[发明专利]混合器和使用该混合器的潜水曝气机

说明书

技术领域

本发明涉及混合器和使用该混合器的潜水曝气机，其中，所述混合器能够实现水流循环的功能，其中反应物在反应器上部浅区域被吸收且在靠近反应器底部的深区域被喷出，从而引起水流循环，并且使用采用所述混合器的潜水曝气机。

背景技术

典型的常规混合器的缺点在于，其包括构造通过驱动电动机在水中旋转的简单叶轮，这使得反应物不能在反应器中均匀混合，且混合力不成比例地分布。

典型的曝气机的优点在于，不引起如噪音和振动的二次污染以及优异的效率且易于操控，但是其具有多个使其低效率的缺点，例如但不限于低效率、产生噪音和振动以及需要高的设备成本。

典型的刷式曝气机具有包括搅动反应器的表面以补充空气的曝气功能和混合功能的双重功能，这使反应物飞溅，产生噪音，蒸发增加以降低水温，以及对温度敏感的多硝化细菌种群的生长和活性降低。

扩散式曝气机一般配有用于向曝气池中补充空气的鼓风机、空气供给管和扩散器，其具有多个使其低效率的缺点，例如但不限于过高的设备和供电成本、复杂的维护成本、鼓风机产生噪音和振动。潜水曝气机与鼓风机的组合装置也会具有相同的缺点。

潜水曝气机一般不能产生足够强的用于自吸空气的负压，这使其不能在深反应器中使用。

典型的射流式曝气机的优点在于，烟雾较少弥散、无声运转、由电动机产生的热引起水温升高以及通过自动阀的间歇曝气功能。然而，其缺点在于，由于在压力降低时不得不使用由喷射器内部产生的低于大气压力的负压将体积膨胀的空气吸入深区域，所以曝气效率降低。

发明内容

技术问题

为了解决上述问题公开了本发明，本发明的目的是提供一种具有水流循环功能并能够将反应物在深反应器中充分混合的混合器，并提供一种潜水曝气机，该潜水曝气机使用所述混合器并结合如扩散器、刷式曝气机和喷射器的空气供给装置，以能够深入曝气并具有优异和经济的曝气效率。

技术方案

根据本发明的目的，提供了一种混合器，该混合器配有具有入口和出口的外壳、安装于外壳内部的叶轮和用于旋转叶轮并能起到泵作用的驱动电动机，该混合器包括：第一混合单元，该单元向上安装在其上安装有具有入口堰的水流吸入管的外壳的入口上；第二混合单元，该单元安装在安装有具有排出口的水流排出管的外壳的出口上；以及第三混合单元，该单元配有各自在外壳的入口和出口安装有入口堰的水流吸入管和安装有排出口的水流排出管。

现在，下文将描述上述混合单元的操作过程。

首先，第一混合单元使得置于深水中的入口安装有配有入口堰的水流吸入管，并且当通过驱动电动机旋转叶轮时，利用外壳的入口产生的吸力将反应物通过入口堰吸入，反应物依次流过水流吸入管、外壳的入口、外壳内部和叶轮，以通过外壳的出口从反应器较低区域的深水喷出。换句话说，上部的反应物通过水流吸入管和混合器供给到反应器的下部，并直接喷到混合器外壳的出口，以与反应物混合并向上循环，以便可以在反应器中进行平缓的混合(搅拌)。

然而，由于混合器安装于深反应器的底部，且水流主要通过混合器的吸入压头(额定吸入)从浅区域的入口堰向需要大压头的深区域传输，所以混合效率会降低。

为改善第一混合单元的低效率，设计了第二混合单元。第二混合单元：外壳的入口直接连接到入口堰上，以使混合器的吸入压头最小化，且外壳的出口安装有配有喷射器的水流输送管，其中水流输送管的喷射器安装于反应器的深区域。通过入口堰引入的反应物依次经过外壳的入口、外壳内部、叶轮、外壳的出口和水流输送管，以通过置于水流输送管末端的喷射器喷到反应器较低的区域。

由于已使混合器的吸入压头最小化并使用高效率的排出压头(额定排出)，用于反应器中的水流循环，所以第二混合单元可以提高混合效率。

第三混合单元配有各自在外壳的入口和出口安装有入口堰的水流吸入管和安装有排出口的水流排出管，其中，入口堰安装于反应器浅区域，而水流输送管的出口安装于深区域。第三混合单元可以是第一混合单元与第二混合单元之间的中间类型，这使吸入压头和排出压头有效结合，从而能使水流循环平缓且在深反应器中混合均匀，并能改善混合效率。

安装在第一、第二和第三混合单元的入口堰可以为多种形状，如圆柱状和喇叭状等。