本發(fā)明屬于環(huán)保設(shè)備研究領(lǐng)域，具體涉及一種提升式倒傘型表面曝氣機(jī)。

背景技術(shù)：

我國(guó)水資源占全球水資源6％，名列世界第四，但中國(guó)人口眾多，且用水量位居世界前列。在持續(xù)進(jìn)行城市化建設(shè)的道路上，水資源作為基礎(chǔ)性的自然資源正日益減少，且水污染越來(lái)越嚴(yán)重。

秉承保護(hù)環(huán)境的基本國(guó)策，為構(gòu)建人與自然的和諧社會(huì),促進(jìn)社會(huì)的不斷進(jìn)步，污水處理是重中之重。因此，加大水污染治理，乃是當(dāng)前迫切的任務(wù)。

目前，污水處理方法大部分是活性污泥法，此方法的關(guān)鍵技術(shù)在于氧化溝即生物池的曝氣，核心機(jī)械設(shè)備是曝氣設(shè)備，倒傘曝氣機(jī)作為一款集攪拌、混合、充氧為一體機(jī)械曝氣設(shè)備被廣泛采用。

倒傘型曝氣機(jī)工作原理是旋轉(zhuǎn)時(shí)，在離心力的作用下，水體沿直立葉片被提升，然后呈低拋射線狀向外甩出，造成水躍與空氣混合、進(jìn)行充氧；葉片后側(cè)形成低壓區(qū)，吸入空氣充氧。同時(shí)，葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心推流作用，不斷地提水和輸水，使曝氣池內(nèi)形成環(huán)流，更新氣液接觸面，進(jìn)一步進(jìn)行氧傳遞。

由于氧化溝受土地資源的影響，正向深度化發(fā)展。倒傘型曝氣機(jī)作為表面曝氣機(jī)在運(yùn)行時(shí)葉輪拋出的水體未與空氣充分接觸,充氧能力一般，無(wú)法對(duì)氧化溝中下部分提供充足的氧氣,未能達(dá)到較好的曝氣效果,且池底污物沉積，影響曝氣環(huán)流及污水提升。直接導(dǎo)致曝氣充氧效果差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述由于深度型氧化溝污物沉積，倒傘型葉輪對(duì)污水的提升作用不明顯，影響曝氣效率的問(wèn)題提供一種與現(xiàn)有技術(shù)相比更適合深水型氧化溝，顯著提高水中充氧量、充氧效率高以及推流攪拌能力強(qiáng)的一種提升式倒傘型曝氣機(jī)。本發(fā)明在倒傘型曝氣機(jī)正下方的提升式葉輪，使水體沿葉輪軸被提升，然后受高速旋轉(zhuǎn)的曝氣機(jī)直葉片呈低拋射線狀向外甩出，造成水躍與空氣混合、進(jìn)行充氧；同時(shí)，氧化溝底部提升式葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心推流作用，不斷地提水和輸水，使曝氣池內(nèi)形成環(huán)流，更新氣液接觸面，進(jìn)一步進(jìn)行氧傳遞，實(shí)現(xiàn)氧化溝內(nèi)污水的充分曝氣，且本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，曝氣量大，推流能力強(qiáng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種提升式倒傘型表面曝氣機(jī)，包括電機(jī)、聯(lián)軸器、減速箱、升降裝置、倒傘座、葉輪軸、倒傘型曝氣機(jī)和提升式葉輪；

所述電機(jī)與所述減速箱通過(guò)聯(lián)軸器連接；所述減速箱的下方設(shè)有升降裝置；所述倒傘座安裝在減速箱的下方；葉輪軸上端與所述倒傘座鍵相連，所述葉輪軸與所述倒傘型曝氣機(jī)鍵連接；所述提升式葉輪安裝在葉輪軸的下端，葉輪軸的下端穿過(guò)提升式葉輪的輪轂，且與提升式葉輪可拆卸連接。

上述方案中，所述提升式葉輪在倒傘型曝氣機(jī)正下方距離H與倒傘型曝氣機(jī)的葉輪外徑D相關(guān)，距離H為外徑D的0.8～1.5倍。

上述方案中，所述提升式葉輪由下至上呈螺旋形上升葉片形狀。

上述方案中，當(dāng)所述倒傘型曝氣機(jī)葉片數(shù)為偶數(shù)，提升式葉輪葉片數(shù)為倒傘型曝氣機(jī)葉片數(shù)的一半；當(dāng)?shù)箓阈推貧鈾C(jī)葉片數(shù)為奇數(shù)，提升式葉輪的葉片數(shù)＝(倒傘型曝氣機(jī)葉片數(shù)-1)/2。

