本實(shí)用新型涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種強(qiáng)力混合攪拌器及水凈化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

污水污泥中含有大量重金屬、病毒、寄生卵等有害物質(zhì)，廢水的生物處理就是人為地營(yíng)造一個(gè)微生物生長(zhǎng)的環(huán)境，以非常高的微生物濃度消化有機(jī)污染物，為了達(dá)到這個(gè)目的，保證微生物的正常生長(zhǎng)，就要滿(mǎn)足微生物的生長(zhǎng)條件。在好氧生物法中，供氧是重要環(huán)節(jié)；保證高濃度的微生物生長(zhǎng)對(duì)氧的要求，要有一個(gè)好氧生物處理系統(tǒng)。自然界中的生物現(xiàn)象無(wú)所不在，對(duì)于進(jìn)入水體中的有機(jī)物，水體中的微生物一般都可以和其發(fā)生反應(yīng)，一部分被微生物吸收的有機(jī)物分解成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，同時(shí)釋放出能量，作為微生物自身生命活動(dòng)的能量。另一部分有機(jī)物則作為其生長(zhǎng)繁殖所需要的構(gòu)成物質(zhì)，合成新的原生質(zhì)。

曝氣是指將空氣中的氧強(qiáng)制向液體中轉(zhuǎn)移的過(guò)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(qiáng)池內(nèi)有機(jī)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(duì)污水中有機(jī)物的氧化分解作用?；钚晕勰喾ㄆ貧獬夭捎玫钠貧夥椒煞譃閮深?lèi)：氣泡曝氣法和表面曝氣法。水面曝氣法是通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)其高速轉(zhuǎn)動(dòng)，躍動(dòng)表層水體使之騰空躍起形成不同形態(tài)的水幕，因水幕下落撞擊水體表面而產(chǎn)生多重紊流及大量的氣泡，使水體實(shí)現(xiàn)曝氣增氧。但是表面曝氣法只能保證表面水體內(nèi)的含氧量，對(duì)于底部污泥的處理效果欠佳。

氣泡曝氣法，一般安裝于水下，壓縮空氣強(qiáng)制通過(guò)水下的鼓風(fēng)曝氣器微孔而形成大量微氣泡逸出，該微氣泡在水中上升的過(guò)程中將其氧傳質(zhì)到水體中實(shí)現(xiàn)曝氣充氧。水下鼓風(fēng)曝氣器因其產(chǎn)生的微氣泡尺寸小、比表面積大、與水體接觸時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，故其界面?zhèn)髻|(zhì)效率較高，但由于微氣泡紊動(dòng)作用較弱，導(dǎo)致傳質(zhì)到曝氣池中的溶解氧無(wú)法在水體中混合均勻，因此水體中的溶解氧橫、縱向分布不均，故其曝氣效果較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種強(qiáng)力混合攪拌器及水凈化系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的所采用的技術(shù)方案是：

一種強(qiáng)力混合攪拌器，包括上下貫通的底筒，設(shè)置在所述的底筒上部的多組相互交錯(cuò)的葉片環(huán)，所述的底筒的內(nèi)腔底部豎直地設(shè)置有與氣源連通的進(jìn)氣管，所述的葉片環(huán)包括與底筒固定連接的環(huán)體以及多個(gè)交錯(cuò)設(shè)置在環(huán)體內(nèi)的葉片，所述的葉片上形成有上下貫通的通孔和/或開(kāi)槽。

所述的底筒上部直徑大于底部直徑以在上部形成擴(kuò)散腔。

所述的葉片經(jīng)過(guò)環(huán)體的中心均勻間隔設(shè)置，所述的環(huán)體內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有多個(gè)凸塊。

所述的凸塊的的下底邊形成有圓弧倒角。

所述的葉片的數(shù)量為3-6個(gè)，所述的環(huán)體外側(cè)形成有連結(jié)耳以通過(guò)螺栓與所述的底筒固定連接。

包括4-6個(gè)上下間隔設(shè)置且葉片呈螺旋狀交錯(cuò)設(shè)置的葉片環(huán)。

一種水凈化系統(tǒng)，包括至少一個(gè)設(shè)置在底部的所述的強(qiáng)力混合攪拌器，所述的底筒的底部與底部保持間距。

與所述的進(jìn)氣管連通的輸氣管貫穿所述的底筒并與其固定連接，所述的輸氣管上設(shè)置有支撐環(huán)以將所述的強(qiáng)力混合攪拌器固定。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型的強(qiáng)力混合攪拌發(fā)生器對(duì)水的攪拌具有以下顯著特性：

