本發(fā)明屬于污水處理，特別是涉及一種旋流曝氣裝置。

背景技術：

1、在污水處理過程中，曝氣作為一種較為常見的處理技術，主要目的是將氧氣等氣體溶于污水中以促進污水處理，或者將污水中不需要的氣體和揮發(fā)性物質(zhì)放逐到空氣中。而旋流曝氣作為其中一種曝氣方法，具有運行費用低、不易堵塞等優(yōu)勢，因此得到了廣泛的推廣應用。

2、常見的旋流曝氣設備一般是通過設置旋轉(zhuǎn)混流機構(gòu)，使氣泡在進入污水中時形成螺旋氣流，從而實現(xiàn)氣體和液體之間的有效交換。例如授權公告號為cn216106262u的中國實用新型專利所公開的一種提升式噴射旋流組合曝氣器，主要包括排氣管和螺旋導向片，螺旋導向片間隙配合地設置在排氣管內(nèi)，通過螺旋導向片的轉(zhuǎn)動使得排氣管中的氣體形成螺旋氣流進入污水中，從而實現(xiàn)氣流與污水的均勻交換，能耗較低且不易堵塞。

3、但是，現(xiàn)有的這種旋流曝氣設備中的氣液交換效率較低，需要進行長時間的持續(xù)曝氣才能滿足后續(xù)的污水處理需求，導致污水處理效率較低，在應用于大規(guī)模的污水處理工程時需要更長的工程周期，具有一定的局限性。

技術實現(xiàn)思路

1、基于此，本申請?zhí)峁┝艘环N旋流曝氣裝置，以解決現(xiàn)有技術中的旋流曝氣裝置曝氣效率低的問題。

2、上述目的通過下述技術方案實現(xiàn)：一種旋流曝氣裝置，包括曝氣池和曝氣單元，所述曝氣單元包括輸氣管道、驅(qū)動機構(gòu)和旋流機構(gòu)，所述輸氣管道的出氣口伸入所述曝氣池內(nèi)的污水中，以向污水中通入氣體，所述驅(qū)動機構(gòu)能夠驅(qū)動所述旋流機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，以改變氣體在污水中的流向，所述旋流機構(gòu)設置在所述輸氣管道的出氣口的上方，所述旋流機構(gòu)包括第一驅(qū)動架和攪拌葉片，所述攪拌葉片裝配在所述第一驅(qū)動架上，所述驅(qū)動機構(gòu)能夠驅(qū)動所述第一驅(qū)動架上下移動和轉(zhuǎn)動，以帶動所述攪拌葉片同步上下移動和轉(zhuǎn)動，所述攪拌葉片在轉(zhuǎn)動時能夠推動所述曝氣池內(nèi)的污水和所述出氣口通入的氣體向下并徑向向外移動。

3、其有益效果在于：設置旋流機構(gòu)，推動曝氣池內(nèi)的污水和出氣口通入的氣體向下移動并向外流動，使得出氣口通入的氣體先向下并向外移動一段距離之后再上浮，有效地延長了氣體在污水中的停留時間，進而提高了氣液交換效率。同時，旋流機構(gòu)推動下方的污水向下并向外流動，帶動旋流機構(gòu)上方的污水向內(nèi)并向下移動以填補空缺，進而使污水形成上下循環(huán)的流動路徑，污水流動路徑與出氣口排出的氣體所形成的氣流移動路徑相互配合，極大地提高了對污水的曝氣效果。

4、進一步地，所述攪拌葉片具有導流面，所述導流面與豎直方向存在夾角α，α為銳角，所述攪拌葉片通過所述導流面推動所述曝氣池內(nèi)的污水和所述出氣口通入的氣體向下移動并徑向向外流動。

5、進一步地，所述攪拌葉片能夠在所述第一驅(qū)動架上自轉(zhuǎn)，以改變所述夾角α的大小，隨著攪拌葉片向下移動靠近所述輸氣管道的出氣口，所述夾角α逐漸減小。

