本技術(shù)涉及污水處理曝氣設(shè)備，尤其是涉及基于十字結(jié)構(gòu)的自動脈沖式微納米氣泡曝氣器。

背景技術(shù)：

1、生物膜法污水處理是一種基于生物降解原理的污水處理技術(shù)，通過在特定載體上生長和繁殖微生物，形成生物膜，以去除污水中的有機(jī)污染物。生物膜法具有以下特點(diǎn)：

2、生物膜的形成：污水中的微生物在填料表面附著、生長和繁殖，形成一層生物膜。填料通常采用類似于蓮藕的橫切面結(jié)構(gòu)，以提供足夠的表面積供微生物生長。處理過程：污水流經(jīng)填料時，生物膜上的微生物通過吸附、降解和氧化作用去除水中的有機(jī)污染物，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。這個過程與自然水體中的水生植物凈化效果類似。優(yōu)點(diǎn)是具有較強(qiáng)的污水水質(zhì)和水量變化適應(yīng)性，產(chǎn)生的剩余污泥量較少，可以處理高濃度的污水。

3、采用生物膜法的污水處理系統(tǒng)可以應(yīng)對景區(qū)、高速服務(wù)區(qū)等場景下的污水處理，具體處理時生化處理池內(nèi)的微生物填料上掛載大量的微生物膜，微生物膜上的微生物細(xì)菌高效地對污水進(jìn)行生化處理，微生物細(xì)菌在處理污水過程中需要消耗大量的氧氣，因此一般生化處理池的底部或側(cè)壁上設(shè)置曝氣裝置來進(jìn)行曝氣供氧。

4、公開號為cn109336248a的中國實(shí)用新型專利公開了一種生化污水處理池的曝氣系統(tǒng)，滾筒表面分布的若干第一曝氣管能夠?qū)Τ伢w內(nèi)的污水進(jìn)行曝氣，污水噴嘴能夠?qū)L筒內(nèi)的空氣從進(jìn)氣管引入到混合室，混合室內(nèi)有由擴(kuò)散管進(jìn)入的污水，污水與空氣充分接觸、混合后的水氣再從擴(kuò)散管噴射出去，提高污水中的氧氣含量，為池體內(nèi)的微生物提供足夠的氧氣。

5、在景區(qū)、高速服務(wù)區(qū)等場景節(jié)假日期間出現(xiàn)大波動性水量的污水處理需求時，為了獲得更高的污水處理效率，通常會增添微生物膜的量，那么就需要更大量的曝氣來匹配耗氧量，現(xiàn)有技術(shù)的曝氣裝置在曝氣時會產(chǎn)生大氣泡，這些大氣泡在為微生物膜提供充足氧氣的同時會對微生物膜造成物理沖擊，影響到污水處理效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供基于十字結(jié)構(gòu)的自動脈沖式微納米氣泡曝氣器。采用如下的技術(shù)方案：

2、基于十字結(jié)構(gòu)的自動脈沖式微納米氣泡曝氣器，包括一體式微氣泡曝氣組件和基于十字結(jié)構(gòu)的脈沖曝氣組件，所述一體式微氣泡曝氣組件包括進(jìn)氣管和曝氣裝置，所述進(jìn)氣管的進(jìn)氣端與高壓氣源連通，所述曝氣裝置包括連接段和曝氣罩，所述連接段與進(jìn)氣管的出氣端連通，所述曝氣罩的中部設(shè)有脈沖曝氣區(qū)域，曝氣罩上均布微納米級的多個微氣泡曝氣孔，脈沖曝氣組件包括多片柔性曝氣片，多片柔性曝氣片位于曝氣罩的脈沖曝氣區(qū)域，柔性曝氣片上設(shè)有與曝氣罩大小和密度一致的多個微氣泡曝氣孔，柔性曝氣片的一端與曝氣罩連接，另一端自由閉合。

3、通過采用上述技術(shù)方案，為了保證污水生化處理池中微生物膜的處理效果，需要進(jìn)行曝氣，正常情況下采用大氣泡式的曝氣裝置進(jìn)行曝氣，這種曝氣方式長期的大氣泡會對微生物膜造成物理性的沖擊損傷；

