CN212076561U - 一种高效潜水曝气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效潜水曝气装置，其包括马达、万向轴、中空轴、螺旋桨、雾化器和鼓风机；所述马达的转轴连接万向轴，所述中空轴一端连接万向轴，且在中空轴的外表面套装有壳罩，所述中空轴的另一端连接螺旋桨和雾化器，且在壳罩上设有进气接口，所述进气接口与中空轴相通，且进气接口与鼓风机连接。本实用新型充分利用水力混合和曝气以获得最佳的氧气传质效果和优越的搅拌性能，满足活性污泥生物所需的良好条件，将搅拌和充氧功能融合在单台设备中并通过独立的控制装置使生物脱氮过程以最简单有效的方式完成。

Description

一种高效潜水曝气装置

技术领域

本实用新型水体充氧设备，具体是一种用于废水处理曝气充氧的高效潜水曝气装置。

背景技术

随着环境水体污染日益加剧，水资源短缺的严峻。我国废水处理主要采用微生物处理为主，以活性污泥法为主导处理工艺，微生物法削减废水中有机废物主要靠硝化段，硝化段的运行主要靠给废水中充氧，使得水体的氧在2.0mg/l以上，使得微生物在充足氧的情况下消耗分解废水中的有机物质。

因此微生物降减有机物效力取决于水体充氧能力的效率，以节省投资和降低运行维护费用。目前国内的水体充氧装置或设备只要是以底曝(微孔曝气)系统、转刷/转碟曝气系统、表面曝气系统几大系统为主。

其中底曝系统：压缩空气通过曝气盘从底部进入水池，需要消耗能量来克服水头阻力，氧气垂直上升还没有水平扩散氧气就已耗尽了，因此由于缺乏混合而使曝气效率大打折扣。

转刷/转碟曝气系统：维修、运行费用高、能耗高。转刷/转碟将水驱散到空气中，混合空气中的氧气，会在周边产生水雾，导致异味和病菌扩散到空气中，无法有效地使固体物均匀悬浮。

表面曝气系统：将水提升并甩到空气中，会产生大量水雾，系统要牺牲功率来克服重力作用而额外增加能耗，由于水平动能缺乏导致其作用范围有限，固体物迅速在角落和设备之间沉积，曝气池清淤频繁。

废水在好氧处理阶段主要依靠卓有成效的曝气系统来使微生物获得所需氧气而达到硝化有机物质的目的，当曝气系统不仅能提供被微生物吸收的氧气，而且能通过充分的搅拌和推流使氧气得以在整个曝气池中分布均匀而获得有效的处理效果，为了达到这两种基本目的，我公司技术人员从这些众多不同的曝气设备和系统中罗列出最佳的曝气系统条件：双模式功能—控制曝气和搅拌达到生物脱氮；极小的曝气气泡—平均切碎汽包直径小于2mm；水平斜向混合推流—使水体完全循环混合；维护率低—易损件少、无需齿轮箱；运行费用低—免维护；占地面积少—作用水深较深可有效降低土地费用。

发明内容

为克服上述存在之不足，本实用新型的发明人通过长期的探索尝试以及多次的实验和努力，不断改革与创新，提出了一种高效潜水曝气装置，高效潜水曝气装置结合了表面曝气和机械曝气的优点，采用水面吸气注入水下方式，在水下雾化器将气流切割为细小气泡方式充氧；在完成充氧同时，对水体进行推流和搅拌。

为实现上述目的本实用新型所采用的技术方案是：一种高效潜水曝气装置，其包括马达、万向轴、中空轴、螺旋桨、雾化器和鼓风机；所述马达的转轴连接万向轴，所述中空轴一端连接万向轴，且在中空轴的外表面套装有壳罩，所述中空轴的另一端连接螺旋桨和雾化器，且在壳罩上设有进气接口，所述进气接口与中空轴相通，且进气接口与鼓风机连接。

根据本实用新型所述的一种高效潜水曝气装置，其进一步地优选技术方案是：所述鼓风机为回馈式鼓风机。

根据本实用新型所述的一种高效潜水曝气装置，其进一步地优选技术方案是：在中空轴与螺旋桨之间的中空轴上还设置有水磨轴承和轴套。

根据本实用新型所述的一种高效潜水曝气装置，其进一步地优选技术方案是：所述壳罩直径为DN80。

根据本实用新型所述的一种高效潜水曝气装置，其进一步地优选技术方案是：在万向轴和中空轴上均安装有差速器。

根据本实用新型所述的一种高效潜水曝气装置，其进一步地优选技术方案是：所述鼓风机和壳罩之间通过软管连接。

根据本实用新型所述的一种高效潜水曝气装置，其进一步地优选技术方案是：所述螺旋桨位于雾化器和壳罩之间的中空轴上。

根据本实用新型所述的一种高效潜水曝气装置，其进一步地优选技术方案是：所述壳罩为不锈钢壳罩。

本实用新型采用水面吸气注入水下方式，在水下雾化器将气流切割为细小气泡方式充氧；在完成充氧同时，对水体进行推流和搅拌。废水在好氧处理阶段主要依靠卓有成效的曝气系统来使微生物获得所需氧气而达到硝化有机物质的目的，当曝气系统不仅能提供被微生物吸收的氧气，而且能通过充分的搅拌和推流使氧气得以在整个曝气池中分布均匀而获得有效的处理效果，为此为了达到这两种基本目的，我公司技术人员从这些众多不同的曝气设备和系统中筛选出最佳理想的曝气系统，其具有一下优点：双模式功能—控制曝气和搅拌达到生物脱氮；极小的曝气气泡—平均切碎汽包直径小于2mm；水平斜向混合推流—使水体完全循环混合；维护率低—易损件少、无需齿轮箱；运行费用低—免维护；占地面积少—作用水深较深可有效降低土地费用。

