專利名稱：一種液體曝氣擴(kuò)散器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該發(fā)明與用于液體曝氣的擴(kuò)散器相關(guān)。擴(kuò)散器專門用于生活及工業(yè)廢水的曝氣，該發(fā)明亦提供了將擴(kuò)散器固定于管道內(nèi)的方法。
背景技術(shù)：
曝氣擴(kuò)散器的作用是將氣流轉(zhuǎn)化為液體中的細(xì)小氣泡。擴(kuò)散器廣泛采用陶瓷材料來形成氣泡。陶瓷材料通常為圓盤或圓頂狀。氣流經(jīng)過陶瓷材料的細(xì)孔，在陶瓷外層形成氣泡；但是當(dāng)氣流一旦停止，周圍液體中的砂礫及微小生物便可能滲入陶瓷材料的細(xì)孔，導(dǎo)致擴(kuò)散器堵塞。因此，在頻繁出現(xiàn)間斷曝氣的工藝中不適宜使用陶瓷材料。
另一種已知擴(kuò)散器由一根圍有帶狀橡膠管套的水平PVC(聚氯乙烯)管構(gòu)成，夾鉗將橡膠管套夾緊在管道兩端?？諝庥蒔VC管入口進(jìn)入PVC管與橡膠管套之間的環(huán)形間隙內(nèi)。隨著環(huán)形間隙的氣壓增加，管套細(xì)縫張開，空氣通過管套在外層形成氣泡。氣流停止時，薄膜裂口關(guān)閉，從而阻止液體倒流入擴(kuò)散器。此類擴(kuò)散器效率很低，管套下側(cè)冗余無用，且氣泡易于聚集在管套縱側(cè)，降低效率。
圓盤和長方板型擴(kuò)散器也有采用薄片狀橡膠膜，過去一直采用蓋板和螺絲釘或類似工具將其固定在擴(kuò)散器上。然而，這種固定方法不僅麻煩而且頗為耗時。
已有板型擴(kuò)散器通常尺寸較小，直徑或長度不足半米。這種小尺寸迫使必須安裝大量擴(kuò)散器和管道，以將現(xiàn)有設(shè)施的擴(kuò)散器裝置連接至供氣設(shè)備，從而導(dǎo)致裝配時間延長，安裝成本增加。
擴(kuò)散器設(shè)備采用具有與擴(kuò)散器相應(yīng)配件嚙合的專門螺紋配件的管道。管道常為正方形或圓形導(dǎo)型帶鋼或不銹鋼管。此類管道較為昂貴，且使用此類配件需要大規(guī)模鋪設(shè)管道，延長了裝配和安裝時間。
因此，有必要降低安裝和相關(guān)維修成本，使曝氣擴(kuò)散器的安裝和維修更為簡易。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的是提供一種液體曝氣擴(kuò)散器，該擴(kuò)散器由以下部件組成一只拉伸底座，以及一片覆蓋底座表面的多孔橡膠膜，至少一條密封條從薄膜表層突起并沿至薄膜外圍延伸該處至少一條密封條與底座一條或以上長凹槽嚙合，將薄膜固定在底座，并將膜面與底座表層之間封成內(nèi)格；使用時，氣流從底座進(jìn)入內(nèi)格經(jīng)薄膜滲入液體。
至少一條以上密封條裝置可將薄膜固定于底座，只需將密封條壓入凹槽內(nèi)即可。同樣，將薄膜從底座拉開，使密封條脫離凹槽即可移除薄膜。這樣便可迅速進(jìn)行曝氣擴(kuò)散器的裝配和維修。此外，無需使用蓋板或類似工具，便可將薄膜更多周邊部分粘在底座。橡膠膜可由三元乙丙橡膠、腈、二稀橡膠、矽膠、聚氨酯等材料制成。
擴(kuò)散器通常為板型擴(kuò)散器，底座由擠壓物料構(gòu)成。擠壓物料可由塑膠材料、非腐蝕性金屬或其它適合物質(zhì)制成。底座最好為鋁質(zhì)擠壓物或玻璃纖維擠壓物。通過使用擠壓物而非成型底座，花費(fèi)不多便可將擴(kuò)散器制成任意長度，使實(shí)際生產(chǎn)成本及擴(kuò)散器設(shè)備所需管道網(wǎng)絡(luò)數(shù)量降至最低。