6、其有益效果在于：通過攪拌葉片的轉(zhuǎn)動改變導流面的角度，能夠改變導流面推動污水和氣體流動的方向，進而改變污水和氣體向下和向外移動的距離。隨著攪拌葉片向下移動，導流面與豎直方向的夾角逐漸減小，使得導流面逐漸趨向豎直狀態(tài)，污水和氣體向下移動的距離減小，向外移動的距離增大，進而增大氣泡的擴散面積，提高曝氣效率。

7、進一步地，所述驅(qū)動機構(gòu)包括第一驅(qū)動組件和第二驅(qū)動組件，所述第一驅(qū)動組件包括第一驅(qū)動電機和第一驅(qū)動柱，所述第一驅(qū)動柱豎直延伸設置，第一驅(qū)動電機能夠驅(qū)動所述第一驅(qū)動柱自轉(zhuǎn)，所述第一驅(qū)動柱與所述第一驅(qū)動架止轉(zhuǎn)配合，以使所述第一驅(qū)動柱能夠帶動所述第一驅(qū)動架同步轉(zhuǎn)動，所述第一驅(qū)動架還與所述第一驅(qū)動柱豎直導向配合，所述第二驅(qū)動組件能夠帶動所述第一驅(qū)動架沿所述第一驅(qū)動柱豎直導向移動。

8、其有益效果在于：第一驅(qū)動架與第一驅(qū)動柱止轉(zhuǎn)并導向配合，利用第一驅(qū)動柱驅(qū)動第一驅(qū)動架自轉(zhuǎn)，以帶動攪拌葉片轉(zhuǎn)動，利用第二驅(qū)動架帶動第一驅(qū)動架沿第一驅(qū)動柱豎直導向移動，以帶動攪拌葉片升降移動，從而實現(xiàn)了攪拌葉片的轉(zhuǎn)動和升降移動，結(jié)構(gòu)簡單，便于調(diào)節(jié)。

9、進一步地，所述第一驅(qū)動柱上設置有豎直延伸的導向槽，所述第一驅(qū)動架上設置有導向凸起，所述導向凸起伸入所述導向槽內(nèi)并沿導向槽豎直導向移動，以實現(xiàn)所述第一驅(qū)動架與所述第一驅(qū)動柱的豎直導向配合和止轉(zhuǎn)配合。

10、進一步地，所述第二驅(qū)動組件包括第二驅(qū)動電機、第二驅(qū)動柱和第二驅(qū)動架，第二驅(qū)動柱豎直延伸設置，所述第二驅(qū)動架螺旋裝配在所述第二驅(qū)動柱上，所述第二驅(qū)動電機能夠驅(qū)動所述第二驅(qū)動柱自轉(zhuǎn)，進而帶動所述第二驅(qū)動架往復升降移動；在第二驅(qū)動電機帶動第二驅(qū)動架下降的過程中，當?shù)诙?qū)動架下降至最低位置時，第二驅(qū)動電機反轉(zhuǎn)，帶動第二驅(qū)動架上升；在第二驅(qū)動電機帶動第二驅(qū)動架上升的過程中，當?shù)诙?qū)動架上升至最高位置時，第二驅(qū)動電機反轉(zhuǎn)，帶動第二驅(qū)動架下降；所述第二驅(qū)動架與所述第一驅(qū)動架在豎直方向上擋止配合，以使第二驅(qū)動架能夠帶動所述第一驅(qū)動架同步升降移動；所述第一驅(qū)動架還與所述第二驅(qū)動架轉(zhuǎn)動配合，以使第一驅(qū)動架能夠相對于第二驅(qū)動架轉(zhuǎn)動。

11、進一步地，所述驅(qū)動機構(gòu)還包括第三驅(qū)動組件，第三驅(qū)動組件能夠帶動所述攪拌葉片自轉(zhuǎn)，以改變所述夾角α的大小。

12、進一步地，所述第三驅(qū)動組件包括第三驅(qū)動柱、第三驅(qū)動架和傳動連桿，第三驅(qū)動柱豎直延伸設置，所述第三驅(qū)動架螺旋裝配在所述第三驅(qū)動柱上，所述第二驅(qū)動電機與所述第三驅(qū)動柱傳動連接，第二驅(qū)動電機能夠帶動所述第三驅(qū)動柱自轉(zhuǎn)，進而帶動所述第三驅(qū)動架升降移動；所述第三驅(qū)動架的升降移動速度與所述第二驅(qū)動架的升降移動速度不同，以使第三驅(qū)動架相對于第一驅(qū)動架升降移動，所述第三驅(qū)動架通過所述傳動連桿與所述攪拌葉片連接，第三驅(qū)動架相對于第一驅(qū)動架升降移動時能夠帶動所述攪拌葉片在所述第一驅(qū)動架上自轉(zhuǎn)，以改變所述夾角α的大小。