上述方案中，所述提升式葉輪葉片與水平方向有一夾角θ，夾角θ在30°～45°之間；夾角θ的取值與距離H相關(guān)，H越大，夾角θ也越大。

上述方案中，所述提升式葉輪呈倒圓錐狀、且與倒傘型曝氣機(jī)總體呈倒圓錐形，錐角β保持在20°～30°之間。

上述方案中，所述葉輪軸從上至下軸徑逐漸減小。

上述方案中，所述減速器下設(shè)有支撐部件固定于安裝地基上；所述升降裝置位于減速器與安裝地基之間。

上述方案中，所述提升式葉輪底部設(shè)有緊固螺釘與葉輪軸底部螺紋聯(lián)接。

上述方案中，所述倒傘型曝氣機(jī)采用直葉片。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明所述提升式葉輪的葉片經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，呈現(xiàn)由下至上螺旋形上升葉片形狀，能夠有效的對(duì)氧化溝內(nèi)深層水體提供向上的推力，從倒傘型曝氣機(jī)邊緣甩出水體，在提升式葉輪9推力作用下，水珠在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)間遠(yuǎn)大于普通倒傘型曝氣機(jī)，能卷吸更多的空氣，使大量氧氣迅速溶于污水中；此外提升式葉輪在氧化溝底部還提供一定的推流作用，在氧化溝內(nèi)形成一個(gè)流動(dòng)循環(huán)，進(jìn)一步提高了污水曝氣效果。

2.本發(fā)明中如果倒傘型曝氣機(jī)葉片數(shù)為偶數(shù)，提升式葉輪葉片數(shù)為倒傘型曝氣機(jī)葉片數(shù)的一半，如果倒傘型曝氣機(jī)葉片數(shù)為奇數(shù)，則將(倒傘型曝氣機(jī)葉片數(shù)-1)/2作為提升式葉輪的葉片數(shù)，這樣的設(shè)計(jì)使污水抬升同時(shí)不會(huì)對(duì)倒傘型曝氣機(jī)底部形成較大的沖擊力，提升曝氣量的同時(shí)又不會(huì)降低倒傘型曝氣機(jī)的使用壽命，增加曝氣效率。

3.本發(fā)明所述提升式葉輪葉片與水平方向有一夾角θ，范圍在30°～45°之間，夾角的取值與距離H相關(guān)，H越大，夾角θ也越大，在提升式葉輪推力作用下，水珠在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)間遠(yuǎn)大于普通倒傘型曝氣機(jī)，能裹挾更多的空氣，使氧化溝內(nèi)實(shí)現(xiàn)大量曝氣，大量氧分子迅速溶于污水中。

4.本發(fā)明中提升式葉輪與倒傘型曝氣機(jī)總體呈倒圓錐形，錐角β保持在20°～30°之間，維持錐角β在此范圍內(nèi)，對(duì)于污水水體的提升作用顯著，加強(qiáng)了污水向上水躍的能力，提升了曝氣效率。

5.本發(fā)明中所述倒傘型曝氣機(jī)葉輪為直葉片，提高攪拌作用，增加了污水甩出拋物線的軌跡，增大水體與空氣的接觸面積和接觸時(shí)間，增大充氧量。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提出的倒傘型表面曝氣機(jī)的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提出的倒傘型表面曝氣機(jī)的提升葉輪示意圖；

圖3為本發(fā)明提出的倒傘型表面曝氣機(jī)的總體呈現(xiàn)倒圓錐結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1：電機(jī)，2：聯(lián)軸器，3：減速箱，4：支撐裝置，5：升降裝置，6：安裝地基，7：倒傘座，8：葉輪軸，9：倒傘型曝氣機(jī)，10：提升式葉輪。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。

圖1所示為本發(fā)明所述提升式倒傘型表面曝氣機(jī)的一種實(shí)施方式，所述提升式倒傘型表面曝氣機(jī)包括電機(jī)1、聯(lián)軸器2、減速箱3、支撐裝置4、升降裝置5、地基平面6、倒傘座7、葉輪軸8、倒傘型曝氣機(jī)9和提升式葉輪10。

