專利名稱：一種高效污水處理混氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水處理技術(shù)，確切地說(shuō)，為一種高效污水處理混氣裝 置，是一種用于污水或工業(yè)廢水以及魚塘等水處理曝氣過(guò)程中能夠在水中 產(chǎn)生細(xì)密氣泡，進(jìn)而增加溶解氧的旋混曝氣裝置。
背景技術(shù)：
生活污水以及工業(yè)廢水處理，去除水中有機(jī)物最有效的方法為生化 法。目前生化法中通常采用的接觸氧化、活性污泥等方法，均要通過(guò)曝氣 方式向污水中擴(kuò)散輸送空氣充氧，增加水中的溶解氧。溶解氧維持活性污 泥中微生物代謝的需要，以及促使接觸氧化填料壁的微生物生成新的生物 膜。生化法污水處理就是利用微生物細(xì)菌，以污水中有機(jī)物作為養(yǎng)料代謝 繁殖，達(dá)到降解有機(jī)污染物、凈化水的目的，亦即生物降解技術(shù)。另外， 人工養(yǎng)殖魚蝦等水產(chǎn)品，也要通過(guò)曝氣向池塘中增加溶解氧，維持水生物 的生存需要。因此，向水中均勻混入空氣或氧氣的曝氣擴(kuò)散技術(shù)，在污水 處理及水產(chǎn)養(yǎng)殖中起著極為重要的作用。
以往向水中混氣曝氣方式主要有鼓風(fēng)曝氣、高速攪拌曝氣以及射流 溶氣等方法。鼓風(fēng)曝氣是用鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)管道末端排布的曝氣頭向水中擴(kuò)散 氣相流體，產(chǎn)生立體連續(xù)的氣液接觸界面，是曝氣的主要方式。但曝氣頭 的氣孔過(guò)大，產(chǎn)生的氣泡大而影響氣液接觸面積，氣孔過(guò)小又會(huì)加大壓阻
而增加動(dòng)力消耗，而且容易堵塞，使維護(hù)變得困難；高速攪拌曝氣產(chǎn)生不 均勻的片狀氣泡，效果不理想；而直接射流溶氣的效率低，產(chǎn)生的氣泡數(shù) 量少不細(xì)密。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有曝氣設(shè)備存在的不足，提供一種簡(jiǎn)便 廉價(jià)低能耗和高可靠性，能連續(xù)產(chǎn)生細(xì)密氣泡的氣液混合裝置。
本實(shí)用新型在技術(shù)上是按下述方式實(shí)現(xiàn)的。需要處理的原水經(jīng)過(guò)水 泵加壓進(jìn)入到一個(gè)直徑由粗到細(xì)的管道，水在細(xì)管道處流速加快，與大氣 之間形成負(fù)壓。細(xì)管道出口擴(kuò)張?zhí)幵O(shè)一個(gè)與大氣相通的導(dǎo)管，在負(fù)壓作用 下，空氣自然吸入到原水中。溶入空氣的水經(jīng)混合器碰撞、擾流、阻擋作 用，形成微小氣泡，再通過(guò)二級(jí)旋轉(zhuǎn)減壓氣泡釋放裝置的減壓、導(dǎo)流、旋 流作用，形成霧狀含有細(xì)密氣泡的氣液混合水。當(dāng)這種氣液混合水進(jìn)入到 水池后，微細(xì)氣泡以較大的比表面積擴(kuò)散上升與水接觸，有效增加水中的 溶解氧。
本實(shí)用新型為一種高效污水處理混氣裝置，其特征在于其中組成包
括氣體引入組件1、氣水混合組件2和氣泡減壓細(xì)化組件3。
氣體引入組件1是一圓形管狀體，水泵打入的原水通過(guò)螺紋管道連 接腔14、變徑室15，進(jìn)入射流區(qū)16;射流區(qū)出口處設(shè)與大氣或氧氣瓶相 通的進(jìn)氣管11，流動(dòng)的原水在擴(kuò)張腔17處的負(fù)壓區(qū)，通過(guò)進(jìn)氣管噴嘴12 將空氣或氧氣吸入到原水中。
氣水混合組件2是一兩端帶螺紋壓帽的圓管型裝置，壓帽23和28 將連接管13和39，通過(guò)密封圈24和27密封連接；氣水混合組件2的內(nèi) 部放置氣水混合器25和第一級(jí)旋轉(zhuǎn)減壓氣泡釋放裝置26。
氣水混合器25，是一內(nèi)表面加工成多條不連續(xù)螺紋狀凸起21的圓管， 圓管裝入氣水混合器25內(nèi)部。
旋轉(zhuǎn)減壓氣泡釋放裝置，與氣水混合器25等直徑的圓管內(nèi)部，悍接 兩個(gè)或兩個(gè)以上風(fēng)扇葉片狀翅片22，翅片高度超過(guò)中心線。
氣泡減壓細(xì)化組件3是由兩片法蘭夾住一圓管32，圓管內(nèi)部放置 第二級(jí)旋轉(zhuǎn)減壓氣泡釋放裝置37;法蘭兩端通過(guò)螺紋連接水管39和35， 法蘭用螺栓夾緊固定。
