CN105776512A - 一种高寒地域生态垂直流曝气系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高寒地域生态垂直流曝气系统，曝气系统包括设置在陆地上的电源机房、设置在所述电源机房上的风力发电机和太阳能电池板、至少两个设置在水底的曝气机构，所述曝气机构通过高压曝气管道与所述电源机房相连，所述电源机房内设有化学制氧机构，所述化学制氧机构制出的高浓度氧气通入所述高压曝气管道中作为曝气机构进行曝气的气源。本发明的高寒地域生态垂直流曝气系统采用风能或太阳能提供电力能源供应，解决了电力需求，采用化学制氧机构产生高浓度氧气，能够解决高寒地区制氧电力消耗大的难题。通过高压曝气管将高浓度氧气从水体底部吹出，使水体含氧量和营养物质形成循环系统，促进水生态系统自我修复。

Description

一种高寒地域生态垂直流曝气系统
技术领域
本发明涉及一种曝气系统，特别是涉及一种高寒地域生态垂直流曝气系统，尤其适用于高寒山区的水域生态修复。
背景技术
在高寒地带如青藏高原地区，由于大气稀薄，氧气含量相对较低，生态系统薄弱。尤其是高寒地区的水域中，水生态极为脆弱，水中的氧气含量极低。而高寒地区的农业、牧业、旅游业对这些水域资源中带来了大量的营养物质，使得水体也出现了程度不一的富营养化情况。在水深度较大的水域中，表层水生植物大量繁殖，底层的水质变差、发臭，严重危及高寒地区水生态。
曝气是指人为通过适当设备向生化曝气池中通入空气，以达到预期的目的。曝气不仅使池内液体与空气接触充氧，而且由于搅动液体，加速了空气中氧向液体中转移，从而完成充氧的目的；此外，曝气还有防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物与溶解氧(充分)接触的目的，从而保证池内微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中有机物的氧化分解作用。
而当前的曝气系统在高寒地区难以使用，首先高寒地区受限于经济、技术条件，传统曝气系统需要消耗大量电力，大力修建电气设施难以完成。另外，由于高寒地区低气压、缺氧，即使采用曝气系统，水中的溶氧速度也较为缓慢。因此，由于经济、技术条件的制约，当前的曝气系统难以在高寒地域大面积推广使用。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题提出一种高寒地域生态垂直流曝气系统，增加河流、湖泊水体中的氧气含量，以满足高寒地域水生态修复的需求。
为实现上述目的，本发明提供了一种高寒地域生态垂直流曝气系统，曝气系统包括设置在陆地上的电源机房、设置在所述电源机房上的风力发电机和太阳能电池板、至少两个设置在水底的曝气机构，所述曝气机构通过高压曝气管道与所述电源机房相连，所述电源机房内设有化学制氧机构，所述化学制氧机构制出的高浓度氧气通入所述高压曝气管道中作为曝气机构进行曝气的气源。
优选地，所述电源机房上还设有音响和彩光投影机构。
优选地，所述化学制氧机构制出的高浓度氧气的含量为60～90％。
优选地，所述化学制氧机构通过化学试剂产生高浓度氧气。
优选地，所述曝气机构上设有电磁阀。
优选地，所述高压曝气管道为防水管道。
优选地，所述电磁阀通过远程控制阀的开闭状态。
基于上述技术方案，本发明的优点是：
本发明的高寒地域生态垂直流曝气系统采用风能或太阳能提供电力能源供应，解决了传统曝气系统需要消耗大量电力，在高寒地区大力修建电气设施难以完成的问题，高寒地区太阳能和风能都十分丰富。通过高压曝气管将高浓度氧气从水体底部吹出，使水体含氧量和营养物质形成循环系统，促进水生态系统自我修复。采用化学制氧机构产生高浓度氧气，能够解决高寒地区制氧电力消耗大的问题，保证了仅采用风能或太阳能就能满足电力需求。
本发明通过控制不同部位曝气机构上的电磁阀，调整不同的水域循环，曝气的不同范围使得河内形成生态循环系统，从而调整不同区域的含氧量和氮磷钾等的含量，避免水华等发生。利用风能或太阳能提供能源动力，使水体形成循环含氧量和营养物质交流系统，达到能够对河水进行净化，对河道生态系统进行修复的目标。通过远程控制电磁阀能够满足不同时段区域曝气的选择性需求，降低后期运行管理成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为高寒地域生态垂直流曝气系统；
其中，1～风力发电机；2～太阳能电池板；3～音响；4～彩光投影机构；5～电源机房；6～高压曝气管道；7～曝气机构；8～电磁阀；9～化学制氧机构；A～水流垂直循环方向。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明提供了一种高寒地域生态垂直流曝气系统，如图1所示，其中示出了本发明的一种优选实施方式。所述曝气系统包括设置在陆地上的电源机房5、设置在所述电源机房5上的风力发电机1和太阳能电池板2、至少两个设置在水底的曝气机构7，所述曝气机构7通过高压曝气管道6与所述电源机房5相连，所述电源机房5内设有化学制氧机构9，所述化学制氧机构9制出的高浓度氧气通入所述高压曝气管道6中作为曝气机构7进行曝气的气源。