本發(fā)明的另一目的是提供液體曝氣擴(kuò)散器，由以下部件構(gòu)成擠壓型底座，以及覆蓋底座表面的具有內(nèi)外層的多孔薄膜；使用時，空氣進(jìn)入多孔薄膜和底座表層之間，然后經(jīng)多孔薄膜滲入液體。
具體來說，薄膜通常也為橡膠膜，可以上述方法以及/或按常規(guī)法用夾鉗或蓋板將其固定于底座。
本發(fā)明的第三個目的是提供液體滲氣擴(kuò)散器的安裝方法，由以下步驟組成將擴(kuò)散器底座固定在水平伸展管道的目標(biāo)位置，以及用中置螺栓和夾板將擴(kuò)散器底座和轉(zhuǎn)接器固定在管道目標(biāo)位置通常在擴(kuò)散器底座和管道之間會放置一臺轉(zhuǎn)接器。
本發(fā)明的第四個目的是提供液體滲氣擴(kuò)散器的安裝方法，包括以下步驟將擴(kuò)散器底座置于水平伸展管道上，底座開口對準(zhǔn)管道頂部開口形成通道，供氣體經(jīng)管道流入擴(kuò)散器內(nèi)格；以及用中置螺栓和夾板將擴(kuò)散器底座固定在管道，使底座開口、轉(zhuǎn)接器開口與管道開口成一直線。
理想方法是在擴(kuò)散器底座和管道頂部之間放置密封墊圈，防止周圍液體泄漏到通道。
在底座和管道之間通常會放置一臺轉(zhuǎn)接器， 轉(zhuǎn)接器內(nèi)有對準(zhǔn)管道開口的氣體流通通道。
通過以下方法，可用螺栓將擴(kuò)散器固定在管道插入轉(zhuǎn)接器塞子，與底座一起安裝在水平伸展的管道頂端。擰緊中置螺栓，使夾板夾在管道內(nèi)側(cè)，從而把擴(kuò)散器固定在管道上。
該項(xiàng)發(fā)明方法可快速地從擴(kuò)散器設(shè)施管道中安裝或移除擴(kuò)散器。不需在管道上安裝螺紋配件或類似物，該方法可直接將擴(kuò)散器固定在管道，從而將安裝成本降至最低。
本發(fā)明的第五個目的是提供曝氣擴(kuò)散器的配套元件，以上述方法用螺栓和夾板將擴(kuò)散器固定于管道。
該發(fā)明亦提供將曝氣擴(kuò)散器固定于管道所用零件，以及該發(fā)明擴(kuò)散器的組裝零件。
該項(xiàng)發(fā)明第六個目的是提供防止液體倒流入擴(kuò)散器和管道的方法。
通常轉(zhuǎn)接器具有一個以上運(yùn)作閥門，當(dāng)空氣經(jīng)管道進(jìn)入轉(zhuǎn)接器時，閥門打開，使空氣進(jìn)入多孔薄膜和底座表層之間的內(nèi)格。當(dāng)氣流停止時，閥門關(guān)閉，封住閥座，防止通道液體流入轉(zhuǎn)接器。
此外，當(dāng)氣流停止時，該方法確保閥門必定返回封口位?？砂惭b不銹鋼彈簧將閥門彈回至閥座。亦可將閥門粘在膜片上，一旦氣流停止，薄膜被水壓壓至底座便加壓于閥門，使其返回至封口閥座。


下文將講述該項(xiàng)發(fā)明不受限的優(yōu)選具體方案，如以下圖例所示。
圖1為該發(fā)明所用擴(kuò)散器底座。
圖2為圖1底座所用的橡膠膜。
圖3為該發(fā)明所用擴(kuò)散器的可選底座截面。
圖4為圖1、圖2所示橡膠膜和底座之間的擴(kuò)散器(正在使用)。
圖5為底座和圖2橡膠膜之間擴(kuò)散器一端的縱截面(正在使用)。
圖6為圖5所示擴(kuò)散器的密封夾或密封板。
圖7為固定在管道的擴(kuò)散器，橫截面上可見轉(zhuǎn)接器和管道。
圖8為固定在管道的擴(kuò)散器的第二種方案。
圖9為固定在管道的擴(kuò)散器的第三種方案。
圖10為廢水處理池設(shè)計(jì)圖，為發(fā)明所用拉伸擴(kuò)散器的典型配置。
具體實(shí)施例方式
