一種用于地表水底層曝氣增氧的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于地表水底層曝氣增氧的裝置，屬于環(huán)保水處理【技術(shù)領(lǐng)域】。主要應(yīng)用于河流、湖泊、水庫、池塘等地表水體的曝氣增氧和水質(zhì)改善。裝置由微孔曝氣器、連接曝氣器的通氣管架、支撐曝氣器和通氣管架的底盤、輸氣管以及風(fēng)機(jī)組成。曝氣器的曝氣頭數(shù)目可以自由選擇，風(fēng)機(jī)的功率可因需要調(diào)整，系統(tǒng)也可通過連接管件組合成長鏈方式，或通過增大支撐底盤后增加曝氣頭的數(shù)目。系統(tǒng)整體保持充氧效率高，能耗低，靈活適用于不同水體,同一水體的不同方位的增氧需求，以及技術(shù)實(shí)施方便，管理維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，在河湖充氧曝氣，生態(tài)恢復(fù)等領(lǐng)域有較大的發(fā)展空間。
【專利說明】一種用于地表水底層曝氣增氧的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于環(huán)保水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，主要應(yīng)用于湖泊、水庫、池塘、景觀水體等地表水的水體增氧。

【背景技術(shù)】
[0002]我國的河流、湖泊、水庫、池塘等地表水大都存在著嚴(yán)重的污染，大量的未經(jīng)處理的工業(yè)污水、生活污水、農(nóng)業(yè)灌溉后水直接排入江、河、湖、海，造成水體污染和富營養(yǎng)化的頻繁發(fā)生，污染物由于比重比水大，大多沉降于水底，大量的污染物降解超過了水體的自凈能力，消耗底層水體的氧氣，使底層水體長期處于缺氧狀態(tài)，溶解氧不足，厭氧分解產(chǎn)生臭氣和黑液，造成水體發(fā)黑發(fā)臭，同時(shí)由于底層水體缺氧，促進(jìn)了底泥內(nèi)磷的釋放，進(jìn)一步提高了水華發(fā)生的可能性。
[0003]水底增氧有助于打破湖泊的溫度分層和化學(xué)分層；有助于提升缺氧水體和替換缺氧水體；有助于綁定和沉降水體中的磷，減少底泥磷的釋放；有助于減少水體溶解性鐵、錳、硫的含量；也有助于改善魚類和底棲動(dòng)物生境，水底增氧效率在其他條件相同的情況下，大大優(yōu)于其他的表面曝氣裝置，如水車式曝氣。
[0004]中國發(fā)明專利CN201238534公開一種水底曝氣增氧專置，其利用羅茨風(fēng)機(jī)供氣，輸氣管連接多個(gè)帶有微孔的支管實(shí)現(xiàn)池塘底部的供氣，但微孔支管平鋪于池塘底部易附生藻類和低等無脊椎動(dòng)物，滋生細(xì)菌，堵塞微孔。
[0005]大多數(shù)封閉水體的形狀并不規(guī)則，水體內(nèi)在不同方位、不同空間上所需增氧的量也不盡相同，比如供水區(qū)的需氧量就可能比魚類聚集區(qū)的需氧量要少，近岸區(qū)的需氧量比深水區(qū)的需氧量相對(duì)較少，現(xiàn)有的技術(shù)方案無法對(duì)安裝面積進(jìn)行有效調(diào)整，往往是形狀固定，處理面積也固定。使用單一的增氧設(shè)計(jì)，不僅不能充分覆蓋水體，滿足局部水體增氧的需要，同時(shí)可能增加能量損耗，而且過度的局部增氧產(chǎn)生的氮的過飽和會(huì)對(duì)魚類和其他水生生物造成氮脅迫和傷害。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種靈活的、可組合的、與底泥適度分開、適應(yīng)不同水體，同一水體的不同部位的地表水底部增氧曝氣的裝置，其包括:電源、風(fēng)機(jī)、空氣輸送管、微孔曝氣器、通氣管架和支撐底盤，空氣輸送管一端與風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口相連，另一端與單向閥相連，單向閥連接在通氣管架上，曝氣器的一個(gè)或多個(gè)曝氣頭與通氣管架連接，然后通氣管架固定在支撐底盤上，接通電源后風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的壓縮氣體通過空氣輸送管，然后單向閥，然后進(jìn)入微孔曝氣器，有壓氣體通過微孔曝氣器上的細(xì)孔產(chǎn)生微氣泡流。
[0007]上述裝置中，曝氣器的微孔曝氣頭可以選擇管式、盤式或球冠式形狀，平時(shí)該裝置置于水底，非通氣狀態(tài)下，由于水壓大于該裝置的內(nèi)氣壓，曝氣器的微孔是閉合的，從而避免了水和污染物進(jìn)入曝氣器內(nèi)部，工作時(shí)壓縮空氣從風(fēng)機(jī)進(jìn)入曝氣器內(nèi)腔，曝氣器開始膨脹，內(nèi)壓力大于水壓后，曝氣微孔才會(huì)打開，保證了曝氣微孔曝氣均勻，同時(shí)由于微孔很小，氣體從曝氣孔中出來后，形成極小氣泡，上升速度慢，使含氧氣體與缺氧水體的接觸面積和接觸時(shí)間大大增加，增加了氧氣的溶解效率和交換效率，增加了水體含氧量，提高了充氣效率。
