CN1015891B - 在连续水域的部分净水方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在连续水域内部分净化水的方法，即利用流体将庞大水量的河川，水库或湖，沼泽等分割成小区间，在该分割区间内实行曝气净化。本发明的分割手段具有的特点是，利用空气或水的流动层来限定净化水区域，分割时，不是修筑堰堤，可确保水域的连续性，又能限制水的流动，它与钢板桩及其他固定壁不同，妨碍航行的可能性较少，在分割上所需要的费用也较少。

Description

本发明涉及在连续水域内净化水的方法，即在借助将水底的水向水面扬水所产生的扩散循环来净化水的方法中，被处理的是水库、江河或港湾等连续水域的水，由于水域极大，欲要全部处理，预计需要巨额费用的情况下，分割其中的一部分，在分割区域内进行水的净化作业。

以往使用的曝气处理方法已被专利申请CA-1122726和专利申请US-3，169，921所公开，即利用扬水筒使水库、湖泊和沼泽等的水循环流动，增大溶解氧量，促进微生物的繁殖，以分解有机物。采用此种方法来净化水的净化水装置（特公昭42-5795号公报），已为众所周知。

前述装置在其后的20年中已逐步得到改进，达到以较低费用净化水的目的，所认识到的优点有设备简易，价格低廉，运转成本低及不必担心随着水的净化而产生二次公害等。已设置于日本各地，分别达到所预期的目的。

前述扬水装置要看条件，例如对于100万吨的水用1座（例如扬水筒直径为50cm，长度为10m）即可认为能够充分达到目的。然而，即使具有前述能力，但是水量为1亿吨的情况下，就需要100座扬水筒，并且要求改善管理等方面的复杂情况。因此，申请人提出过特大的大型扬水筒（例如将多个直径80cm的扬水筒成组使用）的方案，完成了即使是1亿吨的水量，用20座以下的扬水筒即可充分达到目的的大型扬水筒。可是在缓慢流动的河川、用于养殖鳞介类的港湾，大容量水库等连续水域，要处理的水量飞跃增加，要求数亿吨以上的净化水能力，设备座数也明显增多，费用也增加，因 此，成为问题的是用现有的扬水筒事实上已是难以解决。

本发明鉴于在连续水域中不需要全部地净化水的情况下，就连续水域的一部分，例如将引水侧分割，就该分割水域的净化进行研究的结果查明，能使分割开的一部分水域与独立的较小容量的水库等同样地净化水，于是从技术上将其进行归纳，完成了本发明。在最早，也曾有人想用钢板桩及其他堰堤来进行分割，或只对引入分水池的水进行净化，但是这样的工程必须有巨额的工程费，或有时由于水太深（如50m以上），不可能利用堰堤进行分割等，而不能达到实用化。

本发明采取的方法是，利用流水分割手段将大容量水库的一部分分割开，将该分割区内的水利用曝气净化水的方法进行净化处理。

前述流水分割手段是，沿着将被分割的水域，在上下方向喷射水或空气，以形成垂直流动水层，或在扬水筒的顶端部分设置扬水扩散导板，或利用扬水筒的扩散水流来进行流动控制，如此解决了前述的分割问题。

根据本发明，所用的扬水净化方法中，扬水是沿着水面进行扩散，因此没有必要深分割，例如水深1m～5m分割即足够。

前述的垂直流动水层是由上方向下方，或由下方向上方形成水的流动域，扬水扩散导板作为设置在扬水筒上部的扬水导板而构成。

本发明是利用水流将连续水域的一部分进行分割，在前述一部分水域内净化水，因此，即使是1亿吨以上的大量水，也能与少量水（例如5000万吨以下）的净化同样地净化水。

从本发明来看，由于是利用水流来划分大量水域，因此与少量水域净化采用同一方法，即能将来自大量水域的放出水充分进行净化。

因此，本发明所取得的效果是，对于采用现有的方法需要庞大扬水筒群那样的大量水域或连续水域，采用本发明的方法后，能使用较少座数的扬水筒，合理地达到目的。

第1图是本发明中所用的垂直流动水层形成装置的部分主视图。第2图是上述装置的部件截面放大图。第3图是本发明的大量水域的例示平面图。第4图是本发明的部分剖开的扬水筒放大主视图。第5图是本发明的由气泡形成上升流的方法的实施图。第6图是本发明的改变了气泡承受装置的另一实施图。第7图是本发明的设置扬水扩散导板的扬水筒的部分放大图，第8图是上述扬水筒的放大俯视图。第9图是上述扬水筒的平面布置图。第10图是本发明用以表示利用外侧扬水筒完成的控制方法的扬水筒平面布置图。

实施例1

结合第1图～第3图来说明本发明的实施例。

靠近第3图所示的水库1的引水堰2，设置扬水筒3、3a、3b，在其外侧（与引水堰相对的一侧）设置垂直流动水层4。为了形成前述垂直流动水层4，对着具有狭缝5的上部水管6的下方，平行地设置具有吸入沟7的下部水管8。例如上部水管6是利用浮子9进行吊挂，与此同时，用连杆10及循环水管11连结下部水管8，并且用缆索12把重锤13吊挂到下部水管8上，借此，使上部水管6保持在水面15的下方50cm～2m（在水深上没有限制），下部水管8保持在水面15的下方5m～10m。图中14为泵。前述上部水管6及下部水管8的水深是根据从扬水筒3、3a、3b扩散的循环水的水深来确定。

