《一种节能微孔曝气器及其制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种节能微孔曝气器及其制备方法.pdf（9页完整版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102815783 A (43)申请公布日 2012.12.12 C N 1 0 2 8 1 5 7 8 3 A *CN102815783A* (21)申请号 201210306086.1 (22)申请日 2012.08.27 C02F 3/12(2006.01) C02F 3/02(2006.01) C02F 7/00(2006.01) C02F 1/74(2006.01) (71)申请人江苏溢洋水工业有限公司 地址 214201 江苏省无锡市宜兴市宜城谈家 干115号 (72)发明人凌跃成 (74)专利代理机构南京天华专利代理有限责任 公司 32218 代理人徐冬。
2、涛 傅婷婷 (54) 发明名称 一种节能微孔曝气器及其制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种节能微孔曝气器及其制备 方法。该节能微孔曝气器，是由直径为510m 的不锈钢丝编织而成的孔径为1030m、厚度 为0.51mm的不锈钢膜片。根据实际需要，可制 备成钟罩型、圆拱形、各种平板型、管状型、瓦型或 方板形。本发明节能微孔曝气器，是用通用的304 或316不锈钢丝为原料，经精密编织成细网，再经 高频压形所得，具有密度高，孔径微小，微孔密度 大，超薄而重量轻，强度高，使用寿命长、阻力小、 有利于空气快速通过等优点。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 (19)中华人民。
3、共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 2 页 1/1页 2 1.一种节能微孔曝气器，其特征在于所述的节能微孔曝气器为用直径为510m的 不锈钢丝编织而成的孔径为1030m、厚度为0.51mm的不锈钢膜片。 2.根据权利要求1所述的节能微孔曝气器，其特征在于所述的节能微孔曝气器的形 状根据实际需要，制备成钟罩型、圆拱形、半球型、长板型、各种平板型、管状型、瓦型或方板 形。 3.根据权利要求1或2所述的节能微孔曝气器，其特征在于所述的节能微孔曝气器厚 度为0.50.7mm，优选0.40.5mm。 4.根据权利要求3所述的节能微孔曝气器，其特征在于所述。
4、的节能微孔曝气器通过如 下方法制备得到： （1）将304或316不锈钢熔融后进行气喷抽丝，制成直径510m的细丝； （2）将直径510m的不锈钢细丝精密编织成厚度为0.51mm，孔径为1030m 的网状膜。 5.根据权利要求4所述的节能微孔曝气器，其特征在于所述的步骤（2）还包括根据实 际需要，将编织后的不锈钢网状膜高频压制或卷曲成所需形状；将经高频压制后的精密不 锈钢膜再用钝化液或表面处理剂进行高压喷射钝化处理，所述的节能超微孔高效曝气器的 形状为钟罩型、圆拱形、半球型、长板型、各种平板型、管状型、瓦型或方板形。 6.权利要求1所述的节能微孔曝气器的制备方法，其特征在于包含如下步骤： （1）。
5、将304或316不锈钢溶解后进行气喷抽丝，制成直径510m的细丝； （2）将直径510m的不锈钢细丝精密编织成厚度为0.51mm，孔径为1030m 的网状膜。 7.根据权利要求6所述的节能微孔曝气器的制备方法，其特征在于还包含如下步骤： （3）根据实际需要，将编织后的不锈钢网状膜高频压制或卷曲成所需形状，所述的节能 超微孔高效曝气器的形状为钟罩型、圆拱形、半球型、长板型、各种平板型、管状型、瓦型或 方板形； （4）将经高频压制后的精密不锈钢膜再用钝化液或表面处理剂进行高压喷射钝化处 理。 8.根据权利要求7所述的节能微孔曝气器的制备方法，其特征在于所述的网状膜厚度 为0.50.7mm，优选0.。
6、40.5mm。 9.含有权利要求1所述的节能微孔曝气器的曝气装置。 10.权利要求1所述的节能微孔曝气器在污水处理中的应用。 权 利 要 求 书CN 102815783 A 1/5页 3 一种节能微孔曝气器及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于水处理设备领域，涉及一种节能微孔曝气器及其制备方法。 背景技术 0002 中国是人均水资源最少的国家。现有人口在12亿多，淡水资源总量只有28000亿 立方米占全球水资源的6%，而这些宝贵的水资源正在遭受着城市化和工业化带来的污染随 着我国经济和社会的继续发展，我国面临着水资源更加短缺，水资源的污染更加严重的现 状。在我国水的高效率低成本处理在国民。
