納米曝氣管有效曝氣：一種微納米曝氣管及曝氣裝置的制作方法

　　本實用新型涉及水處理技術(shù)，具體涉及曝氣裝置。

　　背景技術(shù)：

　　曝氣是常見的污水工藝，是指將空氣中的氧強制向液體中轉(zhuǎn)移的過程，其目的是獲得足夠的溶解氧。此外，曝氣還有防止池內(nèi)懸浮體下沉，加強池內(nèi)有機物與微生物及溶解氧接觸的目的。從而保證池內(nèi)微生物在有充足溶解氧的條件下，對污水中有機物的氧化分解作用。

　　目前也有采用聚四氟乙烯進行曝氣的曝氣器，如公開號為u的中國實用新型專利公開了一種聚四氟乙烯膜微孔曝氣器，包括由聚丙烯纖維、聚乙烯纖維、聚丙烯和聚乙烯復合而成的復合多孔纖維管式微孔曝氣器，在復合多孔纖維管式微孔曝氣器的外壁上覆有聚四氟乙烯膜，并在聚四氟乙烯膜開有若干個微孔；在覆有聚四氟乙烯膜的復合多孔纖維管式微孔曝氣器的兩端裝有密封端蓋。

　　但是由于曝氣器長期在污水中運行，污水中微生物較多，微生物容易附著在曝氣器表面，微生物新陳代謝過程中分泌的細胞代謝產(chǎn)物會造成管壁腐蝕、結(jié)垢和氧化，尤其是堵塞曝氣膜微孔，影響曝氣效果和充氧效率，影響曝氣膜的使用壽命。另外，由于僅僅是通過聚四氟乙烯膜分割氣泡，傳遞阻力較大，影響了曝氣效果和充氧效率。

　　技術(shù)實現(xiàn)要素：

　　本實用新型所要解決的技術(shù)問題就是提供一種微納米曝氣管，避免微生物附著在曝氣器表面堵塞曝氣孔，改善曝氣效果和充氧效率。

　　為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案：一種微納米曝氣管，包括周壁開設(shè)有透氣孔的內(nèi)襯軟管、包覆在內(nèi)襯軟管外的透氣織物、包覆在透氣織物外的聚四氟乙烯曝氣膜以及包覆在聚四氟乙烯曝氣膜外保護聚四氟乙烯曝氣膜不被微生物附著堵塞的透氣保護層，送入內(nèi)襯軟管的氣體經(jīng)透氣孔噴出，并經(jīng)透氣織物均勻擴散，然后通過聚四氟乙烯曝氣膜切割為納米級氣泡，最后經(jīng)透氣保護層均勻擴散。

　　可選的，所述透氣保護層為機織布且與聚四氟乙烯曝氣膜熱塑復合為一體。

　　可選的，所述機織布為滌綸、錦綸、芳綸且經(jīng)過抗菌處理。

　　可選的，所述機織布的厚度為0.2-0.5mm，克重為200-400g/m2。

　　可選的，所述聚四氟乙烯曝氣膜的厚度為0.01-0.2mm；孔徑為0.1-1μm；孔隙率為60-90％。

　　可選的，所述內(nèi)襯軟管為塑料管。

　　可選的，所述內(nèi)襯軟管的外徑為10-32mm，內(nèi)徑為5-25mm，所述透氣孔的孔徑為0.03-0.06mm，分布密度為800-1200個/米。

　　可選的，所述透氣織物為無紡布。

　　可選的，所述透氣織物的厚度為0.2-0.5mm，克重為80-120g/m2。

　　本實用新型還提供了一種曝氣裝置，包括所述的一種微納米曝氣管。

　　本實用新型采用上述技術(shù)方案，具有如下有益效果：

　　1、首先經(jīng)透氣孔噴出的氣體通過透氣織物使氣體均勻擴散，然后再由聚四氟乙烯曝氣膜的曝氣孔進行切割，因而經(jīng)過聚四氟乙烯曝氣膜的氣體傳質(zhì)阻力小，可以使氣體得到更加均勻且高效的分割，最終擴散到水體中的氣泡更多更小，可以達到微納米級，氣泡越小，單位體積的空氣與水體的接觸時間更長，溶解在水體中的氧氣更多，因而，布氣更加均勻，極大提高了氧氣利用效率，節(jié)省了曝氣設(shè)備的能耗。

