專利名稱：一種節(jié)能微孔曝氣器及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水處理設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種節(jié)能微孔曝氣器及其制備方法。
背景技術(shù)：
中國是人均水資源最少的國家?，F(xiàn)有人口在12億多，淡水資源總量只有28000億立方米占全球水資源的6%，而這些寶貴的水資源正在遭受著城市化和工業(yè)化帶來的污染隨著我國經(jīng)濟和社會的繼續(xù)發(fā)展，我國面臨著水資源更加短缺，水資源的污染更加嚴重的現(xiàn)狀。在我國水的高效率低成本處理在國民生產(chǎn)和生活中占有十分重要的地位和現(xiàn)實意義，水處理裝備和技術(shù)的先進與否，是一個國家生產(chǎn)和生活水平以及國家文明程度的重要標志。目前中國的水處理還是在成長期，裝備技術(shù)與外國發(fā)達國家比還比較落后，為了保護好我國珍貴的水資源，國家投資建造了大量的污水處理廠，但目前這些污水處理廠中所使用 的污水處理設(shè)備的技術(shù)還比較落后，使用壽命較短，而且能耗較高，使污水的噸水處理成本很高，例如目前污水生化處理過程中的關(guān)鍵設(shè)備也是占污水處理中能耗最大的設(shè)備——曝氣設(shè)備。它的能耗占整個污水處理廠總能耗的7(Γ75%，如目前污水生化曝氣中所采用的表面曝氣設(shè)備有倒傘型曝氣機、轉(zhuǎn)刷曝氣機、轉(zhuǎn)碟曝氣機的能耗均比較高，能耗利用率為每千瓦小時充氧I. 5^1. 7kg,而采用底部曝氣的中微孔和細微孔曝氣器效率較高些其能耗的利用率為每千瓦小時充氧2. 6kg,根據(jù)能耗與產(chǎn)出比都存在著能耗過高、效率低的問題。根據(jù)我國中長期發(fā)展戰(zhàn)略和對環(huán)境保護的要求，加強水資源的保護治理環(huán)境污染是一項重點工作，同時節(jié)省能耗實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是大方向，所以研究開發(fā)節(jié)能高效的污水處理設(shè)備是實現(xiàn)以上目標的關(guān)鍵。中國專利201110057524.0公開了一種雙層高效超細微孔曝氣頭，包括孔徑為15(Γ250μπι的內(nèi)層常規(guī)棕剛玉曝氣頭以及涂布于棕剛玉曝氣頭外表面的厚度為O. 3 O. 7mm，孔徑為56 80μπι的剛玉超細微孔層。該雙層高效超細微孔曝氣頭用常規(guī)的棕剛玉層作為基層(即內(nèi)層)，孔徑大、強度高，抗壓強度及抗桿強度高，透氣性好，阻力小，有利于空氣大量、快速通過，而當空氣到達外層即剛玉超細微孔層時，由于此層孔徑細密，被分散成很細的細微氣泡進入水中，由于氣泡體積很小，因此會較長時間的停留于水體底部而不會很快上升，所以細微氣泡中的氧氣就會被水充分吸收，以達到在水中快速充氧的目的。同時由于氣泡極其細微，使得空氣在水中的氧利用率大大提高。目前已有的各種曝氣器工作時的氧利用率為16 35%,每千瓦的充氧量為I. 6 3. 6kg,而空氣通過該雙層微細孔曝氣器進行工作的曝氣時氧的利用率將達到50 55%，每千瓦小時的充氧量將達到5. 77kg，提高了 60%。但是，由于曝氣頭厚度較厚，造成阻力較大，阻力損失約12000Pa以上，增加了能耗，而且對設(shè)備要求較高，需使用螺旋式鼓風機或高壓風機送風。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種節(jié)能微孔曝氣器。本發(fā)明的另一目的是提供該節(jié)能微孔曝氣器的制備方法。
