一种节能曝气填料装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种节能曝气填料装置，包括中心管（１）、Ｍ束纤维束（２）、Ｎ个圆环（３）；中心管（１）为空心管，上端开口，下端封闭；纤维束（２）通过压环（９）固定设置在圆环（３）上；在中心管（１）的外壁上从上至下均匀设置ｎ对相互对称的扣孔（５）；在中心管（１）的外壁上设置的相邻两个扣孔之间均设置有ｍ对相互对称的曝气孔（４），曝气孔（４）的开口直径从中心管（１）的顶部至底部依次增大，本实用新型专利技术提高了微生物的活性和曝气效率，同时也节省了建造材料费用。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种节能曝气填料装置，属于水处理

技术介绍
污水生物处理是一种节能、有效的水处理方式，它通过依附于设置在污水处理池中的填料的微生物(也即微生物膜)对污水进行处理。填料是微生物的栖息地，因此，填料 上的微生物是否正常生长以及对营养物质包括空气在内的充分利用直接影响处理能力及 处理成本，微生物的最佳生长状态以及最低运行成本一直是相关领域技术工作者精益求精 的追求目标。利用细菌把含氮有机化合物转化为硝酸盐的过程为生物过滤，生物过滤器通常由 生长着硝化细菌的载体填料构成，生物过滤的主要目的是将氨转化成亚硝酸盐和将亚硝酸 盐转化成硝酸盐。填料是水处理生物接触氧化法的核心部分，它直接影响着处理效果、充氧 性能、基建投资、运行周期和费用。据估计我国每年需要消耗的填料已达15 20万m3，随 着我国经济的持续高速发展和对环保事业的日益重视，各种新型填料在生物膜处理工艺中 必将发挥更加广泛的应用。同时，曝气效果的好坏极大地影响生物处理系统的效率。而曝气 又是一个非常耗能的过程，一般情况下曝气的能耗要占整个处理系统能耗的60% 80%， 曝气设备是城市污水和工业废水处理厂的关键设备之一，它对污水处理厂的节能起着决定 性作用。因此，提高微生物对氧的利用率是非常必要的。
技术实现思路
专利技术目的为了解决上述缺点，本技术提供一种节能曝气填料装置该填料装 置可以在寡营养、低温情况下快速挂膜，具有比表面积大、耐水质水量波动的冲击，对氧的 利用率高等特点，同时降低了建造成本。技术方案为了达到以上目的，本技术采用如下技术方案一种节能曝气填料装置，包括中心管、M束纤维束、N个圆环；所述中心管为空心 管，且中心管的上端开口，下端封闭；纤维束通过压环固定设置在圆环上；在中心管的外壁 上从上至下均勻设置η对相互对称的扣孔；在中心管的外壁上设置的相邻两个扣孔之间均 设置有m对相互对称的曝气孔，曝气孔的开口直径从中心管的顶部至底部依次增大，其中 M、N、m、η均为大于2的正整数；所述N个圆环的每个圆环由两个相同的半圆环组成，每个半圆环的左右两端分别 设置有卡扣、卡槽；两个半圆环通过卡扣、卡槽相互对接形成一个圆环，在两个半圆环内壁 的中心位置分别设置有扣子，每个圆环通过扣子与中心管的设置的扣孔固定连接。本技术的节能曝气填料装置所述中心管的内径为8mm 14mm，所述M束纤维 束的每束纤维束的直径为Φ120πιπι Φ210πιπι，相邻两个扣孔之间的间距分别取80mm 140mm,曝气孔设置于相邻两扣孔之间距离上方扣孔下方的16mm 28mm处。本技术的节能曝气填料装置的纤维束由聚丙烯制作而成。本技术的节能曝气填料装置的中心管由聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等 耐酸碱性、耐老化和性能较好的材料制成。本技术的节能曝气填料装置的圆环由塑料材质制成。 本技术的节能曝气填料装置的曝气孔的开口直径从中心管的顶部至底部依 次增大，在确定中心管的上端第一曝气孔开口直径后，依照下式计算下端曝气孔的开口直 径ρ 水 g Oi2-Ii1) = 1Z2P 气((Ci1Zd2) 41) V22上式中P #代表水的密度，g代表重力加速度，Ii1代表曝气孔1离水面的高度，h2 代表下端曝气孔离水面的高度，P 1代表曝气管内的气体密度，V2代表下端曝气孔的气体速 度汍代表上端曝气孔的直径，d2代表下端曝气孔的直径。有益效果本技术的纤维束由聚丙烯制作而成，属微米级填料，该填料的特点为(1)化 学稳定性好，过滤过程中不发生任何化学反应；(2)无论反洗强度多大，不会发生破损和流 失跑料；(3)单丝直径可达几十微米甚至几微米，具有巨大的比表面积和表面自由能(单丝 直径50微米纤维滤层比表面积80000m2/m3)，大大增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会 及滤料的吸附能力，可显著提高过滤效率和截污容量；(4)纤维束滤料不掉毛、不流失、不 缠绕、不纠缠、易清洗，正因如此，纤维束滤元寿命可达10年以上，期间不需更换，大大降低 了运行成本，减轻了劳动强度，减少了停水检修的时间。