13、其有益效果在于：利用第三驅(qū)動架與第二驅(qū)動架的差速升降移動，使第一驅(qū)動架上的攪拌機構(gòu)相對于第三驅(qū)動架升降移動，進而使傳動連桿帶動攪拌葉片在第一驅(qū)動架上自轉(zhuǎn)，以改變導流面與豎直方向的夾角α，使得導流面的推動效果跟隨攪拌葉片的移動行程對應變化，從而根據(jù)不同情況靈活調(diào)節(jié)水流和氣流的流動路徑，提高曝氣的均勻性和曝氣效果。

14、進一步地，所述曝氣單元設置有多個，在相鄰兩個曝氣單元中，其中一個曝氣單元的第一驅(qū)動架上升時，另一個曝氣單元的第一驅(qū)動架下降，每個曝氣單元的第一驅(qū)動架的轉(zhuǎn)動方向相同。

15、其有益效果在于：設置多個曝氣單元，相鄰的曝氣單元的旋流機構(gòu)以相同的轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動，并以相反的升降行程運行，使得相鄰的曝氣單元之間的水流和氣流能夠在相鄰兩個旋流機構(gòu)的推動下產(chǎn)生對流，進而形成漩渦，使氣流與水流充分接觸，進一步提高曝氣效率。

16、進一步地，所述出氣口的出氣方向朝下設置，所述輸氣管道的下端設置有噴頭，所述出氣口設置在所述噴頭上。

17、其有益效果在于：將出氣口的出氣方向朝下設置，使氣體能夠借助從出氣口排出的初始速度向下移動一定距離，進一步延長氣體在污水中的停留時間，從而提高曝氣效果。

技術特征：

1.一種旋流曝氣裝置，包括曝氣池和曝氣單元，所述曝氣單元包括輸氣管道、驅(qū)動機構(gòu)和旋流機構(gòu)，所述輸氣管道的出氣口伸入所述曝氣池內(nèi)的污水中，以向污水中通入氣體，所述驅(qū)動機構(gòu)能夠驅(qū)動所述旋流機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，以改變氣體在污水中的流向，其特征在于：所述旋流機構(gòu)設置在所述輸氣管道的出氣口的上方，所述旋流機構(gòu)包括第一驅(qū)動架和攪拌葉片，所述攪拌葉片裝配在所述第一驅(qū)動架上，所述驅(qū)動機構(gòu)能夠驅(qū)動所述第一驅(qū)動架上下移動和轉(zhuǎn)動，以帶動所述攪拌葉片同步上下移動和轉(zhuǎn)動，所述攪拌葉片在轉(zhuǎn)動時能夠推動所述曝氣池內(nèi)的污水和所述出氣口通入的氣體向下移動并徑向向外流動。

2.根據(jù)權利要求1所述的旋流曝氣裝置，其特征在于，所述攪拌葉片具有導流面，所述導流面與豎直方向存在夾角α，α為銳角，以使所述導流面斜向朝下，所述攪拌葉片通過所述導流面推動所述曝氣池內(nèi)的污水和所述出氣口通入的氣體向下并徑向向外移動。

3.根據(jù)權利要求2所述的旋流曝氣裝置，其特征在于，所述攪拌葉片能夠在所述第一驅(qū)動架上自轉(zhuǎn)，以改變所述夾角α的大小，隨著攪拌葉片向下移動靠近所述輸氣管道的出氣口，所述夾角α逐漸減小。

