CN211946488U - 一种半沉嵌入式曝气管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种半沉嵌入式曝气管，包括通气管和套接在该通气管外侧上的微纳米曝气管，该通气管在沿其长度方向上依序布设有多组气孔，每组气孔径向设置于通气管的管壁上，该通气管沿其长度方向被依序定义为第一段气管、第二段气管和第三段气管，每段气管上分别设置有符合各自规律的气孔，使得整根曝气管从前段至后段均能够产生大致均匀分布的微纳米级气泡，以解决现有的曝气管无法同时满足较高氧传质效率和水面下水体溶解氧浓度要求的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及水处理行业的曝气装置领域，具体是涉及一种半沉嵌入式曝气管。
背景技术
利用鼓风机将空气通过曝气管输送到水中，再以气泡形式弥散逸出，在气液界面把氧气溶入水中，是提供水中溶解氧的常用方法。
现有的曝气管分为穿孔曝气管和微纳米曝气管。穿孔曝气管是在曝气管两侧开孔径为毫米或厘米级的小孔，曝气时气体从两侧小孔喷出，实现充氧和水力扰动的目的；但是穿孔曝气管的气孔孔径较大，形成的气泡也较大，不利于氧在水中的传质，而且由于氧传质阻力随管道长度增加，气泡主要集中在曝气管的前段释放，后段气泡将大大减少。
微纳米曝气管由微孔材料制成管体，压缩空气通过管壁上的微纳米气孔溢出，形成直径为微纳米级的气泡，微纳米级别的气泡在水中的传质效率远远大于普通穿孔管曝气。但利用微纳米曝气管充氧过程中，能耗较大，相同的能耗前提下，作用面积远小于普通穿孔管曝气。
现有水体修复常用曝气装置一般分为表面曝气型和底部曝气型，对于天然河道，常用的表面曝气装置无法满足河面以下溶解氧的浓度要求，而常用的穿孔管和曝气盘等底部曝气方式又容易导致底泥上翻，从而导致水质恶化。
因而，现有的应用于河道水体修复的曝气装置无法同时满足较高氧传质效率和水面下水体溶解氧浓度的要求，仅用一台曝气装置并不适用于长距离大面积水面的曝气，只能分段分区域进行，增加了充氧成本。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种半沉嵌入式曝气管，以解决现有的曝气管无法同时满足较高氧传质效率和水面下水体溶解氧浓度要求的问题。
具体方案如下：
一种半沉嵌入式曝气管，包括通气管和套接在该通气管外侧上的微纳米曝气管，该通气管在沿其长度方向上依序布设有多组气孔，每组气孔径向设置于通气管的管壁上，该通气管沿其长度方向被依序定义为第一段气管、第二段气管和第三段气管，每段气管都具有靠近进气端的首端以及相对的末端，且第一段气管的首端为进气端；其中，
气孔在第一段气管上具有第一密度，该第一密度在第一段气管上呈从其首端往末端方向逐渐增大的第一曲线分布，且该第一曲线近似符合正态分布曲线的爬升部分；
气孔在第三段气管上具有第三密度，该第三密度在第三段气管上呈从其首端往末端方向均布的直线分布；
气孔在第二段气管上具有第二密度，该第二密度在第二段气管上呈从其首端往末端方向逐渐变小的第二曲线分布，该第二曲线近似符合正态分布曲线的下降部分，且该第二曲线起始于第一曲线的最高处，终止于与直线的相交处。
进一步的，每组气孔都包括了轴向对称设置的两通孔，且相邻两组气孔在径向上垂直设置。
进一步的，所述第三段气管上气孔的第三密度与第一段气管上气孔的峰值密度的比值范围为85％～90％。
进一步的，所述第一段气管的长度占该通气管的总长度的48％～55％，第二段气管的长度占该通气管的总长度的2％～5％，第三段气管的长度占该通气管的总长度的40％～50％。
进一步的，所述通气管和微纳米曝气管之间间隙配合。
进一步的，所述通气管的外壁与微纳米曝气管的内壁之间的间距为0.5～ 1mm。
本实用新型提供的半沉嵌入式曝气管与现有技术相比较具有以下优点：本实用新型提供的半沉嵌入式曝气管通过通气管以及微纳米曝气管的组合，使得空压机输出的压缩空气通入至该通气管内后，从气孔排出后，再经由套设在通气管外的微纳米曝气管上的微孔溢出，形成微纳米级气泡，大大提高了气泡在水中的传质效率。
并且通过通气管内开设符合特定排布规律的气孔，使得整根曝气管从前段至后段均能够产生大致均匀分布的微纳米级气泡，解决了现有曝气管在后段无气泡产生以及产生的气泡分布不均匀的问题，而且能够以半沉的方式直接固定在河道水面下0.5～0.8米，在满足较高氧传质效率的同时也满足水面下水体溶解氧浓度的要求
附图说明
图1示出了曝气管的截面示意图。
图2示出了通气管上的气孔密度的示意图。
图3示出了通气管的剖面示意图。
图4示出了通气管的局部示意图。
图5示出了图1中A处的放大图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
如图1-图5所示的，本实施例提供了一种半沉嵌入式曝气管，该半沉嵌入式曝气管包括通气管1以及套接在该通气管1外侧上的微纳米曝气管2(也称为纳米曝气管)，该微纳米曝气管2由微孔材料制成，其管壁上具有密布的微纳米级的气孔，由于该微纳米曝气管2能够直接从市面上采购而得，因此在此对该微纳米曝气管2的结构以及制备方法不进行详细的描述。
