CN212894136U - 一种水下曝气装置及医药废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种水下曝气装置及医药废水处理系统，其包括：浮板；风机，设在浮板的上表面，其输出端连接有导气管；增氧机，设在浮板的上表面，其输出端与风机的输入端相连；连接柱，其一端与浮板的下表面相连；潜水电机，设置在连接柱远离浮板的端部；转轴，与潜水电机的输出端相连，其内部为中空设置，所述转轴靠近潜水电机的一端沿其周向开设有多个进气孔；刀片，设在转轴内壁远离潜水电机的一端，所述刀片沿转轴内壁的周向均布有多个；螺旋桨叶，固定在转轴上，且位于进气孔和刀片之间；以及筒体，其一端与潜水电机相连，包覆在转轴外，所述筒体筒壁上靠近潜水电机的一端均布有滤孔。本申请具有气泡扩散范围大、氧气分布均匀的效果。

Description

一种水下曝气装置及医药废水处理系统

技术领域

本申请涉及废水处理的技术领域，尤其是涉及一种水下曝气装置及医药废水处理系统。

背景技术

制药工程中会产生大量废水，医药废水需经过吸附、混凝、沉淀、化学氧化等多道工艺处理后才能排放，在医药废水处理系统的某些工艺部分，需要用到曝气机，曝气机的原理为向废水中溶入氧气，一是为了在混凝沉淀阶段促进絮凝效率，二是为了提高水中氧气含量，促进氧化分解污水中的有害物质。

相关技术中，曝气机是通过散气叶轮将微气泡直接注入水下，气泡直径较大，运动时受到的阻力较大，会导致气泡在水中扩散的范围较小，进而无法达到深水区，影响水下氧气量的分布。

实用新型内容

为了增大气泡的扩散范围，使氧气在水下分布更均匀，本申请采用如下的技术方案：

第一方面，本申请提供一种水下曝气装置，采用如下的技术方案：

一种水下曝气装置，包括：

浮板；

风机，设在浮板的上表面，其输出端连接有导气管；

增氧机，设在浮板的上表面，其输出端与风机的输入端相连；

连接柱，其一端与浮板的下表面相连；

潜水电机，设置在连接柱远离浮板的端部；

转轴，与潜水电机的输出端相连，其内部为中空设置，且远离潜水电机的一端设置为开口，所述转轴靠近潜水电机的一端沿其周向开设有多个进气孔；

刀片，设在转轴内壁远离潜水电机的一端，所述刀片沿转轴内壁的周向均布有多个；

螺旋桨叶，固定在转轴上，且位于进气孔和刀片之间；以及

筒体，其一端与潜水电机相连，包覆在转轴外，所述筒体筒壁上靠近潜水电机的一端均布有滤孔；

其中，所述导气管远离风机的一端与进气孔相对应，风机工作时，氧气能够经进气孔进入转轴内。

通过采用上述技术方案，工作过程中，潜水电机带动转轴和螺旋桨叶一同转动，废水经滤孔进入筒体内，同时导气管排出的气体一部分通过进气孔进入转轴内，一部分扩散至筒体内；螺旋桨叶旋转时，螺旋桨叶与潜水电机之间的区域内形成低压区，因此该区域内的水流会在压力差的作用下沿筒体轴线方向运动，水流在螺旋桨叶的推进力作用下形成射流，并从筒体内排出，在这个过程中，一部分气体与筒体内的流体一起运动，并在螺旋桨叶的搅拌作用下与水流充分混合，提高氧气与水流混合均匀度，除此之外，一部分气体和流体通过进气孔进入转轴内，沿转轴轴向运动，气体经过转轴的端口时，刀片旋转，气体被刀片剪切后与来自筒体的废水交汇，经过刀片的剪切力作用，气泡的直径由大变小，小气泡与液体接触面积增大，气液两相的混合状态达到最佳，经刀片切割后的气泡被裹挟在湍流状态的水流中，在螺旋桨叶的推力作用下到达深水区。增大了气泡的扩散范围，氧气在水下分布更加均匀。

