[发明专利]卡槽式可更换曝气装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种将气体导入液体中的曝气装置，特别是一种卡槽式可更换曝气装置。主要涉及环保领域中利用气体对污水进行处理或者利用液体对废气进行处理的一种曝气装置。

背景技术

在环保领域的废水和废气处理系统中，液体和气体的混合是常见的措施。例如：将烟囱排放的燃煤烟气导入碱性吸收液中，利用碱性液体吸收燃煤烟气中的二氧化硫后净化排放；对工厂的排放污水进行强制曝气，将空气中的氧气导入污水中，补充污水净化过程中需要的溶解氧等等。

最为普通的曝气装置是以刚性材料做成管状或喷头状，在其工作面均匀布孔，通过这些密集的小孔将气体均匀分布在液体中，以达到向液体中导入气体的目的。但是在刚性材料上布孔孔径相对较大，开孔率也比较低，曝气过程中产生的气泡较大，而数量较少。这样的运行动能消耗很大，效率却不高。并且这些通孔极容易被堵塞，特别是曝气停止时，液体通过通孔逆向进入曝气元件内，液体所带的固相物或结晶物会逐渐堵塞通孔。

为提高曝气装置的效率，人们进一步发展了带微孔曝气膜管的曝气装置，它的曝气元件是在有一定弹性的柔性材料（诸如柔性TPU，橡胶管）上均匀布置高密度微孔，通过这些微孔进行曝气，当柔性曝气膜管内部的压力低于外部液体压力时，曝气膜管的微孔呈封闭态，液体逆流进曝气膜管的通路闭断；当曝气膜管内压超过膜管外部液体压力时，柔性的基材形变使微孔呈张开态，气体顺利通过微孔进入液体曝气。当该柔性曝气膜管外部有固相物料封堵时，可瞬间加曝气膜管的内部压力。使柔性曝气膜管的体积增大，破坏外部封堵物的形状，并由加压的气流冲刷微孔及微孔周围的降积物。它比较由刚性材料制作成的曝气装置，无论是曝气效率或防堵塞能力均有大幅提高，这种技术及制品已在广泛领域充分推广使用。

目前公知的使用柔性曝气膜管的曝气装置是在曝气池池底架设刚性框架，框架间隔一定距离固定在曝气池池底。曝气软管则穿过框架铺设于曝气池池底，连接两端的进气管道，如中国专利CN200820108556.2所描述的。这样结构的曝气装置使得充气后的曝气膜管在水体里的上升浮力受制于曝气膜管上方的刚性框架，刚性框架在曝气膜管长度方向间隔布置，所以曝气膜管在曝气状态时也呈现相同间隔距离的波浪起伏状。这样非水平状态的曝气效果很不均匀，曝气膜管的性能也得不到充分利用。同时曝气膜管里面的气体也呈现湍流状，既加大了能耗又带来曝气膜管在框架里晃动的弊端。

发明内容

本发明的目地在于为克服现有技术的不足而提供一种对液体进行稳定高效曝气的曝气装置——卡槽式可更换曝气装置。包括由柔性材料制成的分布高密度微孔的曝气膜管、卡绳和导向卡座。

作为本发明的设置，导向卡座内部分布有配重腔室和导向卡槽，卡绳位于曝气膜管的内部，卡绳和曝气膜管的内管壁紧贴并一起平行穿行在导向卡座的导向卡槽里面。通过卡绳，曝气膜管和导向卡座构成整体的卡槽式可更换曝气装置。

作为本发明的进一步设置，导向卡槽截面呈圆形分布在导向卡座上部，在导向卡槽的的下方分布有配重腔室。在配重腔室填充有配重材料，配重材料密度在1.7~9，优选为2.2~7.8，配重腔室的两端采用堵头封闭。填充配重材料后的装置总重量大于曝气膜管曝气工作时装置在水体里的上升浮力。

作为本发明的进一步设置，导向卡槽的开槽间距是曝气膜管厚度的2～20倍，优选为5～10倍。曝气膜管和曝气膜管里面的卡绳是从导向卡座的侧面方向穿入导向卡槽。

作为本发明的进一步设置，卡绳可以任意卷曲，在曝气膜管里面整条布置，没有中间接点。卡绳的截面是圆形的，卡绳截面的周长和曝气膜管（1）的周长比为1:30~1:5，优选为1:20~1:10。

作为本发明的进一步设置，曝气膜管在导向卡槽里面的周长和曝气膜管的总周长比为1:30~1:5，优选为1:20~1:10。

作为本发明的进一步设置，维修时被更换曝气膜管连同卡绳一起从导向卡座的一侧拉出，同时在导向卡座的另一侧向导向卡槽内引入更换的卡绳和曝气膜管。

作为本发明的更进一步设置，通过卡绳，曝气膜管和导向卡座构成的整体水平曝气装置是通过导向卡座上的紧固螺栓成直线状安装在曝气池池底。当曝气膜管处于曝气工作状态时，曝气膜管在液体里的上升浮力通过曝气膜管里面的的卡绳，均匀受制于固定布置在曝气池底部的导向卡座。曝气膜管可以成直线水平状均匀的提供曝气功能。