公布日：2022.10.18
申请日：2021.04.13
分类号：C02F7/00(2006.01)I;C02F103/20(2006.01)N
摘要
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。
权利要求书
1.一种气源共用式曝气装置，其特征在于，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。
2.根据权利要求1所述的气源共用式曝气装置，其特征在于，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。
3.根据权利要求2所述的气源共用式曝气装置，其特征在于，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。
4.根据权利要求3所述的气源共用式曝气装置，其特征在于，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。
5.根据权利要求3所述的气源共用式曝气装置，其特征在于，所述气泡孔的开孔向上倾斜。
6.根据权利要求2所述的气源共用式曝气装置，其特征在于，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。
7.根据权利要求2所述的气源共用式曝气装置，其特征在于，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。
8.根据权利要求7所述的气源共用式曝气装置，其特征在于，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。
9.根据权利要求1所述的气源共用式曝气装置，其特征在于，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。
10.根据权利要求9所述的气源共用式曝气装置，其特征在于，所述支撑架包括固定部和弯折部；所述固定部固定于所述导流部的外表面，所述弯折部向所述导流部的外围弯折并与所述水体底面相接触。
11.根据权利要求1所述的气源共用式曝气装置，其特征在于，所述气泡产生部通过柔性风管连通气源单元；所述气源单元包括鼓风机和/或空气泵。
12.一种气源共用式曝气系统，其特征在于，包括：气源单元，用于产生空气；曝气装置；所述曝气装置包括气动搅拌单元；所述气动搅拌单元包括气泡产生部和导流部，所述气泡产生部连通所述气源单元；其中，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。
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。
在本发明的一些实施方式中，所述支撑架包括固定部和弯折部；所述固定部固定于所述导流部的外表面，所述弯折部向所述导流部的外围弯折并与所述水体底面相接触。
在本发明的一些实施方式中，所述气泡产生部通过柔性风管连通气源单元；所述气源单元包括鼓风机和/或空气泵。
为实现上述目的，本发明还提供一种气源共用式曝气系统，包括气源单元，用于产生空气；曝气装置；所述曝气装置包括气动搅拌单元；所述气动搅拌单元包括气泡产生部和导流部，所述气泡产生部连通所述气源单元；其中，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。
如上所述，本发明涉及的气源共用式曝气装置及系统，具有以下有益效果：本发明的曝气装置由微孔曝气装置和气动搅拌装置组合而成，两者共用同一气源，能够同时提供两种大小不同的气泡。微孔曝气装置均匀列布于气动搅拌装置的外围，提供毫米至微米级的微小气泡，保证受氧水体获得充足的溶解氧；气动搅拌装置提供大气泡，并依靠大气泡将气动搅拌装置下方的贫氧水体提升至表面，使得贫氧水体和周边微孔曝气装置所产生的微小气泡充分混合，并扩散到离曝气装置中心更远的区域。与此同时，受底部水流上升的影响，水体底部不容易积泥，已经积累的底泥也能逐渐被吸走而得到曝气处理。本发明的曝气装置及系统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。
（发明人：朱核光;余志荣）