本發(fā)明的目的可通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)一種節(jié)能微孔曝氣器，是由直徑為5 10μπι的不銹鋼絲編織而成的孔徑為1(Γ30μπι、厚度為O. 5 Imm的不銹鋼膜片。所述的節(jié)能微孔曝氣器的形狀根據(jù)實際需要，可制備成鐘罩型、圓拱形、半球型、長板型、各種平板型、管狀型、瓦型或方板形。所述的節(jié)能微孔曝氣器厚度優(yōu)選O. 5^0. 7mm,進一步優(yōu)選O. 4"O. 5mm。所述的節(jié)能微孔曝氣器優(yōu)選通過如下方法制備得到(I)將304或316不銹鋼熔融后進行氣噴抽絲，制成直徑5 10 μ m的細絲；(2)將直徑5 10 μ m的不銹鋼細絲精密編織成厚度為O. 5 1mm，孔徑為10 30 μ m的網(wǎng)狀膜。 所述的步驟(2)還包括根據(jù)實際需要，將編織后的不銹鋼網(wǎng)狀膜高頻壓制成所需形狀；將經(jīng)高頻壓制后的精密不銹鋼膜再用鈍化液或表面處理劑進行高壓噴射鈍化處理，所述的節(jié)能微孔曝氣器的形狀為鐘罩型、圓拱形、半球型、長板型、各種平板型、管狀型、瓦型或方板形。所述的鐘罩型的直徑可從Φ180πιπΓ220πιπι;圓拱型直徑可從Φ200mm 600mm,長度從600 1200mm ;半球型直徑Φ 180mm 260mm ;長板型寬150mm 250mm,長600mnTl400mm ;各種平板長200mnT2000mm及以上寬200mnT2000mm以上，管狀型其直徑Φ65ι πΓ120πιπι,長 650mm 1500mm。本發(fā)明所述的節(jié)能微孔曝氣器的制備方法，包含如下步驟(I)將304或316不銹鋼熔融后進行氣噴抽絲，制成直徑5 10 μ m的細絲；(2)將直徑5 10 μ m的不銹鋼細絲精密編織成厚度為O. 5 1mm，孔徑為10 30 μ m的網(wǎng)狀膜。本發(fā)明所述的節(jié)能微孔曝氣器的制備方法，還包含如下步驟(3)根據(jù)實際需要，將編織后的不銹鋼網(wǎng)狀膜高頻壓制或卷曲成所需形狀，所述的節(jié)能微孔曝氣器的形狀為鐘罩型、圓拱形、半球型、長板型、各種平板型、管狀型、瓦型或方板形；(4)將經(jīng)高頻壓制后的精密不銹鋼膜再用鈍化液或表面處理劑進行高壓噴射鈍化處理。其中，所述的網(wǎng)狀膜厚度為O. 5 O. 7mm，優(yōu)選O. 4 O. 5mm。含有本發(fā)明所述的節(jié)能微孔曝氣器的曝氣裝置。本發(fā)明所述的節(jié)能超微孔曝氣器通過用玻璃鋼或塑料或金屬材料將不銹鋼膜的四周或周邊包邊固定，通過將節(jié)能超微孔曝氣器的周邊或四周卡在曝氣裝置的底盤或圓形管內(nèi)或外沿而將其組裝到曝氣裝置上，曝氣裝置再安裝在與其相匹配的曝氣布氣管上，管內(nèi)通氣后通過配氣管上的通氣嘴與曝底盤相連接處的氣孔對接進行曝氣。曝氣裝置的周邊底盤內(nèi)或圓形管內(nèi)或外沿設(shè)有逆止閥以防止污水從不銹鋼膜倒灌。本發(fā)明所述的節(jié)能微孔曝氣器在污水處理中的應(yīng)用。本發(fā)明節(jié)能微孔曝氣器可用于各種污水的生化處理、強腐蝕性污水的曝氣處理，可用于污水的懸浮物氣浮處理和在水中進行溶氣處理等。有益效果本發(fā)明節(jié)能微孔曝氣器，是用通用的304或316不銹鋼絲為原料，經(jīng)精密編織成細網(wǎng)，再經(jīng)高頻壓形所得，具有密度高，孔徑微小，微孔密度大，超薄而重量輕，強度高，使用壽命長、阻力小，約為IOOOPa左右，有利于空氣快速通過等優(yōu)點?？諝馔ㄟ^本發(fā)明節(jié)能微孔曝氣器，并被該節(jié)能微孔曝氣器將空氣切割擴散成密度很高的超微小氣泡，這些超微小氣泡能將空氣中的氧快速溶解于水中，而且超微小氣泡在水中的停留時間較長不會很快浮出水面，提高了氧被水充分吸收的概率，可以減少鼓風機的配用功率，使其達到了真正的節(jié)能高效的目的。當本發(fā)明節(jié)能微孔曝氣器使用于進污水懸浮物的處理時由于其超微孔氣泡能附著在污水中的懸浮物周圍使這些懸浮物和油污被這些超微孔氣泡包裹后浮到水面便于清除達到凈化水質(zhì)的良好效果。