CN104876343A - 一种水下定位式曝气设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于生态恢复设备技术领域，涉及一种水下定位式曝气设备，固定支架的一侧顶端固定安装有现场控制箱用于实现对整体曝气设备的自动控制，固定支架的两端滑动式套装有浮动支架，浮动支架的中央下侧固定安装有潜水曝气机，浮动支架的两端下侧固定设置有橡胶充气浮体，用于使浮动支架漂浮在水体上；浮动支架的底部侧方安装有溶解氧检测开关用于实时监测水体溶解氧浓度并传送信号给现场控制箱；浮动支架下方的固定支架的一侧上下两端分别安装有低位保护隔挡和低水位触点开关，低位保护隔挡用于定位阻挡浮动支架的下降，低水位触点开关用于定位检测水体水位最低点；该设备结构简单，设计合理，便于拆卸，利于运输，气量可调，噪声小、功耗低。

Description

一种水下定位式曝气设备

技术领域：

本发明属于生态恢复设备技术领域，具体涉及一种水下定位式曝气设备，适用于景观水体、养鱼塘、湖泊和河道等变动水深的场合，能够实现在固定水深位置、低溶解氧条件下对水体充氧、混合搅拌，并具有低水位曝气机保护等众多功能。

背景技术：

目前，生态恢复已成为世界各国的研究热点。生态修复是研究生态整合性的恢复和管理过程的科学，具体是指按照自然界的自身规律，依靠生态系统的自我调节能力与自组织能力使其向有序的方向进行演化，或者利用生态系统的这种自我恢复能力，辅以人工措施，使水体恢复自我修复功能、强化水体的自净能力、修复被破坏的生态环境；主要指致力于那些在自然突变和人类活动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作。该技术在解决水环境问题过程中所显示的独特功能和显著的优越性在于它是一个纯生态的过程，从根本上保证水生态环境的可持续发展，其特点是：①综合治理、标本兼治、节能环保；②设施简单、建设周期短、见效快；③因地制宜，擅长解决现有水体的水质问题；④综合投资成本低，运行维护费用低，管理技术要求低；⑤生物群落本土化，无生态风险；⑥生物多样性强，生态系统稳定；⑦对污染负荷波动的水体适应能力强。

生态恢复的关键技术点是将“死水”变为“活水”，所谓“死水”是指封闭的水体、不流动的水体，这类水体中由于溶解氧得不到及时补充，导致水中厌氧菌大量繁殖致使有机物腐败、发黑、发臭，同时藻类植物也会过度繁殖而进一步消耗溶解氧，导致水体的水文特性和生态环境质量受损；所谓“活水”具体包括两个层面的含义：一是宏观意义上的“活”，即可以直接观察到的“活”或“动”，即流动的水体，这类水体能够保持水文连续性、营养物质输移连续性、生物群落连续性和信息流连续性，同时能够增大光合作用，促进气体与液体之间物质交换，使空气与水通过强烈接触将空气中的氧溶解于水中，以促进水体中溶解氧与臭污物质之间发生氧化还原反应，提高水体中好氧微生物的活性，提高有机污染物的降解速度，并将水中不需要的挥发性物质放逐到空气中；二是微观意义上的“活”，具体是指水环境的活性，即采用相关措施恢复水生态系统的还原功能，最大程度恢复水体生物多样性、自然性，恢复系统中的食物链上各生物的生命活力，从而达到恢复水环境的自净能力。

实践中，在小区景观池塘、养鱼塘、河流等众多场合使用充氧设备，均是为了使水体流动起来而成为活水，但是由于水体的水位变化不定，现有技术中的水下曝气机在非固定水位情况下的气量会随水位变化而变化，使得吸气管噪声随吸气量大增，以至于影响周边环境；另外，部分曝气机溶解氧高低不分的曝气造成能量浪费，而且过低水位甚至可能损害曝气机，因此，固定水深显得极为重要。本申请中发明人研究设计的固定水深生态浮式水下曝气设备，不仅能够使浮式曝气机充分发挥曝气作用，使水体活起来从而带动生物链充分发挥作用，而且其搅动作用能够避免水体底部淤泥沉积及底泥腐化，并在固定水深的机架上设有溶解氧检测开关、曝气机低位保护和低水位触点开关，能实现节能和电机保护的作用。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种水下定位式曝气设备，能够使曝气机在固定水深下工作以适应水深变化，无需人工检测即可根据水中溶解氧的含量进行自动开机和停止曝气的控制，并能在低水位时保护曝气机不沉到泥下，实现能耗低、充氧足的曝气效果，从而消除水体厌氧环境。

