公布日：2022.05.13
申请日：2021.09.28
分类号：C02F3/12(2006.01)I;C02F3/14(2006.01)I
摘要
本发明公开了一种高浓污水处理用伞状射流式曝气系统，曝气系统包括：射流发生器，固定在曝气池的一侧；伞状水流分散器，包括与射流口保持同轴的散射轴和伞状散射盘，水流分散器固定在射流发生器射流口的对面；高压空气散射器，设置在所述伞状散射盘内，空气散射器包括设置在伞状散射盘上的若干个散射喷嘴。有益效果是：通过高压喷射将污水射到散射盘上，通过撞击污水分散成水花，实现自然曝气，同时在通孔处形成负压，使得分散的水花局部压力降低，水体内部的臭气因低压而溢出，散射喷嘴处提供高压空气，使得污水内可以融入大量的自然氧气，污水落入曝气池中空气又释放出来，使得水体始终处于局部活动状态，有利于微生物的生长和自然曝气。
权利要求书
1.一种高浓污水处理用伞状射流式曝气系统，其特征在于，曝气系统包括：—射流发生器，固定在曝气池的一侧；—伞状水流分散器，包括与射流口保持同轴的散射轴和伞状散射盘，水流分散器固定在射流发生器射流口的对面；—高压空气散射器，设置在所述伞状散射盘内，空气散射器包括设置在伞状散射盘上的若干个散射喷嘴，每个散射喷嘴的靠近散射轴的一侧设有贯通伞状散射盘通孔；—所述射流发生器射出的高压水流，射到散射盘中心的散射轴上，沿着散射盘散射成水花，在流经通孔后再流过散射喷嘴，在散射喷嘴处遇到高压空气形成局部高压供气。
2.根据权利要求1所述一种高浓污水处理用伞状射流式曝气系统，其特征在于，所述射流发生器的射流口射流方向为竖直向上或者设置向下。
3.根据权利要求2所述一种高浓污水处理用伞状射流式曝气系统，其特征在于，所述散射轴为锥形，其中散射盘的表面设有若干导流槽。
4.根据权利要求3所述一种高浓污水处理用伞状射流式曝气系统，其特征在于，所述散射盘的散射面设有若干导流板，导流板上设有散射喷嘴。
5.根据权利要求1至4其中任意一项所述一种高浓污水处理用伞状射流式曝气系统，其特征在于，散射盘套设在散射轴上并绕着散射轴转动。
6.根据权利要求5所述一种高浓污水处理用伞状射流式曝气系统，其特征在于，所述散射盘的散射面设有若干与散射盘旋转方向相适应的流线型分流板。
7.根据权利要求6所述一种高浓污水处理用伞状射流式曝气系统，其特征在于，所述散射喷嘴以散射轴为轴心圆周均布，切分为多个圆周，每个周转的散射喷嘴与相邻圆周的散射喷嘴相间分布。
8.根据权利要求7所述一种高浓污水处理用伞状射流式曝气系统，其特征在于，所述散射喷嘴设有散射装置，气流成伞状从散射喷嘴中喷出。
发明内容
本发明要实现的目标是：重污染高浓度生物污水处理曝气，为微生物提供充足的氧气。
为了是想上述目标，本发明提供一种高浓污水处理用伞状射流式曝气系统。
本发明所采用的具体技术方案为：一种高浓污水处理用伞状射流式曝气系统，曝气系统包括：—射流发生器，固定在曝气池的一侧；—伞状水流分散器，包括与射流口保持同轴的散射轴和伞状散射盘，水流分散器固定在射流发生器射流口的对面；—高压空气散射器，设置在所述伞状散射盘内，空气散射器包括设置在伞状散射盘上的若干个散射喷嘴，每个散射喷嘴的靠近散射轴的一侧设有贯通伞状散射盘通孔。
—所述射流发生器射出的高压水流，射到散射盘中心的散射轴上，沿着散射盘散射成水花，在流经通孔后再流过散射喷嘴，在散射喷嘴处遇到高压空气形成局部高压供气。
采用这样的设计，射流器将曝气池中的水抽出后高压射出，射出的水流冲击到伞状水流分散器的散射盘上，水流因为散射盘的阻挡而四散成水花，后落在曝气池中形成表面曝气；当散射盘的以伞状凸面来阻挡射流器喷出的高压水流时，形成简单的表面曝气装置；当散射盘的以伞状凹面来阻挡射流器喷出的高压水流时，形成本案状独有的表面曝气和气泡曝气同时进行的装置：射流器将曝气池中的水抽出后高压射出，射出的水流冲击到伞状水流分散器的散射盘的伞状凹面上，水流因为伞状凹面的阻挡而分散，然而由于分散水花的惯性，水花沿着伞状凹面快速流动，当流过散射喷嘴的靠近散射轴的一侧设有贯通伞状散射盘通孔时，就会产生文丘里现象即在通孔处产生低压区，在相同温度的情况下，压强降低，液体溶解的气体就会释放出来，此时液体内溶解的臭气就会在通孔处进行释放，当水花流过散射喷嘴时，由于散射喷嘴喷出高压空气，在于散射喷嘴处形成瞬时局部高压，在相同温度的情况下，压强越高，液体溶解空气的量越大，因此在此处处于局部高压的水花能够融入更多的氧气，此外，由于分散后的水花水量较少，经散射喷嘴喷出的高压空气吹后，进一步形成散落的体积更小的水滴，由于水滴依然在高压空气的气流中因此，在遵循在相同温度的情况下，压强越高，液体溶解空气的量越大的前提下，又增大了与空气接触的面积，进一步促进空气融入水滴中，当水滴落回曝气池中后水滴周围的高压气流消失，其周围空气压力恢复，过量溶解的空气又会从污水中溢出，在上升的过程中局部搅动污水活动，促进污水的流动，有利于微生物的新陈代新。