　　2、聚四氟乙烯曝氣膜外包覆經(jīng)過抗菌處理的滌綸、錦綸、芳綸等機織布作為透氣保護層，一方面可以促使被聚四氟乙烯膜分割的微納米氣泡快速的離開聚四氟乙烯膜表面，不會因聚四氟乙烯膜表面張力的作用使微納米氣泡在長大到一定程度才能離開；另外一方面可以保護聚四氟乙烯曝氣膜不被微生物附著堵塞，因而避免微生物長期生存繁殖造成的曝氣孔堵塞影響曝氣效果和充氧效率，避免頻繁維護，使用壽命更長。

　　3、聚四氟乙烯膜具有超高的疏水性，而且能夠持久保持疏水性不被親水，在水體中，有效的隔斷水相和氣相，防止水體進入氣流管道內(nèi)，從而增加曝氣阻力和風機的能耗。

　　本實用新型的具體技術(shù)方案及其有益效果將會在下面的具體實施方式中結(jié)合附圖進行詳細的說明。

　　附圖說明

　　下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步描述：

　　圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

　　圖2為微納米曝氣管纏繞為圓盤狀的結(jié)構(gòu)示意圖；

　　圖3為微納米曝氣管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

　　圖4為安裝支架的結(jié)構(gòu)示意圖；

　　圖5為浮動體的結(jié)構(gòu)示意圖；

　　圖6為預(yù)埋支架的結(jié)構(gòu)示意圖；

　　圖7為上限位座的結(jié)構(gòu)示意圖；

　　圖8為固定式曝氣組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

　　具體實施方式

　　下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本實用新型及其應(yīng)用或使用的任何限制。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

　　可以理解的是，在不沖突的情況下，下述的實施例及實施方式中的特征可以相互組合。

　　需要理解的是，下述的“內(nèi)”、“外”、“上”、“下”等指示方位或位置關(guān)系的詞語僅基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置/元件必須具有特定的方位或以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

　　實施例一

　　參考圖3所示，一種微納米曝氣管1，包括周壁開設(shè)有透氣孔的內(nèi)襯軟管11、包覆在內(nèi)襯軟管外的透氣織物12、包覆在透氣織物外的聚四氟乙烯曝氣膜13以及包覆在聚四氟乙烯曝氣膜外保護聚四氟乙烯曝氣膜不被微生物附著堵塞的透氣保護層14，送入內(nèi)襯軟管的氣體經(jīng)透氣孔噴出，并經(jīng)透氣織物均勻擴散，然后通過聚四氟乙烯曝氣膜切割為納米級氣泡，最后經(jīng)透氣保護層均勻擴散。

　　首先經(jīng)透氣孔噴出的氣體通過透氣織物使氣體均勻擴散，然后再由聚四氟乙烯曝氣膜的曝氣孔進行切割，因而經(jīng)過聚四氟乙烯曝氣膜的氣體傳質(zhì)阻力小，可以使氣體得到更加均勻且高效的分割，最終擴散到水體中的氣泡更多更小，可以達到微納米級，氣泡越小，單位體積的空氣與水體的接觸時間更長，溶解在水體中的氧氣更多，因而，布氣更加均勻，極大提高了氧氣利用效率。

　　聚四氟乙烯膜具有超高的疏水性，而且能夠持久保持疏水性不被親水，在水體中，有效的隔斷水相和氣相，防止水體進入氣流管道內(nèi)，從而增加曝氣阻力和風機的能耗。

　　其中，所述透氣保護層14為滌綸、錦綸、芳綸等機織布，且與聚四氟乙烯曝氣膜13熱塑復合為一體。所述滌綸、錦綸、芳綸等機織布的厚度為0.2-0.5mm，克重為200-400g/m2。所述聚四氟乙烯曝氣膜的厚度為0.01-0.2mm；孔徑為0.1-1μm；孔隙率為60-90％，以切割出微納米級氣泡。