优选的，所述筒体筒壁上靠近潜水电机的一端设有密封罩，所述密封罩的一端与筒体的内壁固定连接，另一端与转轴转动连接，所述密封罩与潜水电机的端面之间形成一个封闭的空间；

所述进气孔位于密封罩内，所述导气管的端部伸进密封罩内。

通过采用上述技术方案，密封罩将进气孔一侧隔离形成封闭空间，导气管内的气体能够全部进入转轴内，且在保证一定气压的情况下，转轴靠近潜水电机的一端全部为气体，从转轴内排出时具有足够的气泡量，进一步增大了气泡的扩散范围。

优选的，所述密封罩设置为锥形罩。

通过采用上述技术方案，筒体内的水流能够沿着锥形罩的表面向螺旋桨叶一侧运动，对水流的运动起到一定的导向作用。

优选的，所述转轴上转动设置有环体，所述筒体的内壁上沿其周向均布有多根支撑杆，所述支撑杆的一端与筒体固定连接，另一端与环体固定连接。

通过采用上述技术方案，转轴相对于环体旋转，环体能够对转轴起到有效支撑，防止因流体作用导致转轴晃动，增强了整个装置的稳定性。

优选的，所述筒体远离潜水电机的一端设有缩颈部；

在转轴的轴线方向上，所述缩颈部的截面直径由其中心向两端逐渐减小。

通过采用上述技术方案，水流沿转轴轴向流动，经过缩颈部时，水流的通流直径先减小再增大，因此这个过程中，流体流速会急剧增大，射流的动能得到提升，水流和气泡喷射的距离更远，进而进一步提高了气泡的扩散的范围。

优选的，所述转轴长度小于筒体的长度。

通过采用上述技术方案，气体由转轴端口排出时与来自筒体的轴向流充分混合，在转轴的端口产生大量气泡，流体夹带气泡一起沿筒体的轴向向前运动，气泡的运动距离更远。

优选的，所述筒体与潜水电机通过法兰连接。

通过采用上述技术方案，筒体的安装拆卸更方便。

第二方面，本申请提供一种医药废水处理系统，采用如下的技术方案：

一种医药废水处理系统，包括上述所述的任意一种医药废水处理系统。

综上所述，本申请具有以下有益技术效果：

工作过程中，潜水电机带动转轴和螺旋桨叶一同转动，废水经滤孔进入筒体内，同时导气管排出的气体一部分通过进气孔进入转轴内，一部分扩散至筒体内；螺旋桨叶旋转时，螺旋桨叶与潜水电机之间的区域内形成低压区，因此该区域内的水流会在压力差的作用下沿筒体轴线方向运动，水流在螺旋桨叶的推进力作用下形成射流，并从筒体内排出，在这个过程中，一部分气体与筒体内的流体一起运动，并在螺旋桨叶的搅拌作用下与水流充分混合，提高氧气与水流混合均匀度，除此之外，一部分气体和流体通过进气孔进入转轴内，沿转轴轴向运动，气体经过转轴的端口时，刀片旋转，气体被刀片剪切后与来自筒体的废水交汇，经过刀片的剪切力作用，气泡的直径由大变小，小气泡与液体接触面积增大，气液两相的混合状态达到最佳，经刀片切割后的气泡被裹挟在湍流状态的水流中，在螺旋桨叶的推力作用下到达深水区。增大了气泡的扩散范围，氧气在水下分布更加均匀。

附图说明

图1是本申请实施例给出的一种整体结构示意图。

图2是为体现图1中筒体内部结构的示意图。

图中，1、浮板；11、连接柱；2、风机；21、导气管；3、增氧机；4、潜水电机；51、转轴；52、进气孔；53、刀片；54、螺旋桨叶；6、筒体；61、滤孔；62、密封罩；63、支撑杆；64、缩颈部；71、环体。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