为了实现上述目的，本发明涉及的水下定位式曝气设备主体结构包括潜水曝气机、浮动支架、固定支架、橡胶充气浮体、低水位触点开关、溶解氧检测开关、低位保护隔挡和现场控制箱，固定支架的一侧顶端固定安装有现场控制箱用于实现对整体曝气设备的自动控制，固定支架的两端滑动式套装有浮动支架，浮动支架的中央下侧固定安装有潜水曝气机用于对水体曝气充氧，浮动支架的两端下侧固定设置有橡胶充气浮体，用于使浮动支架漂浮在水体上以保障潜水曝气机处于稳定的水深；浮动支架的底部侧方安装有溶解氧检测开关用于实时监测水体溶解氧浓度并传送信号给现场控制箱，当水体溶解氧浓度低于预设浓度时现场控制箱控制潜水曝气机投入工作，当水体溶解氧浓度到达预设浓度时现场控制箱控制潜水曝气机停止工作；浮动支架下方的固定支架的一侧上下两端分别安装有低位保护隔挡和低水位触点开关，低位保护隔挡用于定位阻挡浮动支架的下降，以防止潜水曝气机落入底泥中遭到破坏，低水位触点开关用于定位检测水体水位最低点，并传送信号给现场控制箱以控制潜水曝气机停止工作。

进一步的，所述固定支架整体为多段式组装结构便于拆卸维修，其两侧均为圆柱式杆状结构，能够对套接在其上的浮动支架提供导向作用和定位功能，同时能够抵抗潜水曝气机的扭矩作用。

进一步的，所述橡胶充气浮体为充气状态下带有强力骨架的密封圆环，材质为用橡胶材料、高分子合成材料或高强度帆布；使用时橡胶充气浮体内充有空气以形成浮体，从而带动浮动支架漂浮在水体上以保障潜水曝气机处于稳定的水深，不使用时可排出其内部的空气以缩小体积便于检修或运输。

进一步的，所述溶解氧检测开关为溶解氧传感器或溶解氧探头；所述现场控制箱中安装有PLC和相互电信息连接的控制电路，用于自动控制潜水曝气机的开启/关闭；所述低水位触点开关设置在固定支架上的位置根据水体自充氧能力和底泥状况设定，当水位下降到低水位触点开关时，低水位触点开关被触发并发出信号给现场控制箱以控制潜水曝气机停止工作。

本发明与现有技术相比，能够控制潜水曝气机在恒定的水深下工作，从而将吸气噪声控制在理想范围内避免了噪声污染；特有的溶解氧检测开关，能够传递水体溶解氧浓度信号至现场控制箱中，以自动控制潜水曝气机的开启/关闭；设计的低水位触点开关能够在水位低于潜水曝气机的底部时，发送信号控制潜水曝气机关闭；独特的低位保护隔挡设计，能够防止水位下降时潜水曝气机落入底泥中，避免受到损害；该设备能够配置各种不同类型的曝气机以满足不同用户需求，结构简单，设计合理，原理科学，便于拆卸，利于运输，维修方便，气量可调，噪声小、功耗低，充氧能力强，曝气效果好，适用范围广。

附图说明：

图1为本发明的主体结构原理示意图。

具体实施方式：

下面结合附图并通过实施例对本发明做出进一步详细说明，但本发明并不限于以下实施方式。

实施例：

本实施例中涉及的水下定位式曝气设备主体结构包括潜水曝气机1、浮动支架2、固定支架3、橡胶充气浮体4、低水位触点开关5、溶解氧检测开关6、低位保护隔挡7和现场控制箱8，固定支架3的一侧顶端固定安装有现场控制箱8用于实现对整体曝气设备的自动控制，固定支架3的两端滑动式套装有浮动支架2，浮动支架2的中央下侧固定安装有潜水曝气机1用于对水体曝气充氧，浮动支架2的两端下侧固定设置有橡胶充气浮体4，用于使浮动支架2漂浮在水体上以保障潜水曝气机1处于稳定的水深；浮动支架2的底部侧方安装有溶解氧检测开关6用于实时监测水体溶解氧浓度并传送信号给现场控制箱8，当水体溶解氧浓度低于预设浓度时现场控制箱8控制潜水曝气机1投入工作，当水体溶解氧浓度到达预设浓度时(说明不需要给水体提供氧气)现场控制箱8控制潜水曝气机1停止工作，从而节省能量；浮动支架2下方的固定支架3的一侧上下两端分别安装有低位保护隔挡7和低水位触点开关5，低位保护隔挡7用于定位阻挡浮动支架2的下降，以防止潜水曝气机落入底泥中遭到破坏，低水位触点开关5用于定位检测水体水位最低点，并传送信号给现场控制箱8以控制潜水曝气机1停止工作。

