CN2835224Y - 增压磁化螺旋曝气机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种增压磁化螺旋曝气机，它含有进气管、套管、环形浮体、聚流筒、导流筒和潜水电机，套管下端或聚流筒上端沿圆周方向均布安装有非导磁体，使聚流筒内壁圆周上围成一个磁性空间，将从此流过的污水磁化；进气管上端的进风口与旋涡鼓风机的出风口连接，以便增加空气的压力，旋涡鼓风机的进风口上镶嵌固定有高强度永磁体，以富集空气中的氧气。本实用新型利用水下电机带动螺旋桨旋转产生负压吸气和水上旋涡鼓风机鼓风补气相结合，对水下进行充氧。另外，高能强磁合理的采用和巧妙的安装，使进气氧浓度高且被活化，有利于有害物质和难降解物质的氧化分解，促进微生物的新陈代谢和繁殖，污水被磁化，增加了活性污泥的生化效果。

Description

增压磁化螺旋曝气机

一.技术领域：本实用新型涉及一种用于污水处理或水产养殖的利用负压吸气的曝气机，特别是涉及一种增压磁化螺旋曝气机。

二.背景技术：漂浮式潜水曝气机和鼓风曝气机、转刷曝气机相比，具有安装、维护、管理方便，无堵塞，噪声低，使用寿命长，综合效率较高，控制程序简化，投资省等优势。因此，漂浮式潜水曝气机在污水增氧设备中推广发展迅速。然而漂浮式潜水曝气机在现实应用中也暴露一些不足之处，首先通过负压吸气不足以满足供气需要，特别是在深水工作条件下，供气不足的矛盾体现的更为显著。漂浮式潜水曝气机为增氧量一般采用两种方式，一种是提高电机转速，加大液体流动速度，以增加负压。另一种在进气筒设计螺旋增压进风叶轮，利用电机轴的高速旋转而向液下补气。前者能耗损失加大，也易使污水中的活性污泥碎化；后者设计复杂，并且供氧效果不佳。

漂浮式潜水曝气机的导流筒多为直筒，在充氧时射流呈几股由中心向四周辐射，在两股喷射液体之间，以及电机的正下方可能造成死角，使溶解氧在全池中分配不均。

漂浮式潜水曝气机多数只有一个主叶轮，主叶轮起气水混合搅拌，切割碎化液泡以及推进射流等多种功能。在实践中，单一的叶轮很难兼顾各种功能，使气泡不够碎化。

现有大多数曝气机的电机在上端，利用专用空心转轴带动下端的螺旋桨旋转，但是该转轴加工困难，造价较高，并且使用时容易变形，需要经常维修，影响使用的效率，同时限制转轴的长度，从而使曝气机仅能在较浅水域工作，难以实现深水工作，另外，一般的曝气机不对空气中的氧气进行活化处理，其污水处理的效果不好，有的即使进行活化处理，但是活化处理的效果不佳，不能很好地使氧气与污水结合，也影响污水处理的效果。

三.实用新型内容

本实用新型的目的：克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单，成本较低，能够对空气中的氧气进行聚集和活化处理的增压磁化螺旋曝气机。

本实用新型的技术方案：一种增压磁化螺旋曝气机，含有进气管、套管、环形浮体、聚流筒、导流筒和潜水电机，其中套管上端通过盖板和环形浮体固定，其下端通过连接盘与聚流筒连接，聚流筒下端和导流筒固定连接，套管分为两段，两段中间由具有一定间隔的栅条连接，潜水电机固定在导流筒的下端，其电机轴伸入到导流筒中，电机轴上从下至上依次安装有螺旋桨和切割叶轮，进气管固定在套管内，其上端位于环形浮体的上方，其下端深入到聚流筒中切割叶轮的上方，套管下端或聚流筒上端沿环形周边方向均布安装有一定数量的非导磁体，使聚流筒内壁圆周上围成一个磁性空间，将从此流过的污水磁化；进气管上端的进风口上镶嵌固定有高强度永磁体，以富集空气中的氧气。

