一种产生强化微气泡的曝气头、曝气设备以及曝气方法技术

本发明专利技术提供了一种产生强化微气泡的曝气头，该曝气头包括用于进入外部气体的曝气分管、用于进入气溶水的气水分管、曝气膜片、内层微气泡产生腔、外层曝气腔以及调节机构；内层微气泡产生腔，用于接收来自所述气水分管的气溶水并将所述气溶水通过气溶释气法产生微气泡，所述微气泡通过所述曝气膜片排出；外层曝气腔，用于接收来自曝气分管的气体并将所述气体通过所述曝气膜片排出；所述调节机构，用于调节从所述外层曝气腔流通至所述内层微气泡产生腔的气体的量。本发明专利技术通过将溶气释气与直接曝气相结合，能够产生足够量的微气泡，解决了目前溶气释气过程曝气量小、直接曝气产生气泡产生大的导致气泡传质差、溶解氧效果差的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种产生强化微气泡的曝气头、曝气设备以及曝气方法


[0001]本专利技术涉及废水处理领域，具体涉及一种产生强化微气泡的曝气头、曝气设备以及曝气方法。

技术介绍

[0002]生物法具有环境友好，去除效率高，对难降解的污染物去除能力强的优点，目前常被用于生活污水、各类工业污水处理中。生物法包括好氧法、厌氧法和生物酶法等，其中，好氧法因具有处理效率高、限制少、应用广泛的优点被应用于各类水体的处理。好氧法的核心是曝气，通过曝气提高废水中的溶解氧含量，进而提高水中微生物的活性，提供分解有机物的条件。曝气过程还可以起到扰动作用，从而使有机物、微生物以及溶解氧充分混合，以便提高去除效率。现有的传统曝气设备一般通过单一的直接鼓气的方式曝气，通过控制孔径大小和鼓风机功率来控制曝气量大小及气泡大小，长时间曝气容易造成部分曝气孔堵塞，污染物在管内部沉积，使得曝气量不均匀且产生的气泡较大，进而导致传质效率低、溶解氧含量低，曝气过程能耗高、效率低，去除效果较差等问题，长时间使用后曝气设备容易老化堵塞，设备使用成本较高。
[0003]相较于鼓风曝气产生的普通气泡，通过气溶释气法产生的微气泡则具有比表面积大、停留时间长、传质效率高、曝气均匀、富含强氧化性的自由基等优点。但是，通过单一的气溶释气方式产生的微气泡量小，不能高效地产生足量的微气泡。
[0004]另一方面，现有曝气设备智能化程度较低，曝气过程需要人工进行监测并操作控制曝气设备来调整曝气量，该过程耗费大量人力。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种产生强化微气泡的曝气头。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种产生强化微气泡的曝气头，该曝气头包括用于进入外部气体的曝气分管、用于进入气溶水的气水分管、曝气膜片、内层微气泡产生腔、外层曝气腔以及调节机构。内层微气泡产生腔，用于接收来自所述气水分管的气溶水并将所述气溶水通过气溶释气法产生微气泡，所述微气泡通过所述曝气膜片排出。外层曝气腔，用于接收来自曝气分管的气体并将所述气体通过所述曝气膜片排出。所述调节机构，用于调节从所述外层曝气腔流通至所述内层微气泡产生腔的气体的量。
[0007]在一些实施例中，该曝气头包括内部支撑件以及混合曝气管道。所述内部支撑件固定安装于所述曝气头内部。所述混合曝气管道贯穿内部支撑件。内部支撑件与混合曝气管道将曝气头内部分隔形成内层微气泡产生腔和外层曝气腔。混合曝气管道的侧壁上开设有用于连通内层微气泡产生腔和外层曝气腔的流通口。所述调节机构包括一个活动套设于混合曝气管道外侧用于封堵所述流通口的活动外管，所述活动外管能够沿混合曝气管道往复移动，用于调节活动外管的下部遮挡流通口的面积。
[0008]在一些实施例中，所述调节机构还包括挡板和回复弹簧，所述挡板安装于所述活动外管的下部，所述曝气分管输出的气体朝向挡板的下部。所述回复弹簧位于所述混合曝气管道与所述内部支撑件之间，所述活动外管通过所述回复弹簧连接所述内部支撑件。当增加所述曝气分管输出的气体量时，所述曝气分管输出的气体施加在所述挡板上的压力增大，活动外管在气体压力作用下沿所述混合曝气管道朝向所述曝气膜片运动并压缩回复弹簧。当减小所述曝气分管输出的气体量时，所述曝气分管输出的气体施加在所述挡板上的压力减小，所述活动外管在所述回复弹簧的回弹力下向远离所述曝气膜片的方向运动。当所述曝气分管输出的气体施加在所述挡板上的压力与所述回复弹簧施加在活动外管上的回弹力相平衡时，所述活动外管处于一个稳定的位置。
