[發明專利]強磁渦旋式超微細氣泡發生腔及其曝氣裝置

有效

• 申請號: 201410428726.5
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN104163511A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 章永泰
• 申請（專利權）人: 上海佛欣流域環境治理有限公司
• 主分類號: C02F7/00
• 分類號: C02F7/00;B01F13/10;B01F3/04
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

技術領域

本發明涉及的是一種水處理技術領域的裝置，具體是一種磁場強度在14500GS以上的N5釹鐵硼強磁性材料且輸出氣泡體積在10μm以下的氣泡發生腔及其曝氣裝置。

背景技術

傳統的氣泡發生器是在外力作用下，通過葉輪的高速旋轉對氣體和液體進行強力混合攪拌，將氣體破碎成小氣泡。傳統的氣泡發生器產生的氣泡過大，同時耗能很大，此外由于氣泡過大，在液體中停留時間過短而影響氣體的溶解。因此增氧效果差，電能消耗高。

目前的微氣泡發生器多是由激光在氣泡發生器的表面開出無數細密的小孔，利用高壓泵產生高壓空氣透過小孔產生微氣泡釋放到水體中形成溶解氧。此類裝置要消耗很大的電能，且停機后水中的細小顆粒物容易堵塞微氣孔造成系統癱瘓。高濃度的溶氧水對水泵等配件氣蝕嚴重，由于水泵泵水的同時還要擔任壓氣的任務，所以泵水量大大低于其正常工作狀態下的水量；泵體內氣泡的存在也容易引起葉輪的抖動易損壞葉片。

經過對現有技術的檢索發現，中國專利文獻號CN102531265A公開(公告)日2012.07.04，公開了一種利用帶電離子的微氣泡磁化水凈化湖水的處理系統屬環境保護裝置的技術領域。結構包括微氣泡磁化水制作器7、臭氧發生器10、電離子發生器11、添加劑液箱5、直流電源6；微氣泡磁化水制作器7由外殼和圓盤轉子29構成，外殼內和圓環狀中板21裝有圓筒長方型桿18、端面長方型桿28和定子永磁鐵17；圓盤轉子29裝有側面長方型桿19、撥水桿20和轉子永磁鐵32。但是該技術的缺陷在于，把空氣中的氧先轉化這臭氧這從本質上來說并沒有增氧氧原子的數量，同時這種作法有造成環境污染的潛在風險；此外，由于氧氣在水中的溶解度在同等溫度下是與壓強成正比的，該裝置并未提及給容器加壓的裝置，也就是說其對污水的處理過程是在常壓下，那么不難算出其對水體溶解氧的提高是很有限的；第三，該技術要用到空氣壓縮機、臭氧發生器、水泵、電離子發生器等諸多用電設施，能耗高，系統操作與維護難度高，且臭氧發生器與電離子發生器都是高壓設備對操作人員有較大安全隱患不易安裝在潮濕易發生觸電事故的水處理備上；第四，該微氣泡技術的流水通路是M型，雖然增加了水和氣體的停留時間，但是因為是M型，對氣水混合物的阻力大，導致動力消耗大；最后，由于該技術沒有給出自動控制裝置，需要人力操作。

綜上所述，現階段急需一種能夠滿足工業需要的微細氣泡發生裝置。

發明內容

本發明針對現有技術存在的氣泡大，停留時間短，能耗高，結構復雜，氣蝕嚴重，易堵塞的弊端，提出一種強磁渦旋式超微細氣泡發生腔及其曝氣裝置，本裝置結構緊湊、占地面積小、能耗低、氧利用率高、低氣蝕、無堵塞等特點，適用于水中增氧領域，可替代傳統的溶氣罐，適合污水處理、水產養殖等水體充氧曝氣或氣浮分離法等水處理技術。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種強磁渦旋式超微細氣泡發生腔，罐體和依次設置于其內部的強磁渦旋管、強磁螺旋葉片以及若干對強磁磁鋼組，其中：強磁渦旋管位于罐體的內部前端，強磁螺旋葉片位于罐體的內部后端，強磁磁鋼組分別設置于強磁渦旋管內和強磁螺旋葉片的外緣。

所述的強磁渦旋管的剖面為矩形結構，其整體為渦旋狀方管結構，所述強磁磁鋼組固定設置于渦旋狀方管結構的內壁頂部和底部。

所述的強磁渦旋管上的強磁磁鋼組是由多塊N極磁鋼組和S極磁鋼組組成，該釹鐵硼磁鋼上設有若干固定孔，通過該固定孔實現與強磁渦旋管的固定連接，該釹鐵硼磁鋼的外表面設有環氧樹脂層。

所述的強磁螺旋葉片為等半徑等螺距的連續螺旋狀結構，所述的強磁磁鋼組固定設置于葉片的外緣。

所述的強磁渦旋管的兩端分別設有進水口和出水口，在進、出水口上分別設有進水壓力傳感器和出水壓力傳感器。

本發明涉及一種曝氣裝置，包括：上述強磁渦旋式超微細氣泡發生腔、文丘理管、控制器以及分別與之電連接的帶有流量調節閥的氧氣氣源和自吸式水泵，其中：文丘理管的輸入端分別與氧氣氣源和自吸式水泵相連，文丘理管的輸出端與強磁渦旋式超微細氣泡發生腔的入水口相連。

所述的強磁渦旋式超微細氣泡發生腔的出水口設有與控制器相連的釋放頭，該強磁渦旋式超微細氣泡發生腔的進水壓力傳感器和出水壓力傳感器分別與控制器相連；控制器的控制輸出線分別與釋放頭的控制輸出線和氧氣流量調節閥的控制輸出線相連實現閉環控制。

所述的閉環控制通過進、出水壓力傳感器采集獲得的數據計算得到最佳閥門開度，并對氧氣流量調節閥和可控釋放頭的開度進行調節控制；使得強磁渦旋式超微細氣泡發生腔的工作壓力穩定。