CN101993154A - 运用压缩气体膨胀脉动形成水流的曝气增氧系统的原理和方法 - Google Patents

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蒋晓春
许仁益
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SHANGHAI AIR-SOURCE COMPRESSOR Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种运用压缩气体膨胀脉动来形成水流的曝气增氧系统的原理和方法，在条状铺设的微孔曝气管或曝气盘垂直方向，设置一个或若干个气液混合膨胀气室，利用当压缩空气在水体中还原膨胀的原理，在气液混合膨胀气室的出口处形成脉动水流，使养殖池中的水体流动起来，使条状铺设的微孔曝气管或曝气盘形成富氧区的溶解氧迅速传递到整个水体。

Description

运用压缩气体膨胀脉动形成水流的曝气增氧系统的原理和方法
技术领域
本发明涉及水产人工养殖生产和污水处理中曝气增氧工艺的技术领域，尤其涉及一种运用压缩气体膨胀脉动原理来搅动水产养殖池、污水处理曝气池中中下层水体，以产生水流的方式，配合池底微孔曝气增氧技术，达到水体中溶解氧快速、均匀上升的方法。
背景技术
近年来，池底微孔曝气增氧的新技术在水产养殖业，污水处理业得到越来越广泛的运用。由于微孔管道增氧技术是用空气压缩机或各类鼓风机，将压缩空气或常压空气送入输气管道，输气管道将压缩空气或常压空气送入微孔管，微孔管将其以各种不同直径微气泡的形式喷射到水中，微气泡由池底向上升浮的过程中与水有足够的接触时间，在气泡中气体较高的氧分压的作用下，氧分子充分溶入水中，从而达到向水体中高效增氧的目的。
目前该项技术在应用中，主要有微孔曝气管条状铺设和曝气盘放置等两种主要形式。
应用微孔管道增氧技术本意是：消除池塘的温跃层、氧跃层、水密度跃层，全面提高水体溶解氧，并使池塘达到良好的养殖水环境条件。具有产量高、能耗省、安全性好等显著特点，可以带动养殖、投饵、用药等一系列技术的新变化，为综合技术创新提供新的切入点。
但是，该项技术在使用中仍有两个很突出的问题：
1、条状的微孔曝气管或曝气盘的周围溶解氧值非常高，在水体中形成若干个富氧区。两管或两盘之间水体的溶解氧值却相对较低，氧分子要均匀转移到整个养殖水体，仍需要长时间曝气，使含氧浓度较高的水体逐渐向四周扩散，耗费一定的能源。
2、由于气体的浮力作用，微孔曝气增氧技术在水体中仍以垂直的形式出现，没有左右推力，很难形成水流，温跃层、氧跃层、水密度跃层仍然难以彻底消除。没有水流的人工养殖池，也不利于具有趋水性的水生动物健康生长。
发明内容
针对该项技术上述问题，本发明的目的在于提供一种运用压缩气体膨胀脉动来形成水流的曝气增氧系统的原理和方法，所述的在条状铺设的微孔曝气管或曝气盘垂直方向，设置一个或若干个气液混合膨胀气室，利用当压缩空气在水体中还原膨胀的原理，在气液混合膨胀气室的出口处形成脉动水流，使养殖池中的水体流动起来，使条状铺设的微孔曝气管或曝气盘形成富氧区的溶解氧迅速传递到整个水体。
本发明的发明目的是通过如下技术方案实现的。
一种运用压缩气体膨胀脉动形成水流的曝气增氧系统的原理和方法，包括空气压缩机、胶管、主输气管道、异径三通、输气软管、气液混合膨胀气室、微孔曝气管、坠管重物、堵头，所述的空气压缩机也可以是各类鼓风机；主输气管道可以是塑料管材，也可以是金属管材。既可以在养殖池的岸上布设，也可以布设在水中；异径三通亦可以是塑料或金属的；坠管重物可以是砖块、混凝土块或金属块。
如前所述，气液混合膨胀气室包括：自浮式框架、重力支架、气室挡板、压缩空气输入口、回流槽、输气总管、高分子微孔曝气管、气液出口、气液导流板。所述自浮式框架选用硬质塑料管材制成，使其具有一定的浮力；所述重力支架，由硬质塑料管材灌注适量黄沙制成，以适宜的重量使气液混合膨胀气室在水面上保持平衡；所述回流槽，由气室挡板与输气总管之间的空间自然形成，使水体回流；所述气室挡板、气液导流板可以一定厚度的塑料膜制成，塑料膜沿重力支架外侧围住，形成留有气液出口的气室。
本发明的原理，如前述，由于压缩空气在进入具有释压条件的空间时会自然膨胀的原理，当压缩空气通过主输气管、输气软管，进入铺设在水底的微孔曝气管及浮在水面上的气液混合膨胀气室后，一部分压缩空气从铺设在水底的微孔曝气管表面喷射出来，形成雾状并在该区域形成富氧区；另一部分压缩空气从气液混合膨胀气室底部的微孔曝气管表面喷射出来，从底部上升并与从底部和回流槽进入气室的水体形成气液混合体。当随压缩空气还原膨胀的气液混合体体积大于气室容积时，气液会从出口涌出，在气液出口处因涌出的气液与静止水体阻力的相互作用下，气液出口处形成脉动波浪，并以此成为水流。
附图说明
图1为本发明气液混合膨胀气室的结构图；
图2为本发明的结构示意图。
图中标号说明
1-自浮式框架    2-重力支架             3-气室挡板    4-压缩空气输入口
5-回流槽        6-输气总管             7-高分子微孔曝气管
8-气液出口      9-气液导流板           10-压缩机     11-主输气管路
12-输气软管     13-气液混合膨胀气室    14-微孔曝气管
15-坠管重物     16-输气软管            17-堵头       18-异径三通
19-胶管
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明是如何实现的：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达到目的与功效易于明白了解。下面结合附图进一步阐明本发明。
实施例1
如附图1所示，气液混合膨胀气室由自浮式框架、重力支架、气室挡板、压缩空气输入口、回流槽、输气总管、高分子微孔曝气管、气液出口、气液导流板组成。所述自浮式框架1选用硬质塑料管材制成，使其具有一定的浮力；重力支架2由硬质塑料管材灌注适量黄沙制成，以适宜的重量使气液混合膨胀气室在水面上保持平衡；回流槽5由气室挡板3与输气总管6之间的空间自然形成，使水体回流；气室挡板3、气液导流板9选用一定厚度的塑料膜制成，塑料膜沿重力支架外侧围住，形成留有气液出口8的气室。气液导流板9与气室挡板3成一定角度的斜型。压缩空气经压缩空气输入口4进入气液混合膨胀气室的输气总管6，从气室底部的高分子微孔曝气管7的表面喷射出来，从底部上升并与从底部和回流槽5进入气室的水体形成气液混合体。当随压缩空气还原膨胀的气液混合体体积大于气室容积时，气液即从气液出口8涌出，沿气液导流板9涌出。在气液出口8处因涌出的气液与静止水体阻力的相互作用下，气液出口处形成脉动波浪，从而成为水流。
如附图2所示，主输气管路11由硬质塑料管材、异径三通18和堵头17组成。微孔曝气管14上设有坠管重物15，当压缩机10排出的压缩空气经胶管19进入主输气管11，再经输气软管12输气软管16分别进入平行铺设在水体底部的若干根微孔曝气管14和气液混合膨胀气室13。若干根平行铺设的微孔曝气管7与气液混合膨胀气室13的气液出口呈垂直放置。一部分压缩空气从铺设在水底的微孔曝气管14表面喷射出来，形成雾状并在该区域形成富氧区；另一部分压缩空气从气液混合膨胀气室底部的微孔曝气管14表面喷射出来，从底部上升并与从底部和回流槽5进入气室的水体形成气液混合体。当随压缩空气还原膨胀的气液混合体体积大于气室容积时，气液会从出口涌出，在气液出口处因涌出的气液与静止水体阻力的相互作用下，气液出口处形成脉动波浪，以此成为的水流垂直方向推动因微孔曝气管曝气产生的，含有富氧的水体向溶解氧较低的区域流动。达到以相同的能源消耗，使整个水体溶解氧上升更快更均匀的效果。具有水流在水产养殖池，也能使人工养殖生产尽量模拟自然中的水体环境，使具有趋水性的水生动物增加活动量，能更加健康的生长。

