申请日2014.10.24
公开(公告)日2015.02.04
IPC分类号C02F7/00
摘要
本发明公开了一种污水处理用微孔曝气器，它包括曝气器膜片、整流布气板和支撑底座;所述整流布气板固定于所述支撑底座上，且与所述支撑底座之间形成一密闭腔室;所述整流布气板的外壁上贴附所述曝气器膜片，所述曝气器膜片上设有若干曝气孔;所述整流布气板上设有若干条气流道，所述气流道与所述密闭腔室和所述曝气孔相连通;所述支撑底座的底部设有一进气口。所述整流布气板为微拱形，向曝气方向凸起;沿曝气方向，所述整流布气板的投影面呈长方形。所述曝气器膜片的材质为聚氨酯。所述曝气器膜片上相邻两排所述曝气孔之间为交错设置。本发明微孔曝气器有效曝气面积大且均匀、充氧能力强、氧利用率高、结构稳定、安装维护简便且材质性能好。
权利要求书
1.一种污水处理用微孔曝气器，其特征在于：它包括曝气器膜片、整流布气板 和支撑底座;
所述整流布气板固定于所述支撑底座上，且与所述支撑底座之间形成一密闭腔 室;
所述整流布气板的外壁上贴附所述曝气器膜片，所述曝气器膜片上设有若干曝气 孔;
所述整流布气板上设有若干条气流道，所述气流道的两端分别与所述密闭腔室和 所述曝气孔相连通;
所述支撑底座的底部设有一进气口。
2.根据权利要求1所述的微孔曝气器，其特征在于：所述整流布气板的内壁上 设有一凹槽，所述凹槽与所述气流道的一端口相连通。
3.根据权利要求2所述的微孔曝气器，其特征在于：所述气流道以所述凹槽为 中心呈辐射状分布。
4.根据权利要求2或3所述的微孔曝气器，其特征在于：所述进气口处连接一 通气管。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的微孔曝气器，其特征在于：所述整流布气板 为微拱形，向曝气方向凸起;
沿曝气方向，所述整流布气板的投影面呈长方形。
6.根据权利要求5所述的微孔曝气器，其特征在于：沿长度方向，所述整流布 气板由若干个圆心角为10～30度的弧线组成。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的微孔曝气器，其特征在于：所述整流布气板 和所述曝气器膜片的有效长宽比均为5：1～10：1。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的微孔曝气器，其特征在于：所述曝气器膜片 的材质为聚氨酯;
所述曝气器膜片的厚度为0.5～1.0mm。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的微孔曝气器，其特征在于：所述曝气器膜片 上设有若干排所述曝气孔，且为平行排列;
相邻两排所述曝气孔之间为交错设置;
所述曝气孔的孔径为100～300μm。
10.根据权利要求4-9中任一项所述的微孔曝气器，其特征在于：所述支撑底座 周边设有卡槽和螺纹接口，所述曝气器膜片和所述整流布气板固定在所述卡槽内;
所述进气口处设有一螺纹接口，所述螺纹接口与所述通气管连接。
说明书
一种污水处理用微孔曝气器
技术领域
本发明涉及一种污水处理用微孔曝气器，属于污水处理领域。
背景技术
污水处理厂45-75%的能耗是用于曝气，并且运行维护成本高。所以，提高曝气器 的充氧性能及结构稳定性不仅有利于节能降耗，还会保证整个曝气系统的稳定运行。 所以需要对微孔曝气器的结构、功能进行优化，甚至创新。
微孔曝气器是污水处理中鼓风曝气充氧的核心设备。现在，污水处理厂广泛使用 的微孔曝气器形状一般为管式、圆盘式、板式;材质主要是陶瓷、塑料、三元乙丙橡 胶(EPDM);目前还未见有材质为聚氨酯橡胶、形状为微拱形板式的微孔曝气器。曝 气器的产生的气泡大小由孔径和孔间距决定，直接影响曝气的氧转移效率(SOTE)。 一般来说，产生的气泡越小，气液接触面积越大，越有利于氧传质;但气泡小，微孔 曝气器的阻力损失同时增大;合理的孔间距不仅可以避免气泡的并聚，还可以降低曝 气阻力，进而提高氧转移效率(SOTE)。曝气器有效曝气膜面积越大，曝气膜通量越 大，越利于氧传质。另外，曝气器应该构造科学、结构稳定，曝气膜应耐污染、抗腐 蚀，这样才利于曝气系统的长期、稳定、高效运行。而现在管式及圆盘式微孔曝气器 出气面积低、部分曝气面积浪费，运行过程中容易产生压差，导致气流分布不均匀， 氧转移效率低。板式微孔曝气器阻力损失较大，气液搅拌能力差。刚玉陶瓷材质易碎、 易堵塞、不易清洗。三元乙丙(EPDM)橡胶抗生物污染、耐油性能差，高压高通气 量运行下容易撕裂。现有橡胶膜微孔曝气器材质理化性能较低，没有根据不同工艺和 工况进行优化、改造，而且制作工艺也较为粗糙，导致曝气器稳定性、布气均匀性、 孔径及孔间距均一性较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种污水处理用微孔曝气器，该微孔曝气器形状、结构科学 合理，材质性能好。有效曝气面积大且均匀、充氧能力强、氧利用率高、结构稳定、 安装维护简便。