在該發(fā)明實(shí)施例中，提供一臺拉伸型曝氣擴(kuò)散器來經(jīng)濟(jì)、有效地解決在大池中(如廢水處理設(shè)施的池50-圖10)安裝大量此類擴(kuò)散器的問題。池中通常裝有一條從池側(cè)52延伸的集氣管51，以及一排橫向供給管，由T形接口54連接至集氣管51。
按照本發(fā)明，橫穿水平供給管53上的預(yù)定間格裝備大量拉伸板型擴(kuò)散器，最長可達(dá)3米，大多數(shù)約為1.5米長，如55所示。這種方法只需較少數(shù)量的拉板型擴(kuò)散器便可覆蓋曝氣池底部區(qū)域；否則便需要數(shù)量大得多的既有圓盤或長方板型擴(kuò)散器。
圖1為拉伸板型曝氣擴(kuò)散器底座1。底座由具有中區(qū)2的陽極化鋁或塑料擠壓物構(gòu)成，側(cè)截面一對凹槽用以承接圖2所示橡膠膜6的密封條5。如圖所示，密封條5從內(nèi)層7凸起，伸至薄膜外圍區(qū)域8。底座最好為圖1所示的彎曲截面，亦可為圖3所示的下轉(zhuǎn)外端平面。
組裝擴(kuò)散器時，將薄膜覆蓋于底座1的表面9上，把密封條5壓入相應(yīng)凹槽內(nèi)，如圖4所示。
密封條5稍微變形；當(dāng)被壓入凹槽4的開口10時，密封條收緊，然后擴(kuò)張擠壓凹槽內(nèi)層，從而封住薄膜6的內(nèi)層7和底座1的表層9間的內(nèi)格。另外，密封條5和凹槽4已設(shè)定尺寸，當(dāng)薄膜固定在底座上時，密封條便卡在凹槽內(nèi)。
沿密封條延伸的中央通道12有助壓緊密封條5。
通過將橡膠膜片6末端14壓至底座1，便可用夾子或夾板(無圖示)來封緊內(nèi)格11各個末端。但在該發(fā)明的優(yōu)選方案中，橡膠膜6末端14壓在底座1上，如圖5a或5b及6所示。在此例中，密封板15被螺栓和螺絲帽元件15A固定，如圖5a所示；或是用彈簧夾鉗固定，彈簧頂住薄膜6外層16上的密封墊，如圖5b所示。密封板或夾鉗具有一條以上螺脊或條紋17，從板上延伸，壓入薄膜6形成淺溝，以助封閉內(nèi)格11及將密封板固定在原位。圖5a所示密封板與底座1形狀相吻合。圖5b所示替換方法中，當(dāng)夾鉗未擰緊時形狀怪異，但當(dāng)它與圖6所示基座1形狀相吻合時，就會產(chǎn)生密封力。
使用中，低壓壓縮空氣進(jìn)入內(nèi)格11，使橡膠膜6從底座1表層9提升，空氣被壓入橡膠膜細(xì)縫中，在外層16形成氣泡，從而為廢水處理提供氧氣。
圖7、8展示了將擴(kuò)散器固定水平延伸管道上的方法。如圖所示，由硬性塑料制成的轉(zhuǎn)接器置于管道20和底座1間，使塞子23對準(zhǔn)管道頂部開口22。
從圖中可見，管道2安放在轉(zhuǎn)接器所定凹座24中，凹座與管道外形相互吻合。此管道橫截面為圓形、長方形或正方形。
擰緊中置螺栓25與螺紋夾板26后，便可將由弓形帶27、薄膜6、底座1和轉(zhuǎn)接器19組成的裝置固定在管道20。
當(dāng)轉(zhuǎn)動螺栓25將擴(kuò)散器固定在管道20上時，塞子23的縱槽可防止夾板26松動。夾板長度以下列方式確定1.橫跨管道20頂端孔22，末端28伸至上述端孔邊沿外。這樣，當(dāng)擰緊固定螺栓25時，夾板便緊緊壓在管道20內(nèi)側(cè)。
2.當(dāng)傾斜一定角度時，一側(cè)末端28(圖10)可嵌入孔中并滑動，直至另一末端28亦可轉(zhuǎn)入孔內(nèi)。
墊圈29將底座1和轉(zhuǎn)接器19之間密封。底座1和管道20之間的密封則靠O形環(huán)。O形環(huán)卡在與連接管20相接的轉(zhuǎn)換器正面19的凹槽31中。螺栓25的拉緊迫使墊圈29和O形環(huán)30緊緊封住各自接口。