Claims (4)

1.一种运用压缩气体膨胀脉动形成水流的曝气增氧系统的方法，该系统包括空气压缩机、胶管、主输气管道、异径三通、输气软管、气液混合膨胀气室、微孔曝气管、坠管重物、堵头，所述的在条状铺设的微孔曝气管或曝气盘垂直方向，设置一个或若干个气液混合膨胀气室。
2.根据权利要求1所述一种运用压缩气体膨胀脉动形成水流的曝气增氧系统的方法，其特征在于：所述的气液混合膨胀气室包括：自浮式框架、重力支架、气室挡板、压缩空气输入口、回流槽、输气总管、高分子微孔曝气管、气液出口、气液导流板，自浮式框架选用硬质塑料管材制成，使其具有一定的浮力；重力支架由硬质塑料管材灌注适量黄沙制成，以适宜的重量使气液混合膨胀气室在水面上保持平衡；回流槽由气室挡板与输气总管之间的空间自然形成，使水体回流；气室挡板、气液导流板选用一定厚度的塑料膜制成，塑料膜沿重力支架外侧围住，形成留有气液出口的气室。
3.根据权利要求1所述一种运用压缩气体膨胀脉动形成水流的曝气增氧系统的方法，利用压缩空气在水体中还原膨胀的原理，其特征在于：所述的在气液混合膨胀气室的出口处形成脉动水流，使养殖池中的水体流动起来，使条状铺设的微孔曝气管或曝气盘形成富氧区的溶解氧迅速传递到整个水体。
4.根据权利要求1所述一种运用压缩气体膨胀脉动形成水流的曝气增氧系统的方法，由于压缩空气在进入具有释压条件的空间时会自然膨胀的原理，其特征在于：所述的当压缩空气通过主输气管、输气软管，进入铺设在水底的微孔曝气管及浮在水面上的气液混合膨胀气室后，一部分压缩空气从铺设在水底的微孔曝气管表面喷射出来，形成雾状并在该区域形成富氧区；另一部分压缩空气从气液混合膨胀气室底部的微孔曝气管表面喷射出来，从底部上升并与从底部和回流槽进入气室的水体形成气液混合体，当随压缩空气还原膨胀的气液混合体体积大于气室容积时，气液会从出口涌出，在气液出口处因涌出的气液与静止水体阻力的相互作用下，气液出口处形成脉动波浪，并以此成为水流。
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C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110330