申请日2013.08.05
公开(公告)日2013.12.04
IPC分类号C02F3/02; C02F1/24; C02F1/72
摘要
本发明提供一种污水处理细微化曝气方法与装置。其结构由进气管罩、深度调节盘、深度调节螺钉、浮子室、进气竖直管、潜水电动机、壳体、旋转盘、分流管、进气导管、旋转盘上盖、梳齿破碎轮、叶轮、矩形键、叶轮安装螺母、分气室组成。所述装置采取梳齿破碎轮结合网孔破碎气泡和旋转盘旋转分布气泡的方法得到细微化和连续分布的气泡，同功率条件下可以使细微化气泡全面积覆盖于曝气区，曝气深度可调节。并有效利用流体对旋转盘的力学作用减少磨损，提高效率和寿命。装置构造简单，便于安装和维护管理，使用成本和装置本身成本都较低。
权利要求书
1.一种污水处理细微化曝气方法与装置，由进气管罩、深度调节盘、深度调节螺钉、浮子室、进气竖直 管、潜水电动机、壳体、旋转盘、分流管、进气导管、旋转盘上盖、梳齿破碎轮、叶轮、矩形键、叶轮安 装螺母、分气室组成，其特征在于，采取梳齿破碎轮结合网孔破碎和旋转盘旋转分布气泡的方法得到细微 化气泡，并有效利用流体对旋转盘的力学作用减少磨损，提高效率和寿命。
2.如权利要求1所述的一种污水处理细微化曝气方法与装置，其特征在于，由潜水电动机带动梳齿破碎 轮和叶轮转动，使液体在壳体内部形成离心转动，在分气室处产生真空度，因此外部的空气经进气直管和 进气导管进入分气室，经分气室的孔与液体充分接触，由于梳齿破碎轮的作用，导致液体紊流程度增大， 气泡数量增加，直径减小，同时由于离心力作用，混合了空气泡的液体，经壳体壁孔被压入旋转盘，气泡 被进一步挤碎，成为细微化气泡。
3.如权利要求1所述的一种污水处理细微化曝气方法与装置，其特征在于，旋转盘的旋转使分流管在液 体中分布气泡的面积连续、增大、均匀，在曝气区产生相应的混合作用和液体的循环流动，同时，进入旋 转盘的液体，从分流管中被压出旋转盘外部，这个过程中，液体对分流管有两个方向的作用力，一个分力 使旋转盘相对壳体旋转，一个分力使旋转盘向上浮动，向上浮动的力减小了旋转盘上盖与壳体间的摩擦， 使其磨损小寿命长。
4.如权利要求1所述的一种污水处理细微化曝气方法与装置，其特征在于，潜水电机与曝气装置的壳体 连接成一体，并连接在进气直管的下端部，进气直管起进气和支架的双重作用，进气直管穿过浮子室的中 间孔，整个曝气装置就被浮子室浮吊在液体中，深度可以根据需要由深度调节盘和深度调节螺钉进行调节。
5.如权利要求1所述的进气直管和进气导管，其特征在于，进气直管顶部安装进气管罩，使空气只能从 周侧的小孔进入进气直管，防止液体或雨水直接进入，潜水电动机的电缆通过进气直管内部，在进气直管 顶部与外部电缆连接，进气导管是一个弯状管，其可以绕过潜水电动机，上部与进气直管相连，下部与分 气室相连。
6.如权利要求1所述的旋转盘，其特征在于，旋转盘是一个周边焊接安装八根分流管的盘状零件，套装 在壳体的外部，分流管不是沿旋转盘直径方向设置，而是向旋转方向后倾20度，向水平面下倾斜27度， 由于旋转盘上盖的内孔小于壳体的外凸缘，因此用螺钉与旋转盘上盖连接后，旋转盘就与壳体形成轴向连 接，且相互之间可以周向转动。
7.如权利要求1所述的梳齿破碎轮，其特征在于，梳齿破碎轮是一个十字型零件，十字片外端设置有梳 状齿，梳齿破碎轮中部轮体上设置安装孔，通过矩形键安装在潜水电动机轴上，被带动旋转，在转动过程 中可以搅碎液体中的气泡。
8.如权利要求1所述的分气室，其特征在于，分气室是一个安装于壳体内顶部的带孔盘状零件，与进气 导管相连，潜水电动机轴从其中部穿过，可以均匀分布进入真空区的空气。
说明书
一种污水处理细微化曝气方法与装置
技术领域
本发明涉及一种用于污水处理的细微化曝气方法与装置。可应用于：石化、印染、纺织、食品、酿造、 制药、制革、造纸、焦化、钢厂、电厂等各类企业工业废水及城镇生活污水处理。
背景技术
曝气是使空气与液体充分接触的一种手段，其目的在于将空气中的氧溶解于液体中，或者将液体中不 需要的气体和挥发性物质释放到空气中。也就是说，曝气是促进气体与液体之间物质交换的一种手段。空 气中的氧通过曝气传递到液体中，氧由气相向液相进行传质转移。此外，曝气还兼有混合和搅拌等其他一 些重要作用。双膜理论认为，克服液膜障碍最有效的方法是快速变换“气-液”界面，曝气正是基于这个 理论的具体方法，而在污水处理中被广泛采用。从曝气的理论和实际装置分析：减少气泡的大小，增加气 泡的数量，延长气泡与液体的接触时间，提高液体的紊流程度等都是提高曝气效果的有效措施。
