CN117800508A - 一种具有气体均匀分布功能的微米级气泡布散系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有气体均匀分布功能的微米级气泡布散系统，涉及微米级气泡布散技术领域，微米级气泡布散系统为可集连式的微米气泡布散单元，所述微米气泡布散单元包括外承托套管、轴向高分子均气管、柔性微米气体扩散面和气量磁控组件，所述外承托套管通过气量磁控组件与轴向高分子均气管相连接，所述轴向高分子均气管的中部连接有气水隔离膜芯。本发明通过柔性微米气体扩散面的设置，柔性微米气体扩散面采用进口新型高分子材料制成，具有理性化稳定，寿命长孔均衡细小，扩散出来的气泡直径小，汽液界面积大，具有较高的传质速度效率，充氧效率高，原材料表面采用疏水性材料，污浊物不易附着气体扩散面。

Description

一种具有气体均匀分布功能的微米级气泡布散系统

技术领域

本发明涉及微米级气泡布散技术领域，具体为一种具有气体均匀分布功能的微米级气泡布散系统。

背景技术

人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。

好氧生物处理需要向污水供氧，现今普遍采用向污水鼓入空气的方式向污水供氧，既经济又简单，但是在长时间使用后，曝气管内部容易淤积淤泥，且清理难度较大，容易造成空气流通受阻，曝气效果下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有气体均匀分布功能的微米级气泡布散系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有气体均匀分布功能的微米级气泡布散系统，微米级气泡布散系统为可集连式的微米气泡布散单元，所述微米气泡布散单元包括外承托套管、轴向高分子均气管、柔性微米气体扩散面和气量磁控组件；

所述外承托套管通过气量磁控组件与轴向高分子均气管相连接；

气量磁控组件的两端分别连接有外承托套管和轴向高分子均气管，其中气量磁控组件为气体输送泵，气体输送泵优选为磁力驱动泵，在气量磁控组件的作用下，空气从外承托套管向轴向高分子均气管内，轴向高分子均气管与通气管相连通，通气管的外侧覆盖有气水隔离膜芯和柔性微米气体扩散面，其中气水隔离膜芯位于通气管和柔性微米气体扩散面之间，以及通气管的外侧开设有若干个气孔，气孔呈环形分布在通气管的外侧；

空气在进入轴向高分子均气管内部后，在气量磁控组件的作用下进入通气管内，使得通气管内的气压上升，迫使通气管内部的空气依次经过气孔、气水隔离膜芯和柔性微米气体扩散面，其中空气从气孔处离开后，在气水隔离膜芯的作用下，空气均匀分布在柔性微米气体扩散面内侧，随着柔性微米气体扩散面内侧空气聚集产生高压，在柔性微米气体扩散面内外两侧出现压力差，使得空气通过柔性微米气体扩散面内侧进入水体内，同时在柔性微米气体扩散面的作用下空气被分割为多个微米级气泡，多个微米级气泡在柔性微米气体扩散面表面上各个区域形成，最终在密度作用下气泡在水体内部上升；

空气在气孔、气水隔离膜芯和柔性微米气体扩散面的作用下形成三级细化，最终形成微米级气泡，进而在水体内部实现微米级气泡布散；

其中柔性微米气体扩散面采用进口新型高分子材料制成。

进一步的，所述轴向高分子均气管的中部连接有气水隔离膜芯，所述气水隔离膜芯的外侧设置有柔性微米气体扩散面，所述轴向高分子均气管的一端设置有通气管，所述通气管与气水隔离膜芯的连接处设置有若干个水相隔离圈，若干个所述水相隔离圈位于气水隔离膜芯的两端。

进一步的，所述气水隔离膜芯包覆在通气管的外侧，所述通气管上开设有若干个气孔。

进一步的，所述气孔呈环形分布在轴向高分子均气管上，所述气孔位于气水隔离膜芯的覆盖区域内。

进一步的，所述轴向高分子均气管和柔性微米气体扩散面之间通过密封膜相连接，所述密封膜设置于柔性微米气体扩散面的两端。

进一步的，所述气量磁控组件为输气泵，所述输气泵优选为磁力驱动泵。

进一步的，所述柔性微米气体扩散面为高分子材料制成，以及柔性微米气体扩散面涂有疏水性材料。

进一步的，气水隔离膜芯为单向膜材质构成，主要作用避免水通过气水隔离膜芯进入通气管中。

进一步的，所述微米气泡布散单元为可集连式设计，所述外承托套管上并联有若干个通气管。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

通过柔性微米气体扩散面的设置，柔性微米气体扩散面采用进口新型高分子材料制成，具有理性化稳定，寿命长孔均衡细小，扩散出来的气泡直径小，汽液界面积大，具有较高的传质速度效率，充氧效率高，原材料表面采用疏水性材料，污浊物不易附着气体扩散面，曝气压力低于0.4Kpa，气体扩散面孔径为φ30um～φ60um，采用微米级气泡布散系统的人工湿地单元供气耗电仅0.15kw/亩，可以大大降低电能耗，降低运行成本。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是竖直状态下本发明的右侧视结构示意图；

图3是本发明的柔性微米气体扩散面及其内部机构斜剖示意图；

图4是本发明的图2中A放大结构全剖示意图；

图5是本发明的气流运动路径示意图(箭头比例大小代表气流大小)。

图中：1、外承托套管；2、轴向高分子均气管；3、柔性微米气体扩散面；4、气水隔离膜芯；5、气量磁控组件；6、水相隔离圈；7、密封膜；8、通气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图5，本发明提供技术方案：一种具有气体均匀分布功能的微米级气泡布散系统，微米级气泡布散系统为可集连式的微米气泡布散单元，微米气泡布散单元包括外承托套管1、轴向高分子均气管2、柔性微米气体扩散面3和气量磁控组件5，气量磁控组件5为输气泵，输气泵优选为磁力驱动泵；

