一种提高充氧能力与节省能耗的改进型曝气转刷装置与方法制造方法及图纸

一种提高充氧能力与节省能耗的改进型曝气转刷装置与方法，本发明专利技术属于污水处理领域，具体涉及一种以机械转动方式进行曝气对污水进行处理的改进型曝气装置以及提高充氧能力与节省能耗的方法。本发明专利技术是要解决现有曝气转刷充氧能力未能充分利用及能耗大的问题。改进型曝气转刷装置包括电动机、传动装置、联轴器、挡水板、主轴、转刷叶片、轴承座与支撑结构；方法：一、设置主轴转动速率为40～70r/min，浸没深度为15mm；二、启动电动机。本发明专利技术应用于污水处理领域。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，本专利技术属于污水处理领域，具体涉及一种以机械转动方式进行曝气对污水进行处理的改进型曝气装置以及提高充氧能力与节省能耗的方法。本专利技术是要解决现有曝气转刷充氧能力未能充分利用及能耗大的问题。改进型曝气转刷装置包括电动机、传动装置、联轴器、挡水板、主轴、转刷叶片、轴承座与支撑结构；方法：一、设置主轴转动速率为40～70r/min，浸没深度为15mm；二、启动电动机。本专利技术应用于污水处理领域。【专利说明】
本专利技术属于污水处理领域，具体涉及一种以机械转动方式进行曝气对污水进行处理的改进型曝气装置以及提高充氧能力与节省能耗的方法。
技术介绍
随着社会经济的发展，污水处理已经成为保护城市水环境不可缺少的重要环节，并且污水水量水质都在不断的变化，随着污水处理技术的发展诞生了许多优秀的污水处理方法，其中生物处理法在污水处理中占据了主要地位。在生物处理技术中，多数是应用了水体自净的强化，提供适当的环境条件，利用微生物对污水进行净化处理。好氧活性污泥法在长期的发展应用过程中已被证明是一种有效的污水处理方法，而创造好氧环境是十分关键的环节。传统的曝气方式有鼓风曝气和机械曝气。鼓风曝气的充氧能力较好，并且氧转移效率一般在30%，但是鼓风曝气需要功率较大的鼓风机，能耗较高，空气管路复杂；机械曝气借助机械设备(如叶片、叶轮等)使活性污泥法曝气池中废水和污泥充分混合，并使混合液液面不断更新与空气接触，来增加水中的溶解氧，这种方法虽然充氧能力逊于鼓风曝气，但可以有效为水流充氧，并且无需复杂的空气管路，并且对水流有较好的推进作用，进而在氧化沟等工艺中经常采用。现有平直曝气转刷装置运行过程中水利条件较差，浪费能耗，充氧能力一般为1.0-2.0kgO2/ (kWh)，充氧能力较差，越来越不能满足污水处理中的充氧要求了。
技术实现思路
本专利技术是要解决现有曝气转刷充氧能力未能充分利用及能耗大的问题，而提供了。改进型曝气转刷装置包括电动机、传动装置、联轴器、挡水板、主轴、多个转刷叶片、轴承座与支撑结构；所述主轴通过设置在两侧的支撑结构进行固定，所述主轴与轴承座通过联轴器相连接，所述转刷叶片设置安装在主轴上，所述转刷叶片与支撑结构间设有挡水板，所述支撑结构一侧设有传动装置，所述传动装置上连接有电动机，其特征在于所述转刷叶片采用弧形结构，转刷叶片设有转刷穿孔。提高充氧能力与节省能耗的方法是按如下步骤进行的:一、设置主轴转动速率为40~70r/min，浸没深度H为15mm ；二、启动电动机，主轴上的转刷叶片随之进行规律性的运行，以线速度4~5m/s回转，转刷叶片在随主轴水平旋转的过程中，将空气中的氧不断倒入水中，即完成了提高充氧能力与节省能耗的方法。工作原理:改进型转刷曝气装置运行时，电动机由电控系统控制启动，通过传动装置带动主轴转动，主轴上的转刷叶片随之进行规律性的运行，以一定的速度回转，转刷叶片在随主轴水平旋转的过程中，将空气中的氧不断倒入水中；此外，通过转刷叶片的运转，推动污水以一定的流速在氧化沟中循环流动，既能防止活性污泥的沉淀，又能使有机物、微生物与氧充分混合接触，从而有效的达到氧化沟、AAO等工艺对混合、充氧的需要；对于曝气转刷叶片的改造，保证了空气与水充分接触，大大优化了叶轮转动时的水力条件，从而达到了提高氧转移速率及节省能耗的效果。在运行过程中，由于叶轮的弧度以及叶片上穿孔，电机可适当提高转速，从而单位时间内转刷产生的混合作用会显著加强。机械曝气的氧转移速度(dc/dt) =Kh(Cs-C)，在污水中氧转移的影响因素:1.污水水质/杂质；2.水温；3.氧分压。氧分压与曝气转刷的运行速度及曝气量有关，当转刷采用弧形弯曲并且叶片上穿孔时，电机转速可适当提高，此时水中氧分压会极大的增加，从而提高了曝气设备的氧转移速率，从而提升了曝气所达到的效果。