[0008]上述裝置中，曝氣頭的常見材料有EPDM (三元乙丙)橡膠，硅膠，白剛玉，陶瓷剛玉，曝氣石，金剛石，其中以EPDM (三元乙丙)橡膠為最佳，其他如剛玉和曝氣石曝氣頭由于氣孔可能堵塞，降低通氣效率，可能需要每隔一段時(shí)間清洗維護(hù)。
[0009]上述裝置中，通氣管架及連接用的直角彎管，3通管，4通管，可以采用耐腐蝕PVC管，PPR管。
[0010]上述裝置中，支撐底盤材料可以采用PVC/PPR等工程塑料做成的中空，中空的底盤內(nèi)腔可以裝入沙石等重物，用孔塞將底盤封閉，使裝置易于沉入水下，底盤與水體底泥接觸的底表面積應(yīng)較大，使裝置能平穩(wěn)架設(shè)在底泥層上面，不至于傾覆和陷入泥中，底盤也可以是其他形狀支撐材料，如支撐物也可以是一塊大的平板，使曝氣裝置與底泥等沉積物分開。
[0011]上述裝置中，空氣輸送管可以是氣管，PVC軟管，自沉式橡膠管，鋼絲橡膠管等，以自沉式橡膠管為佳，其他氣管需要系上重物使其沉入水中，空氣輸送管長度可跟據(jù)需要調(diào)整，使曝氣器能夠達(dá)到水體的不同部位。
[0012]上述裝置中，供氣的風(fēng)機(jī)可以是葉片式風(fēng)機(jī)，也可以是容積式風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)應(yīng)為氣體工作壓力較大的通風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)，壓縮機(jī)等，以利于將壓縮空氣泵入裝置中。
[0013]上述裝置中，曝氣器的曝氣頭的數(shù)量可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)，對(duì)于小型水體，一個(gè)置于水體最深處的，有4個(gè)曝氣頭的曝氣器可能就能滿足要求，對(duì)于大型水體和深水湖泊，可能需要大量的曝氣頭才能完成對(duì)大面積水域的覆蓋，例如，對(duì)一個(gè)大型水庫底層需氧進(jìn)行設(shè)計(jì)，可能需要30個(gè)(長)X 20個(gè)(寬)的總共600個(gè)曝氣頭的矩形曝氣器才能滿足需要。
[0014]上述裝置中，曝氣器可以通過連接管道互相串連，或呈線性排列，后各自與風(fēng)機(jī)相連，有利于對(duì)狹長水體比如河道的充分曝氣。
[0015]上述裝置中，空壓機(jī)出氣口可安裝多通道閥門為多個(gè)曝氣器供氣，對(duì)于不規(guī)則水體，可采用分散式多個(gè)曝氣器同時(shí)工作的方式為水體供氧，例如對(duì)于一個(gè)近似啞鈴狀不規(guī)則水體，可在啞鈴的兩個(gè)近似半球的水體各設(shè)置一個(gè)曝氣器。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0017]1.高效增氧:本實(shí)用新型采用底部增氧,延長了逸出氣泡與水的接觸時(shí)間,有利于氧氣更好地融入水中，改善水體底部缺氧的狀態(tài)，加快底部有機(jī)質(zhì)分解，減少水體有毒、有害物質(zhì)的產(chǎn)生
[0018]2.全方位定制供氧:本實(shí)用新型的曝氣頭數(shù)量、曝氣器數(shù)量、輸氣管道的數(shù)量、風(fēng)機(jī)數(shù)量均可根據(jù)需要自行組合，可以為水體的深水區(qū)、淺水區(qū)、低氧區(qū)、缺氧區(qū)實(shí)行分別的定制供氧，解決了傳統(tǒng)只能局部供氧，同時(shí)由于過量增氧對(duì)魚類產(chǎn)生傷害的問題
[0019]3.減少系統(tǒng)失效:本實(shí)用新型微孔曝氣器用支架和底盤與水體分隔開，有效避免附生藻類、無脊椎動(dòng)物和細(xì)菌，堵塞通氣微孔
[0020]4.成本低廉:本實(shí)用新型曝氣管道、支撐部件均采用普通的PVC、PPR等工程塑料；曝氣器，輸氣管道均采用市場(chǎng)上常見的橡膠材料，易于批量生產(chǎn)，造價(jià)成本低，同時(shí)輸氣性能良好，整個(gè)系統(tǒng)密閉性好，不易腐蝕，便于清洗
[0021]5.能耗低:本實(shí)用新型使用微孔曝氣，且可用單個(gè)風(fēng)機(jī)為多個(gè)曝氣器供氣，減少能耗消耗
[0022]6.使用安全:本實(shí)用新型風(fēng)機(jī)及供電裝置均位于岸上，水體無動(dòng)力設(shè)備及需電裝置，水體內(nèi)可以正常進(jìn)行生產(chǎn)、生活、娛樂
