一种用于推流曝气的高效充氧装置的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理设备技术领域，尤其是涉及一种用于推流曝气的高效充氧装置。


背景技术：

2.曝气指将空气中的氧强制向液体中转移的过程，其目的是获得足够的溶解氧，此外，曝气还有防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物及溶解氧接触的目的，从而保证池内微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中有机物的氧化分解作用。
3.曝气器是给水体曝气充氧的必备设备，按使用方法可分为表面曝气器和水下曝气器；水下曝气器主要有微孔曝气器、射流曝气器以及推流曝气器；微孔曝气器主要有：悬挂式链式曝气器、膜片式微孔曝气器、旋切式曝气器、管式曝气器、盘式曝气器、微孔陶瓷曝气器、软管式曝气器等。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种用于推流曝气的高效充氧装置。
5.为解决上述的技术问题，本实用新型提供的技术方案为：
6.一种用于推流曝气的高效充氧装置，所述高效充氧装置包括电动机、电机座、联轴器、传动轴、套管、水润滑轴承、用于推流与搅拌的叶轮、用于旋转剪切粉碎气泡的剪切叶片；
7.所述电动机安装设置在所述电机座上，所述电动机的输出轴通过所述联轴器与所述传动轴的顶端传动连接；
8.所述水润滑轴承设置在所述套管的底端管口处，所述水润滑轴承位于所述套管中，且所述水润滑轴承套设在所述传动轴上，以用于所述套管通过所述水润滑轴承实现对所述传动轴的转动支承；
9.所述传动轴插入所述套管中，所述套管的顶端固定设置在所述电机座上，所述套管的管壁上设置有用于向所述套管中进气的第一进气口，所述第一进气口用于与风机的出风口连通，位于所述套管中的传动轴是空心管式结构，所述传动轴中的空腔形成进气通道，所述传动轴上设置有用于向所述进气通道中进气的进气孔，所述套管的顶端管口与所述电机座的外表面密封焊接，且所述套管的底端管口与所述传动轴之间的缝隙由所述水润滑轴承密封，所述传动轴的底端敞口，以用于使得空气从第一进气口进入所述套管中然后从所述进气孔进入所述传动轴中的进气通道中，所述进气通道中的空气从所述传动轴的底端敞口排出至水中；
10.所述叶轮套设在所述传动轴的底部上，以用于所述传动轴带动所述叶轮旋转；
11.所述剪切叶片设置在所述传动轴的底部上，所述剪切叶片位于所述叶轮的下方，所述叶轮与剪切叶片均位于所述套管之外，以用于所述传动轴带动所述剪切叶片旋转剪切粉碎气泡。
12.优选的，所述高效充氧装置还包括导流管，所述导流管的顶端管口与所述套管的底端管口密封焊接，所述导流管上设置有用于向所述导流管中进水的进水口，所述导流管上设置有用于向所述导流管中进空气的第二进气口，所述导流管上的进水口与第二进气口均高于所述叶轮。
13.优选的，所述传动轴的底端敞口上设置有用于改变空气喷出方向的变向帽，所述变向帽为一端敞口且另一端封闭的管状结构，所述变向帽的内径大于所述传动轴的外径，所述传动轴的底端插入所述变向帽中，所述传动轴的位于所述变向帽中的管壁上设置有用于出气的出气孔，所述传动轴的底端与所述变向帽的底壁的内表面焊接连接。
14.本技术取得了如下的有益的技术效果：
15.1).本技术中，传动轴带动所述叶轮旋转使得该高效充氧装置具有推流功能与搅拌功能，叶轮旋转推流使水体流动起来，避免了水体中的活性污泥沉淀出现厌氧的情况，叶轮旋转搅拌使水体中活性污泥中的微生物保持最佳的状态，防止活性污泥出现沉淀。
