一种气体搅拌及曝气装置的制作方法

1.本实用新型涉及搅拌和/或曝气装置技术领域，具体地说，是关于一种气体搅拌及曝气装置。


背景技术：

2.搅拌机主要应用于市政、工业和城镇居民生活污水处理过程中的混合、搅拌和环流等方面，如活性污泥池、搅拌池、储泥池、均衡池等，能够有效阻止悬浮物的沉积。其搅拌机的形式有潜水搅拌机、立式搅拌机、侧向搅拌机等。
3.在较大型池体、如生化池体，内部需要装载多台潜水搅拌机，才能起到较好的效果，如大型反硝化池；另外在cstr生物反应器中，国内通常安装大型立式搅拌器以起到混合搅拌的作用，但特大型立式搅拌器在保证动平衡和电机维护方面有着严苛的要求，运行和维护成本相对较高，同时在水深较大的池体或罐体中应用也存在困难。
4.微孔曝气器和射流曝气器是污水处理领域的好氧池的常用设备，通常曝气器安装于池底，其中微孔曝气器适用于水深较浅的池体，而射流曝气器适用于水深较深的池体；由于曝气器是安装于池底，曝气时鼓风机需要的水压要大于水深，因此功耗相对较大。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的就在于解决现有污水处理的好氧池通常将曝气器安装于池底，导致鼓风机功耗较大的问题，从而提供一种改进的气体搅拌及曝气装置。
6.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种气体搅拌及曝气装置，安装于好氧池等的罐体内，包括：
8.上下均为敞口的中央套筒，通过底部的支撑架设置于罐体的底部中央；以及
9.气体释放管，固定于罐体的顶部中央，其一端通过管路连接气体压缩系统，另一端自罐体的顶部向罐体内部延伸至所述中央套筒的内部；其中：
10.所述中央套筒的外壁通过固定件进一步与罐体的内壁固定，以增强中央套筒的稳定性；
11.所述气体释放管包括释气主管、固定于释气主管外壁上的若干层支撑管件、以及设置于释气主管下部且与释气主管连通的气体释放臂。
12.优选的，所述罐体的底部采用锥形底，所述锥形底的倾角为10
°
～30
°
。
13.根据本实用新型的优选实施例，所述中央套筒的外壁上固定有若干层拉环，所述罐体的内壁上也固定有相应的拉环，采用钢丝拉绳两端分别穿设于相对应的中央套筒外壁以及罐体内壁上的相应拉环中，并通过绳夹夹紧固定，从而将中央套筒在罐体内的位置加以固定。
14.优选的，所述中央套筒的底端距离罐体底部1000～2000mm，顶部低于罐体内运行时最低液位高度的0.5米～3米。
15.根据本实用新型，所述中央套筒的轴心与所述罐体的中心轴线重合。
16.优选的，所述中央套筒的直径与所述罐体的直径之比为1:8～1:10，且中央套筒的直径为1.2米～4米。
17.根据本实用新型的优选实施例，所述气体释放管采用盲法兰通过螺栓连接的方式固定于所述罐体的顶部，且所述盲法兰的顶部开设有安全排气阀。
18.根据本实用新型，所述气体释放管的轴心与所述中央套筒的轴心重合。
19.根据本实用新型的优选实施例，所述支撑管件为封闭结构，其近端与释气主管连接固定，且与释气主管不连通，远端采用圆形帽头的构型，且距离中央套筒的内壁10～20mm。
20.优选的，所述支撑管件共设置三层，沿所述释气主管的长度方向均匀分布，每一层的支撑管件数量为4个，且每一层的4个支撑管件按90
°
的间隔均匀分布。
21.优选的，所述气体释放臂共有6个，在所述释气主管下部的外壁的同一高度上按60
°
的间隔均匀分布。
22.根据本实用新型的优选实施例，所述气体释放臂与释气主管在竖直方向上呈现一定的夹角，所述夹角为70
°
～85
°
。
23.进一步的，所述气体释放臂在两侧对称均匀开设有气孔，气孔相互间的间距为40mm～60mm，且气体释放臂的远端为敞口。