[0023]7.管理維護(hù)簡(jiǎn)單:本實(shí)用新型的曝氣組件均為可拆解和易拆卸部件，如有損壞易于替換和維修。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]本實(shí)用新型的上述優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0025]圖1 (a)是一個(gè)曝氣器(盤)的結(jié)構(gòu)示意圖圖中標(biāo)記1.支撐底盤2.用于系繩索的穿孔3.底盤上的大開孔4.單一的盤狀曝氣器5.直角彎管出口 6.氣嘴7.單向閥
[0026]圖1(b)是圖1(a)的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖圖中標(biāo)記1.支撐底盤4.單一的盤狀曝氣器5.直角彎管出口 6.氣嘴7.單向閥
[0027]圖2(a)是兩個(gè)曝氣器(盤)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖
[0028]圖2(b)是兩個(gè)曝氣器(盤)的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖圖中標(biāo)記10.直角彎管11.三通管
[0029]圖3(a)是多個(gè)曝氣器(盤)的結(jié)構(gòu)示意圖圖中標(biāo)記7.單向閥
[0030]圖3(b)是多個(gè)曝氣器(盤)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖
[0031]圖3(c)是多個(gè)曝氣器(盤)的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖
[0032]圖3(d)是多個(gè)曝氣器(管/石)的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖圖中標(biāo)記8.支撐架
[0033]圖3(e)是多個(gè)曝氣器(管/石)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖圖中標(biāo)記9.支撐板
[0034]圖3 Cf)是多個(gè)曝氣器(石)的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖
[0035]圖4水體分布式曝氣的示意圖圖中標(biāo)記12.兩個(gè)位于不同位置水體的曝氣器13.連接兩個(gè)曝氣器的自沉式曝氣管14.封閉在容器內(nèi)的空壓機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0036]下面描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為本實(shí)用新型的限制。
[0037]在本實(shí)用新型的描述中，術(shù)語“上”，“下”，“底”，“頂”，“前”，“后”，“內(nèi)”，“外”，“橫”，“豎”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有的特定方位，以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0038]1.在本實(shí)施例中(見圖1)，采用一個(gè)300毫米直徑的EPDM(三元乙丙)橡膠膜片式單一的盤狀微孔曝氣器4做為曝氣頭，微孔孔徑大小為8(Γ100微米，I個(gè)這樣的曝氣器通過內(nèi)螺紋(G3/4螺紋)接口與直管相連，直管另一端裝有單向閥7 (見圖1 (a)、圖1(b))，單向閥7另一端與支撐底盤I上的直角彎管出口 5相連，直角彎管出口 5的另一端伸出底盤外，接上氣嘴6，氣嘴6與空氣輸送管相連，注意到支撐底盤I上有一個(gè)底盤上的大開孔3 (見圖1(a))，用于填塞沙石等重物，塞上蓋子后，便于裝置沉入水中。底盤上還有兩個(gè)用于系繩索的穿孔小孔2 (見圖1 (a))，用于系上繩索，從水面將裝置沉入水底，并沉降在底泥上面。
[0039]2.在本實(shí)施例中(見圖2(b))，采用的曝氣頭與例I相同，只是數(shù)量從一個(gè)增加為兩個(gè)(見圖2(a))，曝氣頭通過內(nèi)螺紋直角彎管(G3/4螺紋)10與水平直管相連，水平直管然后通過3通管11與單向閥相連，單向閥另一端與圓形底盤上的直角彎管相連，直角彎管的另一端伸出底盤外，接上氣嘴，氣嘴與空氣輸送管相連。底盤形狀與實(shí)施例1相同，只是大小比例I略大。
