一种动态旋流曝气器的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理设备领域，尤其涉及一种动态旋流曝气器。


背景技术：

2.曝气是废水需氧生物处理的中间工艺，指的是通过向水中充气或机械搅动等方法增加水与空气的接触面积，从而增强空气中的氧气向液体中转移的过程。曝气的目的是获得足够的溶解氧，此外，曝气还有防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物及溶解氧接触的作用，从而保证池内微生物在有充分溶解氧的条件下，对污水中有机物进行氧化分解。
3.好氧工艺中，曝气是必不可少的工艺环节，该环节主要依靠曝气设备提供氧气或气体，曝气效果的好坏将直接影响污水处理的出水指标。另外，曝气系统的耗电量约占整个污水处理厂总耗电量的40％-60％，所以，曝气系统的效率也是决定污水处理厂能耗指标高低的关键因素。因此，曝气器对出水指标和能耗高低具有重要影响。


技术实现要素：

4.鉴于此，本实用新型实施例提供了一种动态旋流曝气器，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。
5.本实用新型的技术方案如下：
6.所述动态旋流曝气器包括旋混筒体和布置在所述旋混筒体两端的进气支管，所述旋混筒体内设有旋转导流盘、第一气泡发生器、第二气泡发生器和伞状切割器；其中，所述旋混筒体包括轴向筒体和中间向上凸起的背部；所述旋转导流盘位于轴向筒体内部的两侧位置并分别靠近两个所述进气支管的进气口，这两个所述旋转导流盘的旋流方向相反；所述第一气泡发生器位于两个所述旋转导流盘之间，并沿轴向筒体的轴向布置；所述第二气泡发生器位于所述第一气泡发生器的上方，并与所述第一气泡发生器垂直布置；所述伞状切割器位于所述第二气泡发生器的上方，并位于所述背部的顶部，所述背部的顶部为出气口。
7.在一些实施例中，所述旋转导流盘用于第一次切割气体，所述第一气泡发生器用于第二次切割气体，所述第二气泡发生器用于第三次切割气体，所述伞状切割器用于第四次切割气体。
8.在一些实施例中，所述第一气泡发生器包括多个串接的气泡发生单元，各气泡发生单元沿轴向筒体的轴线布置。
9.在一些实施例中，所述第二气泡发生器包括一个或两个以上的串接的气泡发生单元。
10.在一些实施例中，所述动态旋流曝气器的进气支管连接在总管上，各进气支管或总管上设有阀门。
11.在一些实施例中，所述旋混筒体的背部的直径大于背部的长度。
12.在一些实施例中，所述旋混筒体的背部的直径与背部的长度的比值为1.3。
13.在一些实施例中，所述旋混筒体的长度为60-100mm。
14.在一些实施例中，所述动态旋流曝气器与池体的底部的距离为100-200mm。优选地，所述动态旋流曝气器与池体的底部的距离为150mm。
15.根据本实用新型实施例的动态旋流曝气器，可增强曝气系统的曝气效果、提高氧的转移系数和利用率和降低能耗。
16.本实用新型的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本实用新型的实践而获知。本实用新型的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
17.本领域技术人员将会理解的是，能够用本实用新型实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本实用新型能够实现的上述和其他目的。
附图说明
18.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本实用新型的原理。为了便于示出和描述本实用新型的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本实用新型实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：
19.图1为本实用新型一实施例中的动态旋流曝气器的结构示意图。
20.附图标记：
21.1、总管；2、进气支管；3、旋混筒体；31、轴向筒体；32、背部；4、旋转导流盘；5、第一气泡发生器；6、第二气泡发生器；7、伞状切割器
具体实施方式
22.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
23.在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。
24.应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
25.在此，还需要说明的是，如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。
26.在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。
27.本实用新型提供了一种动态旋流曝气器，以增强曝气系统的曝气效果、提高氧的转移系数和利用率并降低能耗。
28.如图1所示，在一些实施例中，所述动态旋流曝气器包括旋混筒体3和布置在所述旋混筒体3两端的进气支管2，所述旋混筒体3内设有旋转导流盘4、第一气泡发生器5、第二气泡发生器6和伞状切割器7。