所述进气管上端的进风口通过柔性管与旋涡鼓风机的出风口连接，以便增加空气的压力，旋涡鼓风机的进风口上镶嵌固定有高强度永磁体，以便聚氧，旋涡鼓风机固定在机架上，机架通过盖板与环形浮体上端面固定连接。

所述进气管下端与布气筒上端固定连接，所述布气筒上部为圆锥形腔体，下部为园柱形腔体，二者固定密封连接，布气筒的上端口与进气管连通，其下端底壁的中心设有一个出气孔，在该出气孔的四周分布有一定数量和一定形状的布气孔；切割叶轮为组合式，其上部设有4-6片搅拌叶片，下部设有6-12片圆弧形的离心叶片，电机轴上端及切割叶轮的轴套上端从出气孔伸入到布气筒中，并且切割叶轮轴套与电机轴之间形成的轴向气体通道与布气筒内腔连通，该轴向气体通道与离心叶片之间的径向气体通道连通，进气管中的空气进入布气筒后一路经过布气孔进入聚流筒，与水混合，另一路经过出气孔、轴向气体通道和径向气体通道进入聚流筒，与水混合，并且被搅拌叶片切割成细小气泡。

所述导流筒下端有4-6个导流管，导流管的出水口斜向下，其中心线与管口水平中心线夹角为10-30°，在导流筒内每一导流管的内口处设有一个纵向消旋隔板，该纵向消旋隔板与导流管中心线成一定的夹角，以消除水在导流筒中的旋转耗能，让水尽量从导流筒中射流出去。

所述进气管通过竖立的筋板与套管内壁焊接相连，或进气管通过圆环板与套管两端的内壁相连；所述布气孔为圆形，或为椭圆形，或为方形，或为多边形，或为长条形缝；环形浮体为圆环形，或为椭圆环形，或为方环形，或为多边环形；所述磁极表面磁场强度＞400mT。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型能够对空气中的氧气进行聚集和活化处理。进风口上镶嵌有高强度永磁体，使空气中的顺磁性物质氧，向磁力线密度高的地方移动，使抗磁性物质氮会远离磁体，因此磁体周围的空气中氧较多，从而提高了进气中氧的浓度。另外，在聚流筒内周上端镶有非导磁块，使聚流筒中形成一个磁性空间，污水垂直穿过磁性空间从而被磁化。这样一方面聚流筒内磁化污水与富氧空气的活化氧混合会更有效，更充分，从而使污水溶解更多的氧气。另一方面在磁场的作用下溶入水中的氧具有活性，有利于有害物质和难降解物质的氧化分解。活性磁化水还具有特殊的生物效应，可促进微生物的新陈代谢和繁殖，活性磁化水中的污泥生化效果要好于非磁化水中的污泥，也能明显改善污泥在强烈搅拌下的碎化现象。因此，污水处理的效果好。

2.本实用新型除利用螺旋桨推流水产生负压吸气外，又增加旋涡鼓风机进行鼓风补气，克服了同类技术单靠负压吸气供氧不足的弱点，大大增加空气的压力，使水流喷射更远，更能有效地使池中的污水充分搅均，增加污水处理的效果，并且结构简单，安装方便。

3.本实用新型的布气筒底部采用多种气路和多个方向与水混合，并且切割叶轮、螺旋桨的合理设计使曝气机充氧能力加强，气液混合充分，气泡更加细碎，氧的传递效率更高。

4.本实用新型导流筒的出水方向带一定角度及筒底部增加消旋隔板等合理结构，消除水在导流筒中旋转耗能，让水尽量多从导流筒中射流出去，使曝气机的服务面积加大，能耗损失更低，能使活性污泥和气水充分混合，不留死角。

5.本实用新型节能效果明显，降低企业的经营成本，将潜水电机安装在曝气机的下端，上端使用进气管，与采用专用空心转轴相比，大大降低气制造的难度和加工费用，并且安装和维修方便，降低维修费用。