[0040]3.在本實(shí)施例中(見圖3(&)、303)、3((:))，采用的曝氣頭與例1相同，只是數(shù)量從一個(gè)增加為四個(gè)，4個(gè)這樣的曝氣器通過直角彎頭(G3/4螺紋)管與曝氣支架相連，曝氣支架由直管和3通、4通管組成，材質(zhì)為PVC或PPR等足夠堅(jiān)固的材料，包括鹽水和溶解其他化學(xué)物質(zhì)的水存在下不會(huì)發(fā)生腐蝕和降解的材料，支架前端裝有單向閥7，單向閥7上氣嘴與空氣輸送管相連，單向閥7可以防止供氣裝置停止后，殘余水分倒流進(jìn)供氣裝置，引起供氣裝置損壞，支撐底盤可以由注塑模具生成，底盤與曝氣支架的連接可以通過螺釘、鉚釘、螺栓等固定裝置，固定裝置可由商業(yè)級(jí)的不銹鋼制成，底盤為中空，底盤右側(cè)正中開有一個(gè)大孔，上有孔塞，將沙石等重物加入后，將塞子蓋上，有助于裝置沉入水底，底盤邊緣兩側(cè)各開一個(gè)小孔，便于系上繩索，從船上或其他位置將裝置浸沒入水中。在另一個(gè)本實(shí)施例中，采用6個(gè)曝氣石曝氣頭(見附圖3(c) ,3(d) ,3(e));曝氣頭與內(nèi)螺紋4通管相連，直管將2個(gè)4通管，一個(gè)3通管串聯(lián)，直管前加裝單向閥，單向閥用氣嘴與空氣輸送管相連，通氣管架用5個(gè)支撐架8與支撐板9隔開，支撐板9上裝有小孔，便于用繩子等系上，將裝置浸入水中。
[0041]4.在本實(shí)施例中(見圖4)，兩組曝氣器放置于水體的不同需氧部位，每組曝氣器的曝氣頭的數(shù)量可以依該部分水體的需氧量合理組合，可以是幾個(gè)，也可以是幾十個(gè)，兩個(gè)位于不同位置水體的曝氣器12通過連接兩個(gè)曝氣器的自沉式曝氣管13與封閉在容器內(nèi)的空氣壓機(jī)14相連，這兩個(gè)位于不同位置水體的曝氣器12可以與封閉在容器內(nèi)的空壓機(jī)14分別相連，也可以串聯(lián)后再與封閉在容器內(nèi)的空壓機(jī)14相連。
[0042]本實(shí)用新型的多個(gè)示意性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出多種其他的改進(jìn)和實(shí)施例，這些改進(jìn)和實(shí)施例將落在本實(shí)用新型原理的精神和范圍內(nèi)，具體的，在前述公開，附圖以及權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以在零部件和(或)從屬組合布局的布置方面作出合理的變型和改進(jìn)，而不會(huì)脫離本實(shí)用新型的精神。
【權(quán)利要求】
1.一種用于地表水底層曝氣增氧的裝置，其特征在于使用微孔曝氣器，包括風(fēng)機(jī)、空氣輸送管、微孔曝氣器、通氣管架和支撐底盤，空氣輸送管一端與風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口相連，另一端與單向閥相連，單向閥連接在通氣管架上，曝氣器與通氣管架連接，然后通氣管架固定在支撐底盤上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于地表水底層曝氣增氧的裝置，其特征是曝氣器的曝氣頭可以是微孔管式，也可以是微孔盤式，還可以是微孔球冠式曝氣頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于地表水底層曝氣增氧的裝置，其特征是曝氣器的曝氣頭的材料可以是橡膠，也可以是硅膠，也可以是陶瓷剛玉，也可以是白剛玉，也可以是曝氣石，也可以是金剛石材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于地表水底層曝氣增氧的裝置，其特征是通氣管架及連接配件可以是耐腐蝕PVC管或PPR管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于地表水底層曝氣增氧的裝置，其特征是支撐底盤是中空的耐腐蝕PVC或PPR塑料，底盤上面可開孔，用孔塞將底盤封閉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于地表水底層曝氣增氧的裝置，其特征是空氣輸送管可以是PU氣管，PVC軟管，自沉式橡膠管，鋼絲橡膠管，且長度可調(diào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于地表水底層曝氣增氧的裝置，其特征是風(fēng)機(jī)可以是通風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)，壓縮機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于地表水底層曝氣增氧的裝置，其特征是曝氣器中曝氣頭的數(shù)量可以自由選擇，可以是一個(gè)，也可以是多個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于地表水底層曝氣增氧的裝置，其特征是該裝置可以通過連接管道進(jìn)行多個(gè)串聯(lián)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于地表水底層曝氣增氧的裝置，其特征是風(fēng)機(jī)出氣口可安裝多通道閥門為多個(gè)曝氣器供氣。
【文檔編號(hào)】C02F7/00GK204138431SQ201420372463
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】鄭偉 申請(qǐng)人:鄭偉