[发明专利]一种曝气器、曝气系统和曝气方法

说明书

技术领域

本发明涉及曝气技术领域，特别涉及一种曝气器、曝气系统和曝气方法。

背景技术

曝气是指将气体强制向液体中分散的过程，其目的是获得足够的溶解气体。例如，采用向水中充气或机械搅动等方法增加水与空气接触面积，是废水需氧生物处理的中间工艺，其目的是获得足够的溶解氧。

曝气器是实现曝气的必备设备，目前曝气器不少，但是基本都是产生50微米以上的气泡，气泡比较大。而气泡越大，比表面积越小，气体利用率越低，曝气成本越高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种曝气器、曝气系统和曝气方法，以产生微米级气泡甚至纳米级气泡，并可以实现智能曝气。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种曝气器，该曝气器包括：

曝气装置和动力装置，其中，

曝气装置包括由微孔材料制成的用于在液体中曝气的曝气部件和连接供气装置与曝气部件的连接部件；

动力装置使液体冲击曝气部件表面。

在本发明的曝气器中，曝气装置可以包括：微孔管、密封轴承和输气管；

所述微孔管一端具有进气口另一端封闭；

所述微孔管的进气口通过所述密封轴承与所述输气管连接；

所述微孔管在曝气过程中在动力的驱动下能够围绕其中心轴旋转。

在本发明的具有可旋转微孔管的曝气器中，所述曝气装置可进一步包括：

设置于所述微孔管的封闭端的叶桨；

和/或，设置于所述微孔管的进气口端的叶桨；

和/或，设置于微孔管的进气口和密封轴承之间的堵头，以及设置在该堵头上的叶桨；

在本发明的具有可旋转微孔管的曝气器中，动力装置可以包括电机和安装在该电机转轴上的叶桨，且所述微孔管的封闭端与所述电机的转轴相连。

在本发明的曝气器中，曝气装置可以包括：微孔管、堵头和输气管；

所述微孔管一端具有进气口另一端封闭；

所述微孔管的进气口通过所述堵头与所述输气管连接。

在本发明的曝气器中，所述曝气部件包括多个微孔管。

在本发明的曝气器中，所述曝气部件包括的多个微孔管可进一步具有以下特征：

所述微孔管的横截面为正六边形；所述多个微孔管间隔均匀的排列，横截面呈蜂窝状；

或者所述曝气部件中的微孔管的横截面为圆形，所述多个微孔管间隔均匀的排列。

在本发明的曝气器中，所述使液体冲击曝气部件表面的动力装置可以是：

电机和安装在该电机转轴上的叶桨；

或者，

所述动力装置为潜液泵；

或者，

所述动力装置为可带动曝气部件在液体中移动的装置，曝气部件与在所述动力装置固定在一起并且曝气部件位于所述动力装置的推进器所产生的液流中。

在本发明的曝气器中，当使液体冲击曝气部件表面的动力装置不是可带动曝气部件在液体中移动的装置时，所述曝气器还可以包括具有进液口和出液口的筒状外壳,所述动力装置、曝气装置固定在所述外壳内。

在本发明的曝气器中，所述筒状外壳的进液口可以为扁平状或圆形；

和/或，

所述筒状外壳的出液口内腔横截面积比所述进液口内腔横截面积小。

在本发明的曝气器中，所述筒状外壳具有多个并且朝向不同方向的出液口；

和/或，

所述筒状外壳的内腔为文丘里管形状，所述筒状外壳的内腔在与曝气部件重叠的部分具有比其他部分更小的横截面积；

和/或，

所述筒状外壳的内壁为螺旋流线型形状。

在本发明的具有外壳的曝气器中，还可以包括一个可围绕其轴线旋转的固定轴，所述筒状外壳固定在固定轴上，且筒状外壳的轴线与固定轴的轴线的夹角不为零度。

在本发明的具有外壳的曝气器中，还可以包括

通过轴承固定在竖直固定轴上的可绕固定轴旋转的风机；

连接风机与曝气器的外壳的牵引绳；所述牵引绳是中空的，风机为曝气部件输送气体的输气管置于牵引绳中并且处于不受力状态；

漂浮于液面用于悬挂曝气器的漂浮物;

曝气时，曝气器在出液口液流反作用力、悬挂作用力和牵引绳的共同作用下在液中做圆周运动。

本发明还提供了一种曝气系统，所述曝气系统包括：本发明中带外壳的曝气器；作为运送装置运送所述曝气器在液中移动的液下机器人；以及为所述曝气器供气的风机。