　　聚四氟乙烯曝氣膜外包覆經(jīng)過抗菌處理的滌綸、錦綸、芳綸等機織布作為透氣保護層，一方面可以促使被聚四氟乙烯膜分割的微納米氣泡快速的離開聚四氟乙烯膜表面，不會因聚四氟乙烯膜表面張力的作用使微納米氣泡在長大到一定程度才能離開；另外一方面可以保護聚四氟乙烯曝氣膜不被微生物附著堵塞，因而避免微生物長期生存繁殖造成的曝氣孔堵塞影響曝氣效果和充氧效率，避免頻繁維護，使用壽命更長。

　　作為一種實施方式，所述內(nèi)襯軟管11為多孔塑料管。所述內(nèi)襯軟管的外徑為10-32mm，內(nèi)徑為5-25mm。所述透氣孔的孔徑為0.03-0.06mm；微孔布密度為800-1200個/米。

　　作為一種實施方式，所述透氣織物為無紡布。所述透氣織物的厚度為0.2-0.5mm，克重為80-120g/m2。

　　實施例二

　　如圖1至圖7所示，一種浮動式微納米曝氣裝置，包括埋入曝氣池池底的預(yù)埋支架4以及與預(yù)埋支架連接的曝氣組件，所述曝氣組件固定安裝于安裝支架2，所述安裝支架由浮動體3浮動支撐漂浮在曝氣池。所述安裝支架2包括套筒25，所述預(yù)埋支架4包括豎直設(shè)置的支架桿41，所述套筒25與支架桿41間隙配合以使安裝支架2可沿支架桿41上下滑動。

　　曝氣組件安裝于安裝支架并由浮動體浮動支撐，因而可以根據(jù)水位的變化進行浮動，始終處于較有利于曝氣的位置，改善曝氣效果和充氧效率。套筒與支架桿間隙配合不僅是為了使安裝支架可沿支架桿上下滑動，很重要的還有，曝氣組件工作過程中振動較大，如果將振動傳遞給預(yù)埋支架，長期后容易造成預(yù)埋支架松動，造成傾覆，通過間隙配合則可以避免將曝氣組件工作中的振動傳遞給預(yù)埋支架。

　　參考圖2所示，所述曝氣組件包括實施例一中的微納米曝氣管1，且纏繞為圓盤狀體的，圓盤狀體中心套設(shè)于套筒25外，所述微納米曝氣管的兩端設(shè)有接頭15。由于微納米曝氣管纏繞為圓盤狀體，與其他結(jié)構(gòu)形狀相比，單位水體面積內(nèi)微納米曝氣管的分布密度更高，曝氣效率也更高，而且圓盤狀結(jié)構(gòu)更加方便安裝與固定。

　　參考圖4所示，所述安裝支架2包括鋼絲焊接制成的架體，所述架體包括上圓環(huán)22和位于上圓環(huán)下方的下圓環(huán)21且下圓環(huán)直徑大于上圓環(huán)直徑，上圓環(huán)的中心設(shè)有與套筒固定連接的中心圓環(huán)23，所述中心圓環(huán)沿周向呈輻射狀連接有若干筋條24，所述筋條24向外周向延伸并連接上圓環(huán)22和下圓環(huán)21。整個支架方便制作，較為輕便，且方便曝氣組件發(fā)散出的氣泡擴散。

　　參考圖5和圖6所示，所述支架桿的頂端連接有防止套筒向上脫離支架桿的上限位座43，避免曝氣池水位過高時，曝氣組件及其安裝支架脫離預(yù)埋支架，所述支架桿的底端連接有底座42，方便埋入曝氣池池底。

　　進一步的，所述支架桿41連接有防止安裝支架向下沉入曝氣池池底的下限位結(jié)構(gòu)，例如可以為限位銷，限位盤等。避免曝氣池排空后，曝氣組件及其安裝支架沉入曝氣池池底。

　　參考圖5所示，所述浮動體3為塑料制成的密閉空心體且中間設(shè)有供支架桿41穿過的中心孔31。另外，所述浮動體呈矩形，在中心孔的周向外側(cè)分布有通孔32，則浮動體不會阻擋曝氣組件發(fā)散出的氣泡向下方擴散。

　　實施例三

　　一種固定式微納米曝氣裝置，采用實施例一中的微納米曝氣管1。參考圖8所示，與實施例二的不同在于，微納米曝氣管并非盤繞為圓盤狀，而是一根直管，且采用了固定式結(jié)構(gòu)。微納米曝氣管1兩端的接頭15連接進氣管，進氣管上設(shè)置調(diào)節(jié)閥6。