4、可以采用多個基于十字結(jié)構(gòu)的自動脈沖式微納米氣泡曝氣器對污水生化處理池進(jìn)行曝氣，基于十字結(jié)構(gòu)的自動脈沖式微納米氣泡曝氣器的結(jié)構(gòu)基于進(jìn)氣管上設(shè)置的曝氣裝置進(jìn)行微氣泡基礎(chǔ)性曝氣，多片柔性曝氣片正常狀態(tài)由于材料的本身強(qiáng)度和重力，會閉合覆蓋在曝氣罩的脈沖曝氣區(qū)域，因此可以將曝氣罩和多片柔性曝氣片視為整體，其上均布的多個微氣泡曝氣孔在進(jìn)氣的高氣壓下進(jìn)行大量的微氣泡曝氣，產(chǎn)生的大量的微氣泡混合在水中為微生物膜提供充足的氧氣；

5、為了去除微生物膜表面的污漬，還需要進(jìn)行脈沖式的氣泡來進(jìn)行適當(dāng)沖擊，在自動脈沖式微納米氣泡曝氣器工作過程中，多片柔性曝氣片閉合狀態(tài)下，曝氣罩下方的氣壓不斷增加，直到將多片柔性曝氣片頂開，就可以通過多片柔性曝氣片之間的縫隙進(jìn)行大氣量的曝氣對微生物膜表面的污漬進(jìn)行一次沖刷，沖刷后多片柔性曝氣片再次閉合，如此反復(fù)就實(shí)現(xiàn)了無動力的自動脈沖曝氣，脈沖式的曝氣對微生物膜表面大量形成短暫沖擊，不會對微生物膜造成物理損傷，會沖掉對微生物膜表面的污漬，使微生物膜保持較高的污水處理效率。

6、可選的，當(dāng)多片柔性曝氣片閉合時，進(jìn)氣管的進(jìn)氣量小于曝氣罩和多片柔性曝氣片上的多個微氣泡曝氣孔曝氣總量。

7、通過采用上述技術(shù)方案，進(jìn)氣管的進(jìn)氣量小于曝氣罩和多片柔性曝氣片上的多個微氣泡曝氣孔曝氣總量的設(shè)置，可以使多片柔性曝氣片閉合時，曝氣罩下方的氣壓不斷增加，從而實(shí)現(xiàn)脈沖大氣泡曝氣。

8、可選的，多片柔性曝氣片采用一塊圓形柔性材質(zhì)裁剪制成，當(dāng)曝氣罩內(nèi)的氣壓低于設(shè)定閾值時，多片柔性曝氣片自然閉合在曝氣罩的脈沖曝氣區(qū)域，當(dāng)曝氣罩內(nèi)的氣壓高于設(shè)定閾值時，多片柔性曝氣片被高壓沖開進(jìn)行脈沖大氣泡曝氣。

9、可選的，多片柔性曝氣片采用硅膠或橡膠材質(zhì)制成。

10、通過采用上述技術(shù)方案，為了使多片柔性曝氣片可以被氣壓頂起，采用一塊圓形柔性材質(zhì)裁剪制成，具體地采用一整塊圓形的硅膠或橡膠板裁剪制成，為了對脈沖時間進(jìn)行控制，可以從柔性曝氣片的材質(zhì)、厚度以及進(jìn)氣量上進(jìn)行調(diào)整。

11、可選的，柔性曝氣片數(shù)量是四片，當(dāng)四片柔性曝氣片閉合時，接縫形成十字狀。

12、通過采用上述技術(shù)方案，四片柔性曝氣片可以形成十字形結(jié)構(gòu)，大氣泡脈沖曝氣時，可以覆蓋上方較大區(qū)域，為更優(yōu)選擇。

13、可選的，微氣泡曝氣孔的孔徑為50μm-200μm。

14、通過采用上述技術(shù)方案，采用微米級的微氣泡曝氣孔來進(jìn)行微氣泡曝氣，氣泡均勻，避免對微生物膜造成物理損傷。

15、綜上所述，本實(shí)用新型包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

16、本實(shí)用新型能提供基于十字結(jié)構(gòu)的自動脈沖式微納米氣泡曝氣器，結(jié)構(gòu)基于進(jìn)氣管上設(shè)置的曝氣裝置進(jìn)行微氣泡基礎(chǔ)性曝氣，多片柔性曝氣片正常狀態(tài)由于材料的本身強(qiáng)度和重力，會閉合覆蓋在曝氣罩的脈沖曝氣區(qū)域，其上均布的多個微氣泡曝氣孔在進(jìn)氣的高氣壓下進(jìn)行大量的微氣泡曝氣，產(chǎn)生的大量的微氣泡混合在水中為微生物膜提供充足的氧氣；