16.2).本技术提供的高效充氧装置具有曝气功能：风机的出风口排出的空气从第一进气口进入所述套管中，然后所述套管中的空气从所述进气孔进入所述传动轴中的进气通道中，然后所述进气通道中的空气从所述传动轴的底端敞口排出至水中，当空气进入水中后被高速旋转的剪切叶片剪切、粉碎成极细微气泡注入水体中，旋转的剪切叶片将大气泡剪切粉碎成微气泡，使空气中的氧溶解于水中，形成第一次溶氧；
17.高速旋转的螺旋式的叶轮对水体形成强有力的推流，使得携带氧分子的水和微小气泡向池底喷射、扩散，从而带动污泥上升，而此时缓缓上升的气泡在上升过程中逐渐被水溶解，微小气泡在水中停留时间大大延长，使氧进一步被水吸收，形成二次溶氧；通过两次溶氧，大大提高了污水中的含氧量，从而提高了微生物处理污水的能力。
18.3).目前市面上的推流式曝气机，在水下部分大多是采用滚动轴承实现旋转，利用骨架油封或o型圈的形式进行密封，设备在长时间运行过程中，水下部分容易出现密封不严的情况，一旦密封部分失去作用，那将会导致旋转部件出现故障，致使设备无法正常运行。而本技术使用水润滑轴承实现支承旋转与密封，由于水润滑轴承使用水进行润滑，不用像其他轴承那样经常加润滑油维护保养，从而使得该水润滑轴承磨损小，基本上免维护保养，使用寿命长，支承旋转与密封功能更好，不易造成密封失效。
19.4).由于本技术提供的高效充氧装置与水接触的部分选用的是不锈钢材质，所以该高效充氧装置的应用范围广泛，适用于造纸、化工、市政、印染、化纤、制药等污水处理。
20.5).本技术提供的高效充氧装置具有安装拆卸便捷、噪音低、故障率小、节能等优点。
21.综上，本技术提供的高效充氧装置实现了污水的充分混合及推流，同时通过两次溶氧，大大提高了污水中的含氧量，从而提高了微生物处理污水的能力。
附图说明
22.图1为本实用新型的实施例提供的一种用于推流曝气的高效充氧装置的结构示意图(图1为局部剖视结构示意图，有剖面线的地方即进行了剖切，没有剖面线的地方即没有进行剖切；图1仅是对结构进行示意说明的结构示意图)；
23.图2为本实用新型的另一实施例提供的一种用于推流曝气的高效充氧装置的结构
示意图(图2为局部剖视结构示意图，有剖面线的地方即进行了剖切，没有剖面线的地方即没有进行剖切；图2仅是对结构进行示意说明的结构示意图)；
24.图中：1电动机，2电机座，3联轴器，4传动轴，401进气孔，402进气通道，403出气孔，5套管，501第一进气口，6水润滑轴承，7叶轮，8剪切叶片；
25.9导流管，901进水口，902第二进气口；
26.10变向帽。
具体实施方式
27.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“轴向”、“径向”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.参照图1-2，图中：电动机1，电机座2，联轴器3，传动轴4，进气孔401，进气通道402，出气孔403，套管5，第一进气口501，水润滑轴承6，叶轮7，剪切叶片8；导流管9，进水口901，第二进气口902；变向帽10。
30.本技术提供了一种用于推流曝气的高效充氧装置，所述高效充氧装置包括电动机1、电机座2、联轴器3、传动轴4、套管5、水润滑轴承6、用于推流与搅拌的叶轮7、用于旋转剪切粉碎气泡的剪切叶片8；
31.所述电动机1安装设置在所述电机座2上，所述电动机1的输出轴通过所述联轴器3与所述传动轴4的顶端传动连接；
