微纳米曝气头_罗茨鼓风机

微纳米曝气头：微纳米曝气器的制作方法

　　专利名称：微纳米曝气器的制作方法

　　技术领域：

　　本发明涉及用于污水处理、气浮等的曝气设备，特别涉及充氧曝气装置，属于污水 处理技术领域。

　　背景技术：

　　目前，在污水处理领域中常用的曝气装置有以下两种一是鼓风曝气器，由加压设 备、扩散装置和管道系统组成，加压设备一般采用回转式鼓风机，也有采用离心式鼓风机。 为了净化空气，其进气管上常装设空气过滤器，在寒冷地区，还常在进气管前设空气预热 器。扩散装置一般有小气泡扩散装置，例如扩散板、扩散管或扩散盘等；中气泡扩散装置， 例如穿孔管；大气泡扩散装置，例如竖管曝气等。在污水处理中，为了提高水中溶解氧，一 般采用微孔曝气装置，即在扩散板、扩散管或扩散盘上包裹着微孔合成橡胶膜片，膜片上开 有150-200mm的同心圆布置的5000个自闭式孔眼。这种曝气装置普遍存在的不足之处是 曝气头易堵塞，造成气流短路，供氧不均勻，氧利用率降低(一般在10%以下)，维修时需将 池子内污水抽干，造成修理时间长，维修成本高等不足。二是射流曝气器，包括吸入口、水喷 嘴、混合管、扩散管和微管等，将污水和活性污泥混合液送入水喷嘴，在射流的行程中形成 一定真空，形成气、液、固三相混合液，进入扩散管中形成一定的压力射流从布水器斜向喷 出，对水体起到搅拌和充氧的作用。射流曝气器较之传统鼓风曝气，动力效率和氧利用率有 所提高，气泡搅动和混合液比较均勻，但射流曝气器的结构复杂，吸气量小，气泡质量差，动 力效率低，影响水处理成本，而且经射流器喷出的气水混合物由于没有雾化，微气泡在上升 过程中，在水压下若干个拼合在一起形成大气泡，很快浮出水面，造成能源浪费。

　　发明内容

　　本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种适用于污水处理中提高氧利 用率的微纳米曝气器，该微纳米曝气器能使气水均勻混合后产生雾状液体喷出，并能长时 间滞留在水体中，保持水体中溶解氧在相当一段时间内维持在较高水平。本发明采用的技术方案是包括一个外形呈圆柱体的金属外套，金属外套的正中 侧壁上设有一个气水混合室，气水混合室与金属外套之间连通一个扩散管，气水混合室入 口端处设有一个气水喷嘴，气水混合室的侧部开有一个压缩空气入口 ；在金属外套中心同 轴设置一个两端为喷射出口的微孔塑料圆管，微孔塑料圆管与金属外套之间紧密配合设置 聚四氟乙烯塑料片，微孔塑料圆管侧壁上布满有微孔，该微孔的孔径为1 3μπι，微孔塑料 圆管外壁上包裹有多层蜂窝状带孔的聚四氟乙烯塑料片，每层所述聚四氟乙烯塑料片上的 微孔互相错开设置。本发明较之传统微孔曝气和射流曝气具有如下有益效果1、从喷射出口中喷射出来的液体呈雾状，气泡直径为纳米级，与雾化的水汽在水 体中一起上升，与水体接触面积大，停留时间长，传质速率系数大，溶解氧高，在氧分子浮出 水面时，不会形成大气泡而造成不必要的能耗浪费。

　　2、无需大面积供气，一套曝气系统只需附有四个本发明微纳米曝气器，均勻分布 在与压缩管所连接的两条支管的四端，从一端喷射出来的气水混合雾状体长度可达1 2m，两端喷射出口射出来的气水混合雾状体长度可达2 4m，所以一套微纳米曝气器服务 面积直径可达2 4m，这样就避免了要布置太多曝气头所带来的麻烦，长时间使用不会发 生阻塞、气流短路、溶解氧降低和维修操作不便等现象。3、本发明吸气方式有别于普通射流曝气，无喉管和扩散管，在水泵高速旋转下气 流直接进入泵腔被打碎成小气泡，经压缩管直接进入微纳米曝气器被雾化。

　　图1是本发明的结构示意图。图中1.气水喷嘴；2.压缩空气入口 ；3.气水混合室；4.扩散管；5.金属外套； 6.聚四氟乙烯塑料片；7.喷射出口 ；8.微孔塑料圆管。

