申請(qǐng)日2014.10.24

　　公開(公告)日2015.02.04

　　IPC分類號(hào)C02F7/00

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種污水處理用微孔曝氣器，它包括曝氣器膜片、整流布?xì)獍搴椭�撐底�?所述整流布?xì)獍骞潭ㄓ谒�述支撐底座上，且與所述支撐底座之間形成一密閉腔室;所述整流布?xì)獍宓耐獗谏腺N附所述曝氣器膜片，所述曝氣器膜片上設(shè)有若干曝氣孔;所述整流布?xì)獍迳显O(shè)有若干條氣流道，所述氣流道與所述密閉腔室和所述曝氣孔相連通;所述支撐底座的底部設(shè)有一進(jìn)氣口。所述整流布?xì)獍鍨槲⒐靶危�向曝氣方向凸�?沿曝氣方向，所述整流布?xì)獍宓耐队懊娉书L(zhǎng)方形。所述曝氣器膜片的材質(zhì)為聚氨酯。所述曝氣器膜片上相鄰兩排所述曝氣孔之間為交錯(cuò)設(shè)置。本發(fā)明微孔曝氣器有效曝氣面積大且均勻、充氧能力強(qiáng)、氧利用率高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安裝維護(hù)簡(jiǎn)便且材質(zhì)性能好。

 
　　權(quán)利要求書

　　1.一種污水處理用微孔曝氣器，其特征在于：它包括曝氣器膜片、整流布?xì)獍?和支撐底座;

　　所述整流布?xì)獍骞潭ㄓ谒�述支撐底座上，且與所述支撐底座之間形成一密閉腔 室;

　　所述整流布?xì)獍宓耐獗谏腺N附所述曝氣器膜片，所述曝氣器膜片上設(shè)有若干曝氣 孔;

　　所述整流布?xì)獍迳显O(shè)有若干條氣流道，所述氣流道的兩端分別與所述密閉腔室和 所述曝氣孔相連通;

　　所述支撐底座的底部設(shè)有一進(jìn)氣口。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔曝氣器，其特征在于：所述整流布?xì)獍宓膬?nèi)壁上 設(shè)有一凹槽，所述凹槽與所述氣流道的一端口相連通。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微孔曝氣器，其特征在于：所述氣流道以所述凹槽為 中心呈輻射狀分布。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的微孔曝氣器，其特征在于：所述進(jìn)氣口處連接一 通氣管。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的微孔曝氣器，其特征在于：所述整流布?xì)獍?為微拱形，向曝氣方向凸起;

　　沿曝氣方向，所述整流布?xì)獍宓耐队懊娉书L(zhǎng)方形。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微孔曝氣器，其特征在于：沿長(zhǎng)度方向，所述整流布 氣板由若干個(gè)圓心角為10～30度的弧線組成。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的微孔曝氣器，其特征在于：所述整流布?xì)獍?和所述曝氣器膜片的有效長(zhǎng)寬比均為5：1～10：1。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的微孔曝氣器，其特征在于：所述曝氣器膜片 的材質(zhì)為聚氨酯;

　　所述曝氣器膜片的厚度為0.5～1.0mm。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的微孔曝氣器，其特征在于：所述曝氣器膜片 上設(shè)有若干排所述曝氣孔，且為平行排列;

　　相鄰兩排所述曝氣孔之間為交錯(cuò)設(shè)置;

　　所述曝氣孔的孔徑為100～300μm。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求4-9中任一項(xiàng)所述的微孔曝氣器，其特征在于：所述支撐底座 周邊設(shè)有卡槽和螺紋接口，所述曝氣器膜片和所述整流布?xì)獍骞潭ㄔ谒�述卡槽�?nèi);

　　所述進(jìn)氣口處設(shè)有一螺紋接口，所述螺紋接口與所述通氣管連接。

　　說(shuō)明書

　　一種污水處理用微孔曝氣器

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種污水處理用微孔曝氣器，屬于污水處理領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　污水處理廠45-75%的能耗是用于曝氣，并且運(yùn)行維護(hù)成本高。所以，提高曝氣器 的充氧性能及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不僅有利于節(jié)能降耗，還會(huì)保證整個(gè)曝氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。 所以需要對(duì)微孔曝氣器的結(jié)構(gòu)、功能進(jìn)行優(yōu)化，甚至創(chuàng)新。