具体地，本发明的电源机房5优选设置在陆地上，成本较低，并且不会影响水面的景观性能，当然也可在水中搭建平台，设置在水面上。电源机房5上可设置风力发电机1和太阳能电池板2，风力发电机1和太阳能电池板2产生的电能存储在所述电源机房5内的蓄电池内，供整个高寒地域生态垂直流曝气系统的用电需求。
如图1所示，多个所述曝气机构7设置在水底，所述曝气机构7通过高压曝气管道6与所述电源机房5相连，采用机房内的蓄电池对水泵7进行供电，全部采用清洁的风能、太阳能，生态、环保、低碳。采用风能或太阳能提供电力能源供应，解决了传统曝气系统需要消耗大量电力，在高寒地区大力修建电气设施难以完成的问题，高寒地区太阳能和风能都十分丰富。优选地，所述高压曝气管道6为防水管道，因为曝气机构7设置在水底，高压曝气管道6需要进行防水设计，保证了使用寿命。
另一方面，所述电源机房5内设有化学制氧机构9，所述化学制氧机构9制出的高浓度氧气通入所述高压曝气管道6中作为曝气机构7进行曝气的气源。优选地，所述化学制氧机构9制出的高浓度氧气的含量为60～90％。采用高浓度的氧气能够克服高寒地域大气稀薄的地理缺陷，更好地修复高寒地域十分脆弱的水生态系统，促进水生态系统自我修复。
所述化学制氧机构9制出的高浓度氧气通入所述高压曝气管道6中作为曝气机构7进行曝气的气源，所述化学制氧机构9通过化学试剂产生高浓度氧气，采用化学制氧机构产生高浓度氧气，能够解决高寒地区制氧电力消耗大的问题，保证了仅采用风能或太阳能就能满足电力需求。所述化学试剂可为过氧化物、超氧化物、臭氧化物，既环保，性价比也较高。
进一步，所述曝气机构7上设有电磁阀8，所述电磁阀8通过远程控制阀的开闭状态。通过控制不同部位曝气机构上的电磁阀，调整不同的水域循环，曝气的不同范围使得河内形成生态循环系统，从而调整不同区域的含氧量和氮磷钾等的含量，避免水华等发生。并且通过远程控制电磁阀能够满足不同时段区域曝气的选择性需求，降低后期运行管理成本。
在曝气时，曝气机构将高浓度氧气曝成微小气泡从水底打入水中，经过充分的氧气交换，空气中的氧气融入水中，并随着空气的上升，在浮力的作用下，氧气带入表层水域中。通过控制曝气机构的状态，使得水域以曝气机构为中心，形成水流垂直循环，促进水生态系统自我修复，以保证整个河道能够形成如图1中水流垂直循环方向A所示。
本发明的高寒地域生态垂直流曝气系统采用风能或太阳能提供电力能源供应，解决了传统曝气系统需要消耗大量电力，在高寒地区大力修建电气设施难以完成的问题，高寒地区太阳能和风能都十分丰富。通过高压曝气管将高浓度氧气从水体底部吹出，使水体含氧量和营养物质形成循环系统，促进水生态系统自我修复。采用化学制氧机构产生高浓度氧气，能够解决高寒地区制氧电力消耗大的问题，保证了仅采用风能或太阳能就能满足电力需求。
本发明尤其适用于高寒地域的野外地区，当其用于高寒地区的城区时，还用具备一定的景观要求。所述电源机房5上还设有音响3和彩光投影机构4，彩光投影机构4将彩光投影到水面上，所述音响3播放出的音乐，形成演艺的景观效果。当然，本领域技术人员应当知晓，本发明的曝气系统在不考虑经济性的前提下也可用于其他地区的曝气需求，但是其在高寒地域更具有推广应用优势。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种高寒地域生态垂直流曝气系统，其特征在于：曝气系统包括设置在陆地上的电源机房(5)、设置在所述电源机房(5)上的风力发电机(1)和太阳能电池板(2)、至少两个设置在水底的曝气机构(7)，所述曝气机构(7)通过高压曝气管道(6)与所述电源机房(5)相连，所述电源机房(5)内设有化学制氧机构(9)，所述化学制氧机构(9)制出的高浓度氧气通入所述高压曝气管道(6)中作为曝气机构(7)进行曝气的气源。
2.根据权利要求1所述的曝气系统，其特征在于：所述电源机房(5)上还设有音响(3)和彩光投影机构(4)。
3.根据权利要求2所述的曝气系统，其特征在于：所述化学制氧机构(9)制出的高浓度氧气的含量为60～90％。
4.根据权利要求3所述的曝气系统，其特征在于：所述化学制氧机构(9)通过化学试剂产生高浓度氧气。
5.根据权利要求2所述的曝气系统，其特征在于：所述曝气装置(7)上设有电磁阀(8)。
6.根据权利要求1所述的曝气系统，其特征在于：所述高压曝气管道(6)为防水管道。
7.根据权利要求5所述的曝气系统，其特征在于：所述电磁阀(8)通过远程控制阀的开闭状态。
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