本实施例中所述固定支架3整体为多段式组装结构便于拆卸维修，其两侧均为圆柱式杆状结构，能够对套接在其上的浮动支架2提供导向作用和定位功能，同时能够抵抗潜水曝气机1的扭矩作用；所述橡胶充气浮体4为充气状态下带有强力骨架的密封圆环，使用时橡胶充气浮体4内充有空气以形成浮体，从而带动浮动支架2漂浮在水体上以保障潜水曝气机1处于稳定的水深，不使用时可排出其内部的空气以缩小体积便于检修或运输；所述溶解氧检测开关6选用现有技术中的溶解氧传感器或溶解氧探头；所述现场控制箱8中安装有PLC(可编程逻辑控制器)和相互电信息连接的控制电路，用于自动控制潜水曝气机1的开启/关闭。

本实施例中，潜水曝气机1可根据实际需要选用现有技术中不同型号的曝气机；橡胶充气浮体4可选用橡胶材料、高分子合成材料或高强度帆布制成；低水位触点开关5设置在固定支架3上的位置根据水体自充氧能力和底泥状况设定，当水位下降到低水位触点开关5时(水体不需要曝气或曝气机不能发挥有效作用)，低水位触点开关5被触发并发出信号给现场控制箱8以控制潜水曝气机1停止工作。

Claims (5)

1.一种水下定位式曝气设备，其特征在于主体结构包括潜水曝气机、浮动支架、固定支架、橡胶充气浮体、低水位触点开关、溶解氧检测开关、低位保护隔挡和现场控制箱，固定支架的一侧顶端固定安装有现场控制箱用于实现对整体曝气设备的自动控制，固定支架的两端滑动式套装有浮动支架，浮动支架的中央下侧固定安装有潜水曝气机用于对水体曝气充氧，浮动支架的两端下侧固定设置有橡胶充气浮体，用于使浮动支架漂浮在水体上以保障潜水曝气机处于稳定的水深；浮动支架的底部侧方安装有溶解氧检测开关用于实时监测水体溶解氧浓度并传送信号给现场控制箱，当水体溶解氧浓度低于预设浓度时现场控制箱控制潜水曝气机投入工作，当水体溶解氧浓度到达预设浓度时现场控制箱控制潜水曝气机停止工作；浮动支架下方的固定支架的一侧上下两端分别安装有低位保护隔挡和低水位触点开关，低位保护隔挡用于定位阻挡浮动支架的下降，以防止潜水曝气机落入底泥中遭到破坏，低水位触点开关用于定位检测水体水位最低点，并传送信号给现场控制箱以控制潜水曝气机停止工作。

2.根据权利要求1所述的水下定位式曝气设备，其特征在于固定支架整体为多段式组装结构便于拆卸维修，其两侧均为圆柱式杆状结构，能够对套接在其上的浮动支架提供导向作用和定位功能，同时能够抵抗潜水曝气机的扭矩作用。

3.根据权利要求1所述的水下定位式曝气设备，其特征在于橡胶充气浮体为充气状态下带有强力骨架的密封圆环，使用时橡胶充气浮体内充有空气以形成浮体，带动浮动支架漂浮在水体上以保障潜水曝气机处于稳定的水深，不使用时可排出其内部的空气以缩小体积便于检修或运输。

4.根据权利要求1所述的水下定位式曝气设备，其特征在于所述溶解氧检测开关为溶解氧传感器或溶解氧探头；所述现场控制箱中安装有PLC和相互电信息连接的控制电路，用于自动控制潜水曝气机的开启/关闭。

5.根据权利要求1所述的水下定位式曝气设备，其特征在于低水位触点开关设置在固定支架上的位置根据水体自充氧能力和底泥状况设定，当水位下降到低水位触点开关时，低水位触点开关被触发并发出信号给现场控制箱以控制潜水曝气机停止工作。