参照图1和图2，为本申请实施例公开的一种水下曝气装置，包括浮板1、风机2、增氧机3、潜水电机4、转轴51、刀片53、螺旋桨叶54以及筒体6。

浮板1浮于废水处理池的水面上，浮板1可通过绳索等连接结构与处理池的侧壁相连，将浮板1固定在指定位置；风机2固定安装在浮板1的上表面，风机2的输出端连接有导气管21，导气管21的端部穿过浮板1向水下延伸；增氧机3固定安装在浮板1的上表面，位于风机2的一侧，增氧机3的输出端与风机2的输入端口相连，增氧机3和风机2同时工作时，风机2抽取产生的氧气并通过导气管21通入水下。

浮板1下表面的中心固定连接有连接柱11，潜水电机4固定安装在连接柱11的下端部；转轴51与潜水电机4的输出轴相连，且转轴51的内部为中空设置，转轴51靠近潜水电机4的一端开设有进气孔52，进气孔52具体为一种腰型孔，且沿转轴51的侧表面的周向均布有多个；转轴51远离潜水电机4的一端设置为开口，且在其开口端设有多个刀片53，刀片53沿转轴51内壁的周向均匀分布，且每个刀片53均相对于转轴51的开口端面倾斜；螺旋桨叶54与转轴51固定连接，具体的，螺旋桨叶54位于进气孔52和刀片53之间。

筒体6的两端均为开口设置，且其一端通过法兰与潜水电机4相连，具体的，筒体6与转轴51同轴设置，转轴51位于筒体6内部。筒体6筒壁上靠近潜水电机4的一端均匀开设有滤孔61，废水能够通过滤孔61进入筒体6内，而且滤孔61能够对废水内的杂质进行有效过滤。

需要说明的是，转轴51的开口端倾斜向下设置，方便流体和气泡朝向深水区运动；导气管21的下端伸进筒体6内，且导气管21的下端口与进气孔52相对应，导气管21排出的气体能够通过进气孔52进入转轴51内。

工作过程中，潜水电机4带动转轴51和螺旋桨叶54一同转动，废水经滤孔61进入筒体6内，同时导气管21排出的气体一部分通过进气孔52进入转轴51内，一部分扩散至筒体6内；螺旋桨叶54旋转时，螺旋桨叶54与潜水电机4之间的区域内形成低压区，因此该区域内的水流会在压力差的作用下沿筒体6轴线方向运动，水流在螺旋桨叶54的推进力作用下形成射流，并从筒体6内排出，在这个过程中，一部分气体与筒体6内的流体一起运动，并在螺旋桨叶54的搅拌作用下与水流充分混合，提高氧气与水流混合均匀度，除此之外，一部分气体和流体通过进气孔52进入转轴51内，沿转轴51轴向运动，气体经过转轴51的端口时，刀片53旋转，气体被刀片53剪切后与来自筒体6的废水交汇，经过刀片53的剪切力作用，气泡的直径由大变小，小气泡与液体接触面积增大，气液两相的混合状态达到最佳，经刀片53切割后的气泡被裹挟在湍流状态的水流中，在螺旋桨叶54的推力作用下到达深水区。增大了气泡的扩散范围，氧气在水下分布更加均匀。

参照图1和图2，一实施例中，筒体6的内壁上还固定有密封罩62，密封罩62位于靠近潜水电机4的一侧，密封罩62的一端与筒体6固定连接，另一端与转轴51转动连接，且密封罩62与转轴51密封连接，进气孔52位于密封罩62内，密封罩62与潜水电机4的端面之间形成一个封闭的空间，导气管21的下端向下顺序穿过筒体6和密封罩62。

密封罩62将进气孔52一侧隔离形成封闭空间，导气管21内的气体能够全部进入转轴51内，且在保证一定气压的情况下，转轴51靠近潜水电机4的一端全部为气体，从转轴51内排出时具有足够的气泡量，进一步增大了气泡的扩散范围。