　　具体实施例方式如图1，本发明由气水喷嘴1、压缩空气入口 2、气水混合室3、扩散管4、金属外套 5、聚四氟乙烯塑料片6、喷射出口 7、微孔塑料圆管8组成。其中，金属外套5的外形呈圆柱 体，微孔塑料圆管8是一种空心塑料管，在微孔塑料圆管8与金属外套5之间紧密配合安装 聚四氟乙烯塑料片6。在金属外套5的正中侧壁上设一个气水混合室3，气水混合室3与金 属外套5之间连通一个扩散管4，扩散管4连通金属外套5。在气水混合室3入口端安装一 个气水喷嘴1，气水喷嘴1连接外部的气水混合泵。气水混合室3的侧部开有一个压缩空气 入口 2。在金属外套5的中心位置同轴设置一个两端为喷射出口 7的微孔塑料圆管8，两端 的两个喷射出口 7的出口直径之和应小于扩散管4的气水混合液入口直径。微孔塑料圆管 8的侧壁上布满了微孔，该微孔的孔径为1 3μπι，在微孔塑料圆管8上包裹着多层蜂窝状 带孔的聚四氟乙烯塑料片6，每层聚四氟乙烯塑料片6上的微孔互相错开设置。本发明在工作时，启动连接气水喷嘴1的气水混合泵，空气在泵腔中打碎成小气 泡，与水充分混合进入气水混合室3，同时，压缩空气经压缩管道射流，通过压缩空气入口 2 也进入气水混合室3，气体与水流的相互作用使流体形成脉冲表面波并导致水流破裂成滴 状液体，液滴以高速冲撞压缩空气，将它粉碎成微小气泡，充分混合后从气水混合室3和扩 散管4进入高速旋转的金属外套5，聚四氟乙烯塑料片6连同微孔塑料圆管8也高速旋转， 由于每层聚四氟乙烯塑料片6上的微孔互相错开设置，使气水混合液在撞击过程中能做切 割运动，被雾化，这样，气泡经过不断切割后从微孔塑料圆管8两端的喷射出口 7射出，气水 呈雾状，在水体中缓慢上升，雾化后的气水混合液比表面积大，在水体中停留时间较长，水 体溶解氧保持在一定水平长时间不会下降，氧利用率增高，达到35%以上，且全程阻力损失 小于 0. 015MPa。

　　权利要求

　　1.一种微纳米曝气器，包括一个外形呈圆柱体的金属外套(5)，其特征是金属外套 (5)的正中侧壁上是一个气水混合室(3)，气水混合室(3)与金属外套(5)之间连通一个扩 散管(4)，气水混合室(3)入口端处设有一个气水喷嘴(1)，气水混合室(3)的侧部开有一 个压缩空气入口(2)；在金属外套(5)的中心同轴设置一个两端为喷射出口(7)的微孔塑 料圆管(8)，微孔塑料圆管(8)与金属外套(5)之间紧密配合有聚四氟乙烯塑料片(6)，微 孔塑料圆管⑶侧壁上布满微孔，该微孔的孔径为1 3 μ m，微孔塑料圆管⑶外壁上包裹 有多层蜂窝状带孔的聚四氟乙烯塑料片(6)，每层所述聚四氟乙烯塑料片(6)上的微孔互 相错开设置。

　　2.根据权利要求1所述的微纳米曝气器，其特征是微孔塑料圆管(8)两端的两个喷 射出口(7)的出口直径之和小于扩散管(4)的气水混合液入口直径。

　　全文摘要

　　本发明公开一种用于污水处理、气浮等的微纳米曝气器，金属外套正中侧壁上设有一个气水混合室，气水混合室与金属外套之间连通一个扩散管，气水混合室入口端处设一个气水喷嘴，气水混合室侧部开有一个压缩空气入口；在金属外套的中心同轴设置一个两端为喷射出口的微孔塑料圆管，微孔塑料圆管与金属外套之间紧密配合聚四氟乙烯塑料片，微孔塑料圆管侧壁上布满孔径为1～3μm的微孔，微孔塑料圆管外壁上包裹有多层蜂窝状带孔的聚四氟乙烯塑料片，每层聚四氟乙烯塑料片上的微孔互相错开设置。本发明从喷射出口中喷射出来的液体呈雾状，气泡直径为纳米级，与雾化的水汽在水体中一起上升，与水体接触面积大，停留时间长，传质速率系数大，溶解氧高。

