CN107047444A - 一种高效增氧方法 - Google Patents

Abstract

一种高效增氧方法，包括一种增氧罐，该增氧罐包括罐体，罐体内设有供氧装置、余氧回收装置，罐体内壁安装有折流挡板，罐体设有供水口、供氧口、出水口。供氧装置包括供氧管道、供氧曝气板，供氧口通过供氧管道连接供氧曝气板，供氧曝气板上设有第一微孔通道。余氧回收装置包括余氧回收管道、余氧曝气板，余氧回收管道的回收端置于罐体顶部，余氧回收管道的释放端向下延伸与余氧曝气板连接，余氧曝气板上设有第二微孔通道。本发明一种高效增氧方法，采用封闭罐体循环增氧提高氧气溶解率，利用折流挡板交错布置，最大限度的延长水流在溶氧层中的溶氧路径，采用微孔曝气将气体破碎成微小粒径，提高氧气溶解率。本发明增氧效率高，氧气浪费少，可用于高密度活鱼运输和养殖中。

Description

一种高效增氧方法

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种高效增氧方法。

背景技术

现有技术中，水族类养殖、运输设备中的溶氧、增氧器件多数采用在水层界面喷淋或深、浅水层对流搅动，需要动力较大，且水流势能对水族鱼类形成较强冲击，既使水族鱼类受撞击而受伤，也消耗水族鱼类的体能，严重影响水族鱼类的成活率，因此，人们对此进行改进，如中国专利号为ZL：2009100085704的《一种高效溶氧增氧器》，其包括有回收氧气室，高效纯氧溶氧增氧器本体为回收氧气室，回收氧气室的进水管与溶氧混合器连接，溶氧混合器经气管与压缩机相连，经水管与水泵连接，水、氧气经溶氧混合器得到混合经进水管进入回收氧气室，未溶水的氧气在回收氧气室的上部空间逸出，外部纯氧经入气管与逸出的氧气在回收氧气室的顶部混合，混合后的氧气由抽气管抽入压缩机压缩，混合后的压缩氧气经气管加入溶氧混合器供溶氧增氧使用。该专利采用将氧气通入水中进行溶氧，并解决了余氧回收利用的问题，但使用的气源仍为粗放式单点注入，气源压力小则使溶氧水限于局部有限水域，气源压力大则使气源逸出水面，且溶氧效果有限。因此，如何提高氧气在养殖水体的溶氧效率是亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种高效增氧方法，其结构简单，操作方便，能够使氧气高效的溶解于养殖水体中。

本发明所采用的技术方案是：

一种高效增氧方法，包括一种增氧罐，该增氧罐包括罐体，罐体内设有供氧装置、余氧回收装置，所述罐体内壁安装有折流挡板，所述罐体设有供水口、供氧口、出水口。所述供氧装置包括供氧管道、供氧曝气板，所述供氧口通过供氧管道连接供氧曝气板，所述供氧曝气板上设有第一微孔通道。所述余氧回收装置包括余氧回收管道、余氧曝气板，所述余氧回收管道的回收端置于罐体顶部，所述余氧回收管道的释放端向下延伸与所述余氧曝气板连接，所述余氧曝气板上设有第二微孔通道。

所述罐体顶部设置有一个密闭腔室，密闭腔室构成余氧回收室，余氧回收管道的回收端置于余氧回收室内。

所述折流挡板为多层，多个折流挡板与罐体内壁交错连接、上下分层布置，任意一折流挡板一侧与罐体内壁连接，任意一折流挡板另一侧与罐体形成一个折流上升通道。

所述供氧装置包括多个供氧曝气板，所述多个供氧曝气板并联连接，多个供氧曝气板分别交错布置于相邻折流挡板之间，所述多个供氧曝气板为多层级、上下布置，每一层的供氧曝气板通过一个供氧分流通道连接所述供氧口。

所述余氧回收装置包括多个余氧曝气板，所述多个余氧曝气板并联连接，多个余氧曝气板分别交错布置于相邻折流挡板之间，所述多个余氧曝气板多层级、上下布置，余氧回收管道通过一个余氧分流管道分别与每一层级余氧曝气板连接。

