用于流体曝气的扩散器制造技术

一种细长的扩散器（10）包括扩散器主体（30）和连接的薄膜（20），使得以工作压力将气体引入扩散器中移动薄膜（20）的一部分使其不与扩散器主体（10）接触，在薄膜（20）和扩散器主体（30）的表面（32）之间提供细长密封的隔室（50）。气体可以从隔室（50）穿过薄膜（20），以使浸没有扩散器（10）的流体曝气。在使用中，界定隔室（50）的扩散器主体表面（32）凹陷离开薄膜（20），以增加隔室（50）的横截面面积，并有助于气体通过隔室（50）沿扩散器分布。还公开了用于从扩散器的气体供给管道中清除水的自动清除阀。

Diffuser for fluid aeration

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于流体曝气的扩散器
本公开涉及一种用于流体曝气的扩散器。本公开还涉及一种可以设置在所公开的扩散器的进气管道中的清除阀。定义在说明书中，术语“包含(comprising)”应当理解为具有与术语“包括(including)”相似的广泛含义，并且应当理解为意味着包括所陈述的整体或部分或一组整体或部分，但不排除任何其他整体或部分或一组整体或部分。该定义也适用于术语“包含(comprising)”的变体，例如“包括”和“由….组成”。
技术介绍
在废水处理中，曝气过程向消耗废物的微生物供应氧气，从而帮助将其从水中去除。在进行该方法的过程中，曝气扩散器被用来从处理池中的浸没位置产生气泡。一种已知类型的扩散器具有刚性主体，该刚性主体具有装配到该主体的上表面的弹性体薄膜。气体(通常为空气)被引入扩散器，并穿过该薄膜中的小缝隙在废水中形成气泡。在使用中，这种类型的扩散器在扩散器主体上壁的上表面和该薄膜的下表面之间提供小的空间或空隙，这个空间通过在该主体与薄膜之间在压力下引入空气来拉伸薄膜而形成。当薄膜被拉伸时，薄膜中的缝隙打开以允许空气逸出而形成气泡。业已知道，空气通过管道系统提供给浸没在水中的扩散器网络，该管道系统连接于处理池的底部或连接于一个或多个可浸没的框架，该可浸没的框架提供重量以抵抗主要由于所容纳的空气而作用在扩散器上的浮力。一些扩散器是细长的，其长度大大地大于其宽度。这种扩散器有时被称为条形扩散器。这种扩散器的薄膜通常在扩散器主体的大部分宽度和大部分长度上延伸。在条形扩散器中，重要的是基本上沿着扩散器薄膜的整个长度向薄膜供应空气，并避免在薄膜不同部分处的大的气压差。在不同的扩散器中以不同的方式解决了向薄膜提供空气的问题。一种类型的扩散器布置成安装在管道的顶部并平行于管道轴向延伸。管道顶部和扩散器主体中对齐的进气小孔使空气从管道内部穿过管道顶部的小孔，穿过扩散器主体上壁的孔并到达薄膜。因此，这种类型的扩散器除了扩散器本身以及形成必须形成并对准的多个小孔之外，还需要大量的管道系统，并且必须形成并对准的多个孔的形成，以允许空气从安装有扩散器的管道通到每个扩散器，一个这样的扩散器具有大约两米的长度，因此对于所需的每个两米的扩散器长度必须使用不同的扩散器。沿着扩散器的长度向薄膜提供空气的另一种方法是通过这样的扩散器提供的：这种扩散器不需要沿着管道的长度进行安装，而是在扩散器主体内提供一个细长的腔室，从而使扩散器主体本身形成沿其长度分布空气的导管。这避免了将整个扩散器安装在管道顶上的布置的需要，并且避免了在管道和扩散器主体中设置并对准多个间隔开的孔，但是需要一种沿着其长度提供腔室或导管的扩散器主体结构。这种类型的扩散器主体通常限于大约四米的长度。在上述两种类型的扩散器中，一个操作问题是废水可能进入导管中与停滞的液体混合并且将是潜在的问题，例如，当从处理池中取出扩散器以进行维护时。无论是导管由安装有扩散器主体的管道提供，还是导管由扩散器主体提供，这都会发生。在一些扩散器中发生的另一个问题是，沿扩散器的长边将薄膜密封至扩散器是由在薄膜边缘上方延伸的扩散器的部件提供的。这可导致在扩散器使用中沿着薄膜的边缘聚积诸如砂砾之类的颗粒，而该颗粒不会由薄膜的拱起(膨胀)形状而脱落。已经证明这会影响扩散器的性能和寿命。由AquatecMaxconPtyLtd生产的一种已知类型的扩散器，它的一个实施例在澳大利亚专利No.745191中进行了描述，该实施例利用挤压成形的基座和挤压成形的或片状的薄膜，该薄膜通过沿着其长边将密封部件插入到紧邻扩散器主体上表面长边延伸的细长凹槽中而密封到基座。该密封部件包括阻止从凹槽中移开的加厚部分或球状物，从而将薄膜连接于主体。加厚部分或球状物可以直接结合到薄膜中或结合到一个分离部件中，该分离部件类似于用于将昆虫筛网连接于框架上所用的长塞缝片。在扩散器的每个端部，还有其他密封装置防止空气逸出。该扩散器主体上表面的横截面是平坦的或凸形的(即，中心处比边缘处高)。该扩散器不包括导管，也不需要沿管道的长度方向进行安装，而是通常横向安装于管道上，并且依赖于当薄膜通过施加的气体压力被拉伸时在扩散器主体的上表面和薄膜之间的容纳空间，以允许空气从扩散器的中心通向端部。已经证明这种类型的扩散器在使用中是有效的。然而，已经认识到需要一种改进的或至少可替代的扩散器。本说明书中对现有技术的引用不是并且不应当被认为是一种承认或任何形式的暗示，即所引用的现有技术形成澳大利亚或任何其他国家公知的一般常识的一部分。