7、生产和生活中占有十分重要的地位和现实意义， 水处理装备和技术的先进与否，是一个国家生产和生活水平以及国家文明程度的重要标 志。目前中国的水处理还是在成长期，装备技术与外国发达国家比还比较落后，为了保护好 我国珍贵的水资源，国家投资建造了大量的污水处理厂，但目前这些污水处理厂中所使用 的污水处理设备的技术还比较落后，使用寿命较短，而且能耗较高，使污水的吨水处理成本 很高，例如目前污水生化处理过程中的关键设备也是占污水处理中能耗最大的设备曝 气设备。它的能耗占整个污水处理厂总能耗的7075%，如目前污水生化曝气中所采用的表 面曝气设备有倒伞型曝气机、转刷曝气机、转碟曝气机的能耗均比较高，能耗利用率。
8、为每千 瓦小时充氧1.51.7kg,而采用底部曝气的中微孔和细微孔曝气器效率较高些其能耗的利 用率为每千瓦小时充氧2.6kg,根据能耗与产出比都存在着能耗过高、效率低的问题。 0003 根据我国中长期发展战略和对环境保护的要求，加强水资源的保护治理环境污染 是一项重点工作，同时节省能耗实现可持续发展是大方向，所以研究开发节能高效的污水 处理设备是实现以上目标的关键。 0004 中国专利201110057524.0公开了一种双层高效超细微孔曝气头，包括孔径为 150250m的内层常规棕刚玉曝气头以及涂布于棕刚玉曝气头外表面的厚度为0.3 0.7mm，孔径为5680m的刚玉超细微孔层。该双层高效超。
9、细微孔曝气头用常规的棕刚玉 层作为基层（即内层），孔径大、强度高，抗压强度及抗杆强度高，透气性好，阻力小，有利于 空气大量、快速通过，而当空气到达外层即刚玉超细微孔层时，由于此层孔径细密，被分散 成很细的细微气泡进入水中，由于气泡体积很小，因此会较长时间的停留于水体底部而不 会很快上升，所以细微气泡中的氧气就会被水充分吸收，以达到在水中快速充氧的目的。同 时由于气泡极其细微，使得空气在水中的氧利用率大大提高。目前已有的各种曝气器工作 时的氧利用率为1635%，每千瓦的充氧量为1.63.6kg，而空气通过该双层微细孔曝气 器进行工作的曝气时氧的利用率将达到5055%，每千瓦小时的充氧量将达到5.。
10、77kg，提 高了60%。但是，由于曝气头厚度较厚，造成阻力较大，阻力损失约12000Pa以上，增加了能 耗，而且对设备要求较高，需使用螺旋式鼓风机或高压风机送风。 发明内容 0005 本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种节能微孔曝气器。 0006 本发明的另一目的是提供该节能微孔曝气器的制备方法。 说 明 书CN 102815783 A 2/5页 4 0007 本发明的目的可通过如下技术方案实现： 0008 一种节能微孔曝气器，是由直径为510m的不锈钢丝编织而成的孔径为 1030m、厚度为0.51mm的不锈钢膜片。 0009 所述的节能微孔曝气器的形状根据实际需要，可制备成钟罩型。
11、、圆拱形、半球型、 长板型、各种平板型、管状型、瓦型或方板形。 0010 所述的节能微孔曝气器厚度优选0.50.7mm，进一步优选0.40.5mm。 0011 所述的节能微孔曝气器优选通过如下方法制备得到： 0012 （1）将304或316不锈钢熔融后进行气喷抽丝，制成直径510m的细丝； 0013 （2）将直径510m的不锈钢细丝精密编织成厚度为0.51mm，孔径为1030m 的网状膜。 0014 所述的步骤（2）还包括根据实际需要，将编织后的不锈钢网状膜高频压制成 所需形状；将经高频压制后的精密不锈钢膜再用钝化液或表面处理剂进行高压喷射钝 化处理，所述的节能微孔曝气器的形状为钟罩型、圆拱形。
12、、半球型、长板型、各种平板型、 管状型、瓦型或方板形。所述的钟罩型的直径可从180mm220mm；圆拱型直径可从 200mm600mm，长度从6001200mm；半球型直径180mm260mm；长板型宽150mm250mm， 长600mm1400mm；各种平板长200mm2000mm及以上宽200mm2000mm以上，管状型其直径 65mm120mm，长650mm1500mm。 0015 本发明所述的节能微孔曝气器的制备方法，包含如下步骤： 0016 （1）将304或316不锈钢熔融后进行气喷抽丝，制成直径510m的细丝； 0017 （2）将直径510m的不锈钢细丝精密编织成厚度为0.51mm。