具体的，该通气管1沿其长度方向被依序定义为第一段气管11、第二段气管12和第三段气管13，每段气管都具有靠近进气端的首端以及相对的末端，且第一段气管11的首端为进气端。该通气管1在沿其长度方向上依序布设有多组气孔10，每组气孔10径向设置于通气管1的管壁上。
其中，气孔10在第一段气管11上具有第一密度，该第一密度在第一段气管11上呈从其首端往末端方向逐渐增大的第一曲线111分布，且该第一曲线111 近似符合正态分布曲线的爬升部分。
气孔10在第三段气管13上具有第三密度，该第三密度在第三段气管13上呈从其首端往末端方向均布的直线131分布。
气孔10在第二段气管12上具有第二密度，该第二密度在第二段气管12上呈从其首端往末端方向逐渐变小的第二曲线121分布，该第二曲线121近似符合正态分布曲线的下降部分，且该第二曲线121起始于第一曲线111的最高处，终止于与直线131的相交处。这里需明确的是，该第二曲线121和第一曲线111 属于同一正太分布曲线的不同部分。
气孔10在通气管1上依据第一密度、第二密度、第三密度分别布设在第一段气管11、第二段气管12和第三段气管13上，使得空压机输出的压缩空气通入至该通气管1内后，从气孔10排出后，再经由套设在通气管1外的微纳米曝气管2上的微孔溢出，形成微纳米级气泡，大大提高了气泡在水中的传质效率。而且该曝气管在长距离的输送过程中，整根曝气管从前段至后段均能够产生大致均匀分布的微纳米级气泡，解决了现有曝气管在长距离输送后，再后段无气泡产生以及产生的气泡分布不均匀的问题，也正因为其整根曝气管都能够产生大致均匀分布的纳米级气泡，因此可以直接以半沉的方式固定在河道内，在保证水面以下溶解氧浓度的同时，又能够有效避免底泥上翻。
这里所说的密度是指通气管在单位长度内开设的气孔的组数。在本实施例中，参考图3和图4，每组气孔10都包括了轴向对称设置的两通孔，且相邻两组气孔在径向上垂直设置，以使该曝气管在整个周面上均具有相对均匀的曝气效果。
其中，优选的，第三段气管13上气孔的第三密度与第一段气管11上气孔的峰值密度的比值范围为85％～90％。例如，该曝气管的第一段气管11的峰值密度为在5cm的长度内具有15组气孔10，则第三段气管13在每5cm内具有约13 组气孔。这样设置的气孔密度可以使得该曝气管的后段上形成的曝气区域与前段的曝气区域处于大致均衡的效果。其中，气孔的孔径大小可以根据气体流量、压力以及通气管1的管径来进行调整设置。
在本实施例中，第一段气管11的长度占该通气管1的总长度的48％～55％，第二段气管12的长度占该通气管1的总长度的2％～5％，第三段气管13的长度占该通气管1的总长度的40％～50％。各段气管长度在上述的范围值内能够使得该曝气管具有更均匀的曝气效果。
在本实施例中，参考图5，通气管1和微纳米曝气管2之间间隙配合，以便于通气管1插入至微纳米曝气管2内来完成该曝气管的装配。其中优选的，通气管1的外壁与微纳米曝气管2的内壁之间的间距L为0.5～1mm，即该通气管 1的外壁与微纳米曝气管2的内壁之间基本上是紧贴设置的，在便于通气管1和微纳米曝气管2之间装配的同时，也不会影响气孔的出气，而且还可以避免外部的水进入至两者之间的间隙内而形成水膜，从而影响该曝气管的曝气效果。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种半沉嵌入式曝气管，其特征在于：包括通气管和套接在该通气管外侧上的微纳米曝气管，该通气管在沿其长度方向上依序布设有多组气孔，每组气孔径向设置于通气管的管壁上，该通气管沿其长度方向被依序定义为第一段气管、第二段气管和第三段气管，每段气管都具有靠近进气端的首端以及相对的末端，且第一段气管的首端为进气端；其中，
气孔在第一段气管上具有第一密度，该第一密度在第一段气管上呈从其首端往末端方向逐渐增大的第一曲线分布，且该第一曲线近似符合正态分布曲线的爬升部分；
气孔在第三段气管上具有第三密度，该第三密度在第三段气管上呈从其首端往末端方向均布的直线分布；
气孔在第二段气管上具有第二密度，该第二密度在第二段气管上呈从其首端往末端方向逐渐变小的第二曲线分布，该第二曲线近似符合正态分布曲线的下降部分，且该第二曲线起始于第一曲线的最高处，终止于与直线的相交处。
2.根据权利要求1所述的半沉嵌入式曝气管，其特征在于：每组气孔都包括了轴向对称设置的两通孔，且相邻两组气孔在径向上垂直设置。
3.根据权利要求2所述的半沉嵌入式曝气管，其特征在于：所述第三段气管上气孔的第三密度与第一段气管上气孔的峰值密度的比值范围为85％～90％。
4.根据权利要求1所述的半沉嵌入式曝气管，其特征在于：所述第一段气管的长度占该通气管的总长度的48％～55％，第二段气管的长度占该通气管的总长度的2％～5％，第三段气管的长度占该通气管的总长度的40％～50％。
5.根据权利要求1所述的半沉嵌入式曝气管，其特征在于：所述通气管和微纳米曝气管之间间隙配合。
6.根据权利要求5所述的半沉嵌入式曝气管，其特征在于：所述通气管的外壁与微纳米曝气管的内壁之间的间距为0.5～1mm。
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