技术实现思路
根据本公开的第一方面，提供了一种细长的扩散器，包括：包括扩散器主体的扩散器基座；连接于所述扩散器主体的薄膜；其中所述薄膜连接于所述扩散器主体，以便在工作压力下将气体引入扩散器中移动该薄膜的一部分使其不与扩散器主体接触，以在薄膜和主要或全部由扩散器主体提供的表面之间提供细长的密封的隔室，所述隔室具有：该薄膜与扩散器主体接触的第一横向侧边界面区域，该薄膜与扩散器主体间隔开的横向中间区域，以及该薄膜与扩散器主体接触的第二横向侧边界面区域，其中气体能从隔室通过薄膜，用于扩散器浸入其中的流体的曝气；并且·其中界定所述隔室的所述扩散器主体表面包括凹陷部分，与在所述第一横向侧边界面区域和所述第二横向侧边界面区域之间延伸的平面相比，所述凹陷部分凹陷离开所述第一横向侧边界面区域和所述第二横向侧边界面区域之间的所述薄膜，从而为隔室提供比从第一横向侧边界面区域延伸到第二横向侧边界面区域的平面所提供的横截面尺寸更大的横截面尺寸。在一个实施例中，所述表面在第一横向侧边界面区域和第二横向侧边界面区域之间的横向距离的至少一部分上凹陷。在一个实施例中，所述表面在第一横向侧边界面区域和第二横向侧边界面区域之间的横向距离的至少大部分上凹陷。在一个实施例中，所述表面在第一横向侧边界面区域和第二横向侧边界面区域之间的横向距离的至少60％上凹陷。在一个实施例中，所述表面在第一横向侧边界面区域和第二横向侧边界面区域之间的横向距离的至少75％上凹陷。在一个实施例中，所述表面在所述第一横向侧边界面区域和所述第二横向侧边界面区域之间的至少大部分横向距离上具有基本均匀的曲率。在一个实施例中，所述表面在所述第一横向侧边界面区域和所述第二横向侧边界面区域之间的至少75％横向距离上具有基本均匀的曲率。在一个实施例中，所述表面在所述第一横向侧边界面区域和所述第二横向侧边界面区域之间的至少85％横向距离上具有基本均匀的曲率。在一个实施例中，当所述扩散器在基本未被施加气体压力的非活动情况下，所述薄膜在凹陷区域上接合所述扩散器主体的表面。在一个实施例中，所述表面的横截面具有大体凹面形式。在一个实施例中，所述扩散器提供用于将气体引入所述隔室的气体入口在一个实施例中，所述扩散器仅向所述隔室中提供单个气体入口。在一个实施例中，除隔室以外，扩散器主体不提供任何用于沿扩散器的长度分布气体的气体管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种细长的扩散器，包括：/n包括扩散器主体的扩散器基座；/n连接于所述扩散器主体的薄膜；/n其中，所述薄膜连接于所述扩散器主体，以便在工作压力下引入扩散器中的气体位移薄膜的一部分使其不与所述扩散器主体接触，以在所述薄膜和主要或全部由所述扩散器主体提供的表面之间提供细长的密封的隔室，所述隔室具有：所述薄膜与所述扩散器主体接触的第一横向侧边界面区域，所述薄膜与所述扩散器主体间隔开的横向中间区域，以及所述薄膜与所述扩散器主体接触的第二横向侧边界面区域，其中气体能从所述隔室通过所述薄膜，用于所述扩散器浸没在其中的流体的曝气；/n其中，界定所述隔室的所述扩散器主体表面包括凹陷部分，与在所述第一横向侧边界面区域和所述第二横向侧边界面区域之间延伸的平表面相比，所述凹陷部分在所述第一横向侧边界面区域和所述第二横向侧边界面区域之间凹陷离开所述薄膜，从而为所述隔室提供比从第一横向侧边界面区域延伸到第二横向侧边界面区域的平表面所提供的横截面尺寸更大的横截面尺寸。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170929 AU 20179039601.一种细长的扩散器，包括：
包括扩散器主体的扩散器基座；
连接于所述扩散器主体的薄膜；
其中，所述薄膜连接于所述扩散器主体，以便在工作压力下引入扩散器中的气体位移薄膜的一部分使其不与所述扩散器主体接触，以在所述薄膜和主要或全部由所述扩散器主体提供的表面之间提供细长的密封的隔室，所述隔室具有：所述薄膜与所述扩散器主体接触的第一横向侧边界面区域，所述薄膜与所述扩散器主体间隔开的横向中间区域，以及所述薄膜与所述扩散器主体接触的第二横向侧边界面区域，其中气体能从所述隔室通过所述薄膜，用于所述扩散器浸没在其中的流体的曝气；
其中，界定所述隔室的所述扩散器主体表面包括凹陷部分，与在所述第一横向侧边界面区域和所述第二横向侧边界面区域之间延伸的平表面相比，所述凹陷部分在所述第一横向侧边界面区域和所述第二横向侧边界面区域之间凹陷离开所述薄膜，从而为所述隔室提供比从第一横向侧边界面区域延伸到第二横向侧边界面区域的平表面所提供的横截面尺寸更大的横截面尺寸。