因此，可以看出本案中的曝气是将污水打散雾化后，进行局部增压，让空气在污水中实现过饱和，然后污水落会曝气池后，过饱和的空气又溢出污水，实现微气泡曝气和搅动污水的目的。
此外，在污水被打散雾化的过程中脱离伞状凹面的的污水，自然散落的污水不会受到散射喷嘴喷出的高压空气流的影响，会自然掉落到曝气池，形成表面曝气。
综上所述，本案的技术方案，集表面曝气和气泡曝气已经促进污水搅动于一体，共同作用促使污水水体内的氧气满足微生物的新陈代谢需求，实现生物净化污水的目的。
作为本发明的进一步改进，所述射流发生器的射流口射流方向为竖直向上或者设置向下。
由于水流分散器固定在射流发生器射流口的对面，只有当射流口射流方向为竖直向上或者设置向下时，射流才能与散射轴保持同轴的射向水流分散盘的伞状凹面。同时，也只有射流口射流方向为竖直向上或者设置向下时，射向水流分散盘的伞状凹面的水流在分散成水花时才能在重力影响下均匀的分布在水流分散盘的伞状凹面上，有助于散射喷嘴喷出的高压空气流在分散的水花处形成局部高压促进空气溶解在水中，并有助于散射喷嘴喷出的高压空气流将分散的水花雾化成更小的水滴，增大污水水滴与空气的接触面积，进一步促进空气溶解在水中。
作为本发明的进一步改进，所述散射轴为锥形，其中散射盘的表面设有若干导流槽。
由于散射轴为锥形，散射轴与散射盘的伞状凹面采用圆滑过度，高压射流射到散射盘上时，先遇到散射轴，在锥形面的导流下，分成薄薄的水层向圆周扩散，又由于散射盘的伞状凹面表面设有若干导流槽，散射的水流即在导流槽内快速流动，而所述的散射喷嘴则均匀的分布在导流槽内，对水流层进行散射喷气，使水流层进一步分散雾化成水滴，而导流槽在这一过程中将水流层分为若干各区域，当对不同的区域供给不同压力空气，在局部形成旋涡状局部气流，使得雾化更为充分，促进空气更多的融进污水水体中。
作为本发明的进一步改进，所述散射盘的散射面设有若干导流板，导流板上设有散射喷嘴。
这一改进是通过若干导流板，将水流层分为若干各区域，当对不同的区域供给不同压力空气，供气从伞状凹面和导流板所在的侧面三个方向同时进行，在局部形成旋涡状局部气流，使得雾化更为充分，促进空气更多的融进污水水体中。
作为本发明的进一步改进，散射盘套设在散射轴上并绕着散射轴转动。
采用这样的设计，打散雾化的在离开散射盘时时做向心运动的状态，这样就使得散射盘周围的打散污水形成的水雾是运动状态而不是自然漂浮的状态，有利于新鲜的空气进入该区域，与雾气水滴结合形成溶解氧，而不断进入的雾化污水也使得雾气水滴逐渐增大，最终跌落到曝气中。
作为本发明的进一步改进，所述散射盘的散射面设有若干与散射盘旋转方向相适应的流线型分流板。
由于散射盘是旋转的，因此将分割水流的隔板做成与散射盘旋转方向适应的流线型，以利于旋转和水流通过，流线型分流板将水流层分为若干各区域，当对不同的区域供给不同压力空气，在局部形成旋涡状局部气流，使得雾化更为充分，促进空气更多的融进污水水体中。
作为本发明的进一步改进，所述散射喷嘴以散射轴为轴心圆周均布，切分为多个圆周，每个周转的散射喷嘴与相邻圆周的散射喷嘴相间分布。
采用这样的设计，在伞状凹面上尽可能的在水流的路径上布置散射喷嘴，以保证所有水流都会受到散射喷嘴高压空气的作用，充分的雾化，增加污水与孔的接触面积，促进空气更多的融进污水水体中。
作为本发明的进一步改进，所述散射喷嘴设有散射装置，气流成伞状从散射喷嘴中喷出。
采用这样的设计，散射喷嘴喷出的高压空气向各个方射出，成分散的抱球状，能够覆盖更多的水流，保证每一部分水体都受到高压空气的作用而雾化。
本发明的积极效果是：
1.通过高压喷射将高浓度污水射到散射盘上，通过撞击分散盘使得污水分散成水花，增大了污水与空气的接触面积，实现高浓度污水的微小水滴自然曝气，提高溶氧量；
2.在通孔处形成负压，使得分散的水花局部压力降低，水体内部的臭气因低压而溢出，减少高浓度污水内气体污染物；
3.散射喷嘴处提供高压空气，使得分散的水花进一步雾化，与高压空气接触面积较水体分散前更大，使得污水内可以融入大量的自然氧气，
4.在水花落入水中时，因高压融入污水的自然样子因为压力降低又释放出来，使得水体始终处于局部活动状态，有利于微生物的生长和自然曝气。
（发明人：杨爱玲）