[发明专利]气源共用式曝气装置及系统

说明书

本发明提供气源共用式曝气装置及系统，包括气动搅拌单元，包括气泡产生部和导流部；气泡产生部用于在进气后产生直径不同的大气泡和小气泡；小气泡产生后在所述导流部外向上浮动；大气泡在所述导流部内向上浮动，并带动导流部内的液体向上流动，以将位于导流部下端的水和污泥吸入并导向导流部上端的周围水体后与上浮的小气泡混合。本发明可以为天然水体进行水质控制、黑臭水体治理、市政污水处理设施、水产养殖场提供新型的曝气充氧装置；能够产生两种大小不同的气泡，使得曝气器的水力和供氧作用范围比传统的曝气器广，供氧效率高，同时由于气体提升作用的加强，还具有吸泥作用，防止曝气器周边底泥的积累，并且能对已存底泥进行曝气处理。

技术领域

本发明涉及曝气技术，特别是涉及气源共用式曝气装置及系统。

背景技术

曝气是指将空气中的氧强制向液体中转移的过程，其目的是获得足够的溶解氧。此外，曝气还有防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物及溶解氧接触的目的，从而保证池内微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中有机物的氧化分解作用。充氧的过程是一个两相间跨膜传质的过程，传质速率取决于气相中氧的浓度、气液接触比表面积以及液相中溶解氧的浓度等因素。

但是，目前的曝气装置主要是针对污水处理厂专用活性污泥曝气池设计使用，一般在全池底铺设，铺设深度较深；曝气池中的供氧设计，需要在整个曝气池底部铺设空气管道，空气管道及其曝气器固定在池底水泥浇筑或钢板平整表面，这不仅需要在曝气池清空的条件下进行施工，而且一旦损坏，也会由于曝气头固定在曝气池底部而无法及时检查和修理。另外，现有的曝气装置通过全地面铺设和增大水深来达到混合目的，对于水深浅且面积大的水体，现有曝气装置的混合范围过小，单个曝气器的作用范围小且充氧效率低。因此，现有的曝气技术不利于在天然水体的水质改善中使用。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供气源共用式曝气装置及系统，用于解决现有的曝气技术不利于在天然水体的水质改善中使用的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种气源共用式曝气装置，包括：气动搅拌单元，包括气泡产生部和导流部；所述气泡产生部用于在进气后产生直径不同的大气泡和小气泡；所述小气泡产生后在所述导流部外向上浮动；所述大气泡在所述导流部内向上浮动，并带动导流部内的液体向上流动，以将位于所述导流部下端的水和污泥吸入并导向导流部上端的周围水体后与上浮的所述小气泡混合。

在本发明的一些实施方式中，所述气泡产生部包括：空气扩散主管，设于所述导流部内；所述空气扩散主管的上端密封，下端设有供连接所述气源单元的进气口，其管壁上设有至少一个用以产生所述大气泡的第一曝气部；至少一个配气支管，连通设于所述空气扩散主管壁上的开口部；各所述配气支管延伸至所述导流部外，且其外延端连接至少一个用以产生所述小气泡的第二曝气部。

在本发明的一些实施方式中，所述第一曝气部包括开设于所述空气扩散主管壁上的气泡孔。

在本发明的一些实施方式中，所述气泡孔包括直径为毫米级的通孔，用以产生直径为毫米至厘米级的大气泡。

在本发明的一些实施方式中，所述气泡孔的开孔向上倾斜。

在本发明的一些实施方式中，所述第一曝气部设于靠近所述导流部下端的管壁上；所述开口部开设于所述第一曝气部上方的管壁上。

在本发明的一些实施方式中，所述第二曝气部包括微孔曝气头，用以产生直径为微米至毫米级的微型气泡。

在本发明的一些实施方式中，所述微孔曝气头包括圆盘式微孔曝气盘和/或微孔曝气管；形成微孔的多孔材料包括高分子多孔材料、无机烧结的多孔材料、或在无机或高分子有机材质的表面打孔而成。

在本发明的一些实施方式中，所述导流部的下端设有支撑架，用以支撑所述导流部并使所述导流部的底部与水体底面之间保持一定间距。