　　文档编号C02F1/24GKSQ

　　公开日2011年4月6日 申请日期2010年9月30日 优先权日2010年9月30日

　　发明者唐璐, 姚倩, 张凤娥, 李定龙, 雷春生 申请人:常州大学

微纳米曝气头：微纳米曝气技术在水环境治理方面的应用

　　中国是个水资源严峻短缺的国家，水环境问题极为杰出。为了满意人类社会可持续开展的需要和完成人与自然的和谐开展，受污染水体修复的研讨和实践成为当时热点问题。现在，对于日益严峻的河湖污染问题，水体曝气作为一种出资少、见效快的河湖污染管理技能被广泛选用。现在，我国一般选用的曝气设备，难以发作微纳米级的细微气泡，溶氧率低、能耗高。而微纳米气泡发作设备能够出产直径在50μm和数十纳米(nm﹚之间的细微气泡，可快速地溶解于水体中，溶氧功率大大提高。该技能作为一种新型水体曝气技能，在水环境管理中的市场前景极为宽广。2、微纳米曝气技能简介微纳米气泡发作设备主要由发作设备、微纳米曝气头及连接收件组成。经过水泵加压，由曝气头内部的曝气石高速旋转，在离心作用下，使其内部构成负压区，空气经过进气口进入负压区，在容器内部分红周边液体带和中心气体带，由高速旋转的气石出气部将空气均匀切割成直径5一30μm的微纳米气泡。因为气泡细微，不受空气在水中溶解度的影响，不受温度、压力等外部条件约束，能够在污水中长时刻逗留，具有杰出的气浮作用。1）微纳米曝气技能特性剖析水体中氧的传递是使用空气和污水中氧气的浓度梯度，使氧气由高密度的空气向低密度的污水中搬运，因而氧气浓度梯度和触摸而积决议了曝气作用。在氧气浓度梯度不变的条件下，空气与水体触摸而积是决议曝气作用好坏的关键因素。微纳米气泡技能有用处理了气泡在水体中的触摸而积问题，其原因是因为微纳米气泡的表而积能有用增大，如0.1 cm的大气泡分散成100 nm微气泡，其表而积可增大10 000倍，因而能够大大提高溶氧功率。一起，因为气泡的细微且具有杰出的气浮性，能够在污水中长时刻逗留，然后能够到达完成较好曝气作用的意图。因为微纳米气泡发作设备作业原理及所发作的气泡巨细与惯例曝气设备有很大的不同，因而该设备发作的微纳米气泡具有以下独有特色。①电离现象:气体在水中的溶解度受气压影响较大，但电解质的离子化水能够让溶入的微纳米气泡表而构成双层电离子，并跟着表而积的不断削减而急剧缩短，能够让气泡内的气体散逸得以抑制，然后大大提高了溶解度。②超声波性:微纳米气泡因为高能决裂而发作超声波，这种超声波具有较强的杀菌作用。③带电性:微纳米气泡表而带有负电荷，所以气泡间很难合为一体，在水体中能发作十分稠密而细腻的气泡，不会像惯例气泡相同会融合增大而决裂。一般微纳米气泡的表而电位为-30~-50 mV，能够吸附水体中带正电的物质。使用表而电荷对水体微粒的吸附性，能够把水体中的有机悬浮物固定而别离。因而，该技能在提高溶解氧的一起，也具有必定的水质净化作用。④停留性:微纳米气泡在水体中上升速度十分缓慢，似香烟雾在水中充满，如10μm的气泡以100μm/S的速度上升、在水体中上升lm需花3h的时刻，所以微纳米气泡会在水中逗留很长时刻。该特性也是其具有高度溶解功率的核心所在。这种停留性的发作除与气泡细微浮力削减有关外，更重要是由它的电性所致。假如选用极板进行观察，跟着电极的变换，能够看到小气泡的极性运动和z字形缓慢上升的现象。

　　详细参数请见：

微纳米曝气头：微纳米曝气机原理构造及选型---禹创环境科技

　　原标题：微纳米曝气机原理构造及选型---禹创环境科技

　　微纳米曝气机关键由微纳米曝气头、产生装置、管道构成，在其中微纳米曝气头承担在离心作用下产生负压力区，在气体工作压力的功效下使气体更高效率地进到负压力区，使气体产生直径为5～30μm的微纳米气泡，微纳米气泡的直徑小，汽液触碰总面积大。比如，100nm微气泡，可较0.一厘米的大气泡面积扩大10000倍，因而不会受到溫度、工作压力等要素限定，co2融解高效率提高，水解酸化池量获得合理提高，微纳米曝气机的氧气水解酸化池加氧工作能力是气体水解酸化池的4.7倍。

