專利名稱：高效氣液混合曝氣裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及曝氣技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高效氣液混合曝氣裝置及方法。
背景技術(shù)：
目前的曝氣方法主要有兩類一類是直接將氣體加壓泵入微孔材料(PVC微孔管或其他材料)，通過(guò)微孔材料上的細(xì)孔產(chǎn)生微氣泡，再讓微氣泡融入水體，該方法的主要缺點(diǎn)是，微孔材料上的細(xì)孔難以產(chǎn)生微米級(jí)別的氣泡，所產(chǎn)生的氣泡容易在水體內(nèi)相互融合形成大氣泡，進(jìn)而溢出水面，降低溶解效率；另一類是將氣體與液體在特定的混合器中混合，混合過(guò)程中形成微氣泡加速氣體融入水體的效率，該方法的主要缺點(diǎn)是，氣體的吸入量難以控制，從而影響了氣液混合的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高效氣液混合曝氣裝置，該裝置可實(shí)現(xiàn)大量微氣泡的產(chǎn)生，提高氣體溶解效率，同時(shí)保證合理的氣液體積比，保證氣液混合的效果。本發(fā)明的另一目的在于提供一種通過(guò)上述裝置實(shí)現(xiàn)的高效氣液混合曝氣方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種高效氣液混合曝氣裝置，包括水泵、射流器組、氣液混合器和微氣泡生成機(jī)構(gòu)，水泵、射流器組、氣液混合器和微氣泡生成機(jī)構(gòu)通過(guò)管道依次連接，氣液混合器的水位高于微氣泡生成機(jī)構(gòu)；其中，微氣泡生成機(jī)構(gòu)包括多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的微氣泡生成器，各微氣泡生成器并聯(lián)設(shè)置。所述微氣泡生成器為高速回旋微氣泡生成器，微氣泡生成器的中部為中空的橢圓形腔體，橢圓形腔體內(nèi)設(shè)有多個(gè)導(dǎo)流槽，多個(gè)導(dǎo)流槽之間形成圓柱狀空間，橢圓形腔體兩端的外壁上分別設(shè)置出水口，微氣泡生成器的頂部設(shè)置進(jìn)水口，進(jìn)水口處通過(guò)管道與氣液混合器連接。所述射流器組包括兩套射流器，一套為射入空氣用的空氣射流器，另一套為射入氧氣或臭氧用的氧氣射流器；兩套射流器分別設(shè)于管道的管壁上。同時(shí)使用2套射流器可以導(dǎo)入不同類型的氣體，也可以根據(jù)實(shí)際需要增設(shè)射流器或減少射流器，滿足污水處理的需要。所述射流器組中，空氣射流器和氧氣射流器均可采用型號(hào)為Re-SL的射流器，其規(guī)格大小可根據(jù)管徑而定。所述氣液混合器可采用型號(hào)為Re-K的混合器，其規(guī)格可根據(jù)管徑而定。所述水泵的進(jìn)口端管道上設(shè)有浮球開關(guān)和手動(dòng)閥，可為自動(dòng)補(bǔ)水控制系統(tǒng)預(yù)留接□。所述管道為PVC管。本發(fā)明通過(guò)上述裝置實(shí)現(xiàn)一種高效氣液混合曝氣方法，包括以下步驟(I)調(diào)整水泵的各參數(shù)，水泵啟動(dòng)后，通過(guò)管道將水體送至氣液混合器；根據(jù)管道、內(nèi)的水體流量，空氣射流器同時(shí)吸入空氣并送至氣液混合器，氧氣射流器同時(shí)吸入氧氣或臭氧并送至氣液混合器；(2)氣液混合器進(jìn)行氣液初步混合，形成混合液后分布到微氣泡生成機(jī)構(gòu)中的各個(gè)微氣泡生成器內(nèi)，各微氣泡生成器對(duì)混合液進(jìn)行高速回旋至產(chǎn)生微納米氣泡，至此完成氣液混合。步驟( I)中，所述水泵的各參數(shù)包括水量和揚(yáng)程。根據(jù)水泵所選的水量和揚(yáng)程，可配備相應(yīng)的射流器組和氣液混合器。步驟(2)中，所述各微氣泡生成器對(duì)混合液進(jìn)行高速回旋至產(chǎn)生微納米氣泡時(shí)，其具體過(guò)程為混合液由進(jìn)水口進(jìn)入微氣泡生成器中部的橢圓形腔體內(nèi)，各導(dǎo)流槽引導(dǎo)混合液的流向，混合液在橢圓形腔體內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，此時(shí)進(jìn)行進(jìn)一步的氣液混合并形成微氣泡，形成后的微氣泡從橢圓形腔體兩端外壁上的出水口排出。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果本高效氣液混合曝氣裝置通過(guò)在水泵的出水管上配備射流器組作為吸入氣體的構(gòu)件，通過(guò)射流器上的過(guò)水量可調(diào)節(jié)控制氣體的吸入量，從而保證合理的氣液體積比，改善氣液混合的效果。另外，微氣泡生成機(jī)構(gòu)的使用，可有效避免大氣泡的形成，有效提高氣體的溶解率。本高效氣液混合曝氣方法先通過(guò)氣液混合器對(duì)水體和氣體進(jìn)行初步混合,形成混合液后，再送入各微氣泡生成器進(jìn)行高速回旋，從而產(chǎn)生大量的微氣泡，可有效避免形成大氣泡溢出的情形，有效提高氣體的溶解率。而微氣泡的生產(chǎn)可有效的促進(jìn)水體中大塊有機(jī)物質(zhì)的分解，增加水中浮游動(dòng)植物的活性，對(duì)水生態(tài)環(huán)境修復(fù)具有重要的作用。