所述含氧气体经供氧口通过供氧管道进入供氧曝气板，所述供氧曝气板上设有500-5000nm的第一微孔通道，且所述第一微孔通道分布的面积占所述供氧曝气板总体积的30％-80％，所述供氧管道上安装有单向调节阀。

所述余氧曝气板上设有10-1000nm的第二微孔通道，且所述第二微孔通道分布的面积占所述余氧曝气板总体积的30％-80％，所述余氧回收管道上安装有单向调节阀。

所述罐体为双层壳体结构，双层壳体结构设有进口、出口，双层壳体其内部有冷却介质流动，冷却介质的温度为1-15℃。

多个供氧曝气板的层数、多个余氧曝气板的层数均小于折流挡板层数。

本发明一种高效增氧方法的有益效果如下：

1、利用全封闭的高压罐体对水体进行增氧，氧气可以在一个封闭的罐体中反复循环增氧，增氧效果好，氧的利用率高。

2、当未溶解于水中的氧气上升至余氧回收室内，并在余氧回收室中进行累积，由于所述余氧回收室为密闭腔室，因此，当余氧回收室内压强过大时，回收的氧气在压强的作用下通过余氧回收管道进入余氧曝气板中，并经余氧曝气板破碎后重新溶解于水中，提高氧气的利用效率。

3、每一级折流挡板与罐体内壁之间留有折流上升通道，所述折流上升通道交错设置，从而能够最大延长水流在溶氧层中的溶氧路径。多层折流挡板改变流体的流动方向，提高湍动程度，进一步延长水流在溶氧层中的溶氧路径，使水-氧充分混合，提高氧气的溶解率。

4、供氧曝气板、余氧曝气板上均设有微孔通道，用于将气体破碎成微小粒径，提高氧-水接触面积，溶解度高。

5、余氧回收管道上、供氧管道上均设有单向调节阀，能使罐体内的压力保持在较高的水平，特别是防止氧气返流。

6、罐体为双层壳体结构，双层壳体其内部设有冷却介质，冷却介质的温度为1-15℃，保证在低温下溶氧(温度1-15℃)，溶解度高。冷却介质能通过进口、出口循环流动。

7、多个供氧曝气板的层数、多个余氧曝气板的层数均小于折流挡板层数。保证氧气经过供氧曝气板、余氧曝气板后，有足够的湍动通道，确保氧气能充分溶于水中，而不仅仅是在曝气板中循环。

附图说明

图1为本发明高效增氧罐的结构示意图；其中：a表示水位线。

具体实施方式

如图1所示，一种高效增氧方法，包括一种增氧罐，该增氧罐包括罐体1，罐体1内设有供氧装置、余氧回收装置，所述罐体1内壁安装有折流挡板2，所述罐体1设有供水口3、供氧口4、出水口5。供水口3带有进水阀门，出水口5带有出水阀门。

所述折流挡板2为多层，多个折流挡板2与罐体1内壁交错连接、上下分层布置，任意一折流挡板2一侧与罐体1内壁连接，任意一折流挡板2另一侧与罐体1形成一个折流上升通道11。

所述罐体1为双层壳体结构，双层壳体结构设有进口、出口，双层壳体其内部有冷却介质流动，冷却介质为温度为1-15℃的水。

所述供氧装置包括供氧管道6、供氧曝气板7，所述供氧口4通过供氧管道6连接供氧曝气板7，所述供氧曝气板7上设有第一微孔通道。

所述余氧回收装置包括余氧回收管道8、余氧曝气板9，所述余氧回收管道8的回收端置于罐体1顶部，所述余氧回收管道8的释放端向下延伸与所述余氧曝气板9连接，所述余氧曝气板9上设有第二微孔通道。

所述罐体1顶部设置有一个密闭腔室，密闭腔室构成余氧回收室10，余氧回收管道的回收端置于余氧回收室10内。

所述供氧装置包括多个供氧曝气板7，所述多个供氧曝气板7并联连接，多个供氧曝气板7分别交错布置于相邻折流挡板2之间，所述多个供氧曝气板7为多层级、上下布置，每一层的供氧曝气板7通过一个供氧分流通道连接所述供氧口4。

