[发明专利]用于液体气化的曝气元件

说明书

背景技术

本发明涉及曝气元件，其使用在用于液体的气化，尤其地用于水的曝气的曝气元件中。

例如，此装置使用在净化厂中。多个曝气元件布置在分配导管上，由此，分配导管一方面充当到曝气元件的空气或气体的供应，并且另一方面还充当曝气元件的固定物。多个分配导管又可以被组合以形成系统。

Messner的美国专利号5,015,421描述使用在刚性的、板状的曝气支撑元件上的柔性膜的扩散设备。由于为柔性膜充当衬底的刚性板的结构，当曝气气泡通过被提供在膜中的开口释放时，或当曝气气体的流动停止时，膜可能沿着支撑板在特定点折叠或者起皱，从而引起在这些点处的疲劳和磨损和曝气元件的寿命的减少。进一步，Messner要求

在DE 33 19 161A1中公开长形的曝气元件。此外，DE 36 00 234公开用于水的曝气的装置，根据其单个的曝气元件经由配合件与分配导管连接，该配合件在组装期间被压入伴随有弹性形变的分配导管中的孔中，从而形成刚性连接。然而，曝气元件是板状元件。该连接不适合长形的曝气元件，其可具有长达以及超过一米的曝气长度。当装置移动时或者如果在待曝气的液体中存在流动，长的曝气元件表现像杠杆臂，使得存在在连接位置处的力比具有板状形状的情况更大。

同一发明人的美国专利7,497,421（US'421）描述用于液体气化的装置，其公开通过引用并入本文。US'421描述在其中压缩的气体被引入到管状的曝气元件中的设备，该曝气元件由具有纵向的圆形凹槽的刚性支撑管和布置在管周围的柔性膜构成。气体通过膜中的狭缝逸散。专门的配合件提供用于将曝气元件附接到分配导管。然而，由于被提供用于释放曝气气体和气泡到液体的周围体积中的有限的截面区域，管状的曝气元件在其曝气效率方面受到限制。

上述的现有技术都没有提供具有椭圆形截面和表面区域效率增加的长形的、扁平的曝气元件，其特别地设计以允许放置在支撑元件周围的柔性膜在操作期间扩展和折叠，而没有曝气元件部件的疲劳、磨损和寿命缩短。

此外，上述引用的现有技术都没有提供用于以便防止污泥或其他颗粒在使用期间进入曝气元件的内部的机构，这可损害或完全抑制功能。这是可能发生的，如果有在周围液体中的尖锐的物体或碎片的外部影响而存在膜的破坏。颗粒或污泥的回流被穿孔的膜的细小狭缝抑制，其充当在膜的收缩状态下的止回阀。

因此本发明的目的是提供更有效率的曝气元件，其具有更大的可用的截面区域，其提供更佳的寿命和弹性，且其能够被安装在各种构造的新的或现有的曝气系统中。

发明内容

本发明的目的通过扁平的、长形的曝气元件来实现的，该曝气元件具有支撑元件，其具有大体上椭圆形的截面、弹性体的且柔性的管状膜以及空气入口，管状膜在膜放置在曝气元件周围时具有仅仅提供在曝气元件的顶表面的空气狭缝，所述空气入口具有螺纹连接件以将曝气元件连接到充当气体或空气供应的分配导管。

曝气元件的支撑元件由刚性的坚硬的塑料材料制成，其具有波纹的、中空的轮廓且具有波纹的外表面，使得多个凹槽在支撑元件的内表面和外表面两者上的波纹表面的脊之间形成。

曝气元件被提供有用于将膜固定就位的夹具，并且另外的，支撑件包括机器珠以防止夹具滑动以及在轴向的、纵向的张力下保持膜，从而防止膜在使用期间从支撑构件滑落。

曝气元件可以在支撑元件的顶表面中的开口形式被提供有止回阀，其与柔性的弹性体的膜或翻板协作工作以执行出现污泥或其他材料的回流阀或止回阀功能，在该情况下，膜可被浮在污泥中的硬的物质或在系统的组装或操作员使系统工作期间偶然地破坏或剪切。然而，当在用于反硝化的间断周期和/或生物过程序列的操作批次周期的厌氧阶段期间空气被切断时，来自冷凝或回流的通过膜的液体被阻止进入空气供应系统。

曝气元件还被提供有安装或支撑支架，以用于当在净化箱或池/池塘中的曝气元件中使用时支撑或固定长形的曝气元件的（多个）端部就位，例如，通过将安装或支撑支架固定到箱或池的底板或其他表面。

根据本发明的特别有利的实施例，曝气元件在分配导管上的相对的位置中对应地成对地布置，由此在给定的截面平面中，分配导管在两个相对地布置的位置处被提供有孔，单个螺栓穿过该孔将两个曝气元件彼此连接。通过此方式，相对于分配导管的壁的螺栓的支撑被各自的另一个曝气元件影响。从而曝气元件彼此相互地支撑，并且装置可应对最少数量的部件。

本发明的另外的具体特征将随后详细地描述。

附图说明

结合附图从下文说明中本发明的此目的以及其他目的和优势将更清晰地呈现，在附图中：