[0009]由此，本申请通过连续调节曝气分管输出的气体的量，能够连续调节活动外管的下部遮挡流通口的面积。
[0010]在一些实施例中，该曝气头还包括反冲洗管道，所述反冲洗管道的一端穿过所述外层曝气腔和所述内部支撑件并延伸至所述活动外管的外侧壁，所述活动外管的侧壁上开设有外管反冲洗孔，所述混合曝气管道的侧壁上开设有内管反冲洗孔。当所述曝气分管输出的气体量至最大值时，所述活动外管向上移动至所述回复弹簧完全压缩的位置，所述内管反冲洗孔、所述外管反冲洗孔以及所述反冲洗管道依次连通。
[0011]在一些实施例中，所述曝气膜片为双层曝气膜片，所述双层曝气膜片的两层膜片上的微孔位置相互交错。
[0012]在一些实施例中，所述混合曝气管道通过减压孔连通所述气水分管，来自所述气水分管的气溶水通过所述减压孔向混合曝气管道释放微气泡；所述减压孔位于所述流通口的下方。
[0013]本专利技术还提供一种产生强化微气泡的曝气设备，该曝气设备包括上述的一种产生强化微气泡的曝气头、双吸泵、溶气罐、气泵、布水管、布气管、溶氧仪以及控制器，所述一个以上的曝气头位于曝气池内的水体底部。所述双吸泵设置有第一进水口、第二进水口以及出水口，所述双吸泵用于将外部气体从双吸泵的第一进水口泵送至双吸泵的出水口以及将曝气池内的水体上部池水从双吸泵的第二进水口泵送至双吸泵的出水口，以这种方式形成气水出水。所述溶气罐的输入端与所述双吸泵的出水口连通，用于接收所述气水出水，所述溶气罐的输出端通过布水管与各曝气头的气水分管连通，用于来自溶气罐的输出端的气溶水输送至各曝气头。所述气泵用于将外部气体从气泵的进气口泵送至气泵的出气口，所述气泵的出气口通过布气管与各曝气头的曝气分管连通。所述溶氧仪位于曝气池的水体内，用于监测曝气池的水体内的溶解氧含量。所述双吸泵、所述气泵以及所述溶氧仪分别都与所述控制器电连接，所述控制器基于来自所述溶氧仪的测量值来控制所述双吸泵的启停、所述气泵的启停以及气泵的进气量。
[0014]在一些实施例中，该曝气设备还包括过滤器和第一管路，所述过滤器位于曝气池内的水体上部，所述双吸泵的第二进水口通过所述第一管路与所述过滤器连通。
[0015]在一些实施例中，该曝气设备还包括第一进气管、第二进气管以及止回阀，所述双吸泵的第一进水口通过所述第一进气管与外部气体连通。所述气泵的进气口通过第二进气管与外部气体连通。所述第一止回阀位于所述第一管路上。
[0016]本专利技术提供了一种产生强化微气泡的曝气方法，该方法通过使用上述的一种产生
强化微气泡的曝气设备来实施，包括以下步骤：
[0017]开启双吸泵，外部气体和曝气池内的水体上部池水经所述双吸泵形成气水出水。所述气水出水经所述溶气罐形成气溶水。所述曝气头的气水分管接收所述气溶水，所述气溶水通过曝气头的减压孔形成微气泡。所述微气泡依次经由所述内层微气泡产生腔以及所述曝气膜片进入曝气池内的水体中，用于增加水体中的溶解氧含量。
[0018]开启气泵，外部气体被泵送至所述曝气头的曝气分管，所述曝气头的曝气分管输出的气体朝向挡板下部。通过调节气泵的进气量来调节活动外管的下部遮挡流通口的面积，以便调节从外层曝气腔流通至所述内层微气泡产生腔的气体量，包括：当增大气泵的进气量时，曝气分管输出的气体借助挡板带动活动外管沿混合曝气管道向上移动，减小活动外管的下部遮挡流通口的面积，用于增加从外层曝气腔流通至所述内层微气泡产生腔的气体量。当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种产生强化微气泡的曝气头，其特征在于，该曝气头(100)包括用于进入外部气体的曝气分管(110)、用于进入气溶水的气水分管(120)、曝气膜片(130)、内层微气泡产生腔(171)、外层曝气腔(172)以及调节机构(190)；内层微气泡产生腔(171)，用于接收来自所述气水分管(120)的气溶水并将所述气溶水通过气溶释气法产生微气泡，所述微气泡通过所述曝气膜片(130)排出；外层曝气腔(172)，用于接收来自曝气分管(110)的气体并将所述气体通过所述曝气膜片(130)排出；所述调节机构(190)，用于调节从所述外层曝气腔(172)流通至所述内层微气泡产生腔(171)的气体的量。