專利名稱：微納米曝氣器的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于污水處理、氣浮等的曝氣設備，特別涉及充氧曝氣裝置，屬于污水 處理技術領域。
背景技術：
目前，在污水處理領域中常用的曝氣裝置有以下兩種一是鼓風曝氣器，由加壓設 備、擴散裝置和管道系統組成，加壓設備一般采用回轉式鼓風機，也有采用離心式鼓風機。 為了凈化空氣，其進氣管上常裝設空氣過濾器，在寒冷地區，還常在進氣管前設空氣預熱 器。擴散裝置一般有小氣泡擴散裝置，例如擴散板、擴散管或擴散盤等；中氣泡擴散裝置， 例如穿孔管；大氣泡擴散裝置，例如豎管曝氣等。在污水處理中，為了提高水中溶解氧，一 般采用微孔曝氣裝置，即在擴散板、擴散管或擴散盤上包裹著微孔合成橡膠膜片，膜片上開 有150-200mm的同心圓布置的5000個自閉式孔眼。這種曝氣裝置普遍存在的不足之處是 曝氣頭易堵塞，造成氣流短路，供氧不均勻，氧利用率降低(一般在10%以下)，維修時需將 池子內污水抽干，造成修理時間長，維修成本高等不足。二是射流曝氣器，包括吸入口、水噴 嘴、混合管、擴散管和微管等，將污水和活性污泥混合液送入水噴嘴，在射流的行程中形成 一定真空，形成氣、液、固三相混合液，進入擴散管中形成一定的壓力射流從布水器斜向噴 出，對水體起到攪拌和充氧的作用。射流曝氣器較之傳統鼓風曝氣，動力效率和氧利用率有 所提高，氣泡攪動和混合液比較均勻，但射流曝氣器的結構復雜，吸氣量小，氣泡質量差，動 力效率低，影響水處理成本，而且經射流器噴出的氣水混合物由于沒有霧化，微氣泡在上升 過程中，在水壓下若干個拼合在一起形成大氣泡，很快浮出水面，造成能源浪費。
發明內容
本發明的目的是為克服現有技術的不足，提供了一種適用于污水處理中提高氧利 用率的微納米曝氣器，該微納米曝氣器能使氣水均勻混合后產生霧狀液體噴出，并能長時 間滯留在水體中，保持水體中溶解氧在相當一段時間內維持在較高水平。本發明采用的技術方案是包括一個外形呈圓柱體的金屬外套，金屬外套的正中 側壁上設有一個氣水混合室，氣水混合室與金屬外套之間連通一個擴散管，氣水混合室入 口端處設有一個氣水噴嘴，氣水混合室的側部開有一個壓縮空氣入口 ；在金屬外套中心同 軸設置一個兩端為噴射出口的微孔塑料圓管，微孔塑料圓管與金屬外套之間緊密配合設置 聚四氟乙烯塑料片，微孔塑料圓管側壁上布滿有微孔，該微孔的孔徑為1 3μπι，微孔塑料 圓管外壁上包裹有多層蜂窩狀帶孔的聚四氟乙烯塑料片，每層所述聚四氟乙烯塑料片上的 微孔互相錯開設置。本發明較之傳統微孔曝氣和射流曝氣具有如下有益效果1、從噴射出口中噴射出來的液體呈霧狀，氣泡直徑為納米級，與霧化的水汽在水 體中一起上升，與水體接觸面積大，停留時間長，傳質速率系數大，溶解氧高，在氧分子浮出 水面時，不會形成大氣泡而造成不必要的能耗浪費。
2、無需大面積供氣，一套曝氣系統只需附有四個本發明微納米曝氣器，均勻分布 在與壓縮管所連接的兩條支管的四端，從一端噴射出來的氣水混合霧狀體長度可達1 2m，兩端噴射出口射出來的氣水混合霧狀體長度可達2 4m，所以一套微納米曝氣器服務 面積直徑可達2 4m，這樣就避免了要布置太多曝氣頭所帶來的麻煩，長時間使用不會發 生阻塞、氣流短路、溶解氧降低和維修操作不便等現象。3、本發明吸氣方式有別于普通射流曝氣，無喉管和擴散管，在水泵高速旋轉下氣 流直接進入泵腔被打碎成小氣泡，經壓縮管直接進入微納米曝氣器被霧化。
圖1是本發明的結構示意圖。圖中1.氣水噴嘴；2.壓縮空氣入口 ；3.氣水混合室；4.擴散管；5.金屬外套； 6.聚四氟乙烯塑料片；7.噴射出口 ；8.微孔塑料圓管。
具體實施例方式如圖1，本發明由氣水噴嘴1、壓縮空氣入口 2、氣水混合室3、擴散管4、金屬外套 5、聚四氟乙烯塑料片6、噴射出口 7、微孔塑料圓管8組成。其中，金屬外套5的外形呈圓柱 體，微孔塑料圓管8是一種空心塑料管，在微孔塑料圓管8與金屬外套5之間緊密配合安裝 聚四氟乙烯塑料片6。在金屬外套5的正中側壁上設一個氣水混合室3，氣水混合室3與金 屬外套5之間連通一個擴散管4，擴散管4連通金屬外套5。在氣水混合室3入口端安裝一 個氣水噴嘴1，氣水噴嘴1連接外部的氣水混合泵。氣水混合室3的側部開有一個壓縮空氣 入口 2。在金屬外套5的中心位置同軸設置一個兩端為噴射出口 7的微孔塑料圓管8，兩端 的兩個噴射出口 7的出口直徑之和應小于擴散管4的氣水混合液入口直徑。微孔塑料圓管 8的側壁上布滿了微孔，該微孔的孔徑為1 3μπι，在微孔塑料圓管8上包裹著多層蜂窩狀 帶孔的聚四氟乙烯塑料片6，每層聚四氟乙烯塑料片6上的微孔互相錯開設置。本發明在工作時，啟動連接氣水噴嘴1的氣水混合泵，空氣在泵腔中打碎成小氣 泡，與水充分混合進入氣水混合室3，同時，壓縮空氣經壓縮管道射流，通過壓縮空氣入口 2 也進入氣水混合室3，氣體與水流的相互作用使流體形成脈沖表面波并導致水流破裂成滴 狀液體，液滴以高速沖撞壓縮空氣，將它粉碎成微小氣泡，充分混合后從氣水混合室3和擴 散管4進入高速旋轉的金屬外套5，聚四氟乙烯塑料片6連同微孔塑料圓管8也高速旋轉， 由于每層聚四氟乙烯塑料片6上的微孔互相錯開設置，使氣水混合液在撞擊過程中能做切 割運動，被霧化，這樣，氣泡經過不斷切割后從微孔塑料圓管8兩端的噴射出口 7射出，氣水 呈霧狀，在水體中緩慢上升，霧化后的氣水混合液比表面積大，在水體中停留時間較長，水 體溶解氧保持在一定水平長時間不會下降，氧利用率增高，達到35%以上，且全程阻力損失 小于 0. 015MPa。
權利要求
1.一種微納米曝氣器，包括一個外形呈圓柱體的金屬外套(5)，其特征是金屬外套 (5)的正中側壁上是一個氣水混合室(3)，氣水混合室(3)與金屬外套(5)之間連通一個擴 散管(4)，氣水混合室(3)入口端處設有一個氣水噴嘴(1)，氣水混合室(3)的側部開有一 個壓縮空氣入口(2)；在金屬外套(5)的中心同軸設置一個兩端為噴射出口(7)的微孔塑 料圓管(8)，微孔塑料圓管(8)與金屬外套(5)之間緊密配合有聚四氟乙烯塑料片(6)，微 孔塑料圓管⑶側壁上布滿微孔，該微孔的孔徑為1 3 μ m，微孔塑料圓管⑶外壁上包裹 有多層蜂窩狀帶孔的聚四氟乙烯塑料片(6)，每層所述聚四氟乙烯塑料片(6)上的微孔互 相錯開設置。
2.根據權利要求1所述的微納米曝氣器，其特征是微孔塑料圓管(8)兩端的兩個噴 射出口(7)的出口直徑之和小于擴散管(4)的氣水混合液入口直徑。
全文摘要
本發明公開一種用于污水處理、氣浮等的微納米曝氣器，金屬外套正中側壁上設有一個氣水混合室，氣水混合室與金屬外套之間連通一個擴散管，氣水混合室入口端處設一個氣水噴嘴，氣水混合室側部開有一個壓縮空氣入口；在金屬外套的中心同軸設置一個兩端為噴射出口的微孔塑料圓管，微孔塑料圓管與金屬外套之間緊密配合聚四氟乙烯塑料片，微孔塑料圓管側壁上布滿孔徑為1～3μm的微孔，微孔塑料圓管外壁上包裹有多層蜂窩狀帶孔的聚四氟乙烯塑料片，每層聚四氟乙烯塑料片上的微孔互相錯開設置。本發明從噴射出口中噴射出來的液體呈霧狀，氣泡直徑為納米級，與霧化的水汽在水體中一起上升，與水體接觸面積大，停留時間長，傳質速率系數大，溶解氧高。
文檔編號C02F1/24GK102001719SQ20101050348
公開日2011年4月6日 申請日期2010年9月30日 優先權日2010年9月30日
發明者唐璐, 姚倩, 張鳳娥, 李定龍, 雷春生 申請人:常州大學