因此，該方法只需最少量的管道準(zhǔn)備工作，便可將擴(kuò)散器固定在管道20。唯一所需做的準(zhǔn)備是在管道20頂部開口22處鉆孔；可于安裝過程中現(xiàn)場完成。開口處可稍后上塞，這樣使得擴(kuò)散器的定位極具彈性。此外，初次安裝后可重新安置擴(kuò)散器，以適應(yīng)環(huán)境或需求的變化。另外，該方法可將擴(kuò)散器直接固定在塑料或金屬管道上。
圖7、8、9展示了阻止液體倒流入擴(kuò)散器及管道的方法。
空氣經(jīng)過轉(zhuǎn)接器19的開口35，進(jìn)入轉(zhuǎn)接器內(nèi)腔21。當(dāng)氣壓足夠時，空氣將閥門34從閥座33移開，經(jīng)過閥門和閥座，進(jìn)入由多孔薄膜6和底座1所構(gòu)成的內(nèi)格中。彈簧32將閥門34頂在閥座33，當(dāng)氣壓足以抵消彈簧壓力時方能使閥門打開。
另一種方法是將閥門34亦粘至薄膜6上，這樣當(dāng)內(nèi)格壓力增強(qiáng)時，薄膜從底座上升，閥門亦升高。
更佳方法是使用由橡膠盤36組成的閥門，覆蓋通氣孔37。空氣從轉(zhuǎn)接器內(nèi)腔21經(jīng)過該通氣孔，再進(jìn)入內(nèi)格11。當(dāng)沒有空氣從孔中經(jīng)過時，橡膠盤中央部分緊緊封住通氣孔周圍表面39。當(dāng)空氣經(jīng)過通氣孔時，橡膠盤伸長并從密封表面39提升，使空氣流入盤面；盤面上有環(huán)形排列的小孔供空氣流通，如圖9所示。
上文已講述若干具體實(shí)施例，在不脫離該發(fā)明范疇下是完全可能作出各種變動和改進(jìn)的。
權(quán)利要求
1.一種液體曝氣擴(kuò)散器，其特征在于由以下部件組成拉伸底座；以及覆蓋底座表面多孔橡膠膜，至少一條密封條從膜面凸起，并伸至膜片外圍區(qū)域；此處至少一條密封條與底座一條或以上凹槽相互嚙合，將薄膜固定在底座，并在膜面與底座間封成一個內(nèi)格，使用時，氣流從薄膜滲入液體進(jìn)入此處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體曝氣擴(kuò)散器，其特征在于所述的擴(kuò)散器為板型擴(kuò)散器，機(jī)身由擠壓物構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液體曝氣擴(kuò)散器，其特征在于，所述的薄膜為伸展型，具有上述兩個密封條，密封條從內(nèi)層凸起，各自伸至薄膜兩端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的液體曝氣擴(kuò)散器，其特征在于通過在底座各個末端固定密封板或密封條，將薄膜兩端夾至底座。
5.一種液體曝氣擴(kuò)散器，其特征在于由以下部件構(gòu)成擠壓型底座；以及覆蓋底座表面的具有內(nèi)外層的薄膜；膜片固定在底座，其內(nèi)層和底座表層之間形成密封內(nèi)格，使用時，氣流從薄膜滲入液體進(jìn)入此處。
6.一種液體曝氣擴(kuò)散器安裝方法，其特征在于包括以下步驟將擴(kuò)散器底座置于水平管道頂部附近的目標(biāo)位置；用螺栓和夾板將擴(kuò)散器底座固定在管道內(nèi)目標(biāo)位置。