进一步的，将密封罩62设置为锥形罩，筒体6内的水流能够沿着锥形罩的表面向螺旋桨叶54一侧运动，对水流的运动起到一定的导向作用。

参照图2，一实施例中，在转轴51上套设有环体71，环体71能够相对转轴51转动，筒体6的筒壁上沿其周向固定连接有多根支撑杆63，支撑杆63的另一端与环体71固定连接。转轴51相对于环体71旋转，环体71能够对转轴51起到有效支撑，防止因流体作用导致转轴51晃动，增强了整个装置的稳定性。

参照图2，一实施例中，筒体6远离潜水电机4的一端还固定连接有缩颈部64。具体的，在转轴51的轴线方向上，缩颈部64的截面直径由其中心部位向两侧逐渐减小，且缩颈部64的内壁面为平滑的弧面。水流沿转轴51轴向流动，经过缩颈部64时，水流的通流直径先减小再增大，因此这个过程中，流体流速会急剧增大，射流的动能得到提升，水流和气泡喷射的距离更远，进而进一步提高了气泡的扩散的范围。

进一步的，转轴51的长度小于筒体6的整体长度，气体由转轴51端口排出时与来自筒体6的轴向流充分混合，在转轴51的端口产生大量气泡，流体夹带气泡一起沿筒体6的轴向向前运动，气泡的运动距离更远。

本申请还公开了一种医药废水处理系统，采用上述所述的一种水下曝气装置。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水下曝气装置，其特征在于，包括：

浮板（1）；

风机（2），设在浮板（1）的上表面，其输出端连接有导气管（21）；

增氧机（3），设在浮板（1）的上表面，其输出端与风机（2）的输入端相连；

连接柱（11），其一端与浮板（1）的下表面相连；

潜水电机（4），设置在连接柱（11）远离浮板（1）的端部；

转轴（51），与潜水电机（4）的输出端相连，其内部为中空设置，且远离潜水电机（4）的一端设置为开口，所述转轴（51）靠近潜水电机（4）的一端沿其周向开设有多个进气孔（52）；

刀片（53），设在转轴（51）内壁远离潜水电机（4）的一端，所述刀片（53）沿转轴（51）内壁的周向均布有多个；

螺旋桨叶（54），固定在转轴（51）上，且位于进气孔（52）和刀片（53）之间；以及

筒体（6），其一端与潜水电机（4）相连，包覆在转轴（51）外，所述筒体（6）筒壁上靠近潜水电机（4）的一端均布有滤孔（61）；

其中，所述导气管（21）远离风机（2）的一端与进气孔（52）相对应，风机（2）工作时，氧气能够经进气孔（52）进入转轴（51）内。

2.根据权利要求1所述的一种水下曝气装置，其特征在于：所述筒体（6）筒壁上靠近潜水电机（4）的一端设有密封罩（62），所述密封罩（62）的一端与筒体（6）的内壁固定连接，另一端与转轴（51）转动连接，所述密封罩（62）与潜水电机（4）的端面之间形成一个封闭的空间；

所述进气孔（52）位于密封罩（62）内，所述导气管（21）的端部伸进密封罩（62）内。

3.根据权利要求2所述的一种水下曝气装置，其特征在于：所述密封罩（62）设置为锥形罩。

4.根据权利要求1所述的一种水下曝气装置，其特征在于：所述转轴（51）上转动设置有环体（71），所述筒体（6）的内壁上沿其周向均布有多根支撑杆（63），所述支撑杆（63）的一端与筒体（6）固定连接，另一端与环体（71）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种水下曝气装置，其特征在于：所述筒体（6）远离潜水电机（4）的一端设有缩颈部（64）；

在转轴（51）的轴线方向上，所述缩颈部（64）的截面直径由其中心向两端逐渐减小。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种水下曝气装置，其特征在于：所述转轴（51）长度小于筒体（6）的长度。

7.根据权利要求6所述的一种水下曝气装置，其特征在于：所述筒体（6）与潜水电机（4）通过法兰连接。

8.一种医药废水处理系统，其特征在于：包括如权利要求1-7中任意一项所述的一种水下曝气装置。

Images