除此之外，本实用新型的高效潜水曝气装置结合了表面曝气和机械曝气的优点，采用水面吸气注入水下方式，在水下雾化器将气流切割为细小气泡方式充氧；在完成充氧同时，对水体进行推流和搅拌。

其工作原理是：充分利用水力混合和曝气以获得最佳的氧气传质效果和优越的搅拌性能，满足活性污泥生物所需的良好条件，将搅拌和充氧功能融合在单台设备中并通过独立的控制装置使生物脱氮过程以最简单有效的方式完成。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型结构示意图。

图中标记分别为：马达1、万向轴2、中空轴3、差速器4、壳罩5、轴套6、轴承7、螺旋桨8、雾化器9、进气接口10、鼓风机11、软管12。

具体实施方式

为使本实用新型目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可以不对其进行进一步定义和解释。

实施例

如图1所示：一种高效潜水曝气装置，包括马达1、万向轴2、中空轴3、螺旋桨8、雾化器9和鼓风机11。其中所述马达1的转轴连接万向轴2，万向轴2再与中空竹3连接，这样就形成了中空轴3的一端连接万向轴2，另一端连接螺旋桨8和雾化器9，其中螺旋桨8位于雾化器9和中空轴3之间。然后在中空轴3的外表面套装壳罩5，壳罩3的材质采用不锈钢。且在壳罩5上设置进气接口10，所述进气接口10与中空轴3相通，且进气接口10与鼓风机11连接。其中所述鼓风机采用的是回馈式鼓风机，鼓风机11和进气接口10之间采用软管12连接。然后在中空轴3和万向轴2上都安装有差速器3。

且本实施例还在中空轴3与螺旋桨8之间的中空轴上还设置有水磨轴承7和轴套6。

本实施例中的壳罩采用的是直径为DN80不锈钢管。

本实施例还在万向轴2和与万向轴2连接端的中空轴3上安装有差速器4。

本实用新型中的高效潜水曝气装置，由马达、万向轴、中空轴、差速器、雾化器、螺旋桨、水磨轴承轴套、罩壳、回馈式鼓风机等组成。本装置采用45度斜向安装，水平长度约2.0m，高度约1.5m，罩壳直径仅为DN80左右。

由鼓风机向中空轴充气压至雾化器切碎空气，再通过螺旋桨将细微气泡混合推进至水体中，使得细微气泡与水体充分接触传质，提高氧转移效能。

该装置可拆卸部件很少，便于安装、操作、维修率低；可通过浮艇、壁挂或桥架安装于水面；结构简洁、易损件少、没有复杂的阀门和减速箱、自带鼓风机，并根据需要随时开停，节省能耗、气流无堵塞不漏气，不锈钢罩壳和驱动轴，轴承采用水磨轴承，靠水体水自身润滑。

本实用新型高性能的回馈式风机将空气强行压入中空轴至环形桨叶片雾化器，将空气切割成微小的气泡(小于2mm)，大大提高与水体的接触面积，提供氧转移系数，促成硝化处理效能，同时通过螺旋桨又将空气压入水体中，提高了气泡在水体的停留时间，提供传氧效率，切割的细微气泡被混合螺旋桨产生的强劲水流所裹挟，在好氧微生物的作用下充分完成消化过程。采用两级螺旋桨结构，分别起推流水体和切割气泡作用；比单级小螺旋桨结构混合能力提高4倍，气泡直径更小，从而使气泡在水下停留时间更长，到达区域更远。剪切螺旋桨经过多年的研究和试验再次得到改进，气泡切割更细微，动力效率更高。在鼓风机不工作的情况下，无空气注入的同时，保持一定的溶解氧浓度，在兼氧微生物作用下完成反硝化脱氮过程。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。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的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种高效潜水曝气装置，其特征在于：包括马达、万向轴、中空轴、螺旋桨、雾化器和鼓风机；所述马达的转轴连接万向轴，所述中空轴一端连接万向轴，且在中空轴的外表面套装有壳罩，所述中空轴的另一端连接螺旋桨和雾化器，且在壳罩上设有进气接口，所述进气接口与中空轴相通，且进气接口与鼓风机连接。

2.根据权利要求1所述的一种高效潜水曝气装置，其特征在于：所述鼓风机为回馈式鼓风机。

3.根据权利要求1所述的一种高效潜水曝气装置，其特征在于：在中空轴与螺旋桨之间的中空轴上还设置有水磨轴承和轴套。

4.根据权利要求1所述的一种高效潜水曝气装置，其特征在于：所述壳罩直径为DN80。

5.根据权利要求1所述的一种高效潜水曝气装置，其特征在于：在万向轴和中空轴上均安装有差速器。

6.根据权利要求1所述的一种高效潜水曝气装置，其特征在于：所述鼓风机和壳罩之间通过软管连接。

7.根据权利要求1所述的一种高效潜水曝气装置，其特征在于：所述螺旋桨位于雾化器和壳罩之间的中空轴上。

8.根据权利要求1所述的一种高效潜水曝气装置，其特征在于：所述壳罩为不锈钢壳罩。

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