7.一種液體曝氣擴(kuò)散器安裝方法，其特征在于包括以下步驟將擴(kuò)散器底座置于水平管道頂部，管道頂部開口對準(zhǔn)底座開口形成通道，供氣體通過管道進(jìn)入擴(kuò)散器內(nèi)格；用螺栓和夾板將擴(kuò)散器底座固定在管道，使底座開口、轉(zhuǎn)接器開口與管道頂端開口成一直線。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液體曝氣擴(kuò)散器安裝方法，其特征在于在擴(kuò)散器和管道之間放置一臺轉(zhuǎn)接器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液體曝氣擴(kuò)散器安裝方法，其特征在于轉(zhuǎn)接器置于擴(kuò)散器底座和管道頂部之間，轉(zhuǎn)接器通道與管道頂部開口，以及擴(kuò)散器底座開口位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的液體曝氣擴(kuò)散器安裝方法，其特征在于轉(zhuǎn)接器被固定在擴(kuò)散器底座。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10任一項(xiàng)所述的液體曝氣擴(kuò)散器安裝方法，其特征在于管道置于轉(zhuǎn)接器凹座中，凹座形狀與管道外形大體相吻合，管道可為圓形、長方形或正方形。
12.第根據(jù)權(quán)利要求1至11任一項(xiàng)所述的液體曝氣擴(kuò)散器，其特征在于所述擴(kuò)散器通過單向閥門和正位關(guān)閉裝置阻止回流。
13.根據(jù)權(quán)利要求6至11所述的液體曝氣擴(kuò)散器，其特征在于由曝氣擴(kuò)散器構(gòu)成的組件，通過權(quán)利要求6至11任一項(xiàng)所述方法將擴(kuò)散器固定于管道。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液體曝氣擴(kuò)散器，其特征在于所述組件固定之?dāng)U散器為權(quán)利要求1至5所述擴(kuò)散器。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的液體曝氣擴(kuò)散器，其特征在于所述擴(kuò)散器配套元件，由底座和薄膜組成。
16.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液體曝氣擴(kuò)散器，其特征在于所述之?dāng)U散器配套元件，由底座和上述薄膜組成。
17.根據(jù)權(quán)利要求6至11任一項(xiàng)所述的液體曝氣擴(kuò)散器安裝方法，其特征在于將曝氣擴(kuò)散器固定于管道的配套元件，由擴(kuò)散器和夾板組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液體曝氣擴(kuò)散器，尤其適用于廢水處理的容器，通過在擠壓底座1上拉伸成型。一片多孔橡膠膜通過密封條與底座上擠壓而成長凹槽嚙合而覆蓋底座1表面，橡膠膜兩端以密封條或夾鉗與底座密封。氣流從底座上之內(nèi)格23進(jìn)入使橡膠膜膨脹，在底座和橡膠膜之間形成擴(kuò)散器內(nèi)的內(nèi)部氣流通道。本發(fā)明還提供了將擴(kuò)散器固定于水平供給管的方法。
文檔編號C02F3/20GK1502573SQ0214179
公開日2004年6月9日 申請日期2002年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月23日
發(fā)明者福雷伍德, 彼得, 羅伯特, 詹斯頓, 喬治, 馬克 申請人:愛科特麥克司有限公司