CN1113482A - 液体溶气装置 - Google Patents

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Abstract

一种液体溶气装置，包括一个带有进出口的壳体 和装在壳体内的变距螺旋叶轮，所述进、出口沿叶轮 的轴向布置在壳体的两端，进口与液气混合管相通， 出口与溶气流体管相通。变距螺旋叶轮由驱动装置 通过传动轴带动旋转。其结构简单、体积小、价格低 廉、溶气效率高。在20℃时，一个标准大气压下，可 使氧气在水中的溶解量达55毫克/升。可用于废 水处理充氧或产生高溶氧水去处理生活污水及有机 废水，还可用于饮料加气等。

Description

本发明一般地说是涉及一种废水处理装置，具体地说是涉及一种需氧生物法处理废水溶气装置。
当前，处理生活污水和有机废水通常采用需氧生物法。这种方法需向处理污水中不断供氧。其供氧方法一般有两种：一是空气曝气法;二是纯氧曝气法。空气曝气法，由于空气中氧气占的比例（体积比为20.95%）较小，且气体在水中的溶解度又较小，在20℃时，一个标准大气压下，氧在水中的饱和溶解量为9.2毫克/升。因此，要用大量空气曝气，设备体积大、占地面积大、投资大、操作管理控制复杂、效率低、耗电大、成本高。纯氧曝气法，虽然具有体积小、占地面积小、投资少、能保证处理质量、产生污泥量少、维护管理运行方便可靠、费用低、处理场地环境条件较好等优点，但需要采用密闭循环曝气装置，来防止未溶解的氧气散失，这样又要增加投资及管理难度。
本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种结构简单、体积小、操作方便、运行费用低，能大大提高氧气在水中的溶解量的液体溶气装置，从而提高生活及有机废水的处理质量和处理效率。
本发明的液体溶气装置，包括一个带有进、出口的壳体。所述壳体内支承着一个可转动的变距螺旋叶轮。所述变距螺旋叶轮的形状，其叶片的边缘从进口端至出口端的轨迹方程为：
Xi＝a·Cosθi
Yi＝a·Sinθi
Zi＝b·θm i
式中：Xi、Yi、Zi-叶轮叶片边缘任意点的座标;
a-叶轮半径;
θi-螺旋叶片任意点的扭转角度;
m-变距螺旋系数，可在0＜m＜1之间任一点;
b- (L)/(2πm) 式中：L为叶轮长度
所述进、出口沿所述变距螺旋叶轮的轴向方向布置在所述壳体的两端，所述进口与液气混合管相通，所述出口与溶气流体管相通。
本发明的液体溶气装置只有几个零件组成，其结构简单、体积小、价格低廉、维修管理方便、溶气效率高，20℃时，在一个标准大气压下，可使氧气在水中的溶解量达55毫克/升。该装置可直接用于废水处理充氧或利用其产生高溶氧水去处理生活污水及有机废水、净化污染水系和锅炉烟气脱硫、还可用于饮料加气、溶药混合搅拌、工业加氧发酵等。
本发明的液体溶气装置的其他细节可通过阅读下文结合附图详加描述的实施例即可清楚明了，其中：
图1是本发明液体溶气装置的结构示意图;
图2是本发明液体溶气装置叶轮结构示意图;
图3是本发明液体溶气装置叶轮的俯视图;
图4是本发明液体溶气装置叶轮轴承支座结构示意图;
图5是本发明液体溶气装置的应用***图。
参照图1-图4。本发明液体溶气装置的圆柱形的壳体1内装有变距螺旋叶轮2。变距叶轮2由一平板绕中心轴3扭曲360°制成。螺距沿轴向液气流流动方向递减，其叶轮2叶片边缘的形状从下至上沿轴向方向的轨迹方程为：
Xi＝a·Cosθi
Yi＝a·Sinθi
Zi＝b·θm i
式中：Xi、Yi、Zi-叶轮叶片边缘任意点的座标;
a-叶轮半径;
θi-螺旋叶片任意点的扭转角度;
m-变距螺旋系数，可在0＜m＜1之间任一点;
b- (L)/(2πm) 式中：L为叶轮长度
b值大，加工困难，但溶气效率高，体积大;b值小，加工容易，但溶气效率低，体积小。
壳体1的两端装有轴承支座4，叶轮2的中心轴3可转动的支承在轴承座4上。轴承座4的外环42和支座41之间通过若干根（图示为3根）辐条连接在一起，以便在辐条之间形成流体通道。轴承座4的外侧面通过法兰盘6分别与液气混合管12和溶气流体管13相连。
参照图5。图5是本发明的液体溶气装置应用的***图。氧气瓶7通过减压阀8，经气管9及控制阀10接射流器11与液气混合管12相通;水管14经控制阀13接射流器11与液气混合管12相接。液体溶气装置的入口与液气混合管12相连。液体溶气装置的出口与溶气流体管13相连，其上装有控制阀门14。变距螺旋叶轮2的轴3由电机5驱动。
工作时，打开阀门13和氧气瓶减压阀8及控制阀门10。水经水管14通过射流器11与氧气进行初步混合后一起经液气混合管12进入液体溶气装置。溶气装置内的变距螺旋叶轮2由电动机5带动旋转，水和氧气混合流体在变距螺旋叶轮2的带动下形成复杂液气流，在壳体1内产生径向与轴向大的压力梯度，扩大传递界面，产生湍流及涡流等复杂流动状态，使气体变为小于0.2mm的微细气泡，导致气体超饱和溶解，可比标准状态下溶解量大许多倍，并能使氧气保持在水中不易释放出来。超饱和溶氧水再经阀门14和溶气流体管13进入溶气水箱15供使用。
该装置可直接用于废水处理，净化污染水系，饮料加气，溶药混合搅拌，需氧发酵等。并可用调整转速来调整充氧溶解量。

Claims (2)

1、一种液体熔气装置，包括一个带有进、出口的壳体和支承在所述壳体内的转动叶轮，其特征在于所述叶轮为变距螺旋叶轮，所述变距螺旋叶轮的叶片的边缘形状，从进口端至出口端的轨迹方程为：
Xi=a·Cosθi
Yi=a·Sinθi
Zi=b·θm i
式中：Xi、Yi、Zi---叶轮叶片边缘任意点的座标；
a---叶轮半径；
θi---螺旋叶片任意点的扭转角度；
m---变距螺旋系数，可在0＜m＜1之间任一点
b--- (L)/(2πm) 其中：L为叶轮长度
所述进、出口沿所述变距螺旋叶轮的轴向方向布置在所述壳体的两端。所述进口与液气混合管相通，所述出口与溶气流体管相通。
2、按照权利要求1所述的液体溶气装置，其特征在于所述变距螺旋叶轮的轴的两端由轴承座支承，所述的轴承座的外环和支座之间通过3根或3根以上辐条连接在一起。
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