2.根据权利要求1所述的细长的扩散器，其中，所述表面在所述第一横向侧边界面区域所述第二横向侧边界面区域之间的横向距离的至少75％是凹陷的。


3.根据前述权利要求中任一项所述的细长的扩散器，其中，所述表面在所述第一横向侧边界面区域和所述第二横向侧边界面区域之间的至少大部分横向距离上具有基本均匀的曲率。


4.根据前述权利要求中任一项所述的细长的扩散器，其中，当所述扩散器在基本未被施加气体压力的不活动情况下，所述薄膜在所述凹陷区域上接合所述扩散器主体的表面。


5.根据前述权利要求中任一项所述的细长的扩散器，其中，所述表面的横截面具有大体凹形形状。


6.根据前述权利要求中任一项所述的细长的扩散器，其中，所述扩散器提供用于将气体引入所述隔室的气体入口，并且仅向所述隔室提供单个气体入口。


7.根据前述权利要求中任一项所述的细长的扩散器，其中，在所述扩散器主体与所述薄膜之间形成的所述隔室提供唯一的分布通道，用于沿着所述扩散器的长度方向分布气体。


8.根据前述权利要求中任一项所述的细长的扩散器，其中，在所述扩散器主体的第一轴向端部区域提供气体入口，并且所述内部隔室在所述入口和所述内部隔室的第二轴向端之间分布气体。