　　微孔曝氣器是污水處理中鼓風(fēng)曝氣充氧的核心設(shè)備。現(xiàn)在，污水處理廠廣泛使用 的微孔曝氣器形狀一般為管式、圓盤式、板式;材質(zhì)主要是陶瓷、塑料、三元乙丙橡 膠(EPDM);目前還未見(jiàn)有材質(zhì)為聚氨酯橡膠、形狀為微拱形板式的微孔曝氣器。曝 氣器的產(chǎn)生的氣泡大小由孔徑和孔間距決定，直接影響曝氣的氧轉(zhuǎn)移效率(SOTE)。 一般來(lái)說(shuō)，產(chǎn)生的氣泡越小，氣液接觸面積越大，越有利于氧傳質(zhì);但氣泡小，微孔 曝氣器的阻力損失同時(shí)增大;合理的孔間距不僅可以避免氣泡的并聚，還可以降低曝 氣阻力，進(jìn)而提高氧轉(zhuǎn)移效率(SOTE)。曝氣器有效曝氣膜面積越大，曝氣膜通量越 大，越利于氧傳質(zhì)。另外，曝氣器應(yīng)該構(gòu)造科學(xué)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，曝氣膜應(yīng)耐污染、抗腐 蝕，這樣才利于曝氣系統(tǒng)的長(zhǎng)期、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。而現(xiàn)在管式及圓盤式微孔曝氣器 出氣面積低、部分曝氣面積浪費(fèi)，運(yùn)行過(guò)程中容易產(chǎn)生壓差，導(dǎo)致氣流分布不均勻， 氧轉(zhuǎn)移效率低。板式微孔曝氣器阻力損失較大，氣液攪拌能力差。剛玉陶瓷材質(zhì)易碎、 易堵塞、不易清洗。三元乙丙(EPDM)橡膠抗生物污染、耐油性能差，高壓高通氣 量運(yùn)行下容易撕裂。現(xiàn)有橡膠膜微孔曝氣器材質(zhì)理化性能較低，沒(méi)有根據(jù)不同工藝和 工況進(jìn)行優(yōu)化、改造，而且制作工藝也較為粗糙，導(dǎo)致曝氣器穩(wěn)定性、布?xì)饩鶆蛐浴?孔徑及孔間距均一性較差。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是提供一種污水處理用微孔曝氣器，該微孔曝氣器形狀、結(jié)構(gòu)科學(xué) 合理，材質(zhì)性能好。有效曝氣面積大且均勻、充氧能力強(qiáng)、氧利用率高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、 安裝維護(hù)簡(jiǎn)便。

　　本發(fā)明提供的污水處理用微孔曝氣器，它包括曝氣器膜片、整流布?xì)獍搴椭�撐�?座;

　　所述整流布?xì)獍骞潭ㄓ谒�述支撐底座上，且與所述支撐底座之間形成一密閉腔 室;

　　所述整流布?xì)獍宓耐獗谏腺N附所述曝氣器膜片，所述曝氣器膜片上設(shè)有若干曝氣 孔;

　　所述整流布?xì)獍迳显O(shè)有若干條氣流道，所述氣流道的兩端分別與所述密閉腔室和 所述曝氣孔相連通;

　　所述支撐底座的底部設(shè)有一進(jìn)氣口。

　　上述微孔曝氣器在使用時(shí)，外來(lái)氣體從所述進(jìn)氣口進(jìn)入所述密閉腔室內(nèi)，沿著所 述氣流道從所述曝氣器膜片上的所述曝氣孔排出，在污水中形成氣泡實(shí)現(xiàn)曝氣。

　　上述微孔曝氣器中，所述整流布?xì)獍宓膬?nèi)壁上設(shè)有一凹槽，所述凹槽與所述氣流 道的一端口相連通，即所述凹槽的一端口設(shè)于所述凹槽的側(cè)壁上，所述凹槽把若干條 所述氣流道的氣體入口端匯集成一個(gè)入口端，外來(lái)氣體進(jìn)入所述密閉腔室后通過(guò)所述 凹槽流入至各條所述氣流道中，進(jìn)而起到緩沖氣壓和曝氣均勻的作用，降低高通量運(yùn) 行對(duì)曝氣器頂部的沖擊作用。

　　上述微孔曝氣器中，所述氣流道以所述凹槽為中心呈輻射狀分布。

　　上述微孔曝氣器中，所述進(jìn)氣口處連接一通氣管，可通過(guò)下述兩種方式實(shí)現(xiàn)曝氣：

　　1)所述通氣管的另一端與所述凹槽連通，外來(lái)氣體從所述通氣管直接沿著所述氣 流道從所述曝氣孔排出;

　　2)所述通氣管的另一端為游離端，外來(lái)氣體從所述通氣管擴(kuò)散到所述密閉腔室 內(nèi)，進(jìn)一步，凹槽內(nèi)儲(chǔ)存的氣體沿著所述氣流道從所述曝氣孔排出，此原理與未設(shè)置 所述通氣管時(shí)的原理相同，所述通氣管的設(shè)置可方便與空氣管道連接。