　　氧的迁移速度与气泡的尺寸、液體的流场水平及其气泡与液體的触碰時间相关，气泡粒度的尺寸可根据挑选扩散器来决策。气泡规格越小，则触碰总面积越大，将有益于容积溶氧系标值的提升 ，有益于氧的迁移。可是，气泡小不利流场，对氧的迁移也是有不好的危害，流场水平大，触碰充足，容积溶氧系标值提高，氧迁移速度也将逐步提高，气泡与液體触碰時间延长有利于氧充足迁移，另外气泡产生、升高、裂开和流场都有利于气泡液膜的升级和氧的迁移。

　　从氧使用率的角度观察，微纳米曝气机的氧使用率比拉流和水射流曝气机高于许多 ，而且服务项目总面积大许多 ，主要是因为微纳米曝气机的溶解氧工作能力较强，造成的气泡直徑较小且在水质中的触碰总面积、時间较长。

　　在河道水质整治早期，能够效仿水解酸化池机器设备的加氧工作能力、驱动力高效率、氧使用率和服务项目总面积四个主要参数来有效挑选在明确水质总面积标准下的水解酸化池机器设备总数和型号规格，考虑前期水质和淤泥溶解氧的规定。

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微纳米曝气头：微纳米曝气池的制作方法

　　微纳米曝气池的制作方法

　　【专利摘要】本实用新型公开的微纳米曝气池，包括池体(1)、进水口(2)、自吸泵(3)、压缩空气管(4)、射流器(5)、干管(6)、支管(7)、微纳米曝气头(8)和出水口(9)构成；污水在自吸泵(3)抽取下流经射流器(5)，因管路横截面积紧缩，流速增大，产生负压，吸入压缩空气管(4)中气体，在气水循环管道(9)作用下回流到气水混合室(10)，在离心作用下，气泡被粉碎成微小纳米气泡，在进入干管(6)充分混合，经过支管(7)，最后从微纳米曝气头(8)喷出。本实用新型设计合理，进水的溶解氧DO小于0.3mg/L，经微纳米曝气池，溶解氧DO提高到3.5～5mg/L，提高了氧气的利用率，充氧效率高，便于推广应用。

　　【专利说明】微纳米曝气池

　　【技术领域】

　　[0001]本实用新型涉及废水的处理装置，特别涉及微纳米曝气池。

　　【背景技术】

　　[0002]随着城市人口的增加和工农业生产的发展，工业污水和城市生活用水的排放量也在日益增加，远远超过了环境的自净能力，使得水体污染日益严重，而且几乎遍布全国各地，因此，人们也在努力的消除水污染，各种污水处理方法和工艺压也应运而生。

　　[0003]目前，采用生物曝气池对污水进行处理被广泛应用，生物曝气池将活性污泥与生物膜相结合对污水进行处理。活性污泥中含有以有机物为食的外源微生物，这种外源微生物需要提供氧气，一般是在人工环境中悬浮生长，在氧气的环境下，这种外源微生物将有机物分解，使有机物无机化，从而达到净化水体的目的。但是这种方法需要给微生物提供大量的氧气，传统的生物曝气管采用由上而下的方法供氧，使得氧气到达不了池底，而造成底部的微生物供氧不足。而采用由下而上的供氧方法虽然解决了池底部氧气不足的问题，但是含氧气泡从底部快速地上升，停留在池中的时间太短，大大减小了氧气的利用率。

　　【发明内容】

　　[0004]本实用新型的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种结构简单设计合理、大大提高了氧气的利用率，充氧效率高的微纳米曝气池。

　　[0005]本实用新型采用的技术方案是:微纳米曝气池，包括池体(I)、进水口(2)、自吸泵(3)、压缩空气管(4)、射流器(5)、干管(6)、支管(7)、微纳米曝气头(8)和出水口 (9)构成；所述自吸泵⑶与射流器(5)相连，射流器(5)中部连有一个压缩空气管(4)，出口与干管