6.本实用新型使用范围广，不仅适用于污水处理，还适用于养殖业，易于推广实施，具有很好的经济和社会效益。

四.附图说明：

图1为增压磁化螺旋曝气机结构示意图

图2为增压磁化螺旋曝气机的A处放大示意图

图3为图1所示聚流筒的A-A剖视图

图4为图1所示导流筒的B-B剖视图

五.具体实施方式：

实施例：参见图1、图2、图3和图4，图中，增压磁化螺旋曝气机的套管8上端通过盖板6和环形浮体7上端面固定，其下端通过连接盘11与聚流筒12连接，聚流筒12下端和导流筒13固定连接，套管8分为两段，两段中间由具有一定间隔的栅条10连接，污水由栅条10过滤后进入套管8和气管9组成的水道中。潜水电机14固定在导流筒13的下端，其电机轴伸入到导流筒13中，电机轴上从下至上依次安装有螺旋桨15和切割叶轮16，进气管9通过竖立的筋板与套管8内壁焊接相连(进气管9也可以通过圆环板与套管8两端的内壁相连)，其上端的进风口通过柔性管5与旋涡鼓风机2的出风口连接，以便增加空气的压力，旋涡鼓风机2的进风口上镶嵌固定有高强度永磁体3，以便聚氧，旋涡鼓风机2上端设有防护罩1，其下部固定在机架4上，机架4通过盖板6与环形浮体7上端面固定连接。进气管9的下端与聚流筒12中的布气筒17的上端口固定连接，布气筒17上部为圆锥形腔体，下部为圆柱形腔体，二者固定密封连接，布气筒17的下端底壁的中心设有一个出气孔，在该出气孔的四周分布有一定数量和一定形状的布气孔；切割叶轮16为组合式，其上部设有4-6片搅拌叶片，下部设有6-12片圆弧形的离心叶片。电机轴上端及切割叶轮16的轴套上端从出气孔伸入到布气筒17中，并且切割叶轮轴套与电机轴之间形成的轴向气体通道与布气筒17内腔连通，该轴向气体通道与离心叶片之间的径向气体通道连通。进气管9中的空气进入布气筒17，然后一路经过布气孔成为细密的状态，并在切割叶轮16的搅拌叶片作用下进一步与聚流筒12中的水混合乳化。另一路经过出气孔、轴向气体通道和径向气体通道，沿高速旋转的弧型离心叶片向水平圆周方向射出，与垂直下流的水混合，在搅拌叶片的切割下碎化成小的气泡与水混合乳化。

套管8下端(也可以在聚流筒12上端)沿环形周边方向均布安装有一定数量的非导磁体18，使聚流筒12内壁圆周上围成一个磁性空间，将从此流过的污水磁化。

导流筒13下端有6个导流管13-2，导流管13-2的出水口斜向下，其中心线与管口水平中心线夹角为10-30°，在导流筒13内每一导流管13-2的内口处设有一个纵向消旋隔板13-1，该纵向消旋隔板13-1与导流管13-2中心线成一定的夹角，消除水在导流筒中旋转耗能，让水尽量多从导流筒中射流出去。射流出去的6股水以螺旋轨迹上升，从而带动整个池的水以曝气机为中心进行转动，有效地消除了死角，使溶解氧更均匀，加速了活性污泥和水的混合，避免了泥水分离。

布气孔为圆形，根据需要也可以为椭圆形，或为方形，或为多边形，或为长条形缝。环形浮体为圆环形，根据需要也可以为椭圆环形，或为方环形，或为多边环形。

使用时，环形浮体7漂浮在水面上，潜水电机14与旋涡鼓风机2起动，旋涡鼓风机2的功率为潜水电机14的八分之一到十分之一。潜水电机14带动螺旋桨15及切割叶轮旋转16，水流向下流动产生负压，水从栅条10处吸入，到达聚流筒12内被磁化，同时被活化的空气经布气筒17排出，水和气在聚流筒12中被切割叶轮16搅拌切割，使水气互溶，气水混合物下行到导流筒13，在螺旋桨15旋转推动下，对液泡进行进一步切割、碎化，然后沿导流筒13圆周方向斜向下射流出去，成螺旋状态上升并搅拌污水，使污水充分曝气。