圖I為本聞效氣液混合曝氣裝置的原理不意圖。圖2為單個(gè)微氣泡生成器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為單個(gè)微氣泡生成器內(nèi)的水流方向原理示意圖。圖4為圖2的A-A向視圖。圖5為圖3的B-B向視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例本實(shí)施例一種高效氣液混合曝氣裝置，如圖I所示，包括水泵I、射流器組2、氣液混合器3和微氣泡生成機(jī)構(gòu)4，水泵I、射流器組2、氣液混合器3和微氣泡生成機(jī)構(gòu)4通過(guò)管道依次連接，氣液混合器的水位高于微氣泡生成機(jī)構(gòu)；其中，微氣泡生成機(jī)構(gòu)4包括多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的微氣泡生成器5,各微氣泡生成器并聯(lián)設(shè)置。微氣泡生成器為高速回旋微氣泡生成器，其結(jié)構(gòu)如圖2或圖4所示，微氣泡生成器的中部為中空的橢圓形腔體，橢圓形腔體內(nèi)設(shè)有多個(gè)導(dǎo)流槽6，多個(gè)導(dǎo)流槽之間形成圓柱狀空間(如圖2中的虛線所示)，橢圓形腔體兩端的外壁上分別設(shè)置出水口 7，微氣泡生成器的頂部設(shè)置進(jìn)水口 8，進(jìn)水口處通過(guò)管道與氣液混合器連接。射流器組2包括兩套射流器，一套為射入空氣用的空氣射流器，另一套為射入氧氣或臭氧用的氧氣射流器；兩套射流器分別設(shè)于管道的管壁上，如圖I中所示，位于管道上方管壁上的射流器為氧氣射流器，位于管道下方管壁上的射流器為空氣射流器。同時(shí)使用2套射流器可以導(dǎo)入不同類型的氣體，也可以根據(jù)實(shí)際需要增設(shè)射流器或減少射流器，滿足污水處理的需要。 射流器組中，空氣射流器和氧氣射流器均可采用型號(hào)為Re-SL的射流器，其規(guī)格大小可根據(jù)管徑而定。氣液混合器可采用型號(hào)為Re-K的混合器，其規(guī)格可根據(jù)管徑而定。水泵的進(jìn)口端管道上設(shè)有浮球開關(guān)和手動(dòng)閥，可為自動(dòng)補(bǔ)水控制系統(tǒng)預(yù)留接口。管道均采用PVC管。本發(fā)明通過(guò)上述裝置實(shí)現(xiàn)一種高效氣液混合曝氣方法，包括以下步驟(I)調(diào)整水泵的各參數(shù)，水泵啟動(dòng)后，通過(guò)管道將水體送至氣液混合器；根據(jù)管道內(nèi)的水體流量，空氣射流器同時(shí)吸入空氣并送至氣液混合器，氧氣射流器同時(shí)吸入氧氣或臭氧并送至氣液混合器；(2)氣液混合器進(jìn)行氣液初步混合，形成混合液后分布到微氣泡生成機(jī)構(gòu)中的各個(gè)微氣泡生成器內(nèi)，各微氣泡生成器對(duì)混合液進(jìn)行高速回旋至產(chǎn)生微納米氣泡，至此完成氣液混合。步驟(I)中，水泵的各參數(shù)包括水量和揚(yáng)程。根據(jù)水泵所選的水量和揚(yáng)程，可配備相應(yīng)的射流器組和氣液混合器。步驟(2)中，各微氣泡生成器對(duì)混合液進(jìn)行高速回旋至產(chǎn)生微納米氣泡時(shí)，其具體過(guò)程為如圖3或圖5所示，混合液由進(jìn)水口進(jìn)入微氣泡生成器中部的橢圓形腔體內(nèi)，各導(dǎo)流槽引導(dǎo)混合液的流向(如圖3中的箭頭所示)，混合液在橢圓形腔體內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，此時(shí)進(jìn)行進(jìn)一步的氣液混合并形成微氣泡，形成后的微氣泡從橢圓形腔體兩端外壁上的出水口排出。如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍；即凡依本發(fā)明內(nèi)容所作的均等變化與修飾，都為本發(fā)明權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.