目前已有的各類曝氣設(shè)備在工作時的氧利用率為16 35%，水中工作阻力損失為2160pa或以上，每千瓦電耗的充氧量為1.6 3.6kg?？諝饨?jīng)本發(fā)明的節(jié)能微孔曝氣器進行工作時的氧利用率可高達6(Γ76%，每千瓦耗電量的充氧量可達到6. 7kg,較之現(xiàn)有設(shè)備提 高了 70%，在水中的阻力損失只有IOOOpa左右，節(jié)能量與原有技術(shù)的曝氣設(shè)備相比節(jié)能達到70%，同時由于本發(fā)明節(jié)能微孔曝氣器工作阻力小使鼓風機的工作壓力大大降低，鼓風量可減少一倍?？蓽p少鼓風機的用量而節(jié)省設(shè)備投資30%，又可提高鼓風機的使用壽命。
圖I實施例4曝氣裝置其中I為曝氣裝置，2為長平板狀節(jié)能微孔曝氣器，3為骨架，4為空心螺栓，5為止回閥，6為配氣管。圖2實施例5曝氣裝置。A為曝氣裝置主視圖，其中7為曝氣裝置，8為圓拱形節(jié)能微孔曝氣器，9為底盤，5為止回閥；B為圓拱形節(jié)能微孔曝氣器主視圖，其中8為圓拱形節(jié)能微孔曝氣器。圖3實施例6曝氣裝置。A為不銹鋼膜示意圖；B為管狀節(jié)能微孔曝氣器及其內(nèi)部的玻璃鋼式塑料管結(jié)構(gòu)示意圖，其中，12為管狀節(jié)能微孔曝氣器，13為玻璃鋼式塑料管；C為曝氣裝置結(jié)構(gòu)示意圖，其中10為管狀曝氣裝置，11為不銹鋼膜，12為管狀節(jié)能微孔曝氣器，14為卡條，5為止回閥，15為接氣嘴。
具體實施例方式實施例I一種節(jié)能微孔曝氣器，通過如下方法制備(I)將304不銹鋼熔融后進行氣噴抽絲，制成直徑5 μ m的細絲；(2)將得到的不銹鋼細絲精密編織成厚度為O. 5mm，孔徑為10 μ m的不銹鋼網(wǎng)狀膜；
(3)分別將編織后的不銹鋼網(wǎng)狀膜卷曲制成直徑為100mm，長度為1500mm的管狀；再用鈍化液(山東威海云清化工開發(fā)院，金屬表面處理劑(簡稱鈍化液))進行高壓噴射鈍化處理即得管狀節(jié)能微孔曝氣器。實施例2一種節(jié)能微孔曝氣器，通過如下方法制備(I)將304不銹鋼熔融后進行氣噴抽絲，制成直徑10 μ m的細絲；(2)將得到的不銹鋼細絲精密編織成厚度為1mm，孔徑為30μπι的不銹鋼網(wǎng)狀膜；(3)分別將編織后的不銹鋼網(wǎng)狀膜高頻壓制成圓形平板狀和圓拱形；將經(jīng)高頻壓制后的精密不銹鋼膜再用鈍化液(山東威海云清化工開發(fā)院，金屬表面處理劑(簡稱鈍化液))進行高壓噴射鈍化處理即得。 實施例3一種節(jié)能微孔曝氣器，通過如下方法制備(I)將316不銹鋼熔融后進行氣噴抽絲，制成直徑7 μ m的細絲；(2)將得到的不銹鋼細絲精密編織成厚度為O. 7mm，孔徑為15 μ m的不銹鋼網(wǎng)狀膜；(3)分別將編織后的不銹鋼網(wǎng)狀膜高頻壓制成平板狀；將經(jīng)高頻壓制后的精密不銹鋼膜再用鈍化液(山東威海云清化工開發(fā)院，金屬表面處理劑(簡稱鈍化液))進行高壓噴射鈍化處理即得。實施例4如圖I所示，一種曝氣裝置1，曝氣裝置骨架頂部設(shè)有實施例I制備的長1000mm，寬200_的長平板狀節(jié)能微孔曝氣器2，長平板狀節(jié)能微孔曝氣器2經(jīng)玻璃鋼包邊后，通過其周邊卡在曝氣裝置的骨架3頂部內(nèi)，中間用空心螺栓4與配氣管6連接，進氣口設(shè)有防止污水倒灌的止回閥5。其中的長平板狀節(jié)能微孔曝氣器2，厚度為O. 4_，孔徑為ΙΟμπι。將本實施例I的曝氣裝置與中國專利201110057524. O說明書實施例4公開的雙層曝氣器，按照《HJ/T252-2006環(huán)境保護產(chǎn)品技術(shù)要求中、微孔曝氣器》考察其在耗氧量為3每立方米/小時情況下的阻力損失、氧利用率及每千瓦電耗的充氧量，結(jié)果見表I。表I
權(quán)利要求