　　當然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，多根微納米曝氣管1可以并聯(lián)。可以設(shè)置一根主進氣管，然后通過管接頭和分支管的組合連接多根并聯(lián)的微納米曝氣管1。

　　在本實施例中，如圖8所示，兩根微納米曝氣管1并聯(lián)，三通接頭5連接主進氣管、其中一根微納米曝氣管1的接頭15以及一根分支管，分支管經(jīng)彎管接頭7與另外一根微納米曝氣管1的接頭15連接。

　　當然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，微納米曝氣管不限于上述實施例中的直管或者盤狀結(jié)構(gòu)，例如也可以為螺旋形結(jié)構(gòu)。

　　以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，熟悉該本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白本實用新型包括但不限于上面具體實施方式中描述的內(nèi)容。任何不偏離本實用新型的功能和結(jié)構(gòu)原理的修改都將包括在權(quán)利要求書的范圍中。

納米曝氣管有效曝氣：微納米曝氣技能對于管理水污染見效快

　　微納米曝氣技能是一種新式的水體曝氣技能，在管理水體污染中有出資少、見效快的優(yōu)勢。在剖析微納米氣泡發(fā)作設(shè)備原理和特色的基礎(chǔ)上，結(jié)合其在水環(huán)境管理中的試驗研討，提醒微納米曝氣與慣例曝氣治污效果的差異，進而對微納米曝氣技能的推行和使用起到宣傳推行效果。

　　微納米曝氣技能水環(huán)境管理

　　中國是個水資源嚴重缺少的國家，水環(huán)境問題極為杰出。為了滿意人類社會可持續(xù)開展的需要和完成人與自然的調(diào)和開展，受污染水體修正的研討和實踐成為當前熱點問題。現(xiàn)在，關(guān)于日益嚴重的河湖污染問題，水體曝氣作為一種出資少、見效快的河湖污染管理技能被廣泛選用。

　　現(xiàn)在，我國通常選用的曝氣設(shè)備，難以發(fā)生微納米級的細小氣泡，溶氧率低、能耗高。而微納米氣泡發(fā)作設(shè)備可以出產(chǎn)直徑在50μm和數(shù)十納米(nm﹚之間的細小氣泡，可快速地溶解于水體中，溶氧功率大大進步。該技能作為一種新式水體曝氣技能，在水環(huán)境管理中的市場前景極為廣闊