17、在自動脈沖式微納米氣泡曝氣器工作過程中，曝氣罩下方的氣壓不斷增加，直到將多片柔性曝氣片頂開，就可以通過多片柔性曝氣片之間的縫隙進(jìn)行大氣量的曝氣對微生物膜表面的污漬進(jìn)行一次沖刷，沖刷后多片柔性曝氣片再次閉合，如此反復(fù)就實(shí)現(xiàn)了無動力的自動脈沖曝氣，脈沖式的曝氣對微生物膜表面大量形成短暫沖擊，不會對微生物膜造成物理損傷，會沖掉對微生物膜表面的污漬，使微生物膜保持較高的污水處理效率。

技術(shù)特征：

1.基于十字結(jié)構(gòu)的自動脈沖式微納米氣泡曝氣器，其特征在于：包括一體式微氣泡曝氣組件和基于十字結(jié)構(gòu)的脈沖曝氣組件，所述一體式微氣泡曝氣組件包括進(jìn)氣管(1)和曝氣裝置(2)，所述進(jìn)氣管(1)的進(jìn)氣端與高壓氣源連通，所述曝氣裝置(2)包括連接段(21)和曝氣罩(22)，所述連接段(21)與進(jìn)氣管(1)的出氣端連通，所述曝氣罩(22)的中部設(shè)有脈沖曝氣區(qū)域，曝氣罩(22)上均布微納米級的多個微氣泡曝氣孔(221)，脈沖曝氣組件包括多片柔性曝氣片(3)，多片柔性曝氣片(3)位于曝氣罩(22)的脈沖曝氣區(qū)域，柔性曝氣片(3)上設(shè)有與曝氣罩(22)大小和密度一致的多個微氣泡曝氣孔(221)，柔性曝氣片(3)的一端與曝氣罩(22)連接，另一端自由閉合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于十字結(jié)構(gòu)的自動脈沖式微納米氣泡曝氣器，其特征在于：當(dāng)多片柔性曝氣片(3)閉合時，進(jìn)氣管(1)的進(jìn)氣量小于曝氣罩(22)和多片柔性曝氣片(3)上的多個微氣泡曝氣孔(221)曝氣總量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于十字結(jié)構(gòu)的自動脈沖式微納米氣泡曝氣器，其特征在于：多片柔性曝氣片(3)采用一塊圓形柔性材質(zhì)裁剪制成，當(dāng)曝氣罩(22)內(nèi)的氣壓低于設(shè)定閾值時，多片柔性曝氣片(3)自然閉合在曝氣罩(22)的脈沖曝氣區(qū)域，當(dāng)曝氣罩(22)內(nèi)的氣壓高于設(shè)定閾值時，多片柔性曝氣片(3)被高壓沖開進(jìn)行脈沖大氣泡曝氣。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于十字結(jié)構(gòu)的自動脈沖式微納米氣泡曝氣器，其特征在于：多片柔性曝氣片(3)采用硅膠或橡膠材質(zhì)制成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于十字結(jié)構(gòu)的自動脈沖式微納米氣泡曝氣器，其特征在于：柔性曝氣片(3)數(shù)量是四片，當(dāng)四片柔性曝氣片(3)閉合時，接縫形成十字狀。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于十字結(jié)構(gòu)的自動脈沖式微納米氣泡曝氣器，其特征在于：微氣泡曝氣孔(221)的孔徑為50μm-200μm。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開基于十字結(jié)構(gòu)的自動脈沖式微納米氣泡曝氣器，涉及污水處理曝氣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，包括一體式微氣泡曝氣組件和基于十字結(jié)構(gòu)的脈沖曝氣組件，所述一體式微氣泡曝氣組件包括進(jìn)氣管和曝氣裝置。本技術(shù)結(jié)構(gòu)基于進(jìn)氣管上設(shè)置的曝氣裝置進(jìn)行微氣泡基礎(chǔ)性曝氣，多個微氣泡曝氣孔在進(jìn)氣的高氣壓下進(jìn)行大量的微氣泡曝氣，產(chǎn)生的大量的微氣泡混合在水中為微生物膜提供充足的氧氣；在自動脈沖式微納米氣泡曝氣器工作過程中，曝氣罩下方的氣壓不斷增加，直到將多片柔性曝氣片頂開，就可以通過多片柔性曝氣片之間的縫隙進(jìn)行大氣量的曝氣對微生物膜表面的污漬進(jìn)行一次沖刷，使微生物膜保持較高的污水處理效率。

技術(shù)研發(fā)人員：王小平,陳旭,牟堅,劉剡,陳剛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶眾源盛特環(huán)保設(shè)備制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240514
技術(shù)公布日：2024/12/30