專利名稱：一種立式表面曝氣機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種環(huán)保設(shè)備，主要涉及一種用生化方法處理污水的表面 曝氣機(jī)。
技術(shù)背景在城市生活污水和工業(yè)廢水治理中，用于生化處理的曝氣充氧設(shè)備是污水 處理過程中的核心設(shè)備。該設(shè)備安裝在曝氣池的表面，其工作原理是通過設(shè)備 的旋轉(zhuǎn)對(duì)池內(nèi)水體進(jìn)行充分的攪拌，使得曝氣池水液成薄幕狀拋入池面上部的 空氣層中，形成很大的氣、水接觸面，通過水、氣分子的均勻混合，將空氣中 的氧帶入曝氣池的水液中，以供給好氧微生物新陳代謝所需的氧量，快速達(dá)到生物處理的目的；同時(shí)還通過推動(dòng)水體的流動(dòng)來防止污泥沉淀。目前國(guó)內(nèi)外有 多種型式的表面曝氣機(jī)，一般分為橫軸式曝氣機(jī)和立軸式曝氣機(jī)，以常用的立軸式平板型及倒傘曝氣機(jī)為例，其結(jié)構(gòu)為由電機(jī)通過減速機(jī)帶動(dòng)立軸旋轉(zhuǎn)， 立軸通過設(shè)置在下端的葉輪轉(zhuǎn)盤與污水相接觸對(duì)水體進(jìn)行推動(dòng)與攪拌，轉(zhuǎn)盤上 的葉輪分別由多個(gè)平面葉片固定在平板形或倒錐體形的連接板上組合而成。這 些曝氣機(jī)雖然也能起到對(duì)污水的充氧、混合與推流作用，但由于配套功率小、 葉輪轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)單一等項(xiàng)因素，普遍存在著能耗高、混合效果差、充氧效率低 及推流能力小的缺點(diǎn)。鑒于目前國(guó)內(nèi)曝氣設(shè)備所需電能一般要占整個(gè)污水處理廠能耗的60~70%，曝氣機(jī)己成為環(huán)保設(shè)備中高耗能的主要因素，直接影響到污水處理廠的運(yùn)行成本和經(jīng)濟(jì)效益。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種功率大、能耗低、混合效果好、推流能力強(qiáng)、 充氧效率高的表面曝氣機(jī)。為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為該立式表面曝氣機(jī)包括電 機(jī)、與電機(jī)相連接的減速機(jī)、與減速機(jī)相連接的立軸以及設(shè)置在立軸下端的葉 輪，所述葉輪包括連接板和葉片，連接板為一圓形的平板，在連接板上沿圓周 設(shè)置有進(jìn)氣孔，在每相鄰的兩個(gè)迸氣孔之間設(shè)置有葉片，每個(gè)葉片的上端分別 固定在連接板的底面上。所述進(jìn)氣孔是沿連接板的圓周均勻設(shè)置的半圓形通孔；所述葉片為直立變徑曲面葉片，在每個(gè)葉片從上端到下端的不同截面上，所設(shè)置的曲面的曲率半 徑按照由小至大的規(guī)律排列。所述半圓形進(jìn)氣孔和間隔設(shè)置在進(jìn)氣孔之間的葉片分別為12個(gè)，每個(gè)葉片曲面上的凸面位于葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)與水流迎面相對(duì)的方向。所述立軸為空心軸，立軸的上端通過聯(lián)軸器與減速機(jī)相連接，立軸的下端 通過螺栓與葉輪上的連接板相連接，葉片的上端通過焊接固定在連接板的底面 上。由于將葉片設(shè)置為直立的變徑曲面葉片，并在連接板上沿圓周均勻設(shè)置了 半圓形的進(jìn)氣孔，使空氣很容易地通過進(jìn)氣孔負(fù)壓吸入與水混合形成氣泡，通 過直立變徑曲面葉片的切割作用，迅速提高水中的溶解氧含量，同時(shí)，直立變 徑曲面葉片對(duì)深層水有較大的提升力作用，使水池表面的水和深層水均勻的混 合，加快了污水處理的過程。另外，將立軸設(shè)置為空心軸，增加了立軸的強(qiáng)度 和剛度，將減速機(jī)與立軸通過聯(lián)軸器連接，安裝簡(jiǎn)便，保證了立軸的垂直度和 同軸度，提高了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，增加了設(shè)備的使用壽命。本實(shí)用新型的配 套功率大，能耗低、氣水混合好，拋灑水范圍大、攪拌水深、推流效果好。與其它類型的曝氣機(jī)相比，其動(dòng)力效率提高了 60%以上。比傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)刷和泵型曝氣機(jī)節(jié)電在l倍以上。