2.根据权利要求1所述的一种产生强化微气泡的曝气头，其特征在于，包括内部支撑件(150)以及混合曝气管道(160)；所述内部支撑件(150)固定安装于所述曝气头(100)内部；所述混合曝气管道(160)贯穿内部支撑件(150)；内部支撑件(150)与混合曝气管道(160)将曝气头(100)内部分隔形成内层微气泡产生腔(171)和外层曝气腔(172)；混合曝气管道(160)的侧壁上开设有用于连通内层微气泡产生腔(171)和外层曝气腔(172)的流通口(162)；所述调节机构(190)包括一个活动套设于混合曝气管道(160)外侧用于封堵所述流通口(162)的活动外管(193)，所述活动外管(193)能够沿混合曝气管道(160)往复移动，用于调节活动外管(193)的下部遮挡流通口(162)的面积。3.根据权利要求2所述的一种产生强化微气泡的曝气头，其特征在于，所述调节机构(190)还包括挡板(191)和回复弹簧(192)，所述挡板(191)安装于所述活动外管(193)的下部，所述曝气分管(110)输出的气体朝向挡板(191)的下部；所述回复弹簧(192)位于所述混合曝气管道(160)与所述内部支撑件(150)之间，所述活动外管(193)通过所述回复弹簧(192)连接所述内部支撑件(150)；当增加所述曝气分管(110)输出的气体量时，所述曝气分管(110)输出的气体施加在所述挡板(191)上的压力增大，活动外管(193)在气体压力作用下沿所述混合曝气管道(160)朝向所述曝气膜片(130)运动并压缩回复弹簧(192)；当减小所述曝气分管(110)输出的气体量时，所述曝气分管(110)输出的气体施加在所述挡板(191)上的压力减小，所述活动外管(193)在所述回复弹簧(192)的作用力下向远离所述曝气膜片(130)的方向运动。4.根据权利要求3所述的一种产生强化微气泡的曝气头，其特征在于，该曝气头(100)还包括反冲洗管道(151)，所述反冲洗管道(151)的一端穿过所述外层曝气腔(172)和所述内部支撑件(150)并延伸至所述活动外管(193)的外侧壁，所述活动外管(193)的侧壁上开设有外管反冲洗孔(183)，所述混合曝气管道(160)的侧壁上开设有内管反冲洗孔(163)；当所述曝气分管(110)输出的气体量至最大值时，所述活动外管(193)向上移动至所述回复弹簧(192)完全压缩的位置，所述内管反冲洗孔(163)、所述外管反冲洗孔(183)以及所述反冲洗管道(151)依次连通。5.根据权利要求4所述的一种产生强化微气泡的曝气头，其特征在于，所述曝气膜片(130)为双层曝气膜片，所述双层曝气膜片的两层膜片上的微孔位置相互交错。6.根据权利要求1至5中任意一项权利要求所述的一种产生强化微气泡的曝气头，其特征在于，所述混合曝气管道(160)通过减压孔(161)连通所述气水分管(120)，来自所述气水分管(120)的气溶水通过所述减压孔(161)向混合曝气管道(160)释放微气泡；所述减压孔
(161)位于所述流通口(162)的下方。7.一种产生强化微气泡的曝气设备，其特征在于，包括一个以上的权利要求6所述的一种产生强化微气泡的曝气头(100)、双吸泵(200)、溶气罐(300)、气泵(400)、布水管(500)、布气管(600)、溶氧仪(700)以及控制器(800)，所述一个以上的曝气头(100)位于曝气池(000)内的水体底部；所述双吸泵(200)设置有第一进水口(210)、第二进水口(220)以及出水口(230)，所述双吸泵(200)用于将外部气体从双吸泵(200)的第一进水口(210)泵送至双吸泵(200)的出水口(230)以及将曝气池(000)内的水体上部池...

【专利技术属性】
技术研发人员：周卫峰，师辰艺，
申请(专利权)人：江苏远世景环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：