　　上述微孔曝氣器中，所述整流布?xì)獍鍨槲⒐靶危�向曝氣方向凸�?沿曝氣方向， 所述整流布?xì)獍宓耐队懊娉书L(zhǎng)方形，即微拱形板式結(jié)構(gòu)，結(jié)合了現(xiàn)有技術(shù)中管式、板 式、圓盤式曝氣器的形狀、結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，有效曝氣面積大，攪拌混合能力強(qiáng)且氣泡不 容易發(fā)生聚并。

　　上述微孔曝氣器中，由于所述整流曝氣器與所述支撐底座是密封的，沿長(zhǎng)度方向， 所述整流布?xì)獍寤∶嫠鶎?duì)應(yīng)的圓心角變化范圍為10～30度，且所述整流布?xì)獍宓淖罡?點(diǎn)處的弧線的圓心角可為20度～30度。

　　上述微孔曝氣器中，所述整流布?xì)獍搴退�述曝氣器膜片的有效長(zhǎng)寬比均為5： 1～10：1，所述曝氣器膜片的有效長(zhǎng)度具體為1000mm，有效寬度具體可為200mm， 較大的長(zhǎng)寬比有利于降低曝氣阻力，避免所述曝氣器膜片的局部變形。

　　上述微孔曝氣器中，所述曝氣器膜片的材質(zhì)為聚氨酯，全稱為聚氨基甲酸酯，英 文名為polyurethane，所屬曝氣器膜片具體可由聚氨酯橡膠經(jīng)過(guò)裁剪后得到，其理化性 能好，具有耐酸堿、耐油、抗生物污染，強(qiáng)度高、抗撕裂能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn);

　　所述曝氣器膜片的厚度為0.5～1.0mm，常規(guī)三元乙丙橡膠膜片的厚度為 1.8～3.8mm，采用聚氨酯橡膠膜曝氣阻力大大降低，曝氣過(guò)程中阻力損失降低，提高 了曝氣效率，有利于節(jié)能降耗。

　　上述微孔曝氣器中，所述曝氣器膜片上設(shè)有若干曝氣孔，所述曝氣孔具體可布滿 所述曝氣器膜片;

　　所述曝氣器膜片上設(shè)有若干排所述曝氣孔，且為平行排列;

　　相鄰兩排所述曝氣孔之間為交錯(cuò)設(shè)置，可有效降低曝氣阻力，同等條件下還可增 加聚氨酯膜抗拉強(qiáng)度，具體可通過(guò)根據(jù)預(yù)設(shè)機(jī)床電腦程序和圓形針模具可對(duì)聚氨酯橡 膠膜片機(jī)械打孔;

　　所述曝氣孔的孔徑為100～300μm，可產(chǎn)生大小為0.8～1.5mm的氣泡，常規(guī)橡膠膜 微孔曝氣器產(chǎn)生的氣泡大小為1.0～3.0mm，本發(fā)明曝氣器產(chǎn)生的氣泡小，增大了比表 面積，氧利用率提高，充氧性能顯著提高，孔間距大小設(shè)置合理，可防止氣泡并聚現(xiàn) 象的發(fā)生，提高氧轉(zhuǎn)移效率。

　　上述微孔曝氣器中，所述支撐底座周邊設(shè)有卡槽和螺紋接口，所述曝氣器膜片和 所述整流布?xì)獍骞潭ㄔ谒�述卡槽�?nèi)，同時(shí)采用外框壓制鎖固的結(jié)構(gòu)形式，避免高壓高 氣量條件下，橡膠模沖離支撐底座。

　　所述進(jìn)氣口處設(shè)有一螺紋接口，所述螺紋接口與所述通氣管連接，具體可通過(guò)所 述螺紋接口將本發(fā)明微孔曝氣器與空氣管道連接，為本發(fā)明曝氣器提供氣源。

　　本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　(1)本發(fā)明微孔曝氣器的孔徑及孔間距合理、均勻，可以有效優(yōu)化產(chǎn)生氣泡尺 寸、減少氣泡并聚現(xiàn)象;可以提高氧利用率、有效降低曝氣阻力。

　　(2)本發(fā)明微孔曝氣器采用微拱形板式構(gòu)造，增強(qiáng)了微孔曝氣器耐負(fù)荷沖擊力 和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性;使有效曝氣面積達(dá)到最大化，減小了氣泡并聚，提高了氧利用率，降 低了阻力損失。

　　(3)本發(fā)明微孔曝氣器中曝氣器膜片的材質(zhì)為聚氨酯，可以降低現(xiàn)有技術(shù)中橡 膠膜的厚度，可抗生物污染、耐酸堿、耐油，強(qiáng)度高、拉伸能力強(qiáng)。同時(shí)，可有效防 止微生物富集，從而防止污泥堵塞曝氣孔，不僅提高曝氣器的使用壽命，還增強(qiáng)曝氣 系統(tǒng)的穩(wěn)定性。