本實(shí)用新型提供的混氣裝置，結(jié)構(gòu)上主要由氣體引入組件、氣水混 合組件和氣泡減壓細(xì)化組件等組成。需要處理的原水在氣體引入部的射流 噴嘴處將空氣或氧氣引入水中；通過(guò)氣水混合部使氣水均勻混合；再經(jīng)過(guò) 二級(jí)旋轉(zhuǎn)減壓氣泡釋放裝置，使很細(xì)密的氣泡混合到原水中。以下結(jié)合附 圖，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。

圖l是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
氣體引入組件l;氣水混合組件2;氣泡減壓細(xì)化組件3;進(jìn)氣管ll; 進(jìn)氣管噴嘴12;連接管13、 39、 35;連接腔14;變徑室15;射流區(qū)16;
擴(kuò)張腔17;螺紋狀凸起21;翅片22、 36;壓帽23、 28;密封圈24、 27; 氣水混合器25;減壓氣泡釋放裝置26、 37;法蘭31、 33;圓管32;螺栓 34、 38;
圖2是本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施方式
示意圖。
水池51;進(jìn)水管52;高效污水處理混氣裝置53;水泵54;出水管
55;溶氣水56;布水管57
本實(shí)用新型提供的混氣裝置中，氣體引入組件l、氣水混合組件2和 氣泡減壓細(xì)化組件3是組合在一起，而又相互獨(dú)立的3個(gè)部分。原水經(jīng)過(guò) 水泵的加壓提升，進(jìn)入氣體引入組件l。該組件內(nèi)部連接腔14經(jīng)過(guò)變徑 室15的過(guò)渡，在射流區(qū)16處直徑變細(xì)，變徑比為5:1—3:1之間。水在
射流區(qū)流速增加，增加值與直徑變化的平方成反比，高流速區(qū)相對(duì)于大氣
為負(fù)壓。原水在擴(kuò)張腔17處減壓，在此處設(shè)置一個(gè)與大氣或氧氣瓶相通 的進(jìn)氣管11，通過(guò)進(jìn)氣管噴嘴12將空氣或氧氣吸入到原水中。
氣體引入組件l、氣水混合組件2通過(guò)連接管13連接。溶入氣體的 水在氣水混合器25內(nèi)與螺紋狀凸起21高速碰撞、攪拌，成紊流狀態(tài)，形 成含有微小氣泡的均勻氣水混合體。壓帽23和28通過(guò)密封圈24和27 將混合組件兩端密封。氣水混合組件2內(nèi)還安裝一個(gè)旋轉(zhuǎn)減壓氣泡釋放裝 置26，它是一個(gè)外徑與氣水混合組件2內(nèi)徑活動(dòng)配合的圓管段。在其內(nèi) 圓表面焊接至少兩個(gè)以上的風(fēng)扇葉片狀翅片22，翅片高度超過(guò)中心線， 兩個(gè)翅片軸向間要有一定距離，該距離要大于翅片幾何尺寸寬度一倍以 上，防止堵塞發(fā)生?；鞖馑c翅片接觸，在翅片的導(dǎo)流和旋流作用下，旋 轉(zhuǎn)減壓后改變了流體形態(tài)。旋流作用，使溶解在水中的氣泡沿直徑方向向 管壁加速運(yùn)動(dòng)，和管壁高速碰撞后使氣泡進(jìn)一步細(xì)化并使水流旋轉(zhuǎn)；翅片 的阻擋作用使水流的壓力降低約0.1 0.3Mpa，壓力降低使水中的氣泡呈 霧狀從而變得更加細(xì)密。
通過(guò)連接管39，氣水混合體進(jìn)入到減壓細(xì)化組件3中。連接管39的 一端用壓帽28與氣水混合組件2連接，另一端通過(guò)螺紋與法蘭相連。兩 片法蘭夾住一圓管32，圓管內(nèi)部放置第二級(jí)旋轉(zhuǎn)減壓氣泡釋放裝置37， 它的作用與前述氣泡釋放裝置26相同，只是翅片旋轉(zhuǎn)角度與26相反，起 到反旋減壓效果。兩片法蘭用螺栓夾緊固定。通過(guò)連接管39出來(lái)的混氣 水可以引入曝氣池、氣浮槽或水塘，有很高的含氧量和多量的細(xì)密氣泡。
本實(shí)用新型提供的高效污水處理混氣裝置，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)獨(dú)特。由于采用 經(jīng)多種結(jié)構(gòu)作用和大孔排氣，所以壓力損失小動(dòng)力消耗也小，且不容易堵
塞。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單安裝容易，同時(shí)可以省卻體積龐大的空氣壓縮和儲(chǔ)氣設(shè)備， 實(shí)用效果明顯。