高效氣液混合曝氣裝置，其特征在于，包括水泵、射流器組、氣液混合器和微氣泡生成機(jī)構(gòu)，水泵、射流器組、氣液混合器和微氣泡生成機(jī)構(gòu)通過(guò)管道依次連接，氣液混合器的水位高于微氣泡生成機(jī)構(gòu)；其中，微氣泡生成機(jī)構(gòu)包括多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的微氣泡生成器，各微氣泡生成器并聯(lián)設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高效氣液混合曝氣裝置，其特征在于，所述微氣泡生成器為高速回旋微氣泡生成器，微氣泡生成器的中部為中空的橢圓形腔體，橢圓形腔體內(nèi)設(shè)有多個(gè)導(dǎo)流槽，多個(gè)導(dǎo)流槽之間形成圓柱狀空間，橢圓形腔體兩端的外壁上分別設(shè)置出水口，微氣泡生成器的頂部設(shè)置進(jìn)水口，進(jìn)水口處通過(guò)管道與氣液混合器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高效氣液混合曝氣裝置，其特征在于，所述射流器組包括兩套射流器，一套為射入空氣用的空氣射流器，另一套為射入氧氣或臭氧用的氧氣射流器；兩套射流器分別設(shè)于管道的管壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效氣液混合曝氣裝置，其特征在于，所述射流器組中，空氣 射流器和氧氣射流器分別采用型號(hào)為Re-SL的射流器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高效氣液混合曝氣裝置，其特征在于，所述氣液混合器采用型號(hào)為Re-K的混合器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高效氣液混合曝氣裝置，其特征在于，所述水泵的進(jìn)口端管道上設(shè)有浮球開關(guān)和手動(dòng)閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高效氣液混合曝氣裝置，其特征在于，所述管道為PVC管。
8.根據(jù)權(quán)利要求I 7任一項(xiàng)所述裝置實(shí)現(xiàn)一種高效氣液混合曝氣方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)調(diào)整水泵的各參數(shù)，水泵啟動(dòng)后，通過(guò)管道將水體送至氣液混合器；根據(jù)管道內(nèi)的水體流量，空氣射流器同時(shí)吸入空氣并送至氣液混合器，氧氣射流器同時(shí)吸入氧氣或臭氧并送至氣液混合器； (2)氣液混合器進(jìn)行氣液初步混合，形成混合液后分布到微氣泡生成機(jī)構(gòu)中的各個(gè)微氣泡生成器內(nèi)，各微氣泡生成器對(duì)混合液進(jìn)行高速回旋至產(chǎn)生微納米氣泡，至此完成氣液混合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高效氣液混合曝氣方法，其特征在于，步驟(I)中，所述水泵的各參數(shù)包括水量和揚(yáng)程。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高效氣液混合曝氣方法，其特征在于，步驟(2)中，所述各微氣泡生成器對(duì)混合液進(jìn)行高速回旋至產(chǎn)生微納米氣泡時(shí)，其具體過(guò)程為混合液由進(jìn)水口進(jìn)入微氣泡生成器中部的橢圓形腔體內(nèi)，各導(dǎo)流槽引導(dǎo)混合液的流向，混合液在橢圓形腔體內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，此時(shí)進(jìn)行進(jìn)一步的氣液混合并形成微氣泡，形成后的微氣泡從橢圓形腔體兩端外壁上的出水口排出。
全文摘要
本發(fā)明公開一種高效氣液混合曝氣裝置及方法，其裝置包括水泵、射流器組、氣液混合器和微氣泡生成機(jī)構(gòu)，水泵、射流器組、氣液混合器和微氣泡生成機(jī)構(gòu)通過(guò)管道依次連接，氣液混合器的水位高于微氣泡生成機(jī)構(gòu)；微氣泡生成機(jī)構(gòu)包括多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的微氣泡生成器，各微氣泡生成器并聯(lián)設(shè)置；其方法是先送入水體、空氣及氧氣或臭氧，氣液混合器進(jìn)行氣液初步混合，形成混合液后分布到微氣泡生成機(jī)構(gòu)中的各個(gè)微氣泡生成器內(nèi)進(jìn)行高速回旋至產(chǎn)生微納米氣泡。本發(fā)明先通過(guò)氣液混合器對(duì)水體和氣體進(jìn)行初步混合，形成混合液后，再送入各微氣泡生成器進(jìn)行高速回旋，從而產(chǎn)生大量的微氣泡，可有效避免形成大氣泡溢出的情形，有效提高氣體的溶解率。
文檔編號(hào)C02F7/00GK102633375SQ20121011341
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者余帆洋, 劉浩, 葉瑞興, 唐清華, 龐志研, 張明珠, 李泉, 王開春, 胡凱浩, 高強(qiáng) 申請(qǐng)人:廣州市水務(wù)科學(xué)研究所