[发明专利]电子增压型潜水离心式曝气机

说明书

技术领域

本发明涉及一种潜水曝气机，尤其是一种电子增压型潜水离心式曝气机，属于潜水曝气机械技术领域。

背景技术

据申请人了解，目前在污水处理领域，传统的活性污泥生化处理工艺占主导地位，尤其是在市政以及大型的工业污水水处理工程中，生化处理工艺是整个工程的核心部分，而生化处理工艺的核心即为曝气设备，通过曝气设备使污水中保持一定的溶解氧含量且使溶解氧分布均匀，并使活性污泥中的有益微生物生存和繁殖，从而达到分解污水中COD和BOD等有害物质的目的。

现阶段比较常用的曝气方式有曝气盘/曝气管鼓风曝气、机械表面曝气、潜水机械曝气等。

曝气盘/曝气管鼓风曝气方式：由鼓风机（一般为罗茨风机）提供压缩空气，并经管路输送至污水池底部的曝气盘或曝气管，再通过曝气盘或曝气管上的微孔扩散到水体中。这种方式需设置专门的鼓风机设施，占地面积大、投资高、安装复杂，发生故障时不便维修。近10年来市政污水处理厂多采用这种方式，随着大量工程逐步进入维修期，面临的更换改造问题日益严重。

机械表面曝气方式：通常由大功率电机带动盘片在水面旋转以搅动、溅起水花，达到增氧目的，但这种方式功率消耗大，效率低且机械故障多。

潜水机械曝气方式：其工作过程是按文丘里原理或离心真空原理产生负压，将空气吸入水下，经过混气叶轮高速旋转和切割，实现水气混合后，在离心力带动下扩散到水体内，达到向水体增加氧含量的目的。现有潜水机械曝气机主要有两大类，一种为射流式，一种为离心式，这两种形式都是由一个水下高速叶轮完成空气的吸入和切割，在吸入空气量和切割程度上很难同时达到最好的效果。射流式为单方向喷射，离心式为圆周方向喷射。目前由于国内的污水处理工程逐步转向小型化（尤其是5000t/d的污水工程），对结构紧凑简单、安装维护方便的潜水机械曝气机的需求越来越大，然后基于文丘里原理或离心真空原理产生的真空度有限，制约了这类设备的潜水深度（一般在3－5米），且随着潜水深度增加，空气吸入量快速降低。

目前市场上出现了以风机辅助压气的改进方案主要有两种：一种是德国ABS公司代理的完全鼓风式结构，由独立的大型风机配合水下的水气混合机构，这种机构的混气结构不产生负压，全部依靠风机，投资大且管路复杂，气泡切碎程度一般，能耗也较高；另一种是美国阿留申公司的潜伏式鼓曝气结构，采用压力较小的普通风机（一般在10kPa以下），混气叶轮产生负压较小，水气混合深度较浅，造成气泡在水中停留时间较短。

经检索发现，申请号2012203262981授权公告号CN202729878U的中国实用新型专利公开了自供风机搅泵扩散增氧曝气机，采用轴流涡轮风机、锥形风筒、倒锥形增压风管、拉瓦尔筒组成的增氧结构，可提高增氧效率。然而一方面其结构较为复杂，实现难度较高，另一方面不是专门针对离心式曝气机做出的改进，很难直接应用于离心式曝气机。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种电子增压型潜水离心式曝气机，可有效增强水气混合效果，提高曝气机潜水深度。

本发明解决首要技术问题的技术方案如下：

一种电子增压型潜水离心式曝气机，包括输出轴连有离心叶轮的潜水电机，所述离心叶轮靠近潜水电机的一侧设有进水口，所述离心叶轮远离潜水电机的另一侧设有进气管；其特征是，所述进气管设有涡轮增压器，所述涡轮增压器具有用以检测进气管内负压的风压开关，所述风压开关具有检测到负压时启动涡轮增压器的触发状态，以及未检测到负压时保持涡轮增压器关闭的待机状态。

该结构在开始运行时，离心叶轮混合气体和水体并将水气混合物离心喷射出去，同时使进气管内产生负压，将外界空气吸入进气管内；风压开关检测到该负压后启动涡轮增压器，涡轮增压器产生大流量压缩空气并送至离心叶轮，从而达到增加进气量、增强水气混合效果的目的，使整个曝气机的潜水深度得到提高。

本发明要解决的第二技术问题是：优化涡轮增压器的结构，进一步确保进气量及水气混合效果。

与此相关的改进为：所述涡轮增压器包括与进气管同轴的筒状壳体，所述壳体内设有增压电机，所述增压电机输出轴与增压叶轮的转动轴连接，所述转动轴与进气管中心轴重合；所述增压电机受控端与风压开关连接。所述增压电机的转速至少为10000rpm；所述增压叶轮为三元曲面叶轮；所述涡轮增压器的增压能力至少为20kPa。