　　微納米曝氣改進水質(zhì)的首要效果

　　溶解氧是水體凈化的重要因素之一。溶解氧高， 有利于對水體中各類污染物的降解，然后使水體較快得以

　　凈化；反之，溶解氧低，水體中污染物降解緩慢。微納米曝氣技能對改進水質(zhì)的效果首要有以下幾個方面。

　　（1）消除有機物污染和黑臭：因為微納米氣泡具有很強的停留性，可以提供愈加充足的氧氣，在豐厚好

　　氧微生物的條件下，有機物污染指標COD和BOD明顯下降，黑臭現(xiàn)象消失。一起，水體底部的有機物降解

　　所發(fā)生的甲烷、硫化氫等有毒和有害氣體被去除。

　　（2）削減水體營養(yǎng)鹽含量：因為微納米氣泡具有很強的氣浮性、停留性和分散性，其上升效果弱，水體

　　充氧后可有效按捺湖底厭氧菌的有機質(zhì)分解進程，削減水底氮、磷營養(yǎng)鹽的釋放量。

　　（3）消除藻類水華：微納米曝氣具有較強的復氧功能，可進步水生動物的生存環(huán)境，然后按捺藻類的成長

納米曝氣管有效曝氣：納米曝氣

　　可升式曝氣系統(tǒng)： 曝氣系統(tǒng)總分為按曝氣形式來分分為表曝和底曝兩種形式，表曝主要采用機械拍擊表面形式進行曝氣，底曝主要采用空氣注吹的形式進行曝氣，兩種形式各有優(yōu)缺點。其表曝充氣率較底，噪聲較大，維修保養(yǎng)方便；底曝沖氧率較高，噪聲小，但和表曝相比具有維修保養(yǎng)較難的缺點，威德環(huán)保在在以上基礎(chǔ)上推出可提升式曝氣系統(tǒng)，結(jié)合表曝和底曝的優(yōu)缺點，可提升式曝氣系統(tǒng)將為曝氣系統(tǒng)的更換和維修節(jié)省大量了費用，因此，越來越多的受到客戶的關(guān)注。 根據(jù)不同的工程情況和池體形狀，威德的可提升式曝氣系統(tǒng)可制成多種形式，包括側(cè)面提升和平行提升等。 可提升式曝氣系統(tǒng)安裝方便、快捷，大部分制作和加工工作都在車間完成，因此現(xiàn)場安裝簡便省時。 可提升式曝氣系統(tǒng)由專用的豎管、池底布氣系統(tǒng)以及支架和導軌等組成。 可提升式曝氣系統(tǒng)的豎管為專用橡膠質(zhì)彈性豎管，方便系統(tǒng)升降和移動。 可提升式曝氣系統(tǒng)的池底布氣系統(tǒng)為特制的對裝柵格，構(gòu)成系統(tǒng)的管道為不銹鋼材質(zhì)，并配有連接吊架，重物，支架等組件。常用于提升系統(tǒng)的曝氣器包括由管式和板式的曝氣器組成。 可提升式曝氣系統(tǒng)的池底固定支架和導軌均由不銹鋼材料制成，用來確定和固定提升系統(tǒng)在池底的位置。

納米曝氣管有效曝氣：納米曝氣和人工曝氣的區(qū)別

　　納米曝氣裝置主要由納米曝氣頭、水泵、發(fā)生區(qū)、壓力表和連接管等組成。通過水泵的加壓，曝氣頭內(nèi)部的曝氣石高速旋轉(zhuǎn)，在離心作用下，其內(nèi)部形成負壓區(qū)，空氣通過進氣口進入負壓區(qū)，在容器內(nèi)部分成周邊液體帶和中心氣體帶，然后由高速旋轉(zhuǎn)的氣石將空氣切割成直徑10-20nm的氣泡。由于氣泡細小，不受溫度、壓力等外部條件的影響，可在水中長時間的停留，有良好的增氧效果。

　　人工曝氣裝置，根據(jù)設(shè)備構(gòu)造分一般有表面曝氣類型、鼓風曝氣類型、射流曝氣類型等。根據(jù)氣泡類型分有傳統(tǒng)微孔曝氣機和微納米曝氣機。傳統(tǒng)微孔曝氣機產(chǎn)生的氣泡多為微米級和厘米級的，在水中上浮速度很快，氧氣與水體的接觸時間非常短暫，在提升水中氧氣含量方面效率非常慢。新型的微納米曝氣機是產(chǎn)生的氣泡直徑均為幾十微米和甚至納米級，這些氣泡具有比表面積大、上升速率小、氣－液接觸時間長的特點，可以顯著加快氣－液界面氧氣分子在相同界面間的傳遞速率。

　　微納米氣泡的特點：

　　由于微納米氣泡發(fā)生裝置工作原及所產(chǎn)生的氣泡大小與常規(guī)曝氣裝置有非常大的不同，因此納米氣泡一般具有以下特點。

　　①帶電性：納米氣泡表面帶有負電荷，難以與水融為一體，同時不會像常規(guī)氣泡一樣會融合增大而破裂。由于帶有負電荷，可吸附水中帶正電的物質(zhì)，把水中有機懸浮物固定分離，達到一定的水質(zhì)凈化效果。

　　②電離現(xiàn)象：由于氣泡中的氣體在水中溶解度受氣壓的影響，而且電解質(zhì)的離子化水可以讓溶入的微納米氣泡表面形成雙層電離子，讓氣泡內(nèi)的氣體難以抑散，大大增強溶解度，給水體復氧

　　③超聲波性：由于氣泡體積小，在發(fā)生破裂時可產(chǎn)生很強的能量同時附帶超聲現(xiàn)象，對水中特定菌類具有殺滅作用。

　　④滯留性：微納米氣泡在水中的上升速度非常緩慢，原因是其帶電性和小浮力減少有關(guān)，因此在水中逗留的時間非常的長。

　　由于納米曝氣裝置產(chǎn)生的微納米氣泡的特性，使得微納米氣泡在河道黑臭治理、污泥減量化、有機廢水處理等方面均有成效。

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