本发明提供的污水处理用微孔曝气器，它包括曝气器膜片、整流布气板和支撑底 座;
所述整流布气板固定于所述支撑底座上，且与所述支撑底座之间形成一密闭腔 室;
所述整流布气板的外壁上贴附所述曝气器膜片，所述曝气器膜片上设有若干曝气 孔;
所述整流布气板上设有若干条气流道，所述气流道的两端分别与所述密闭腔室和 所述曝气孔相连通;
所述支撑底座的底部设有一进气口。
上述微孔曝气器在使用时，外来气体从所述进气口进入所述密闭腔室内，沿着所 述气流道从所述曝气器膜片上的所述曝气孔排出，在污水中形成气泡实现曝气。
上述微孔曝气器中，所述整流布气板的内壁上设有一凹槽，所述凹槽与所述气流 道的一端口相连通，即所述凹槽的一端口设于所述凹槽的侧壁上，所述凹槽把若干条 所述气流道的气体入口端汇集成一个入口端，外来气体进入所述密闭腔室后通过所述 凹槽流入至各条所述气流道中，进而起到缓冲气压和曝气均匀的作用，降低高通量运 行对曝气器顶部的冲击作用。
上述微孔曝气器中，所述气流道以所述凹槽为中心呈辐射状分布。
上述微孔曝气器中，所述进气口处连接一通气管，可通过下述两种方式实现曝气：
1)所述通气管的另一端与所述凹槽连通，外来气体从所述通气管直接沿着所述气 流道从所述曝气孔排出;
2)所述通气管的另一端为游离端，外来气体从所述通气管扩散到所述密闭腔室 内，进一步，凹槽内储存的气体沿着所述气流道从所述曝气孔排出，此原理与未设置 所述通气管时的原理相同，所述通气管的设置可方便与空气管道连接。
上述微孔曝气器中，所述整流布气板为微拱形，向曝气方向凸起;沿曝气方向， 所述整流布气板的投影面呈长方形，即微拱形板式结构，结合了现有技术中管式、板 式、圆盘式曝气器的形状、结构的特点，有效曝气面积大，搅拌混合能力强且气泡不 容易发生聚并。
上述微孔曝气器中，由于所述整流曝气器与所述支撑底座是密封的，沿长度方向， 所述整流布气板弧面所对应的圆心角变化范围为10～30度，且所述整流布气板的最高 点处的弧线的圆心角可为20度～30度。
上述微孔曝气器中，所述整流布气板和所述曝气器膜片的有效长宽比均为5： 1～10：1，所述曝气器膜片的有效长度具体为1000mm，有效宽度具体可为200mm， 较大的长宽比有利于降低曝气阻力，避免所述曝气器膜片的局部变形。
上述微孔曝气器中，所述曝气器膜片的材质为聚氨酯，全称为聚氨基甲酸酯，英 文名为polyurethane，所属曝气器膜片具体可由聚氨酯橡胶经过裁剪后得到，其理化性 能好，具有耐酸碱、耐油、抗生物污染，强度高、抗撕裂能力强等优点;
所述曝气器膜片的厚度为0.5～1.0mm，常规三元乙丙橡胶膜片的厚度为 1.8～3.8mm，采用聚氨酯橡胶膜曝气阻力大大降低，曝气过程中阻力损失降低，提高 了曝气效率，有利于节能降耗。
上述微孔曝气器中，所述曝气器膜片上设有若干曝气孔，所述曝气孔具体可布满 所述曝气器膜片;
所述曝气器膜片上设有若干排所述曝气孔，且为平行排列;
相邻两排所述曝气孔之间为交错设置，可有效降低曝气阻力，同等条件下还可增 加聚氨酯膜抗拉强度，具体可通过根据预设机床电脑程序和圆形针模具可对聚氨酯橡 胶膜片机械打孔;
所述曝气孔的孔径为100～300μm，可产生大小为0.8～1.5mm的气泡，常规橡胶膜 微孔曝气器产生的气泡大小为1.0～3.0mm，本发明曝气器产生的气泡小，增大了比表 面积，氧利用率提高，充氧性能显著提高，孔间距大小设置合理，可防止气泡并聚现 象的发生，提高氧转移效率。
上述微孔曝气器中，所述支撑底座周边设有卡槽和螺纹接口，所述曝气器膜片和 所述整流布气板固定在所述卡槽内，同时采用外框压制锁固的结构形式，避免高压高 气量条件下，橡胶模冲离支撑底座。
所述进气口处设有一螺纹接口，所述螺纹接口与所述通气管连接，具体可通过所 述螺纹接口将本发明微孔曝气器与空气管道连接，为本发明曝气器提供气源。
本发明具有如下优点：
(1)本发明微孔曝气器的孔径及孔间距合理、均匀，可以有效优化产生气泡尺 寸、减少气泡并聚现象;可以提高氧利用率、有效降低曝气阻力。
(2)本发明微孔曝气器采用微拱形板式构造，增强了微孔曝气器耐负荷冲击力 和结构稳定性;使有效曝气面积达到最大化，减小了气泡并聚，提高了氧利用率，降 低了阻力损失。
(3)本发明微孔曝气器中曝气器膜片的材质为聚氨酯，可以降低现有技术中橡 胶膜的厚度，可抗生物污染、耐酸碱、耐油，强度高、拉伸能力强。同时，可有效防 止微生物富集，从而防止污泥堵塞曝气孔，不仅提高曝气器的使用寿命，还增强曝气 系统的稳定性。