具體實(shí)施方式
圖2是本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施方式
示意圖。
水泵54通過(guò)進(jìn)水管52，從水池51中吸水進(jìn)入本實(shí)用新型提供的 高效污水處理混氣裝置53。水泵出口壓力不小于0.4Mpa。經(jīng)過(guò)混氣裝 置53后的混氣水，通過(guò)出水管55與布水管57連接。布水管長(zhǎng)度視水 池長(zhǎng)度確定。布水管上距出水管由近到遠(yuǎn)，按直徑由小到大，間隔一定 距離開(kāi)一排孔，最小孔的直徑不小于5mm，避免造成堵塞。布水管57 距水池底距離不小于100mm，開(kāi)孔向下而不至于停泵期間污泥浸入布 水管內(nèi)。通過(guò)并聯(lián)方式連接多條布水管，使整個(gè)水池布水均勻。水池接 近水泵進(jìn)水口處設(shè)置一個(gè)擋水堰，其作用是不使溶氣水進(jìn)入水泵產(chǎn)生氣 蝕。加入本混氣裝置后，溶氣水56表面可以看到很細(xì)密的氣泡，水中 的溶解氧值提高了 87%。
權(quán)利要求1.一種高效污水處理混氣裝置，其特征在于，由氣體引入組件(1)、氣水混合組件(2)和氣泡減壓細(xì)化組件(3)組成；氣體引入組件(1)通過(guò)連接管(13)以及壓帽(23)的螺紋結(jié)構(gòu)，與氣水混合組件(2)連接；氣水混合組件(2)的另一端通過(guò)壓帽(28)的螺紋，以及連接管(39)、法蘭(31)，與氣泡減壓細(xì)化組件(3)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混氣裝置，其特征為氣體引入組件(1) 是一圓形管狀體，水泵打入的原水通過(guò)螺紋管道連接腔(14)、變徑室(15)，進(jìn)入射流區(qū)(16);射流區(qū)出口處設(shè)與大氣或氧氣瓶 相通的進(jìn)氣管(11)，流動(dòng)的原水在擴(kuò)張腔(17)處的負(fù)壓區(qū)，通過(guò) 進(jìn)氣管噴嘴(12)將空氣或氧氣吸入到原水中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混氣裝置，其特征為氣水混合組件(2) 是一兩端帶螺紋壓帽的圓管型裝置，壓帽(23)和(28)將連 接管(13)和(39)，通過(guò)密封圈(24)和(27)密封連接；氣水混 合組件(2)的內(nèi)部放置氣水混合器(25)和第一級(jí)旋轉(zhuǎn)減壓氣泡釋 放裝置(26)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的混氣裝置，其特征為氣水混合器(25) 是一內(nèi)表面加工成多條不連續(xù)螺紋狀凸起(21)的圓管，圓管裝入氣 水混合器(25)內(nèi)部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的混氣裝置，其特征為旋轉(zhuǎn)減壓氣泡 釋放裝置，在與氣水混合器(25)等直徑的圓管內(nèi)部，焊接兩個(gè)或兩 個(gè)以上風(fēng)扇葉片狀翅片(22)，翅片高度超過(guò)中心線。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種簡(jiǎn)便高效能連續(xù)產(chǎn)生細(xì)密氣泡的氣液混合裝置，用于污水或廢水處理以及魚塘等場(chǎng)合的曝氣系統(tǒng)中。其中包括氣體引入組件1、氣水混合組件2和氣泡減壓細(xì)化組件3等組成。需要處理的原水在氣體引入部的射流噴嘴處將空氣或氧氣引入水中；通過(guò)氣水混合部使氣水均勻混合；再經(jīng)過(guò)二級(jí)旋轉(zhuǎn)減壓氣泡釋放裝置，使很細(xì)密的氣泡混合到原水中。
文檔編號(hào)C02F7/00GK201058829SQ20062015142
公開(kāi)日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2006年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月22日
發(fā)明者超 張 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司;天津化工研究設(shè)計(jì)院