32.所述水润滑轴承6设置在所述套管5的底端管口处，所述水润滑轴承6位于所述套管5中，且所述水润滑轴承6套设在所述传动轴4上，以用于所述套管5通过所述水润滑轴承6实现对所述传动轴4的转动支承；
33.所述传动轴4插入所述套管5中，所述套管5的顶端固定设置在所述电机座2上，所述套管5的管壁上设置有用于向所述套管5中进气的第一进气口501，所述第一进气口501用于与风机的出风口连通，位于所述套管5中的传动轴4是空心管式结构，所述传动轴4中的空腔形成进气通道402，所述传动轴4上设置有用于向所述进气通道402中进气的进气孔401，所述套管5的顶端管口与所述电机座2的外表面密封焊接，且所述套管5的底端管口与所述传动轴4之间的缝隙由所述水润滑轴承6密封，所述传动轴4的底端敞口，以用于使得空气从第一进气口501进入所述套管5中然后从所述进气孔401进入所述传动轴4中的进气通道402中，所述进气通道402中的空气从所述传动轴4的底端敞口排出至水中；
34.所述叶轮7套设在所述传动轴4的底部上，以用于所述传动轴4带动所述叶轮7旋转；
35.所述剪切叶片8设置在所述传动轴4的底部上，所述剪切叶片8位于所述叶轮7的下方，所述叶轮7与剪切叶片8均位于所述套管5之外，以用于所述传动轴4带动所述剪切叶片8旋转剪切粉碎气泡。
36.本技术取得了如下的有益的技术效果：
37.1).本技术中，传动轴4带动所述叶轮7旋转使得该高效充氧装置具有推流功能与搅拌功能，叶轮7旋转推流使水体流动起来，避免了水体中的活性污泥沉淀出现厌氧的情况，叶轮7旋转搅拌使水体中活性污泥中的微生物保持最佳的状态，防止活性污泥出现沉淀。
38.2).本技术提供的高效充氧装置具有曝气功能：风机的出风口排出的空气从第一进气口501进入所述套管5中，然后所述套管5中的空气从所述进气孔401进入所述传动轴4中的进气通道402中，然后所述进气通道402中的空气从所述传动轴4的底端敞口排出至水中，当空气进入水中后被高速旋转的剪切叶片8剪切、粉碎成极细微气泡注入水体中，旋转的剪切叶片8将大气泡剪切粉碎成微气泡，使空气中的氧溶解于水中，形成第一次溶氧；
39.高速旋转的螺旋式的叶轮7对水体形成强有力的推流，使得携带氧分子的水和微小气泡向池底喷射、扩散，从而带动污泥上升，而此时缓缓上升的气泡在上升过程中逐渐被水溶解，微小气泡在水中停留时间大大延长，使氧进一步被水吸收，形成二次溶氧；通过两次溶氧，大大提高了污水中的含氧量，从而提高了微生物处理污水的能力。
40.3).目前市面上的推流式曝气机，在水下部分大多是采用滚动轴承实现旋转，利用骨架油封或o型圈的形式进行密封，设备在长时间运行过程中，水下部分容易出现密封不严的情况，一旦密封部分失去作用，那将会导致旋转部件出现故障，致使设备无法正常运行。而本技术使用水润滑轴承6实现支承旋转与密封，由于水润滑轴承6使用水进行润滑，不用像其他轴承那样经常加润滑油维护保养，从而使得该水润滑轴承6磨损小，基本上免维护保养，使用寿命长，支承旋转与密封功能更好，不易造成密封失效。
41.4).由于本技术提供的高效充氧装置与水接触的部分选用的是不锈钢材质，所以该高效充氧装置的应用范围广泛，适用于造纸、化工、市政、印染、化纤、制药等污水处理。
42.5).本技术提供的高效充氧装置具有安装拆卸便捷、噪音低、故障率小、节能等优点。
43.综上，本技术提供的高效充氧装置实现了污水的充分混合及推流，同时通过两次溶氧，大大提高了污水中的含氧量，从而提高了微生物处理污水的能力。