当池中溶解氧低时，变极潜水电机14就高速旋转并开旋涡鼓风机2进行充氧，当溶氧达到工艺设计要求后，就采用自控方式切换到低速档进行搅拌，同时停掉旋涡鼓风机2以节省能耗。永磁材料磁能积为33MGS，磁极表面磁场强度＞400mT。

Claims (7)

1.一种增压磁化螺旋曝气机，含有进气管、套管、环形浮体、聚流筒、导流筒和潜水电机，其中套管上端通过盖板和环形浮体固定，其下端通过连接盘与聚流筒连接，聚流筒下端和导流筒固定连接，套管分为两段，两段中间由具有一定间隔的栅条连接，潜水电机固定在导流筒的下端，其电机轴伸入到导流筒中，电机轴上从下至上依次安装有螺旋桨和切割叶轮，进气管固定在套管内，其上端位于环形浮体的上方，其下端深入到聚流筒中切割叶轮的上方，其特征是：套管下端或聚流筒上端沿环形周边方向均布安装有一定数量的非导磁体，使聚流筒内壁圆周上围成一个磁性空间，将从此流过的污水磁化；进气管上端的进风口上镶嵌固定有高强度永磁体，以富集空气中的氧气。

2.根据权利要求1所述的增压磁化螺旋曝气机，其特征是：进气管上端的进风口通过柔性管与旋涡鼓风机的出风口连接，以便增加空气的压力，旋涡鼓风机的进风口上镶嵌固定有高强度永磁体，以便聚氧，旋涡鼓风机固定在机架上，机架通过盖板与环形浮体上端面固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的增压磁化螺旋曝气机，其特征在于：进气管下端与布气筒上端固定连接，所述布气筒上部为圆锥形腔体，下部为园柱形腔体，二者固定密封连接，布气筒的上端口与进气管连通，其下端底壁的中心设有一个出气孔，在该出气孔的四周分布有一定数量和一定形状的布气孔；切割叶轮为组合式，其上部设有4-6片搅拌叶片，下部设有6-12片圆弧形的离心叶片，电机轴上端及切割叶轮的轴套上端从出气孔伸入到布气筒中，并且切割叶轮轴套与电机轴之间形成的轴向气体通道与布气筒内腔连通，该轴向气体通道与离心叶片之间的径向气体通道连通，进气管中的空气进入布气筒后一路经过布气孔进入聚流筒，与水混合，另一路经过出气孔、轴向气体通道和径向气体通道进入聚流筒，与水混合，并且被搅拌叶片切割成细小气泡。

4.根据权利要求3所述的增压磁化螺旋曝气机，其特征在于：导流筒下端有4-6个导流管，导流管的出水口斜向下，其中心线与管口水平中心线夹角为10-30°，在导流筒内每一导流管的内口处设有一个纵向消旋隔板，该纵向消旋隔板与导流管中心线成一定的夹角，以消除水在导流筒中的旋转耗能，让水尽量从导流筒中射流出去。

5.根据权利要求4所述的增压磁化螺旋曝气机，其特征在于：进气管通过竖立的筋板与套管内壁焊接相连，或进气管通过圆环板与套管两端的内壁相连；所述布气孔为圆形，或为椭圆形，或为方形，或为多边形，或为长条形缝；环形浮体为圆环形，或为椭圆环形，或为方环形，或为多边环形；所述磁极表面磁场强度＞400mT。

6.根据权利要求1或2所述的增压磁化螺旋曝气机，其特征在于：导流筒有4-6个导流管，导流管的出水口斜向下，其中心线与管口水平中心线夹角为10-30°，在导流筒内每一导流管的内口处设有一个纵向消旋隔板，该纵向消旋隔板与导流管中心线成一定的夹角，以消除水在导流筒中的旋转耗能，让水尽量从导流筒中射流出去。

7.根据权利要求6所述的增压磁化螺旋曝气机，其特征在于：进气管通过竖立的筋板与套管内壁焊接相连，或进气管通过圆环板与套管两端的内壁相连；所述布气孔为圆形，或为椭圆形，或为方形，或为多边形，或为长条形缝；环形浮体为圆环形，或为椭圆环形，或为方环形，或为多边环形；所述磁极表面磁场强度＞400mT。

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