29.其中，所述旋混筒体3包括轴向筒体31和中间向上凸起的背部32；所述旋转导流盘 4位于轴向筒体31内部的两侧位置并分别靠近两个所述进气支管2的进气口，这两个所述旋转导流盘4的旋流方向相反；所述第一气泡发生器5位于两个所述旋转导流盘4之间，并沿轴向筒体31的轴向布置；所述第二气泡发生器6位于所述第一气泡发生器5的上方，并与所述第一气泡发生器5垂直布置；所述伞状切割器7位于所述第二气泡发生器6的上方，并位于所述背部32的顶部，所述背部32的顶部为出气口。
30.在一些实施例中，所述旋转导流盘4用于第一次切割气体，所述第一气泡发生器5 用于第二次切割气体，所述第二气泡发生器6用于第三次切割气体，所述伞状切割器7 用于第四次切割气体。
31.空气由曝气器两端的进气支管2分别进入曝气器，内部会产生负压，生化池内的泥水在负压作用下由两端进入，两端的气液泥在旋转导流盘4的作用下形成正旋和反旋导流，正旋导流为顺时针方向，反旋导流为逆时针方向，两个不同方向旋流在气泡发生器相遇，经过第一气泡发生器5进行气泡的二次切割，在旋混筒内形成一个瞬间连续局部反应的强化旋流区，极大的增加了气液的传递速度和气流的传质面积，提高了“氧利用率”。
32.由旋转导流盘4和第一气泡发生器5作用所产生的大量气泡，到达中部的第二气泡发生器6进行气液混流集中收集和第三次切割，后送至顶部的伞状切割器7将气泡进行第四次切割、碰撞，形成均匀密布的气泡带动周围混合液一同上升，空气的比表面积很大，使得气液剧烈混合，提高了生化池或气浮池的处理能力，保证处理水质达标。
33.传统的旋流曝气器相对传统的鼓风曝气器，具有能耗低、使用寿命长，无堵塞的优点，但是也存在着氧的利用率较低的缺陷，本实用新型的内部采用旋流结构，将传统的旋流曝气器进行升级，采用两端进气，多次切割的结构。由于旋流曝气器气体释放的口径相对较大，两端进气可以更大程度减少气体阻力，降低风机负荷，鼓风机电耗相对于传统的旋流曝气器可提高10％，相对于管式曝气器可提高30％。
34.气泡经4次切割后进入出气口，使大气泡变成微小气泡，两端进气使得气流在旋转导流盘4内碰撞并高速旋转，气泡由此被切割成更加微小的气泡但是由于正反强旋流作用后具有较高的角速度，形成射流作用，微小气泡由于射流作用在水中射程较远，并带动生化池底部的泥向上混合，使曝气池内的水气泥进行了强烈的搅拌、紊动、混合，不会存在污泥沉积。
35.该动态旋流曝气器运行时，空气经4次切割后由布气管道均匀地进入水体当中，在水中可产生直径≤2mm的微小的、均匀的气泡且产生的气泡面积较大，每只曝气器的吐气量可达到0.8m3/min，氧的利用率要比传统的旋流曝气器提高10％-20％，能耗可以降低约 30％。
36.本实用新型的新型曝气器的曝气面积较大，气泡小而致密，水体搅动大，曝气均匀，是一种高效的水处理曝气器，该曝气器能提高曝气系统的曝气效果、提高氧的转移系数和利用率，同时可降低能耗、延长使用寿命。
37.在一些实施例中，所述第一气泡发生器5包括多个串接的气泡发生单元，各气泡发
生单元沿轴向筒体31的轴线布置。进一步地，所述第二气泡发生器6包括一个或两个以上的串接的气泡发生单元。
38.在一些实施例中，所述动态旋流曝气器的进气支管2连接在总管1上，各进气支管2 或总管1上设有阀门。
39.曝气器在安装时，在每根旋混筒体3上采用两头进气，具体的可以根据空气流速而定每进气分管要从岸上的总管1分离出来，并单独安装一只阀门，靠近池壁弯至池内。所述动态旋流曝气器与池体的底部的距离为100-200mm。曝气器最好的效果是距离底部 150mm安装，本实用新型曝气器可以在排空水的情况下进行落地安装，也可在无法排水的情况下采用模块整体吊装或悬臂安装，安装和维护简单。
40.安装完毕即进水试曝，曝气要求基本均匀。重新运转时应打开每组的排水阀，利用气压排出管内积水，然后调节气量至常用曝气状态。
41.本实用新型的曝气器只有一个大口径的出气口，并且污泥在短暂的时间内瞬间流入，不会造成堵塞现象。优选地，所述旋混筒体3的背部32的直径大于背部32的长度。进一步优选地，所述旋混筒体3的背部32的直径与背部32的长度的比值为1.3。在一实施例中，所述旋混筒体3的长度为60-100mm。如图1所示，其中a为旋混筒体3的轴向筒体 31的直径，b为背部32的直径，c为背部32的长度，d为轴向筒体31的长度，例如，d/a＝5，旋混筒体3的轴向筒体31的直径可为12-20mm；旋混筒体3的背部32的开口直径较大，其与背部32的长度的比值b/c＝1.3。该曝气器不存在堵塞问题，使用寿命长、可保证15 年内不用更换。该曝气器不需要排水作业，不存在污泥堆积，节约人工和成本。
42.本实用新型实施例的动态旋流曝气器的充氧能力高，将传统的鼓风曝气器的充氧能力高和旋流曝气器的使用寿命长，维护简单的优势相结合，克服了其他现行的曝气器易堵塞，气流阻力大、能耗高的缺点；在同样运行负荷的情况下，曝气量可以大大减少，且布气均匀，能形成均匀缓和的搅拌状态，有利于污泥的沉降，对后续的二沉池的澄清和污泥脱水也是非常有利。
43.本实用新型中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。
44.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。