44.在本技术的一个实施例中，所述高效充氧装置还包括导流管9，所述导流管9的顶端管口与所述套管5的底端管口密封焊接，所述导流管9上设置有用于向所述导流管9中进水的进水口901，所述导流管9上设置有用于向所述导流管9中进空气的第二进气口902，所述导流管9上的进水口901与第二进气口902均高于所述叶轮7；
45.此处设置导流管9，导流管9具有向下导流的功能，导流管9将水一直向下导流直至池底以剧烈搅动池底，水流将池底的沉淀物再次扬起，呈悬浮状态，促进溶解氧、活性污泥与污水互相混合、充分接触，使活性污泥反应得以正常进行，提高了活性污泥反应的效果与效率；
46.现有技术中空气从传动轴4的底端敞口喷出后，喷出的空气向四周水体中快速地大面积扩散，因为气泡都向周围水体快速地大面积扩散了造成旋转的剪切叶片8剪切不到
气泡，为此，此处导流管9提供了一个相对封闭的空间，导流管9将剪切叶片8包裹在内，导流管9阻挡了喷出的空气向四周水体中的大面积扩散，导流管9将喷出的空气限制在导流管9内的有限空间内，由于剪切叶片8和气泡都在导流管9中，使得剪切叶片8与气泡会有更多的接触机会、接触面积以及接触时间等等，从而提高了剪切叶片8剪切粉碎气泡的效果与效率，促进氧气溶于水中；
47.此处在导流管9上设置进水口901，叶轮7、导流管9以及进水口901的配合能够实现水的内循环，由叶轮7提供内循环的动力，池中的水从进水口901进入导流管9中然后向下流动然后经过叶轮7，旋转的叶轮7产生推力推动水继续向下流动，最后水从导流管9的底端管口流回池中，如此循环流动实现了池中水的内循环，内循环提高了池中的传质，内循环促进了溶解氧、活性污泥与污水互相混合、充分接触，提高了活性污泥反应的效果与效率；
48.此处，在导流管9上设置第二进气口，空气从第二进气口进入导流管9中，水从进水口901进入导流管9中，空气与水在导流管9中混合后向下流动经过旋转的叶轮7，旋转的叶轮7会对空气与水的混合物进行强烈的搅拌，从而促进了空气中的氧气溶解于水中，提高了污水中的溶解氧含量，即合理充分利用了叶轮7的旋转动能促进了氧气溶解于水中。
49.现有技术中空气从传动轴4的底端敞口排出至水中，但是该空气是喷到位于剪切叶片8下方的水体中了，气泡要上浮一小段距离才能与剪切叶片8发生接触，气泡会边上浮边向周围水体中扩散，导致最终能被剪切叶片8剪切粉碎的气泡的数量是比较少的；
50.为此，在本技术的一个实施例中，所述传动轴4的底端敞口上设置有用于改变空气喷出方向的变向帽10，所述变向帽10为一端敞口且另一端封闭的管状结构，所述变向帽10的内径大于所述传动轴4的外径，所述传动轴4的底端插入所述变向帽10中，所述传动轴4的位于所述变向帽10中的管壁上设置有用于出气的出气孔403，所述传动轴4的底端与所述变向帽10的底壁的内表面焊接连接；
51.此处，传动轴4中的进气通道中的空气从出气孔流出进入变向帽中，由于受到变向帽的结构的限制，变向帽中的空气向上喷出；
52.传动轴4向下喷出的空气经过变向帽10后改成为向上喷出，改变方向后的空气向上直接吹向剪切叶片8，使得剪切叶片8能够剪切破碎绝大部分的气泡，从而促进了空气中的氧气溶解于水中，提高了污水中的溶解氧含量；
53.且叶轮7是向下推流使水向下流动，此处空气是向上喷出，水与空气相向而行发生撞击，利用水与空气自身所具有的动能使得二者强烈自搅拌混合，从而促进了空气中的氧气溶解于水中，提高了污水中的溶解氧含量。
54.本实用新型未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。
55.以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。