9.根据权利要求8所述的细长的扩散器，其中，所述扩散器在其第二轴向端部区域提供气体出口，以便所述内部隔室能用于将来自气体供应部的气体分布至另一扩散器。


10.根据前述权利要求中任一项所述的细长的扩散器，其中，所述扩散器的长度为至少6米。


11.根据前述权利要求中任一项所述的细长的扩散器，其中，所述扩散器的宽度在约10cm至约20cm之间。


12.根据前述权利要求中任一项所述的细长的扩散器，其中，所述扩散器的长宽比为至少约20。


13.根据前述权利要求中任一项所述的细长的扩散器，其中，当基本没有气体压力提供给所述扩散器时，所述薄膜处于松弛或塌陷状态，因此不存在所述隔室；当向扩散器提供第一、较低水平的气体压力时，所述薄膜膨胀但不拉伸以提供所述隔室，该隔室在这种状态下具有第一较小的横截面尺寸；当向扩散器提供第二、较高水平的气压时，所述薄膜膨胀并且也被拉伸，以增加所述薄膜和所述扩散器主体之间在隔室的横向中间区域的间隔，因此在这种状态下所述隔室具有第二、较大的横截面尺寸。


14.根据前述权利要求中任一项所述的细长的扩散器，其中，在至少一个轴向端部区域所述薄膜相对于所述扩散器基座的表面被密封，使得无论所述薄膜是否膨胀，所述薄膜的横向延伸区域被保持在大致凸形的横截面形状。


15.根据前述权利要求中任一项所述的细长的扩散器，其中，所述内部隔室的至少一个轴向端部区域至少部分地由基座表面端部界定，所述基座表面端部的形状被设置为从比较靠近扩散器的相应端部的基本凸形的横截面形状到比较靠近扩散器的轴向中心的凹陷的横截面形状提供平滑过渡。


16.根据权利要求15所述的细长的扩散器，其中，至少一个基座表面端部由与所述扩散器主体分开制造的端部件构件提供，并且所述扩散器基座包括所述扩散器主体和所述至少一个端部件构件。


17.根据权利要求16所述的细长的扩散器，其中，至少一个端部件构件在所述扩散器的端部区域处提供阻塞区域，所述阻塞区域至少部分地阻塞由所述扩散器主体的凹陷部分提供的凹陷。


18.根据前述权利要求中的任一项所述的细长的扩散器，其中，所述扩散器包括用于使气体通过进入所述隔室的气体入口和与所述气体入口相关的逆止阀。


19.根据前述权利要求中任一项所述的细长的扩散器，其中，所述扩散器主体的下侧提供单个开口通道结构。


20.根据权利要求1，任一项前述权利要求所述的细长的扩散器，其中，所述扩散器是细气泡扩散器。


21.根据前述权利要求中任一项所述的细长的扩散器，其中，所述扩散器设置有用于将所述扩散器安装于支撑件的安装板，所述安装板包括两个安装板部件，其能够连接以提供所述安装板。


22.根据权利要求21所述的细长的扩散器，其中，两个安装板部件中的每一个在彼此分离时能够在沿所述扩散器主体长度的基本上任何所希望的轴向位置与所述扩散器主体可操作地接合，但是当连接在一起时，只能在预定的轴向位置从扩散器主体脱离。


23.根据权利要求21或22所述的细长的扩散器，其中，当所述安装板部件未连接时，两者均不在所述扩散器的接合侧部之间的整个距离上延伸，但是当它们被连接时，组合的两部分安装板在扩散器的接合侧部之间延伸，并且能够由此相对于所述扩散器保持在固定位置。


24.根据权利要求21至23中的任一项所述的细长的扩散器，其中，每个安装板部件提供连接结构，用于与另一个安装板部件的连接结构相连接，并且所述两个安装板部件基本相同。


25.根据前述权利要求中的任一项所述的细长的扩散器，其中，所述扩散器的进气管道提供清除阀，所述清除阀包括：
能在第一控制位置和第二控制位置之间移动的清除控制元件，所述第一控制位置用于在很少或没有待清除的积水的情况下关闭出水口，所述第二控制位置用于响应存在待清除的水...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治詹·斯顿，大卫·尤尔，肯尼思·罗伊·伍德博，
申请(专利权)人：爱科特麦克司有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU