曲面諧波表曝機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及表曝機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種曲面諧波表曝機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，我國城市污水處理廠的建設(shè)正以前所未有的速度發(fā)展，目前有數(shù)百座城 市污水處理廠正在建設(shè)之中。在城市污水處理廠的主導(dǎo)工藝中，氧化溝工藝由于其具有的 流程簡捷、經(jīng)濟(jì)高效、管理方便、設(shè)備簡單等特定，以及在脫氮方面所具備的較強(qiáng)能力，頗受 重視，已得到日益廣泛的應(yīng)用，尤其適用于中小型城市污水處理廠。
[0003] 氧化溝工藝的關(guān)鍵設(shè)備是表面曝氣機(jī)（簡稱表曝機(jī)），表曝機(jī)用于污水處理廠曝 氣池的充氧，設(shè)施簡單集中。目前常用于水體修復(fù)、水產(chǎn)養(yǎng)殖的充氧方法有兩種：一種是表 面增氧，有射流曝氣增氧機(jī)、切割式葉輪表曝增氧機(jī)，另一種是水底曝氣。
[0004] 如公開號為CN103332800A的中國專利文獻(xiàn)公開了一種污水曝氣機(jī)，該曝氣機(jī)包 括：污水栗，該污水栗與軟管安裝相連，該軟管與混合管相連，混合管上端安裝有進(jìn)氣管，混 合管與軟管相對的一端安裝有射流管。
[0005] 但射流曝氣增氧機(jī)通過文丘里管內(nèi)水體的高流速，實現(xiàn)負(fù)壓吸氧，達(dá)到氧氣高效 溶解在水中，但是溶解氧多是聚集在增氧機(jī)中心及附近一定距離內(nèi)，造成了增加機(jī)附近溶 解氧富足過量，但又不能向遠(yuǎn)處輸送溶解氧。
[0006] 又如公開號為CN102583793A的中國專利文獻(xiàn)公開了一種高效表曝機(jī)，包括空心 軸和沿空心軸下部圓周方向均勻設(shè)置的六扇葉片組，每扇葉片組包括一片垂直葉片和一片 扭曲葉片，六個垂直葉片均沿空心軸外部鉛垂設(shè)置，六個垂直葉片相鄰兩片之間的夾角為 60°C，相鄰兩片垂直葉片之間設(shè)置一片扭曲葉片，扭曲葉片沿逆時針方向或順時針方向向 下傾斜固定在相鄰兩片垂直葉片之間，每片扭曲葉片上設(shè)置有至少一個通氣孔。
[0007] 切割式葉輪式表曝增氧機(jī)通過葉輪切割水面，實現(xiàn)水體與氧氣混合，在葉輪附近 形成高溶解氧，實際情況切割式葉輪曝氣溶解氧效率不高，也不容易向遠(yuǎn)處傳輸氧氣。
[0008] 水底曝氣一般是在水底安裝網(wǎng)狀的曝氣管系統(tǒng)，通過風(fēng)機(jī)曝氣，這種曝氣方法充 氧效率好，且充氧均勻，但是曝氣管道安裝需要抽干水體，且需要安裝固定粧，而曝氣管堵 塞問題也是水底曝氣弊病。 【實用新型內(nèi)容】
[0009] 本實用新型公開了一種曲面諧波表曝機(jī)，采用特殊形狀的葉片，該葉片會形成簡 諧波，向整個水面均勻傳播波浪，實現(xiàn)水面的均勻充氧；且安裝方便，不易堵塞。
[0010] -種曲面諧波表曝機(jī)，包括電機(jī)以及通過連軸桿與電機(jī)聯(lián)動的葉片，所述葉片為 與連軸桿同軸布置的環(huán)形，該環(huán)形沿周向上下規(guī)律起伏呈波浪狀。
[0011] 本裝置通過葉片形成的簡諧波，向整個水面均勻傳播波浪，即將能量均勻分布在 水體表面。實現(xiàn)了水面均勻充氧，同時讓整個水體大面的循環(huán)起來，為生態(tài)系統(tǒng)提供水向高 效傳質(zhì)條件，避免了水體惡化。
[0012] 作為優(yōu)選，所述連軸桿底部設(shè)有固定套，所述葉片通過支架安裝在固定套的外圍。
[0013] 作為優(yōu)選，所述支架為多根連接在固定套與葉片之間的輻條。
[0014] 作為優(yōu)選，所述輻條的數(shù)量為3~8根。
[0015] 作為優(yōu)選，所述葉片外環(huán)的半徑R與葉片內(nèi)環(huán)的半徑r的差值為32~58mm。（R-r) 值為葉輪平面的寬度，與材質(zhì)強(qiáng)度、轉(zhuǎn)速有關(guān)。
[0016] 作為優(yōu)選，所述葉片內(nèi)環(huán)的波長A 28~47mm，振幅A 35~80mm。
[0017] 作為優(yōu)選，所述葉片外環(huán)的波長X 2為29~49mm，振幅A 2為35~80mm。
[0018] 上述各參數(shù)具體選擇是根據(jù)實際試驗確定，具體依據(jù)是測量溶解氧最短時間內(nèi)出 現(xiàn)最高值。
[0019] 葉片是本裝置的核心部件，本實用新型中采用的葉片的立面投影為波形，直線展 開為諧波形狀，波形可進(jìn)行選擇。作為優(yōu)選，所述的諧波形狀為正弦波。將振幅A定義為 葉片的起曝厚度。
[0020] 作為優(yōu)選，還設(shè)有浮筒，所述電機(jī)固定在浮筒頂部，所述連軸桿延伸至浮筒下方， 連軸桿水下部分長度為200~750mm。連軸桿水下部分長度L根據(jù)服務(wù)水體的當(dāng)量水深、當(dāng) 量半徑確定，具體選擇可以參照下表。
[0021] 表 1
[0023] 曲面諧波表曝機(jī)附在水面，葉輪浸沒于水體之下。
[0024] 通過電機(jī)帶動葉輪轉(zhuǎn)動，由于葉輪表面呈現(xiàn)曲面波型，水面呈現(xiàn)固定的簡諧波型 傳動。
[0025] 通過設(shè)定葉片內(nèi)、外環(huán)的波長與振幅（起曝厚度）以及連軸桿水下部分長度L，并 調(diào)整變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)動頻率，呈現(xiàn)最遠(yuǎn)距離、面積最廣的簡諧波型傳播，全部的水體表面形成 波浪，從而實現(xiàn)整個水面的表面復(fù)氧，為水體修復(fù)或水產(chǎn)養(yǎng)殖提供足夠氧氣。
[0026] 所述的電機(jī)具有變頻功能、以及較高防水等級，并配置變速箱。
[0027] 所述的浮筒為常規(guī)增氧機(jī)浮筒，以保證整個表曝機(jī)浮在水面。
[0028] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0029] 本裝置采用特殊形狀的葉片，該葉片會形成簡諧波，向整個水面均勻傳播波浪，實 現(xiàn)水面的均勻充氧，且安裝時無需抽干水體，安裝方便，也不會堵塞。
[0030] 與射流曝氣增氧機(jī)相比，本裝置不形成局部過量的溶解氧，讓氧氣均勻分布在整 個水面上，節(jié)能，且讓整個水體大面積循環(huán)起來。
[0031] 與切割式葉輪曝氣增氧機(jī)相比，本裝置不做低效切割式的充氧方式，通過水體自 身振動實現(xiàn)充氧，且讓氧氣均勻分布在整個水面上，節(jié)能，并讓整個水體大面積循環(huán)起來。
【附圖說明】：
[0032] 圖1為本實用新型的曲面諧波表曝機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 圖2為曲面諧波表曝機(jī)的局部示意圖；
[0034] 圖3為葉片的示意圖；
[0035] 圖4為葉片內(nèi)環(huán)的波形示意圖與葉片內(nèi)環(huán)的立面投影；
[0036] 圖5為葉片內(nèi)環(huán)的波形；
[0037] 圖6為葉片外環(huán)的波形示意圖與葉片外環(huán)的立面投影；
[0038] 圖7為葉片外環(huán)的波形。
[0039] 圖中：1-電機(jī)，2-浮筒，3-連軸桿，4-葉片，5-支架，6-固定套，7-葉片內(nèi)環(huán)，8-葉 片外環(huán)，9-諧波片段區(qū)；
[0040] 7(L)，8(L)分別對應(yīng)葉片內(nèi)環(huán)與葉片外環(huán)的立面投影；
[0041] 7(Z)，8(Z)分別對應(yīng)葉片內(nèi)環(huán)與葉片外環(huán)的波形。
【具體實施方式】
[0042] 本實施例待處理的是一個面積為6300m2,平面形狀近圓形，相對規(guī)則，平均水深為 2m的池塘，采用單臺曲面諧波表曝機(jī)進(jìn)行充氧處理。
[0043] 參見附圖1~7,本實施例采用的曲面諧波表曝機(jī)包括固定在浮筒2頂部的電機(jī) 1，以及通過連軸桿3與電機(jī)1聯(lián)動的葉片4,葉片4為與連軸桿3同軸布置的環(huán)形，該環(huán)形 沿周向上下規(guī)律起伏呈正弦波狀。
[0044] 連軸桿3底部設(shè)有固定套6,葉片4通過支架5安裝在固定套6的外圍，支架5為 四根連接在固定套6與葉片4之間的輻條。
[0045] 連軸桿3延伸至浮筒2下方，連軸桿3水下部分長度為530_。
[0046] 葉片外環(huán)的半徑R為525mm，波長X 2為36mm，振幅A 2為55mm ;葉片內(nèi)環(huán)的半徑r 為485mm，波長A丨為38mm，振幅A丨為55mm。
[0047] 將曲面諧波表曝機(jī)放入水體平面當(dāng)量中心，啟動電源后，運(yùn)行一段時間后，水體中 各點(diǎn)水面以下0. 5~lm處，溶解氧達(dá)到5mg/L以上，并保持一段時間后，可通過變頻電機(jī)降 低葉輪轉(zhuǎn)速，繼續(xù)保持溶解氧。
[0048] 該案例中，引入普通增氧機(jī)做對比。
[0049] 普通增氧機(jī)在20分鐘左右，整個水體溶解氧達(dá)到5mg/L以上，在增氧機(jī)附近溶解 氧達(dá)到9mg/L，降低電機(jī)轉(zhuǎn)速，遠(yuǎn)離增氧機(jī)的點(diǎn)位，溶解氧在5分鐘內(nèi)迅速下降至3mg/L，在 增氧機(jī)附近溶解氧保持9mg/L。
[0050] 本發(fā)明表曝機(jī)在5分鐘內(nèi)，整個水體溶解氧達(dá)到5mg/L以上，在表曝機(jī)附近溶解氧 達(dá)到5. 5mg/L，降低電機(jī)轉(zhuǎn)速，遠(yuǎn)離增氧機(jī)的點(diǎn)位在20分鐘內(nèi)下降至4mg/L，在表曝機(jī)附近 溶解氧保持4. 5mg/L。
【主權(quán)項】
1. 一種曲面諧波表曝機(jī)，包括電機(jī)以及通過連軸桿與電機(jī)聯(lián)動的葉片，其特征在于，所 述葉片為與連軸桿同軸布置的環(huán)形，該環(huán)形沿周向上下規(guī)律起伏呈波浪狀。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲面諧波表曝機(jī)，其特征在于，所述連軸桿底部設(shè)有固定套， 所述葉片通過支架安裝在固定套的外圍。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的曲面諧波表曝機(jī)，其特征在于，所述支架為多根連接在固定 套與葉片之間的輻條。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的曲面諧波表曝機(jī)，其特征在于，所述輻條的數(shù)量為3~8根。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲面諧波表曝機(jī)，其特征在于，所述葉片外環(huán)的半徑R與葉片 內(nèi)環(huán)的半徑r的差值為32~58mm。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲面諧波表曝機(jī)，其特征在于，所述葉片內(nèi)環(huán)的波長A :為 28~47mm,振幅六丨為35~80mm。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲面諧波表曝機(jī)，其特征在于，所述葉片外環(huán)的波長A 2為 29 ~49mm，振幅 A2為 35 ~80mm。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲面諧波表曝機(jī)，其特征在于，還設(shè)有浮筒，所述電機(jī)固定在 浮筒頂部，所述連軸桿延伸至浮筒下方，連軸桿水下部分長度為200~750_。
【專利摘要】本實用新型公開一種曲面諧波表曝機(jī)，包括電機(jī)以及通過連軸桿與電機(jī)聯(lián)動的葉片，所述葉片為與連軸桿同軸布置的環(huán)形，該環(huán)形沿周向上下規(guī)律起伏呈波浪狀。本實用新型公開了一種曲面諧波表曝機(jī)，采用特殊形狀的葉片，該葉片會形成簡諧波，向整個水面均勻傳播波浪，實現(xiàn)水面的均勻充氧；且安裝方便，不易堵塞。
【IPC分類】C02F7/00, C02F3/02
【公開號】CN204981315
【申請?zhí)枴緾N201520560605
【發(fā)明人】壽鹿, 李源, 徐颋, 李育才, 廖一波
【申請人】國家海洋局第二海洋研究所, 浙江綠維環(huán)境科技有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年7月29日