外承托套管1通过气量磁控组件5与轴向高分子均气管2相连接，柔性微米气体扩散面3为高分子材料制成，以及柔性微米气体扩散面3涂有疏水性材料；

轴向高分子均气管2的中部连接有气水隔离膜芯4，气水隔离膜芯4的外侧设置有柔性微米气体扩散面3，轴向高分子均气管2的一端设置有通气管8，通气管8与气水隔离膜芯4的连接处设置有若干个水相隔离圈6，若干个水相隔离圈6位于气水隔离膜芯4的两端；

所述微米气泡布散单元为可集连式设计，所述外承托套管1上并联有若干个通气管8；

轴向高分子均气管2和柔性微米气体扩散面3之间通过密封膜7相连接，密封膜7设置于柔性微米气体扩散面3的两端；

气水隔离膜芯4包覆在通气管8的外侧，通气管8上开设有若干个气孔，气孔呈环形分布在轴向高分子均气管2上，气孔位于气水隔离膜芯4的覆盖区域内。

本发明的工作原理：气量磁控组件5的两端分别连接有外承托套管1和轴向高分子均气管2，其中气量磁控组件5为气体输送泵，气体输送泵优选为磁力驱动泵，在气量磁控组件5的作用下，空气从外承托套管1向轴向高分子均气管2内，轴向高分子均气管2与通气管8相连通，通气管8的外侧覆盖有气水隔离膜芯4和柔性微米气体扩散面3，其中气水隔离膜芯4位于通气管8和柔性微米气体扩散面3之间，以及通气管8的外侧开设有若干个气孔，气孔呈环形分布在通气管8的外侧；

空气在进入轴向高分子均气管2内部后，在气量磁控组件5的作用下进入通气管8内，使得通气管8内的气压上升，迫使通气管8内部的空气依次经过气孔、气水隔离膜芯4和柔性微米气体扩散面3，其中空气从气孔处离开后，在气水隔离膜芯4的作用下，空气均匀分布在柔性微米气体扩散面3内侧，随着柔性微米气体扩散面3内侧空气聚集产生高压，在柔性微米气体扩散面3内外两侧出现压力差，使得空气通过柔性微米气体扩散面3内侧进入水体内，同时在柔性微米气体扩散面3的作用下空气被分割为多个微米级气泡，多个微米级气泡在柔性微米气体扩散面3表面上各个区域形成，最终在密度作用下气泡在水体内部上升；

空气在气孔、气水隔离膜芯4和柔性微米气体扩散面3的作用下形成三级细化，最终形成微米级气泡，进而在水体内部实现微米级气泡布散；

其中柔性微米气体扩散面3采用进口新型高分子材料制成，气水隔离膜芯3为单向膜材质构成，主要作用避免水通过气水隔离膜芯3进入通气管中。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有气体均匀分布功能的微米级气泡布散系统，其特征在于：包括微米气泡布散单元，所述微米气泡布散单元包括外承托套管(1)、轴向高分子均气管(2)、柔性微米气体扩散面(3)和气量磁控组件(5)；

所述外承托套管(1)通过气量磁控组件(5)与轴向高分子均气管(2)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有气体均匀分布功能的微米级气泡布散系统，其特征在于：所述轴向高分子均气管(2)的中部连接有气水隔离膜芯(4)，所述气水隔离膜芯(4)的外侧设置有柔性微米气体扩散面(3)，所述轴向高分子均气管(2)的一端设置有通气管(8)，所述通气管(8)与气水隔离膜芯(4)的连接处设置有若干个水相隔离圈(6)，若干个所述水相隔离圈(6)位于气水隔离膜芯(4)的两端。

3.根据权利要求2所述的一种具有气体均匀分布功能的微米级气泡布散系统，其特征在于：所述气水隔离膜芯(4)包覆在通气管(8)的外侧，所述通气管(8)上开设有若干个气孔。

4.根据权利要求3所述的一种具有气体均匀分布功能的微米级气泡布散系统，其特征在于：所述气孔呈环形分布在轴向高分子均气管(2)上，所述气孔位于气水隔离膜芯(4)的覆盖区域内。

5.根据权利要求2所述的一种具有气体均匀分布功能的微米级气泡布散系统，其特征在于：所述轴向高分子均气管(2)和柔性微米气体扩散面(3)之间通过密封膜(7)相连接，所述密封膜(7)设置于柔性微米气体扩散面(3)的两端。

6.根据权利要求1所述的一种具有气体均匀分布功能的微米级气泡布散系统，其特征在于：所述气量磁控组件(5)为输气泵，所述输气泵优选为磁力驱动泵。

7.根据权利要求1所述的一种具有气体均匀分布功能的微米级气泡布散系统，其特征在于：所述柔性微米气体扩散面(3)为高分子材料制成，以及柔性微米气体扩散面(3)涂有疏水性材料。

8.根据权利要求2所述的一种具有气体均匀分布功能的微米级气泡布散系统，其特征在于：气水隔离膜芯(4)为单向膜材质构成。

9.根据权利要求2所述的一种具有气体均匀分布功能的微米级气泡布散系统，其特征在于：所述微米气泡布散单元为可集连式设计，所述外承托套管(1)上并联有若干个通气管(8)。