(1)、可以吸起并攪拌底部的污泥，把沉淀到底部的污泥徹底的擴(kuò)散到水槽全體各處；

(2)、通過(guò)強(qiáng)力混合攪拌發(fā)生器促進(jìn)混合狀態(tài)，同時(shí)產(chǎn)生激烈的水流，達(dá)到完全混合所需的時(shí)間短，攪拌效率高；

(3)、用如變頻器控制空氣量，可以調(diào)整攪拌量和氧氣供給量。在降低爆氣動(dòng)力的情況下也能保持完全混合狀態(tài)；

(4)、強(qiáng)力混合攪拌發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不必?fù)?dān)心內(nèi)部堵塞，在正常使用環(huán)境下使用壽命為8年，水槽的結(jié)構(gòu)也簡(jiǎn)單，易于建造。

(5)強(qiáng)力混合攪拌發(fā)生器在污水處理過(guò)程中氧氣溶解率高，活性微生物可以發(fā)揮出最大的分解能力，并抑制硫化氫和脂肪酸等引發(fā)惡臭的成分產(chǎn)生

(6)該設(shè)備在同樣的污水處理?xiàng)l件下工作比圓盤(pán)式曝氣器節(jié)約電力約45％；比圓筒式曝氣器節(jié)約電力約16％。

附圖說(shuō)明

圖1所示為本實(shí)用新型的強(qiáng)力混合攪拌器的結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖；

圖2所示為圖1所示的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3所示為A-A截面視圖；

圖4所示為C-C截面視圖；

圖5所示為B-B截面視圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

如圖1-5所示，本實(shí)用新型的強(qiáng)力混合攪拌器包括上下貫通的底筒1，所述的底筒內(nèi)底部豎直地設(shè)置有與氣源連通的進(jìn)氣管2，在所述的底筒上部設(shè)置有多組相互交錯(cuò)的葉片環(huán)3，所述的葉片環(huán)包括與底筒固定連接的環(huán)體31以及多個(gè)交錯(cuò)設(shè)置在環(huán)體內(nèi)的葉片32，所述的葉片上形成有上下貫通的通孔33和/或開(kāi)槽34。優(yōu)選地，所述的底筒底部直徑小于上部直徑以在上部形成擴(kuò)散腔。

當(dāng)大量空氣，如5mpa壓力的壓縮空氣進(jìn)入強(qiáng)力混合攪拌裝置的底筒后,在水壓力的作用下被分割成大量微小的氣泡,并與水形成氣液混合體。氣液混合體進(jìn)入到擴(kuò)散腔時(shí),其速度減慢,壓力增強(qiáng),形成強(qiáng)力噴射流，能實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水?dāng)嚢璩溲?，同時(shí)在經(jīng)過(guò)葉片環(huán)的多次切割噴射擾動(dòng)后,變成無(wú)數(shù)的細(xì)小氣泡,其表面積很大,使空氣中的氧更易快速溶解于水中。即，在氣液接觸界面間產(chǎn)生高速?gòu)?qiáng)力的剪切及高頻率的壓力變動(dòng)，形成人造極端條件，在這種條件下生成大量微米、納米級(jí)氣泡的同時(shí)具有打碎聚合分子團(tuán)，形成小分子團(tuán)活性水的效果，并能夠?qū)⑿〔糠炙肿与婋x分解，可以在微納米氣泡空間中產(chǎn)生活性氧、氧離子、氫離子和氫氧離子等自由基離子，尤其氫氧自由基有超高的還原電位，具有超強(qiáng)氧化效果可以分解水中正常條件下也難以分解的污染物，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的凈化。由于氣泡直徑小,上升速度緩慢,從而延長(zhǎng)了大氣中氧氣溶解于水的時(shí)間,促使廢水和氧氣充分混合接觸,氧化廢水中的還原性物質(zhì),殺滅大部分還原菌和其它一些厭氧菌,進(jìn)而達(dá)到處理廢水的目的。

自然界中瀑布、海浪處，水在激烈碰撞的地方就有強(qiáng)大的凈化能力，本實(shí)用新型以此為靈感，成功的運(yùn)用大自然的強(qiáng)大的凈化能力，開(kāi)發(fā)了在污水處理槽內(nèi)讓水和空氣激烈碰撞，提高氧的融存度，并提高污水凈化能力的強(qiáng)力混合攪拌系統(tǒng)設(shè)備，其能向待處理水中提供大量的微納米氣泡。微納米氣泡在水中的溶解率超過(guò)85％，溶解氧濃度可以達(dá)到飽和濃度以上，并且微納米氣泡是以氣泡的方式長(zhǎng)時(shí)間存留在水中，其氣泡的衰減期也非常低，存留時(shí)間可達(dá)5s甚至更長(zhǎng)，具有緩釋效果，氣泡中承載的氧氣、臭氧等氣體在水中可以被充分利用，可以隨著溶解氧的消耗不斷地向水中補(bǔ)充活性氧，為處理污水的微生物提供了充足的活性氧、強(qiáng)氧化性離子團(tuán)，并保證了活性氧充足的反應(yīng)時(shí)間，由微納米氣泡處理過(guò)的水的凈化能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于自然條件下的自?xún)裟芰?。通過(guò)向水中大量補(bǔ)充微納米氣泡，補(bǔ)充量大，有效遏制了硫化氫等氣體的產(chǎn)生，改善處理環(huán)境。

