其次，将旋入双头螺纹管7的曝气器A ，双头螺纹管的一端插入空气连通件5，穿过两个侧壁上的对开孔，确保曝气器A的末端插入开口（通孔）中, 这保证所有曝气系统的曝气管在同一水平面上。

接着把曝气器B旋入双头螺纹管7的另一端，并且确保曝气管的连接端进入开孔中。

最后，在曝气器A的连接端用一把专用扳手固定，再拿一把专用扳手旋紧曝气器B，完成一对曝气管的安装动作。

需要说明的是，曝气管1与空气立管6的连接方式采用不锈钢螺纹管7以及空气连通件5连接。该连接方式优于传统连接方式，使曝气管与空气管路之间连接更紧固。能够承受水流冲击下动态的疲劳荷载，保证整个曝气系统长期稳定运行。

综上所述，本实用新型的曝气系统优于传统曝气器，曝气膜片具有永久弹性特点来保证曝气效果的恒定，曝气器能满足在长期连续使用或间歇使用，均不会产生微孔的堵塞和混合液的回流，停止供气时曝气器微孔自行闭合。此外，与传统曝气系统相比节能效果显著，将大大改善污水处理能力，提高污水厂运营的效率，大幅度降低污水处理厂的运行成本。

进一步的，曝气系统安装角度应该与水流方向不超过45度，同时必须考虑到搅拌器运行模式（单独或同时推进）。如果搅拌器安装在池底，则至少要留有7.0米足够的空间。

总的来说，该曝气系统为，可提升管式微孔曝气系统。本实用新型结构简单，设计合理，在安装及检修时，只需将要检修的曝气管连同空气立管从水面以上法兰处取下后，从水中提上来即可进行检修、更换，无需排掉池中的污水；具有溶氧效率高、曝气效果好、安装检修方便、维护简单、成本低、使用寿命长等优点。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本实用新型提出的曝气系统。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的曝气系统，还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (9)

1.一种可提升的曝气系统，包括布气装置以及和所述布气装置连通的曝气管，所述布气装置为曝气管输送空气，其特征在于，所述布气装置包括依次连通的空气主管、空气支管和空气立管，所述空气主管与供气装置连通，所述空气立管与曝气管连通；

所述空气立管根据所处水面的上、下方位置分为上部空气立管和下部空气立管两部分，所述上部空气立管与所述空气支管连通，下部空气立管与所述曝气管连通，所述上部空气立管与所述下部空气立管可拆卸连接；

所述下部空气立管通过空气连通件连通并承载曝气管；所述空气连通件在两侧壁及顶壁设置有开口；所述成对的曝气管与两侧壁的开口相连接，所述下部空气立管与顶壁的开口相连接；

所述曝气管包括支撑管和包覆在支撑管外的曝气膜片，所述支撑管的一端与布气装置连通，所述支撑管的另一端敞口，所述支撑管的管壁上开有通气孔，所述曝气膜片上开有曝气孔；

所述支撑管的中空内腔被分隔为不相互连通的曝气室和平衡室，其中，

所述曝气室用于与所述布气装置相连通；所述平衡室用于中空通水；且，所述平衡室位于所述支撑管与布气装置连接处的远端。

2.根据权利要求1所述的可提升的曝气系统，其特征在于，当一个空气连通件上承载的曝气管的对数为1时，所述空气连通件为三通件，空气连通件侧壁上的两个相对的开口连接一对曝气管，空气连通件的顶壁的开口连接空气立管。

3.根据权利要求1所述的可提升的曝气系统，其特征在于，一个空气连通件上承载的曝气管的对数大于等于2。

4.根据权利要求1所述的可提升的曝气系统，其特征在于，左右两侧曝气管通过双头螺纹管固定在所述空气连通件的两侧；

所述双头螺纹管包括两端的螺纹部、连接所述螺纹部的连接部，一端螺纹部与所述曝气管的支撑管内螺纹相啮合，所述连接部贯穿所述空气连通件，另一端螺纹部与对侧曝气管的支撑管内螺纹相啮合。

5.根据权利要求1所述的可提升的曝气系统，其特征在于，所述曝气膜片通过单耳卡箍固定在所述支撑管上。

6.根据权利要求1所述的可提升的曝气系统，其特征在于，所述曝气系统的安装角度与水流方向的夹角小于45度。

7.根据权利要求1所述的可提升的曝气系统，其特征在于，所述上部空气立管与所述下部空气立管通过法兰连接，所述供气装置为鼓风机。

8.根据权利要求1所述的可提升的曝气系统，其特征在于，所述上部空气立管为碳钢件；所述下部空气立管为SS304不锈钢件；所述空气连通件为长方盒体或者圆柱体。

9.根据权利要求3所述的可提升的曝气系统，其特征在于，对于同一个空气连通件上承载的曝气管，同侧的所述曝气管的间距为300mm-1500mm。

Images