在前述实施例中，泵14一开动（第1图），水即如箭头16所 示，通过循环水管11进行流动，到达上部水管6，如箭头16a所示那样流动，然后从狭缝5如箭头17所示那样喷射到下方，接着由下部水管8的吸入沟7吸入，如箭头18a所示那样流动，再经由水管11，如箭头18所示那样吸入泵14。因此，在上下部水管6、8之间，形成第2图所示那样的垂直流动水层4。这样一来，第3图中，从扬水筒3出来的扩散水，如第2图中箭头19、20、21所示那样，沿着垂直流动水层4变换方向，能有效地净化垂直流动水层4与引水堰2之间的水。

前述各扬水筒3、3a、3b的扩散水，被垂直流动水层4拦截而进行转向，由此实现垂直流动水层4及引水堰2之间的水域A的净化水作业。这时，如果从引水堰2放水的话，与放水量相平衡的水量就会通过垂直流动水层4进入水域A，可是放水量（例如1日200万吨）与水域A的水量（例如5000万吨）相比，非常小的情况下，流入水就会较为迅速地被净化，在放水时成为所定的净水。

下面，结合第4图来说明前述扬水筒的一例。

在该实例中，是就单个扬水筒来进行说明，但即使是复合扬水筒（将多个单个扬水筒组合起来，使其成为能进行大容量扬水的形式），当然也能用于本发明的扬水筒。

即在筒体28的下部，镶装固定空气室29。空气室29是由外筒30、分割筒31及内筒32组成，它们之间保持所定的间隔，安装成同心圆状。图中46是浮子，47是重锤。将加压空气如箭头34所示，从连结在外筒30的上部的送气软管33压入时，空气室内的水位即根据进气量，如箭头35所示那样下降，水位一达到设置于内筒32的下方筒壁上的连通孔36时，空气室29内的空气就经 由连通孔37、36、38，如箭头39、40、41所示，一气地被压入筒体28内，并在筒体28内成为空气泡42，借助浮力如箭头43所示那样上升，随此，水由筒体28的下方如箭头44所示那样被吸上来，从筒体28的上端喷出，能达到扬水的目的。另一方面，空气室29内的空气一被挤出，水即从外筒30及分割筒31的下端间隙，如箭头45所示那样流入，充满到空气室29内，因此，空气复原到积存前的状态，随着加压空气的流入，逐步积蓄。于是，空气在筒体28内，由于前述虹吸作用的结果，以所定的时间间隔被挤出，空气泡在筒体28内上升。

实施例2

下面结合第5图及第6图说明利用气泡发生垂直流动水流的实施例。

在水底或所定水深（例如水深25m的位置）的位置上大致水平地设置送气管45。该送气管45使用例如浮子56及缆索57吊挂，同时用缆索48及重锤49使其稳定在水底50。在前述送气管45的正上方水面附近，设置一个具有垂直导板51的浮子56（与前述送气管的浮子兼用）。因此，从前述送气管45的上面喷射出加压空气时，气泡52即如箭头53所示那样上升，于是，被该气泡带出的水将会形成垂直流动水流。由前述气泡带出的水借助导板51，必然会向箭头54的方向流动。

第6图所示为代替前述第5图的导板51，在浮子56下面倾斜设置导板55，因此，由气泡带出的水将如箭头53所示那样上升，然后向箭头54所示的方向移动，以形成垂直流动水流。

实施例3

第7图、第8图、第9图所示的实施例是把在前述筒体28的上端设置有半圆形扬水扩散导板22、22a、22b的扬水筒3c、3d、3e排列起来的型式。借助前述扬水扩散导板22、22a、22b时，筒体28的扬水如箭头23所示那样上升，箭头24所示那样喷出，向横方向扩散，因此，如点划线箭头25所示那样从筒体28进行扩散的情形极少。另外，邻接扬水筒3、3a、3b的扬水即使如第9图中箭头26、26a、26b所示那样扩散，也会被前述箭头24、24a、24b所示那样扩散的水拦截，而改变流动方向，因此，大体上停留在第3图中水域A内，浸入水域B的量非常少，因此，实质上可看成是水域A内的净水。

实施例4

第10图所示的实施例是将不用扬水扩散导板的扬水筒3f、3g、3h并列设置，以形成最外侧扬水筒列。该最外侧扬水筒的扬水虽然扩散到广水域B部分，但其另一面，如箭头27、27a、27b所示那样也扩散到狭水域A的内侧，因此，与扬水筒3、3a、3b的扩散水即箭头19、19a、19b所示的扩散水相遇，使扬水筒3、3a、3b的扩散水的流水停留在水域A内，结果可实现水域A内及其附近的净化水作业。

Claims (4)

1、一种在连续水域内对部分水进行净化的方法，该方法是利用曝气净化水的方法，对水库、江河或港湾等连续水域的水进行净化处理，其特征在于：利用流水隔离手段，分割大容量水库等的一部分，利用曝气净化水的方法，对该分割区域内的水进行净化处理。

2、一种如权利要求1所述的在连续水域内部分净化水的方法，其特征在于：流水隔离手段是：沿分割水域形成垂直流动水层、或设置扬水筒的扬水扩散控制板、或利用扬水筒的扩散水流来控制流动。

3、一种如权利要求2所述的在连续水域内部分净化水的方法，其特征在于：垂直流动水层是以由上方向下方、或由下方向上方喷出水或喷出空气作为动力源，以形成水的流动区域。

4、一种如权利要求2所述的在连续水域内部分净化水的方法，其特征在于：扬水扩散控制板是设置在扬水筒上部的扬水导板。

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