目前广泛使用的曝气装置大体分为两种类型：一类是鼓风曝气，一类是机械曝气。鼓风曝气是采用曝 气鼓风机，曝气器，扩散板或扩散管在液体中引入气泡的曝气方式。一般乙烯厂等大型污水处理设施中多 采用这种方式。机械曝气是利用叶轮等装置引入气泡的曝气方式，由于曝气效果良好，安装和使用方便灵 活，因而在各类污水处理设施中都广泛采用。但如何进一步提高机械曝气的效果，一直是相关研究机构和 企业努力的方向。本发明属于机械式曝气方式。
发明内容
本发明的目的在于提供一种污水处理细微化曝气方法与装置。本发明采取梳齿破碎轮结合网孔破碎和 旋转分布气泡的方法得到细微化的气泡，并有效利用流体对旋转盘的力学作用减少磨损。本发明提供的一 种污水处理细微化曝气方法与装置由：进气管罩，深度调节盘，深度调节螺钉，浮子室，进气竖直管，潜 水电动机，壳体，旋转盘，分流管，进气导管，旋转盘上盖，梳齿破碎轮，叶轮，矩形键，叶轮安装螺母， 分气室组成。
按照本发明，由潜水电动机带动梳齿破碎轮和叶轮转动，使液体在壳体内部形成离心转动，因此在分 气室处产生真空度，外部的空气经进气直管，进气导管进入分气室，经分气室的孔与液体充分接触。空气 与液体接触时由于梳齿破碎轮的作用，导致液体紊流程度增大，气泡数量增加，直径减小。使液体在旋转 的同时，充分混合小气泡空气。混合了空气的液体由于离心力的作用，被挤压在壳体的内壁上，而内壁的 上设置有小孔，液体经孔壁被压入旋转盘内部。这个过程中混合于液体中的气泡被进一步挤碎，成为细微 化气泡。有一定压力的混合气泡液体进入旋转盘后，从分流管中被压出旋转盘外部。这个过程中，液体对 分流管有两个方向的作用力：一个分力使旋转盘相对壳体旋转，一个分力使旋转盘向上浮动，向上浮动的 力减小了旋转盘上盖与壳体间的摩擦，使其转动灵活，摩擦损失小，磨损小寿命长。旋转盘的旋转使分流 管在液体中播撒气泡的面积连续，增大，并分布均匀。在曝气区产生相应的混合作用和液体的循环流动， 维持液体足够的运动速度，使液体中的固体处于悬浮状态。
按照本发明，潜水电机与曝气装置的壳体连接成一体，并连接在进气直管的下端部。进气直管穿过浮 子室的中间孔，由深度调节盘确定其高度位置。深度调节盘与浮子室上表面接触，并通过深度调节螺钉紧 固在进气直管上，因此整个曝气装置就被浮子室浮吊在液体中。曝气装置深度可以根据需要由深度调节盘 和深度调节螺钉进行调节。同时进气直管就起到了进气和支架的双重作用。进气直管顶部安装进气管罩， 使空气只能从周侧的小孔进入进气直管，防止液体或雨水直接进入。潜水电动机的电缆从进气直管内部通 过，从进气直管的顶部与外部电缆连接。
按照本发明，进气导管是一个弯状管，其可以绕过潜水电动机，上部与进气直管相连，下部与分气室 相连。
按照本发明的梳齿破碎轮是一个十字型零件，十字片外端设置有梳状齿，梳齿破碎轮中部轮体上设置 安装孔。梳齿破碎轮通过矩形键安装在潜水电动机轴上，被带动旋转，在转动过程中可以搅碎液体中的气 泡。
按照本发明的叶轮是一个盘状零件，通过矩形键和安装螺母安装在潜水电动机轴上，被带动旋转。叶 轮底板上设置有螺线状叶片，用于带动液体旋转。
按照本发明的浮子室是一个用塑料制成的圆环状空心壳体，可以漂浮于液体表面。
按照本发明的旋转盘是一个周边焊接安装8根分流管的盘状零件，套装在壳体的外部，用螺钉与旋转 盘上盖连接。分流管不是沿旋转盘的直径方向设置，而是向旋转方向后倾20度，向水平面下倾斜27度。 由于旋转盘上盖的内孔小于壳体的外凸缘，因此旋转盘就与壳体形成轴向连接，相互之间可以周向转动。
按照本发明的分气室是一个用螺钉安装于壳体内顶部的带孔盘状零件，与进气导管相连，潜水电动机 轴从其中部穿过。可以均匀分布进入真空区的空气。
按照本发明，由于有气泡破碎与旋转分布功能，因此在同功率条件下可以使细微化气泡全面积覆盖于 曝气装置的周围。同时，由于气泡细小，气体与液体的接触面积得到有效增大，并且上升速度减缓，能够 产生并维持更有效的气-液接触，因此获得更优良的曝气效果。