具體來(lái)說(shuō)，為提高切割效果，所述的葉片經(jīng)過(guò)環(huán)體的中心均勻間隔設(shè)置，所述的環(huán)體內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有凸塊35，同時(shí)，所述的通孔是指垂直貫穿所述的葉片的孔，所述的開(kāi)槽是指形成在葉片側(cè)邊上下貫通的凹槽，通孔和開(kāi)槽的數(shù)量及大小視攪拌器的整體攪拌適用場(chǎng)合而做不同調(diào)整，具體不復(fù)贅述，優(yōu)選地，所述的葉片為條棱形結(jié)構(gòu)，其厚度小于環(huán)體的厚度，這樣能在上下兩葉片環(huán)間構(gòu)成間隙，所述的開(kāi)槽設(shè)置在葉片的一側(cè)，同時(shí)，所述的凸塊厚度和寬度與所述的葉片相對(duì)應(yīng)，凸塊和葉片均居中設(shè)置在葉片環(huán)中部，所述的凸塊的下側(cè)邊，至少一個(gè)下側(cè)邊形成有圓弧倒角，利用該倒角能減少直接碰撞，實(shí)現(xiàn)細(xì)微切削，并且引導(dǎo)產(chǎn)生旋流。

為便于連接設(shè)置，所述的葉片的數(shù)量為3-6個(gè)，所述的環(huán)體外側(cè)形成有4個(gè)連結(jié)耳以通過(guò)螺栓與所述的底筒固定連接，通過(guò)螺栓連接方式，連接簡(jiǎn)單穩(wěn)定性高，一般底筒采用不銹鋼材質(zhì)，而葉片環(huán)采用注塑制造，整體加工成本低，優(yōu)選地，所述的強(qiáng)力混合攪拌器一般包括4-6個(gè)上下間隔設(shè)置且葉片呈螺旋狀交錯(cuò)設(shè)置的葉片環(huán)，多級(jí)沖撞切割，分散效果好，能有效提高處理效率。

作為一種具體應(yīng)用，本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種水凈化系統(tǒng)，其包括至少一個(gè)設(shè)置在底部的強(qiáng)力混合攪拌器，所述的底筒的底部與底部保持間距，其中，優(yōu)選地，與所述的進(jìn)氣管連通的輸氣管4貫穿所述的底筒并與其固定連接，所述的輸氣管上設(shè)置有支撐環(huán)5以將所述的強(qiáng)力混合攪拌器固定。通過(guò)輸氣管直接定位強(qiáng)力混合攪拌器，減少底部施工難度，提升整體的使用效果。

強(qiáng)力混合攪拌污水污泥處理系統(tǒng)，它利用潛置于地下的豎向反應(yīng)器對(duì)污水、污泥進(jìn)行超深好氧生物處理，其主要特點(diǎn)是將普通深井曝氣工藝中的三個(gè)分離處理區(qū)合并，使反應(yīng)池體積更小、氧的利用率更高，從而降低了工程投資和運(yùn)行費(fèi)用。其最大的特點(diǎn)是把在發(fā)生器內(nèi)部形成的超細(xì)微氣泡輸送到污水處理槽內(nèi)，不僅提高了水槽底部的溶氧度，也避免了污泥的堆積。使用強(qiáng)力混合攪拌器后，在無(wú)論多渾濁污水里的微生物也讓其呼吸暢通并能保持正常的新陳代謝，防止發(fā)生異臭。

當(dāng)工作介質(zhì)為廢水與活性污泥混合物時(shí),強(qiáng)力混合攪拌裝置的紊動(dòng)攪拌作用不只限于微小氣泡對(duì)廢水的充氧作用,同時(shí)還發(fā)生氣-固、液-固間等多方面的作用,特別是當(dāng)活性污泥被“切割”成非常細(xì)小的顆粒,無(wú)疑將大大增加活性污泥的表面更新率與吸附表面積,從而使活性污泥的細(xì)小絮狀體能與氣泡中的氧及廢水中的有機(jī)物有充分的接觸吸附作用,使吸附能力大大提高。這是其它類(lèi)型曝氣設(shè)備所不能達(dá)到的。強(qiáng)力混合攪拌裝置是向生化廢水中提供足夠溶解氧的關(guān)鍵設(shè)備,它的充氧性能不僅影響生化效果,而且直接影響運(yùn)行費(fèi)用。

