[發(fā)明專利]超聲波增效型潛水離心式曝氣機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310340092.3
• 申請日: 2013-08-06
• 公開（公告）號: CN103359831A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設計）人: 汪文生;杜誠
• 申請（專利權）人: 南京貝特環(huán)保通用設備制造有限公司
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 何朝旭;周海斌

技術領域

本發(fā)明涉及一種潛水曝氣機，尤其是一種超聲波增效型潛水離心式曝氣機，屬于潛水曝氣機械技術領域。

背景技術

據(jù)申請人了解，目前在污水處理領域，傳統(tǒng)的活性污泥生化處理工藝占主導地位，尤其是在市政以及大型的工業(yè)污水水處理工程中，生化處理工藝是整個工程的核心部分，而生化處理工藝的核心即為曝氣設備，通過曝氣設備使污水中保持一定的溶解氧含量且使溶解氧分布均勻，并使活性污泥中的有益微生物生存和繁殖，從而達到分解污水中COD和BOD等有害物質(zhì)的目的。

現(xiàn)階段比較常用的曝氣方式有曝氣盤/曝氣管鼓風曝氣、機械表面曝氣、潛水機械曝氣等。

曝氣盤/曝氣管鼓風曝氣方式：由鼓風機（一般為羅茨風機）提供壓縮空氣，并經(jīng)管路輸送至污水池底部的曝氣盤或曝氣管，再通過曝氣盤或曝氣管上的微孔擴散到水體中。這種方式需設置專門的鼓風機設施，占地面積大、投資高、安裝復雜，發(fā)生故障時不便維修。近10年來市政污水處理廠多采用這種方式，隨著大量工程逐步進入維修期，面臨的更換改造問題日益嚴重。

機械表面曝氣方式：通常由大功率電機帶動盤片在水面旋轉(zhuǎn)以攪動、濺起水花，達到增氧目的，但這種方式功率消耗大，效率低且機械故障多。

潛水機械曝氣方式：其工作過程是按文丘里原理或離心真空原理產(chǎn)生負壓，將空氣吸入水下，經(jīng)過混氣葉輪高速旋轉(zhuǎn)和切割，實現(xiàn)水氣混合后，在離心力帶動下擴散到水體內(nèi)，達到向水體增加氧含量的目的。現(xiàn)有潛水機械曝氣機主要有兩大類，一種為射流式，一種為離心式，這兩種形式都是由一個水下高速葉輪完成空氣的吸入和切割，在吸入空氣量和切割程度上很難同時達到最好的效果。射流式為單方向噴射，離心式為圓周方向噴射。目前由于國內(nèi)的污水處理工程逐步轉(zhuǎn)向小型化（尤其是5000t/d的污水工程），對結(jié)構(gòu)緊湊簡單、安裝維護方便的潛水機械曝氣機的需求越來越大，然而潛水機械曝氣機存在著氣泡分布不勻、水氣擴散效果不好以及氧轉(zhuǎn)移率偏低的問題。

經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，申請?zhí)?01120109965.6授權公告號CN202099103U的中國實用新型專利公開了超聲波輔助射流式曝氣機，在混氣室出口處設有超聲波振蕩器，可將氣泡震碎，增加空氣與水的接觸面積，進而增加溶氧效率。然而該改進技術方案僅適用于射流曝氣機，難以直接應用于離心曝氣機，與射流曝氣機相比，離心曝氣機通過離心葉輪混合水氣，混合效果更好。亟需研制出超聲波增效型潛水離心式曝氣機。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的首要技術問題是：克服現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種超聲波增效型潛水離心式曝氣機，可有效增強水氣混合效果，提高水體含氧量。

本發(fā)明解決首要技術問題的技術方案如下：

一種超聲波增效型潛水離心式曝氣機，包括輸出軸連有離心葉輪的潛水電機，所述離心葉輪靠近潛水電機的一側(cè)設有進水口，所述離心葉輪遠離潛水電機的另一側(cè)設有進氣管；其特征是，所述離心葉輪周向同軸套設混氣盤，所述混氣盤沿徑向設有一組一端通向離心葉輪、另一端通向外界的水氣流道，所述各水氣流道分別設有一組超聲波探頭。

該結(jié)構(gòu)在運行時，經(jīng)離心葉輪初步混合后的水氣在離心力的作用下經(jīng)水氣流道排至外界，水氣流道中的超聲波探頭發(fā)出的超聲波會將水氣中的氣泡破碎，從而有效增強水氣混合效果，提高水氣接觸面積，提供水體含氧量。

本發(fā)明要解決的第二技術問題是：如何使超聲波的破碎效果得到強化。

與此相關的改進為：在各水氣流道中，所述超聲波探頭沿混氣盤徑向分布；從靠近混氣盤軸心的超聲波探頭到遠離混氣盤軸心的超聲波探頭，所述超聲波探頭的振蕩頻率依次逐步增加。

這樣，即可使超聲波破碎效果因累積作用而得到強化。

本發(fā)明要解決的第三技術問題是：如何避免混合水氣在經(jīng)過混氣盤時損失過多的離心力，使其擴散范圍和效果得到增強。

與此相關的改進為：所述混氣盤呈環(huán)形，所述各水氣流道分別呈由混氣盤內(nèi)緣延伸至混氣盤外緣的弧線形，所述各水氣流道的弧度相同、且均朝順時針或逆時針彎曲。所述各水氣流道橫截面呈圓形，所述各水氣流道的直徑由靠近混氣盤內(nèi)緣的一端到靠近混氣盤外緣的另一端逐漸增大。

這樣，即可有效減少水氣流道對水氣的阻力，降低混合水氣的離心力損失，使其擴散范圍和效果得到增強。

本發(fā)明要解決的第四技術問題是：如何進一步減少水氣流道的阻力，提高混合水氣的噴射能力，并進一步增強其擴散范圍和效果。