24.优选的，所述气体释放臂的长度与所述中央套筒的内径之比为1:3～1:4。
25.根据本实用新型的优选实施例，所述气体释放管的气体释放臂位于所述中央套筒中的深度与所述中央套筒的长度的比值为1:3～1:2。
26.本实用新型的气体搅拌及曝气装置还包括位于所述罐体底部的出料管，所述出料管通过固定支架固定于罐体的锥形底面上，其入口端伸至所述中央套筒的下端开口处，出口端则伸至罐体外侧。
27.进一步的，所述出料管的入口端采用斜口设计，开口朝下，且斜口与罐体的中心轴线垂直。
28.优选的，所述入口端的斜口距离罐体的底部200mm～500mm。
29.本实用新型的气体搅拌及曝气装置和方法具有以下有益效果：
30.本实用新型的气体搅拌及曝气装置和方法，利用气体搅拌的原理可以将气体释放管安装于中央套筒中心，进而形成一种曝气环流，给好氧池曝气；由于气体释放位置会高于池体底部，因此可以减少鼓风机的压力，降低能耗；而且，通过不断的环流和空气中氧气融于液体中，给好氧池的微生物供氧，从而在节能方面显示出明显的优势。
附图说明
31.图1为本实用新型的气体搅拌及曝气装置的整体示意图。
32.图2为中央套筒的示意图。
33.图3为图2中a部分的放大示意图。
34.图4为气体释放管的示意图。
35.图5为释气主管设置气体释放臂的俯视图。
36.图6为气体释放臂开设气孔的示意图。
37.图中：
38.10-罐体；20-中央套筒；21-支撑架；22-拉环；23-钢丝拉绳；24-绳夹；30-气体释放管；31-释气主管；32-支撑管件；33-气体释放臂；34-气孔；40-出料管；41-固定支架；42-出料管入口端；43-出料管出口端。
具体实施方式
39.下面结合附图，以具体实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。应理解，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的范围。
40.如图1所示，本实用新型的气体搅拌及曝气装置安装于罐体10内，包括：
41.上下均为敞口的中央套筒20，通过底部的支撑架21设置于罐体10的底部中央；以及
42.气体释放管30，固定于罐体10的顶部中央，其一端通过管路连接气体压缩系统，另一端自罐体10的顶部向罐体10内部延伸至所述中央套筒20的内部；其中：
43.所述中央套筒20的外壁通过固定件23进一步与罐体10的内壁固定，以增强中央套筒20的稳定性；
44.结合图4所示，所述气体释放管30包括释气主管31、固定于释气主管31外壁上的若干层支撑管件32、以及设置于释气主管31下部且与释气主管31连通的气体释放臂33。
45.本实施例中，所述罐体10的底部采用锥形底，优选的，所述锥形底的倾角为10
°
～30
°
。
46.结合图2和图3所示，本实施例中，所述中央套筒20的外壁上固定有若干层拉环22，可以通过例如焊接固定，所述罐体10的内壁上也固定有相应的拉环22，采用钢丝拉绳23两端分别穿设于相对应的中央套筒20外壁以及罐体10内壁上的相应拉环22中，并通过绳夹24夹紧固定，从而将中央套筒20在罐体10内的位置加以固定。容易理解，所述拉环22的层数以及每一层拉环22的具体数量，可以根据中央套筒20的实际长度以及外径而加以确定，并不局限于特定的数量。
47.进一步的，所述中央套筒20的底部由于是通过支撑架21设置于所述罐体10的底部，因此底部与罐体10的底部不接触，从而为流体从中央套筒20的底部流入提供了通道；优选的，所述中央套筒20的底端距离罐体10底部1000～2000mm；所述支撑架21的数量为3～6个，优选为4个。