1.一種節(jié)能微孔曝氣器，其特征在于所述的節(jié)能微孔曝氣器為用直徑為5 10 μ m的不銹鋼絲編織而成的孔徑為10 30 μ m、厚度為O. 5 Imm的不銹鋼膜片。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)能微孔曝氣器，其特征在于所述的節(jié)能微孔曝氣器的形狀根據(jù)實際需要，制備成鐘罩型、圓拱形、半球型、長板型、各種平板型、管狀型、瓦型或方板形。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的節(jié)能微孔曝氣器，其特征在于所述的節(jié)能微孔曝氣器厚度為O. 5 O. 7mm,優(yōu)選O. 4 O. 5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能微孔曝氣器，其特征在于所述的節(jié)能微孔曝氣器通過如下方法制備得到 (1)將304或316不銹鋼熔融后進行氣噴抽絲，制成直徑5 10μ m的細絲； (2)將直徑5 10μ m的不銹鋼細絲精密編織成厚度為O. 5 1mm，孔徑為10 30 μ m的網(wǎng)狀膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)能微孔曝氣器，其特征在于所述的步驟(2)還包括根據(jù)實際需要，將編織后的不銹鋼網(wǎng)狀膜高頻壓制或卷曲成所需形狀；將經(jīng)高頻壓制后的精密不銹鋼膜再用鈍化液或表面處理劑進行高壓噴射鈍化處理，所述的節(jié)能超微孔高效曝氣器的形狀為鐘罩型、圓拱形、半球型、長板型、各種平板型、管狀型、瓦型或方板形。
6.權(quán)利要求I所述的節(jié)能微孔曝氣器的制備方法，其特征在于包含如下步驟 (1)將304或316不銹鋼溶解后進行氣噴抽絲，制成直徑5 10μ m的細絲； (2)將直徑5 10μ m的不銹鋼細絲精密編織成厚度為O. 5 1mm，孔徑為10 30 μ m的網(wǎng)狀膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的節(jié)能微孔曝氣器的制備方法，其特征在于還包含如下步驟 (3)根據(jù)實際需要，將編織后的不銹鋼網(wǎng)狀膜高頻壓制或卷曲成所需形狀，所述的節(jié)能超微孔高效曝氣器的形狀為鐘罩型、圓拱形、半球型、長板型、各種平板型、管狀型、瓦型或方板形； (4)將經(jīng)高頻壓制后的精密不銹鋼膜再用鈍化液或表面處理劑進行高壓噴射鈍化處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的節(jié)能微孔曝氣器的制備方法，其特征在于所述的網(wǎng)狀膜厚度為 O. 5 O. 7mm,優(yōu)選 O. 4 O. 5mm。
9.含有權(quán)利要求I所述的節(jié)能微孔曝氣器的曝氣裝置。
10.權(quán)利要求I所述的節(jié)能微孔曝氣器在污水處理中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種節(jié)能微孔曝氣器及其制備方法。該節(jié)能微孔曝氣器，是由直徑為5～10μm的不銹鋼絲編織而成的孔徑為10～30μm、厚度為0.5～1mm的不銹鋼膜片。根據(jù)實際需要，可制備成鐘罩型、圓拱形、各種平板型、管狀型、瓦型或方板形。本發(fā)明節(jié)能微孔曝氣器，是用通用的304或316不銹鋼絲為原料，經(jīng)精密編織成細網(wǎng)，再經(jīng)高頻壓形所得，具有密度高，孔徑微小，微孔密度大，超薄而重量輕，強度高，使用壽命長、阻力小、有利于空氣快速通過等優(yōu)點。
文檔編號C02F3/12GK102815783SQ20121030608
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者凌躍成 申請人:江蘇溢洋水工業(yè)有限公司