微氣泡發(fā)生系統(tǒng)中液體循環(huán)裝置在空氣強(qiáng)力輸入下帶動(dòng)水力剪切和攪拌的作用造成污泥絮體破碎及污泥粒徑減小。在此過(guò)程中污泥EPS(飽和聚合物)釋放，上清液濁度和有機(jī)碳(特別是膠體有機(jī)碳)濃度升高，同時(shí)污泥絮體的再絮凝能力嚴(yán)重喪失。微氣泡與廢水好氧生物處理結(jié)合的可行方式，氨氮的去除主要受溶解氧濃度及生物膜內(nèi)氧擴(kuò)散傳遞的影響，在高有機(jī)負(fù)荷下生物膜內(nèi)出現(xiàn)同步消化和反消化。強(qiáng)力給氧裝置保證了活性氧充足的反應(yīng)，達(dá)到了污水的好氧處理凈化的能力。

本實(shí)用新型的水處理系統(tǒng)可用于多種場(chǎng)合，實(shí)現(xiàn)了低成本的污水處理?？梢栽诓煌r下很好的工作及處理的優(yōu)點(diǎn)，例如：

1)應(yīng)用于不使用活性污泥的生物處理

如處理后污水直接排放到下水道時(shí)，利用本實(shí)用新型的處理系統(tǒng)不產(chǎn)生污水處理費(fèi)用，同時(shí)比活性污泥處理節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本，運(yùn)營(yíng)管理簡(jiǎn)單，不花費(fèi)多余時(shí)間，保證不產(chǎn)生污水惡臭，SS(浮游物)控制到排放標(biāo)準(zhǔn)以?xún)?nèi)再排放。

2、應(yīng)用于無(wú)需加壓上浮設(shè)備的污水處理

強(qiáng)力混合攪拌發(fā)生器安裝后硫化氫已消失，水質(zhì)也得到了改善，無(wú)需安裝加壓上浮設(shè)備，省去了污泥的處理費(fèi)用。因安裝了強(qiáng)力混合攪拌發(fā)生器，改善了工作環(huán)境，硫化氫已消失無(wú)需戴上防毒面具，蝶蠅等害蟲(chóng)基本消失，污水中也不會(huì)有蛆蟲(chóng)避免了腐敗惡臭。

3)含礦物油污水的生物處理，

清洗汽車(chē)、機(jī)械設(shè)備等時(shí)，會(huì)產(chǎn)生含礦物油污水，以前為了處理這些污水，浪費(fèi)了很多時(shí)間并產(chǎn)生很多費(fèi)用，采用本實(shí)用新型的強(qiáng)力混合攪拌發(fā)生器就很輕松的把含礦物油污水處理掉了。

4)工業(yè)循環(huán)水的凈化

(a)、從涂裝生產(chǎn)線(xiàn)流入的含涂裝污泥的污水，通過(guò)該設(shè)備處理后可以除去污泥，將凈化的水重新返回生產(chǎn)線(xiàn)使用，處理系統(tǒng)的清理由一個(gè)月變成5個(gè)月一次，一個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)每年可節(jié)約成本數(shù)十甚至上百萬(wàn)元。

(b)、檢測(cè)新車(chē)的防水性的檢測(cè)線(xiàn)循環(huán)水污染的比較嚴(yán)重，每周需要清潔一次，安裝了強(qiáng)力混合攪拌發(fā)生器后，打掃的頻率從一周一次變?yōu)榱鶄€(gè)月一次。

5)應(yīng)用于大廈凈水池的防腐

本實(shí)用新型的強(qiáng)力混合攪拌器能有效防止大廈凈水池中產(chǎn)生硫化氫，防止惡臭發(fā)生，防止排水管和下水管的腐蝕。因大廈凈水池中產(chǎn)生硫化氫的影響，下水管的壽命可能減少50年左右。安裝了強(qiáng)力混合攪拌發(fā)生器可以延長(zhǎng)下水管的壽命。

6)和膜式過(guò)濾設(shè)備并用

能有效減緩過(guò)濾膜的堵塞，不用擔(dān)心爆氣筒的堵塞就可以進(jìn)行污水處理，提升安裝了強(qiáng)力混合攪拌發(fā)生器后油份的分解效率高，過(guò)濾膜不會(huì)堵塞，再者，高濃度的MLSS(污泥沉降比、污泥濃度和沉降指數(shù)的測(cè)定方法)也可以保持必要的溶氧度，用高濃度的MLSS間斷運(yùn)行噴口也不會(huì)堵塞，而且不產(chǎn)生硫化氫等惡臭

7)地下水的前期處理凈化

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。