48.优选的，所述中央套筒20的轴心与所述罐体10的中心轴线重合。并且，所述中央套筒20的顶部需低于罐体10内运行时最低液位高度的0.5米～3米。
49.进一步的，所述中央套筒20的直径与所述罐体10的直径之比为1:8～1:10，且中央套筒20的直径不小于1.2米，且不宜大于4米。
50.本实施例中，所述气体释放管30采用盲法兰通过螺栓连接的方式固定于所述罐体10的顶部，且所述盲法兰的顶部开设有安全排气阀(图中未示出)；另外，所述气体释放管30的轴心与所述中央套筒20的轴心重合。
51.进一步的，所述支撑管件32为封闭结构，其近端与释气主管31连接固定，例如通过焊接等，且与释气主管31不连通，远端优选采用圆形帽头的构型，且距离中央套筒20的内壁
10～20mm；每一层支撑管件32的数量为3～6个，优选为4个，每一层的4个支撑管件32按90
°
的间隔均匀分布。
52.支撑管件32的设置，使得释气主管31在中央套筒20内的位置偏移会导致支撑管件32的远端碰触中央套筒20的内壁而受限，从而保持释气主管31始终位于中央套筒20的中心位置。
53.所述支撑管件32的层数优选为2～4层，沿所述释气主管31的长度方向均匀分布，图4所示的支撑管件32设置有三层，然而，本领域的技术人员容易理解，具体设置的层数可以根据释放主管31的实际长度而作出调整，这是显而易见的。
54.如图5所示，本实施例中，所述气体释放臂33共有6个，均采用dn40不锈钢管制作，在所述释气主管31下部的外壁的同一高度上按60
°
的间隔均匀分布。进一步的，所述气体释放臂33与释气主管31在竖直方向上呈现一定的夹角，优选的，所述夹角为70
°
～85
°
。
55.进一步的，如图6所示，所述气体释放臂33在两侧对称均匀开设有气孔34，气孔34相互间的间距为40mm～60mm，且气体释放臂33的远端为敞口。
56.进一步的，所述气体释放臂33的长度与所述中央套筒20的内径之比为1:3～1:4。
57.所述气体释放管30的气体释放臂33位于所述中央套筒20中的深度与所述中央套筒20的长度的比值优选为1:3～1:2。
58.回到图1，本实施例的气体搅拌及曝气装置还包括位于所述罐体10底部的出料管40。具体的，所述出料管40通过固定支架41固定于罐体10的锥形底面上，其入口端42伸至所述中央套筒20的下端开口处，出口端43则伸至罐体10外侧。
59.优选的，所述出料管40的入口端42采用斜口设计，开口朝下，且斜口与罐体10的中心轴线垂直。进一步的，所述入口端42的斜口距离罐体10的底部200mm～500mm。
60.本实施例的气体搅拌及曝气装置的工作原理如下：
61.来自气体压缩系统的气体(如空气、氮气等)通过管路输送至气体释放管30，由气体释放臂33的气孔34释放到中央套筒20内，与中央套筒20内的液体混合；中央套筒20内的液体由于空气的混入，气液混合物的密度降低，造成中央套气体释放臂33上方和下方形成密度差，导致罐内液体不断向中央套管内流动，由此在罐体10内引起持续的环流：中央套筒20内液体向上流动，中央套筒20外液体向下流动，从而达到搅拌的效果。当罐体10为好氧池时，通入的气体为空气，以使空气中的氧气同时为罐内微生物的好氧反应提供必要的氧气；当罐体10为反硝化池时，通入的气体则为氮气，仅利用气体形成的环流起到搅拌作用。
62.本实用新型的气体搅拌及曝气装置，利用气体搅拌的原理可以将气体释放管安装于中央套筒中心，进而形成一种曝气环流，给好氧池曝气；由于气体释放位置会高于池体底部，因此可以减少鼓风机的压力，降低能耗；而且，通过不断的环流和空气中氧气融于液体中，给好氧池的微生物供氧，从而在节能方面显示出明显的优势。