所述減速器3下設(shè)有支撐部件4固定于安裝地基6上；所述電機(jī)1與所述減速箱3通過(guò)聯(lián)軸器2連接；由電機(jī)1提供動(dòng)力，電機(jī)1通過(guò)所述聯(lián)軸器2驅(qū)動(dòng)所述減速箱3；所述升降裝置5位于減速器3與安裝地基6之間。所述倒傘座7安裝在減速箱3的下方，用來(lái)安裝葉輪軸8；所述葉輪軸8從上至下軸徑逐漸減小，葉輪軸8上端與所述倒傘座7鍵相連，所述葉輪軸8與所述倒傘型曝氣機(jī)9鍵連接；所述提升式葉輪10安裝在葉輪軸8的下端，葉輪軸8的下端穿過(guò)提升式葉輪10的輪轂，所述提升式葉輪10底部設(shè)有緊固螺釘與葉輪軸8底部螺紋聯(lián)接。

所述提升式葉輪10在倒傘型曝氣機(jī)9正下方距離H與倒傘型曝氣機(jī)9的葉輪外徑D相關(guān)，距離H為外徑D的0.8～1.5倍，可針對(duì)不同深度的氧化溝采用不同的深度。

所述葉輪軸8從上至下軸徑逐級(jí)減小，氧化溝朝著深度化發(fā)展，所以為了增加氧化溝內(nèi)污水的提升和底部的攪拌，葉輪軸8勢(shì)必會(huì)增加長(zhǎng)度，從上至下軸徑逐級(jí)減小的葉輪軸8結(jié)構(gòu)，能夠保證葉輪軸8在增加長(zhǎng)度的同時(shí)增加倒傘型曝氣機(jī)9旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。

所述倒傘型曝氣機(jī)9采用直葉片，葉片數(shù)為6片，提高攪拌作用，增加了污水甩出拋物線的軌跡，增大水體與空氣的接觸面積和接觸時(shí)間，增大充氧量。

所述提升式葉輪10安裝在葉輪軸8底部，設(shè)置于倒傘型曝氣機(jī)9正下方，提升式葉輪10上部敞開(kāi)，下部供葉輪軸8穿過(guò)與緊固螺釘螺紋聯(lián)接。提升式葉輪10葉片數(shù)與倒傘型曝氣機(jī)9葉片數(shù)有線性關(guān)系，提升式葉輪10葉片數(shù)為3片，為倒傘型曝氣機(jī)9葉片數(shù)量的一半。

如圖2所示，提升式葉輪9的葉片經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，呈現(xiàn)由下至上螺旋形上升葉片形狀，提升式葉輪10葉片中間流線與水平方向夾角為θ，范圍在30°～45°之間，夾角θ的取值與距離H相關(guān)，H越大，夾角θ也越大。這樣的葉片形狀能夠很有效的對(duì)氧化溝內(nèi)深層水體提供向上的推力，與高速旋轉(zhuǎn)的倒傘型曝氣機(jī)9碰撞，從倒傘型曝氣機(jī)9邊緣甩出水珠，在提升式葉輪10推力作用下，水珠在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)間遠(yuǎn)大于普通倒傘型曝氣機(jī)，能裹挾更多的空氣，使氧化溝內(nèi)實(shí)現(xiàn)大量曝氣，大量氧分子迅速溶于污水中。所述提升式葉輪10在氧化溝底部提供一定的推流作用，在氧化溝內(nèi)形成一個(gè)曝氣循環(huán)，使污水充分曝氣。

如圖3所示，所述提升式葉輪10呈倒圓錐狀，與倒傘型曝氣機(jī)9總體呈倒圓錐形，錐角β保持在20°～30°之間，維持錐角β在此范圍內(nèi)，對(duì)于污水水體的提升作用顯著，加強(qiáng)了污水向上水躍的能力，提升了曝氣效率。

此外，保持錐角β的度數(shù)，能夠限制提升式葉輪10的大小，使污水抬升同時(shí)不會(huì)對(duì)倒傘型曝氣機(jī)9底部形成太大的沖擊力，提升曝氣量的同時(shí)又不減少倒傘型曝氣機(jī)使用壽命，限制了功率，增加曝氣效率。

應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)是按照各個(gè)實(shí)施例描述的，但并非每個(gè)實(shí)施例僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。

上文所列出的一系列的詳細(xì)說(shuō)明僅僅是針對(duì)本發(fā)明的可行性實(shí)施例的具體說(shuō)明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施例或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。