又因为转刷叶片上采取穿孔处理，转刷转动过程中的阻力减小了，从而之前浪费在叶片摩擦等的能量损失降低了，故而提供给曝气的可利用能量部分增大了。在采取了这些操作的曝气转刷的脱氧清水充氧试验中，本专利技术曝气转刷装置的充氧能力较传统机械曝气装置提升了近30%。专利技术效果:利用对现有平直叶片的改进，提高了曝气转刷的充氧能力，并且通过结构改造使曝气转刷能够更好的抗击水流阻力，不易折断，延长使用寿命，转刷叶片为组合抱箍式，安装维修方便，刷片呈螺旋排布，入水均匀、负荷平稳。采用调心轴承，既可以克服一定的安装误差，又能补偿转刷水平轴因温差引起的伸缩，保证转刷的正常运行，提高设备寿命。本专利技术对于传统平直转刷叶片水力条件不佳的问题做出了改进，主要创新点是以穿孔式弧形叶片代替整体平直叶片，确保了运行时良好的水力条件，进而确保其良好的氧转移速率和充氧能力。传统整体平直转刷叶片水力条件不佳，在转动运行过程中，整体平直叶片在转动过程中受到的阻力极大，根据受力分析，此时转动能量浪费较多，叶片的改造应该为穿孔式弯曲弧形，这样水力条件更佳，而弧形叶片是应该前弯还是后弯经过反复受力分析以及实验得知，后弯式叶片比较节省能量。后弯式叶片的流道比较平缓，弯度小，槽内水头损失小，有利于提高叶轮的效率。经过试验反复确定，最终认为，前弯式弯曲角在45°~70°之间时，其节能效果较好。本专利技术针对完整叶片运行过程中阻力大，磨损严重的问题，改进方式是在转刷叶片上穿孔，减小了转刷运行时的阻力，也减少了运行时的磨损。在叶片上进行穿孔，叶片在转动过程中，水流会穿过小孔，进而产生涡流，提高水流的紊动作用，又因为叶片上的穿孔，叶片转动过程中的阻力更小了，这样导致电机的耗能大大降低，叶片的磨损大大降低，延长其使用寿命。本专利技术中对于曝气转刷叶轮的改造,保证了空气与水充分接触,大大优化了叶轮转动时的水力条件，从而达到了节能和提高氧转移速率及充氧能力的效果。在运行过程中，由于叶轮的弧度以及叶片上穿孔，电机可适当提高转速，从而单位时间内转刷产生的混合作用会显著加强。采用改进型曝气转刷及利用改进型曝气转刷提高充氧能力与节省能耗的方法，工作水深可提高约15%，由于穿孔叶片的构造，电机转速可以提升20%，曝气转刷工作寿命延长。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术的改进型曝气转刷侧视剖面图(图1是图4的左视图)；其中，α为弧形叶片与转动叶片切线方向的夹角，表征叶片的弯曲程度；图2是本专利技术的改进型曝气转刷叶片穿孔示意图；图3是本专利技术的改进型曝气转刷安装效果正视图；图4是本专利技术的改进型曝气转刷叶片在主轴上的安装位置图。【具体实施方式】【具体实施方式】一:本实施方式的改进型曝气转刷装置包括电动机1、传动装置2、联轴器3、挡水板4、主轴5、多个转刷叶片6、轴承座7与支撑结构8 ；所述主轴5通过设置在两侧的支撑结构8进行固定，所述主轴5与轴承座7通过联轴器3相连接，所述转刷叶片6设置安装在主轴5上，所述转刷叶片6与支撑结构8间设有挡水板4，所述支撑结构8 一侧设有传动装置2，所述传动装置2上连接有电动机1，其特征在于所述转刷叶片6采用弧形结构，转刷叶片设有转刷穿孔9。本实施方式中，转刷叶片6为组合抱箍式，安装维修方便，转刷叶片入水均匀、负荷平稳。提高充氧能力与节省能耗的方法是按如下步骤进行的:一、设置主轴5转动速率为40~70r/min，浸没深度H为15_ ;二、启本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高充氧能力与节省能耗的改进型曝气转刷装置，改进型曝气转刷装置包括电动机（1）、传动装置（2）、联轴器（3）、挡水板（4）、主轴（5）、多个转刷叶片（6）、轴承座（7）与支撑结构（8）；所述主轴（5）通过设置在两侧的支撑结构（8）进行固定，所述主轴（5）与轴承座（7）通过联轴器（3）相连接，所述转刷叶片（6）设置安装在主轴（5）上，所述转刷叶片（6）与支撑结构（8）间设有挡水板（4），所述支撑结构（8）一侧设有传动装置（2），所述传动装置（2）上连接有电动机（1），其特征在于所述转刷叶片（6）采用弧形结构，转刷叶片设有转刷穿孔（9）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阳康，梁恒，叶挺进，郭五珍，党敏，鄢忠森，陈婉如，付小平，李益洪，
申请(专利权)人：佛山市水业集团有限公司，哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：