圖1為本立式表面曝氣機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為葉輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)葉片與連接板的安裝位置示意圖； 圖3為葉輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)葉片與連接板的安裝位置示意圖； 圖4為葉片的在不同高度上的變徑曲線示意圖。
具體實(shí)施方式
該立式表面曝氣機(jī)包括電機(jī)1、與電機(jī)相連接的減速機(jī)2、與減速機(jī)相連 接的立軸4以及設(shè)置在立軸下端的葉輪，所述葉輪包括連接板5和葉片6，連 接板5為一圓形的平板，在連接板5上沿圓周設(shè)置有進(jìn)氣孔7,在每相鄰的兩 個(gè)進(jìn)氣孔7之間設(shè)置有葉片6，每個(gè)葉片6的上端分別固定在連接板5的底面 上。所述進(jìn)氣孔7是沿連接板5的圓周均勻設(shè)置的半圓形通孔，其作用是使空 氣很容易地通過進(jìn)氣孔7產(chǎn)生負(fù)壓，以利于將深層水向上提升與空氣混合。所 述葉片6為直立變徑曲面葉片，在每個(gè)葉片6從上端到下端的不同截面上，所 設(shè)置的曲面的曲率半徑按照由小至大的規(guī)律排列。葉片6在不同高度上其截面 曲線的變化規(guī)律如圖4所示，圖中以葉片6位于連接板5內(nèi)圈的側(cè)邊為基準(zhǔn)點(diǎn) G， E為葉片的上端面曲線，即與連接板相連接的部位；F為葉片的下端面曲 線。隨著葉片曲面由上至下曲率半徑的不斷加大，其弦長(zhǎng)和弦高以及弦高之間 的夾角也在不斷改變。將葉片設(shè)置為直立變徑曲面葉片的作用是推流效果好，有利于提升深層水，使之與空氣均勻的混合形成氣泡，并對(duì)氣泡具有很好的切 割作用，能迅速提高水中的溶解氧含量，加快了污水處理的過程。在本實(shí)施例中，所述半圓形進(jìn)氣孔7和間隔設(shè)置在進(jìn)氣孔之間的葉片6分別為12個(gè)，每 個(gè)葉片6上下端面之間各個(gè)曲面所對(duì)應(yīng)的曲線的弦高之間的夾角13在0- 30° 的范圍內(nèi)變化。為了利于水花的分散，在葉輪的安裝中，將每個(gè)葉片曲面上的 凸面設(shè)置在位于葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)與水流迎面相對(duì)的方向，如圖2為葉輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 時(shí)葉片與連接板的安裝位置；圖3為葉輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)葉片與連接板的安裝位 置。為了減輕重量并提高立軸的強(qiáng)度和剛度，在本實(shí)施例中，將立軸4設(shè)置為 空心軸，并將立軸4的上端通過聯(lián)軸器3與減速機(jī)2相連接，以提高設(shè)備運(yùn)行 的穩(wěn)定性。立軸4的下端通過螺栓與葉輪上的連接板5相連接，葉片6的上端 通過焊接固定在連接板5的底面上。除此之外，也可根據(jù)對(duì)污水處理的具體要求，結(jié)合曝氣機(jī)功率的大小、葉 片長(zhǎng)度及寬度的不同，而將夾角J3的變化范圍設(shè)置為小于或大于30。。還可將 半圓形進(jìn)氣孔7和間隔設(shè)置在進(jìn)氣孔之間的葉片6分別設(shè)置為少于或多于12 個(gè)， 一般可在8-16片之間變化。其工作原理如下曝氣機(jī)安裝在曝氣池的表面，葉輪連接板以下的葉片淹 沒入水中，上下調(diào)節(jié)范圍一般為土60mm。啟動(dòng)電機(jī)后，通過減速機(jī)和立軸帶 動(dòng)葉輪、葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，從而攪動(dòng)水池的水流一起旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，形成向四周擴(kuò)散的水 幕，空氣通過帶半圓形的進(jìn)氣孔負(fù)壓吸入和水混合形成氣泡，通過直立變徑曲 面葉片的切割作用，將大的氣泡切割成小氣泡，迅速擴(kuò)散于水中，提高水中的 溶解氧含量，另有旋轉(zhuǎn)形成的水幕在下落過程中，將空氣大量的裹入水中，進(jìn) 一步提高水中溶解氧的含量。通過水、氣分子的均勻混合，將空氣中的氧帶入 曝氣池的水液中，以供給好氧微生物新陳代謝所需的氧量，達(dá)到對(duì)污水進(jìn)行快 速生物處理的目的。本實(shí)用新型的拋灑水花直徑范圍可為葉輪直徑的6.5倍，攪拌深度高達(dá)葉 片高度的10.5倍，推流的底部流速大于0.3m/s。與傳統(tǒng)的曝氣機(jī)相比，其動(dòng)力 效率提高了60%以上，節(jié)電在l倍以上。
權(quán)利要求1、一種立式表面曝氣機(jī)，包括電機(jī)、與電機(jī)相連接的減速機(jī)、與減速機(jī)相連接的立軸以及設(shè)置在立軸下端的葉輪，其特征在于所述葉輪包括連接板和葉片，連接板為一圓形的平板，在連接板上沿圓周設(shè)置有進(jìn)氣孔，在每相鄰的兩個(gè)進(jìn)氣孔之間設(shè)置有葉片，每個(gè)葉片的上端分別固定在連接板的底面上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式表面曝氣機(jī)，其特征在于所述進(jìn)氣孔是沿 連接板的圓周均勻設(shè)置的半圓形通孔；所述葉片為直立變徑曲面葉片，在每個(gè) 葉片從上端到下端的不同截面上，所設(shè)置的曲面的曲率半徑按照由小至大的規(guī) 律排列。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的立式表面曝氣機(jī)，其特征在于所述半圓形進(jìn)氣孔和間隔設(shè)置在進(jìn)氣孔之間的葉片分別為12個(gè)，每個(gè)葉片曲面上的凸面位于葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)與水流迎面相對(duì)的方向。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的立式表面曝氣機(jī)，其特征在于所述立軸為空心軸，立軸的上端通過聯(lián)軸器與減速機(jī)相連接，立軸的下端通過螺栓與葉輪上的 連接板相連接，葉片的上端通過焊接固定在連接板的底面上。
專利摘要本立式表面曝氣機(jī)是廢水治理中對(duì)污水進(jìn)行生化處理的曝氣充氧設(shè)備，由電機(jī)、減速機(jī)、空心立軸以及葉輪組成，在葉輪的連接板上設(shè)置有進(jìn)氣孔和直立變徑曲面葉片。本曝氣機(jī)的配套功率大，能耗低、氣水混合好，拋灑水花直徑范圍可為葉輪直徑的6.5倍，攪拌深度高達(dá)葉片高度的10.5倍，推流的底部流速大于0.3m/s。與其它類型的曝氣機(jī)相比，其動(dòng)力效率提高了60％以上，比傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)刷和泵型曝氣機(jī)節(jié)電在1倍以上。本曝氣機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，成本低廉，性價(jià)比好，是一種新型、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的環(huán)保設(shè)備。
文檔編號(hào)C02F3/14GK201144178SQ200720187680
公開日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者李國(guó)安, 李立金, 楊允鑫, 謝林靜 申請(qǐng)人:商城縣開源環(huán)保設(shè)備有限公司