13、，孔径为1030m 的网状膜。 0018 本发明所述的节能微孔曝气器的制备方法，还包含如下步骤： 0019 （3）根据实际需要，将编织后的不锈钢网状膜高频压制或卷曲成所需形状，所述的 节能微孔曝气器的形状为钟罩型、圆拱形、半球型、长板型、各种平板型、管状型、瓦型或方 板形； 0020 （4）将经高频压制后的精密不锈钢膜再用钝化液或表面处理剂进行高压喷射钝化 处理。 0021 其中，所述的网状膜厚度为0.50.7mm，优选0.40.5mm。 0022 含有本发明所述的节能微孔曝气器的曝气装置。 0023 本发明所述的节能超微孔曝气器通过用玻璃钢或塑料或金属材料将不锈钢膜的 四周或周边包边固定，通。
14、过将节能超微孔曝气器的周边或四周卡在曝气装置的底盘或圆形 管内或外沿而将其组装到曝气装置上，曝气装置再安装在与其相匹配的曝气布气管上，管 内通气后通过配气管上的通气嘴与曝底盘相连接处的气孔对接进行曝气。曝气装置的周边 底盘内或圆形管内或外沿设有逆止阀以防止污水从不锈钢膜倒灌。 0024 本发明所述的节能微孔曝气器在污水处理中的应用。 0025 本发明节能微孔曝气器可用于各种污水的生化处理、强腐蚀性污水的曝气处理， 可用于污水的悬浮物气浮处理和在水中进行溶气处理等。 0026 有益效果： 0027 本发明节能微孔曝气器，是用通用的304或316不锈钢丝为原料，经精密编织成细 说 明 书CN 10。
15、2815783 A 3/5页 5 网，再经高频压形所得，具有密度高，孔径微小，微孔密度大，超薄而重量轻，强度高，使用寿 命长、阻力小，约为1000Pa左右，有利于空气快速通过等优点。空气通过本发明节能微孔曝 气器，并被该节能微孔曝气器将空气切割扩散成密度很高的超微小气泡，这些超微小气泡 能将空气中的氧快速溶解于水中，而且超微小气泡在水中的停留时间较长不会很快浮出水 面，提高了氧被水充分吸收的概率，可以减少鼓风机的配用功率，使其达到了真正的节能高 效的目的。 0028 当本发明节能微孔曝气器使用于进污水悬浮物的处理时由于其超微孔气泡能附 着在污水中的悬浮物周围使这些悬浮物和油污被这些超微孔气泡包。
16、裹后浮到水面便于清 除达到净化水质的良好效果。 0029 目前已有的各类曝气设备在工作时的氧利用率为1635%，水中工作阻力损失为 2160pa或以上，每千瓦电耗的充氧量为1.63.6kg。空气经本发明的节能微孔曝气器进行 工作时的氧利用率可高达6076%，每千瓦耗电量的充氧量可达到6.7kg,较之现有设备提 高了70%，在水中的阻力损失只有1000pa左右，节能量与原有技术的曝气设备相比节能达 到70%，同时由于本发明节能微孔曝气器工作阻力小使鼓风机的工作压力大大降低，鼓风量 可减少一倍。可减少鼓风机的用量而节省设备投资30%，又可提高鼓风机的使用寿命。 附图说明 0030 图1实施例4曝气。
17、装置 0031 其中1为曝气装置，2为长平板状节能微孔曝气器，3为骨架，4为空心螺栓，5为止 回阀，6为配气管。 0032 图2实施例5曝气装置。 0033 A为曝气装置主视图， 0034 其中7为曝气装置，8为圆拱形节能微孔曝气器，9为底盘，5为止回阀； 0035 B为圆拱形节能微孔曝气器主视图， 0036 其中8为圆拱形节能微孔曝气器。 0037 图3实施例6曝气装置。 0038 A为不锈钢膜示意图； 0039 B为管状节能微孔曝气器及其内部的玻璃钢式塑料管结构示意图， 0040 其中，12为管状节能微孔曝气器，13为玻璃钢式塑料管； 0041 C为曝气装置结构示意图， 0042 其中10。
18、为管状曝气装置，11为不锈钢膜，12为管状节能微孔曝气器，14为卡条，5 为止回阀，15为接气嘴。 具体实施方式 0043 实施例1 0044 一种节能微孔曝气器，通过如下方法制备： 0045 （1）将304不锈钢熔融后进行气喷抽丝，制成直径5m的细丝； 0046 （2）将得到的不锈钢细丝精密编织成厚度为0.5mm，孔径为10m的不锈钢网状 膜； 说 明 书CN 102815783 A 4/5页 6 0047 （3）分别将编织后的不锈钢网状膜卷曲制成直径为100mm，长度为1500mm的管状； 再用钝化液（山东威海云清化工开发院，金属表面处理剂（简称钝化液）进行高压喷射钝化 处理即得管状节能微。