　　[6]相连，在干管(6)下方连接支管(7)和微纳米曝气头(8)。

　　[0006]所述曝气池中的污水在自吸泵(3)抽取作用下流经射流器(5)，因管路横截面积突然紧缩，流速增大，产生负压，吸入压缩空气管(4)中气体，并充分混合，在气水循环管道(9)作用下回流到气水混合室(10)，在离心作用下做切割运动，气泡被粉碎成微小纳米气泡，在进入干管(6)充分混合，经过支管(7)，最后从微纳米曝气头(8)喷出。

　　[0007]所述的干管(6)与支管(7)相互错开喷射。

　　[0008]所述的干管(6)分布方式为前疏后密，这样有利用水流压力均匀。

　　[0009]本实用新型的应用方法在于:污水在自吸泵(3)抽取作用下流经射流器(5)，因管路横截面积突然紧缩，流速增大，产生负压，吸入压缩空气管(4)中气体，并充分混合，在气水循环管道(9)作用下回流到气水混合室(10)，在离心作用下做切割运动，气泡被粉碎成微小纳米气泡，在进入干管(6)充分混合，经过支管(7)，最后从微纳米曝气头(8)喷出。进水的溶解氧DO小于0.3mg/L,经过微纳米曝气池，溶解氧DO提高到3.5?5mg/L，大大提高了氧气的利用率，充氧效率高。

　　[0010]本实用新型的优点在于:本实用新型设计合理，使空气中的氧气与污水充分接触达到更好的充氧效果，大大提高了氧气的利用率，节约能源，降低污水处理成本，便于推广 应用。

　　【专利附图】

　　【附图说明】

　　[0011]图1为本实用新型的结构主视图；

　　[0012]其中1-池体；2_进水口 ；3_自吸泵；4_压缩空气管；5_射流器；6-干管；7-支管；8-微纳米曝气头；9-出水口。

　　[0013]图2为本实用新型的俯视图；

　　[0014]其中1-池体；2_自吸泵；3_微纳米曝气头；4-干管；5_射流器。

　　【具体实施方式】

　　[0015]下面结合结构主视图及实施案例对本实用新型作进一步的说明。

　　[0016]如图1所示，本实用新型公开的微纳米曝气池，包括池体(I)、进水口(2)、自吸泵

　　(3)、压缩空气管(4)、射流器(5)、干管(6)、支管(7)、微纳米曝气头(8)和出水口 (9)构成。污水在自吸泵(3)抽取作用下流经射流器(5)，因管路横截面积突然紧缩，流速增大，产生负压，吸入压缩空气管(4)中气体，并充分混合，在气水循环管道(9)作用下回流到气水混合室(10)，在离心作用下做切割运动，气泡被粉碎成微小纳米气泡，在进入干管(6)充分混合，经过支管(7)，最后从微纳米曝气头(8)喷出。。本实用新型设计合理，使空气中的氧气与污水充分接触达到更好的充氧效果，进水的溶解氧DO小于0.3mg/L，经过微纳米曝气池，溶解氧DO提高到3.5?5mg/L，大大提高了氧气的利用率，充氧效率高，便于推广应用。

　　【权利要求】

　　1.微纳米曝气池，其特征在于:包括池体(1)、进水口(2)、自吸泵(3)、压缩空气管(4)、射流器(5)、干管(6)、支管(7)、微纳米曝气头⑶和出水口(9)构成；所述自吸泵(3)与射流器(5)相连，射流器(5)中部连有一个压缩空气管⑷，出口与干管(6)相连，在干管(6)下方连接支管(7)和微纳米曝气头(8)。

　　2.根据权利要求1所述的微纳米曝气池，其特征在于:所述曝气池中的污水在自吸泵(3)抽取作用下流经射流器(5)，因管路横截面积突然紧缩，流速增大，产生负压，吸入压缩空气管(4)中气体，并充分混合，在气水循环管道(9)作用下回流到气水混合室(10)，在离心作用下做切割运动，气泡被粉碎成微小纳米气泡，在进入干管(6)充分混合，经过支管(7)，最后从微纳米曝气头(8)喷出。

　　3.根据权利要求1所述的微纳米曝气池，其特征在于:所述的干管(6)与支管(7)相互错开喷射。

　　4.根据权利要求3所述的微纳米曝气池，其特征在于:所述的干管(6)分布方式为前疏后密，这样有利用水流压力均匀。`

　　【文档编号】C02F3/02GKSQ

　　【公开日】2020年3月5日 申请日期:2020年8月20日 优先权日:2020年8月20日

　　【发明者】陈昌敏, 沈钜岳 申请人:常州市钜岳水务环保科技有限公司

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