圆环作用是将纤维束压在环的环圈上，使纤维束均勻分布，同时，使纤维束固定， 以防止水流的强制紊动作用，由于每一纤维束都有相对应的曝气孔供气，从而大大提高了 曝气效率，可以节省曝气所用的电耗的20% 40%，同时纤维束上面的微生物可以受到气 体的刷新，提高了微生物的新陈代谢能力，从而提高了污水处理效率，具有良好的应用前附图说明图1是本技术的节能曝气填料装置的结构示意图。图2是图1中纤维束2的局部放大图。 图3是图2中A-A方向的剖面图。图4是图2中B-B方向的剖面图。图5是图2中的中心管剖面图。图6是本技术中组成圆环的半圆环的展开图。附图标记1-中心管，2-纤维束，3-圆环，4-曝气孔，5-扣孔，6-扣子，7-卡口， 8-卡槽，9-压环。具体实施方式下面同构实施例对本技术作进一步的详细说明，但不是对本技术的限定。本技术的技术方案是这样实现的图1为此技术填料装置的整体结构，包括中心管1、M束纤维束2、N个圆环3 ；所述中心管1为空心管，中心管1由聚氯乙烯、聚 乙烯、聚丙烯、聚丁烯等耐酸碱性、耐老化和性能较好的材料制成，且中心管1的上端开口， 下端封闭；纤维束2由聚丙烯制作而成，纤维束2通过压环9固定设置在圆环3上；在中心 管1的外壁上从上至下均勻设置η对相互对称的扣孔5 ；在中心管1的外壁上设置的相邻 两个扣孔之间均设置有m对相互对称的曝气孔4，曝气孔4的开口直径从中心管1的顶部至底部依次增大，其中M、N、m、η均为大于2的正整数；所述N个圆环3的每个圆环由两个相同的半圆环组成，材质由塑料制成；每个半 圆环的左右两端分别设置有卡扣7、卡槽8 ；两个半圆环通过卡扣7、卡槽8相互对接形成一 个圆环，在两个半圆环内壁的中心位置分别设置有扣子6，每个圆环通过扣子6与中心管1 的设置的扣孔5固定连接。中心管1内径可以取8mm、10mm、12mm和14mm，此时纤维束2直 径分别对应为Φ 120mm、Φ 150mm、Φ 180mm和Φ210πιπι时，纤维束2之间的间距分别对应取 80mm、100mm、120mm和140mm，曝气孔4分别对应定在纤维束2的下方16mm、20mm、24mm和 28mm处，先确定出离水面最近的曝气孔孔径，再根据进气量和进气强度即可依次确定下方 曝气孔的孔径。同一中心管1同一高度处曝气孔可以根据处理水水质定为3到8个不等， 曝气孔的孔径可以根据上面求出的公式P水gQ^-hi) = V2P气((Cl1Al2)4-1) V2先确定出离 水面最近的曝气孔孔径，该孔径可以定为0. 5mm 1. 5mm，再根据进气量和进气强度即可依 次确定下方曝气孔的孔径。曝气孔的开口直径从中心管1的顶部至底部依次增大，在确定中心管1的上端第 一曝气孔开口直径后，曝气孔的开孔相对位置以及开孔孔径可由伯努利方程计算得到，具 体计算过程如下伯努利方程ρ+ P gh+V2 P ν2 = c(1)上式中ρ代表压强，P代表液体密度，g代表重力加速度，ν代表速度，c为常数；在此条件下，任两曝气孔的关系式P 水 EhfV2P ,V12= P 水 gh2+7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节能曝气填料装置，其特征在于：包括中心管（１）、Ｍ束纤维束（２）、Ｎ个圆环（３）；所述中心管（１）为空心管，且中心管（１）的上端开口，下端封闭；纤维束（２）通过压环（９）固定设置在圆环（３）上；在中心管（１）的外壁上从上至下均匀设置ｎ对相互对称的扣孔（５）；在中心管（１）的外壁上设置的相邻两个扣孔之间均设置有ｍ对相互对称的曝气孔（４），曝气孔（４）的开口直径从中心管（１）的顶部至底部依次增大，其中Ｍ、Ｎ、ｍ、ｎ均为大于２的正整数；所述Ｎ个圆环（３）的每个圆环由两个相同的半圆环组成，每个半圆环的左右两端分别设置有卡扣（７）、卡槽（８）；两个半圆环通过卡扣（７）、卡槽（８）相互对接形成一个圆环，在两个半圆环内壁的中心位置分别设置有扣子（６），每个圆环通过扣子（６）与中心管（１）的设置的扣孔（５）固定连接。

【技术特征摘要】
一种节能曝气填料装置，其特征在于包括中心管(1)、M束纤维束(2)、N个圆环(3)；所述中心管(1)为空心管，且中心管(1)的上端开口，下端封闭；纤维束(2)通过压环(9)固定设置在圆环(3)上；在中心管(1)的外壁上从上至下均匀设置n对相互对称的扣孔(5)；在中心管(1)的外壁上设置的相邻两个扣孔之间均设置有m对相互对称的曝气孔(4)，曝气孔(4)的开口直径从中心管(1)的顶部至底部依次增大，其中M、N、m、n均为大于2的正整数；所述N个圆环(3)的每个圆环由两个相同的半圆环组成，每个半圆环的左右两端分别设置有卡扣(7)、卡槽(8)；两个半圆环通过卡扣(7)、卡槽(8)相互对接形成一个圆环，在两个半圆环内壁的中心位置分别设置有扣子(6)，每个圆环通过扣子(6)与中心管(1)的设置的扣孔(5)固定连接。2.根据权利要求1所述的一种节能曝气填料装置，其特征在于所述中心管(1)的内 径为8mm 14mm，所述M束纤维束(2)的每束纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志刚，李轶，王晴，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]