19、孔曝气器。 0048 实施例2 0049 一种节能微孔曝气器，通过如下方法制备： 0050 （1）将304不锈钢熔融后进行气喷抽丝，制成直径10m的细丝； 0051 （2）将得到的不锈钢细丝精密编织成厚度为1mm，孔径为30m的不锈钢网状膜； 0052 （3）分别将编织后的不锈钢网状膜高频压制成圆形平板状和圆拱形；将经高频压 制后的精密不锈钢膜再用钝化液（山东威海云清化工开发院，金属表面处理剂（简称钝化 液）进行高压喷射钝化处理即得。 0053 实施例3 0054 一种节能微孔曝气器，通过如下方法制备： 0055 （1）将316不锈钢熔融后进行气喷抽丝，制成直径7m的细丝； 0056 （2）将。
20、得到的不锈钢细丝精密编织成厚度为0.7mm，孔径为15m的不锈钢网状 膜； 0057 （3）分别将编织后的不锈钢网状膜高频压制成平板状；将经高频压制后的精密不 锈钢膜再用钝化液（山东威海云清化工开发院，金属表面处理剂（简称钝化液）进行高压喷 射钝化处理即得。 0058 实施例4 0059 如图1所示，一种曝气装置1，曝气装置骨架顶部设有实施例1制备的长1000mm， 宽200mm的长平板状节能微孔曝气器2，长平板状节能微孔曝气器2经玻璃钢包边后，通过 其周边卡在曝气装置的骨架3顶部内，中间用空心螺栓4与配气管6连接，进气口设有防止 污水倒灌的止回阀5。其中的长平板状节能微孔曝气器2，厚度为0.。
21、4mm，孔径为10m。 0060 将本实施例1的曝气装置与中国专利201110057524.0说明书实施例4公开的双 层曝气器，按照HJ/T252-2006环境保护产品技术要求中、微孔曝气器考察其在耗氧量为 3每立方米/小时情况下的阻力损失、氧利用率及每千瓦电耗的充氧量，结果见表1。 0061 表1 0062 本发明实施例2 201110057524.0实施例4 阻力损失 875Pa 12000Pa 氧利用率 76% 60% 每千瓦电耗的充氧量 6.70kg 5.0Kg 0063 0064 实施例5 0065 如图2所示：一种曝气装置7，实施例2制备的圆拱形节能微孔曝气器8用塑料或 玻璃钢压边。
22、成型后卡在曝气装置的底盘9凹口无需螺栓连接。底盘9内设有止回阀5防止 污水倒灌。其中圆拱形节能微孔曝气器8的底部直径为230mm，高度为20mm，厚度为0.4mm， 说 明 书CN 102815783 A 5/5页 7 孔径为10m。 0066 实施例4 0067 如图3所示，一种管状曝气装置10，按照实施例3的方法制备的管状节能微孔曝气 器12，管状节能微孔曝气器12内有玻璃钢管或塑料管13作内衬，两头用卡条14固定，进气 一端设有横向止回阀5，进气口设有接气嘴15与供气管连接。 0068 本发明节能微孔曝气器的工作状态描述：将本发明的节能微孔曝气器安装于需处 理的污水池底部，距底面高度25。
23、0300mm处。用鼓风机将空气经管道送入曝气器内，经精 密不锈钢膜片时被膜中的超微不锈钢网对空气进行切割和扩散将空气切割成只有0.3mm 的超微气泡。这些超微成雾状充分溶解于水中，使空气中的氧溶解于水使水中的氧高于其 它任何一种曝气装置，这种高溶氧污水能使微生物快速生长和繁殖至很高的密度。能达到 50007000毫克/升的浓度使污水中的有害物迅速被高密度微生物降解达到了快速净化污 水的目的。由于其充氧量极高可以大大缩短曝气生化的时间节省鼓风机的供气量，可以节 约30%40%的空气量。同时由于精密超微孔不锈钢膜片很薄。厚度只有0.40.5mm，所以在 空气经过不锈钢膜时的阻力很小，其在水中的阻力。
24、损失只有1000pa左右，而目前国际和内 所采用的曝气器的橡胶膜片的厚度至少也要2mm,其阻力损失为2540pa左右。 0069 棕刚玉的曝气头的厚度至少要12mm。棕刚玉曝气在水中的空气阻力损失为 2060pa左右，而本发明节能微孔曝气器在水中的阻力损失只有前者的三分之一左右，这样 就可使鼓风机的风压大大降低，节省大量的耗电量。 0070 目前已有的各类曝气设备在工作时的氧利用率为1635%，水中工作阻力损失为 2160pa或以上，每千瓦电耗的充氧量为1.63.6kg，而空气经本发明的节能微孔曝气器进 行工作时的氧利用率可高达6076%，每千瓦耗电量的充氧量可达到6.7kg,提高了70%，节 能量与原有技术的曝气设备相比节能达到70%，同时由于本发明节能微孔曝气器工作阻力 小使鼓风机的工作压力大大降低，鼓风量可减少一倍。可减少鼓风机的用量而节省设备投 资30%，又可提高鼓风机的使用寿命。 说 明 书CN 102815783 A 1/2页 8 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102815783 A 2/2页 9 图3 说 明 书 附 图CN 102815783 A 。