4.根據(jù)權利要求3所述的旋流曝氣裝置，其特征在于，所述驅(qū)動機構(gòu)包括第一驅(qū)動組件和第二驅(qū)動組件，所述第一驅(qū)動組件包括第一驅(qū)動電機和第一驅(qū)動柱，所述第一驅(qū)動柱豎直延伸設置，第一驅(qū)動電機能夠驅(qū)動所述第一驅(qū)動柱自轉(zhuǎn)，所述第一驅(qū)動柱與所述第一驅(qū)動架止轉(zhuǎn)配合，以使所述第一驅(qū)動柱能夠帶動所述第一驅(qū)動架同步轉(zhuǎn)動，所述第一驅(qū)動架還與所述第一驅(qū)動柱豎直導向配合，所述第二驅(qū)動組件能夠帶動所述第一驅(qū)動架沿所述第一驅(qū)動柱豎直導向移動。

5.根據(jù)權利要求4所述的旋流曝氣裝置，其特征在于，所述第一驅(qū)動柱上設置有豎直延伸的導向槽，所述第一驅(qū)動架上設置有導向凸起，所述導向凸起伸入所述導向槽內(nèi)并沿導向槽豎直導向移動，以實現(xiàn)所述第一驅(qū)動架與所述第一驅(qū)動柱的豎直導向配合和止轉(zhuǎn)配合。

6.根據(jù)權利要求5所述的旋流曝氣裝置，其特征在于，所述第二驅(qū)動組件包括第二驅(qū)動電機、第二驅(qū)動柱和第二驅(qū)動架，第二驅(qū)動柱豎直延伸設置，所述第二驅(qū)動架螺旋裝配在所述第二驅(qū)動柱上，所述第二驅(qū)動電機能夠驅(qū)動所述第二驅(qū)動柱自轉(zhuǎn)，進而帶動所述第二驅(qū)動架往復升降移動；

7.根據(jù)權利要求6所述的旋流曝氣裝置，其特征在于，所述驅(qū)動機構(gòu)還包括第三驅(qū)動組件，第三驅(qū)動組件能夠帶動所述攪拌葉片自轉(zhuǎn)，以改變所述夾角α的大小。

8.根據(jù)權利要求7所述的旋流曝氣裝置，其特征在于，所述第三驅(qū)動組件包括第三驅(qū)動柱、第三驅(qū)動架和傳動連桿，第三驅(qū)動柱豎直延伸設置，所述第三驅(qū)動架螺旋裝配在所述第三驅(qū)動柱上，所述第二驅(qū)動電機與所述第三驅(qū)動柱傳動連接，第二驅(qū)動電機能夠帶動所述第三驅(qū)動柱自轉(zhuǎn)，進而帶動所述第三驅(qū)動架升降移動；

9.根據(jù)權利要求1所述的旋流曝氣裝置，其特征在于，所述曝氣單元設置有多個，在相鄰兩個曝氣單元中，其中一個曝氣單元的第一驅(qū)動架上升時，另一個曝氣單元的第一驅(qū)動架下降，每個曝氣單元的第一驅(qū)動架的轉(zhuǎn)動方向相同。

10.根據(jù)權利要求1所述的旋流曝氣裝置，其特征在于，所述出氣口的出氣方向朝下設置，所述輸氣管道的下端設置有噴頭，所述出氣口設置在所述噴頭上。

技術總結(jié)
本發(fā)明屬于污水處理技術領域，特別是涉及一種旋流曝氣裝置。本發(fā)明的旋流曝氣裝置包括曝氣池、輸氣管道、驅(qū)動機構(gòu)和旋流機構(gòu)，輸氣管道用于向污水中通入氣體，驅(qū)動機構(gòu)能夠驅(qū)動旋流機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，以改變氣體在污水中的流向，旋流機構(gòu)設置在出氣口的上方，旋流機構(gòu)包括第一驅(qū)動架和攪拌葉片，攪拌葉片裝配在第一驅(qū)動架上，驅(qū)動機構(gòu)能夠驅(qū)動第一驅(qū)動架和攪拌葉片同步上下移動和轉(zhuǎn)動，以推動污水和氣體向下并徑向向外移動。本發(fā)明的旋流曝氣裝置利用攪拌葉片推動污水和出氣口通入的氣體向下并向外移動，延長了氣體在污水中的移動距離和停留時間，有效地提高了曝氣效果。

技術研發(fā)人員：蔣磊
受保護的技術使用者：國合菲諾環(huán)境技術（江蘇）有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9