所述余氧回收装置包括多个余氧曝气板9，所述多个余氧曝气板9并联连接，多个余氧曝气板9分别交错布置于相邻折流挡板2之间，所述多个余氧曝气板9多层级、上下布置，余氧回收管道8通过一个余氧分流管道分别与每一层级余氧曝气板9连接。

所述含氧气体经供氧口4通过供氧管道6进入供氧曝气板7，所述供氧曝气板7上设有500-5000nm的第一微孔通道，且所述第一微孔通道分布的面积占所述供氧曝气板7总体积的30％-80％，所述供氧管道6上安装有单向调节阀。

供氧曝气板7上设有500-5000nm的第一微孔通道，使得氧气尽可能通过供氧曝气板7进入水中，充分溶解，故第一微孔通道孔径较大。

所述余氧曝气板9上设有10-1000nm的第二微孔通道，且所述第二微孔通道分布的面积占所述余氧曝气板9总体积的30％-80％，所述余氧回收管道8上安装有单向调节阀。

余氧曝气板9是为了提高回收后的氧气利用率，对氧气进行二次溶解，故第二微孔通道孔径较小。

当未溶解于水中的氧气在上升至余氧回收室10内，并在余氧回收室10中进行累积，由于所述余氧回收室10为密闭腔室，因此，当余氧回收室10内压强过大时，回收的氧气在压强的作用下，通过余氧回收管道8进入余氧曝气板9中，并经余氧曝气板9后重新溶解于水中，提高氧气的利用效率。

实施例1：不同增氧方式对溶氧的影响:

参数控制：水流量为600m³/h，氧气流量为0.5m³/h，冷却介质(冷却水)流量为500m³/h，温度为5℃，余氧回收室10(即顶部压力表反映的压力)0.12Mpa。

经检测，溶氧量为9.2mg/mL。

经检测，不同增氧方式对溶氧的影响见表1，由表1可知：同等条件下，按照本发明的方式相对无供氧曝气板、无余氧回收装置、无折流挡板的情况下，溶氧量大。

表1 不同增氧方式对溶氧的影响

实施例2：进氧量对溶氧的影响：

结构参数与实施例1相同，仅氧气进入流量不同，经检测，进氧量对溶氧的影响见表2。由表2可知：同等条件下，进氧量越大，溶氧量越大。

表2 进氧量对溶氧的影响

实施例3：温度对溶氧的影响：

结构参数与实施例1相同，仅温度(通过冷却介质的流量调节)不同，经检测，温度对溶氧的影响见表3，由表3可知：同等条件下，温度越低，溶氧量越大。

表3 温度对溶氧的影响

实施例4：曝气板微孔尺寸对溶氧的影响：

结构参数与实施例1相同，仅曝气板微孔尺寸不同，经检测，曝气板微孔尺寸对溶氧的影响见表4，由表4可知：同等条件下，曝气板微孔尺寸越小，溶氧量越大。

表4 曝气板微孔尺寸的影响

实施例5：折流挡板数量对溶氧的影响：

结构参数与实施例1相同，仅折流挡板数量不同，经检测，折流挡板数量对溶氧的影响见表5，由表5可知：同等条件下，折流挡板数个数越多，溶氧量越大。

表5 折流挡板数量的影响

上述实施例1～5中：余氧回收管道8具有多个循环出气口，使余氧可以进行多层级同时破碎溶解，还避免余氧回收室10内余氧量骤增，单一循环出气口无法及时排氧，致使罐体1内整体压强增大，降低增氧罐的使用寿命的突发问题。

进一步的，罐体1底部设有一个排水阀12，用于清除增氧罐内的余水。当需要降低高效增氧罐中的水位高度，可以通过降低供水量，但采用上述方式需要对进水量和出水量进行精确测量和计算，并需要严格控制调节水量的时间，步骤繁琐，操作复杂。由于在正常使用过程中，高效增氧罐中的水容量几乎保持不变，因此，在不改变进出水量的情况下，可以采用排水阀12对高效增氧罐中总体水容量的排放，从而达到降低水位高度的目的。由于排水阀12设置在高效增氧罐的底部，因此在清洗高效增氧罐的时候，排水阀12可以将污水完全排出。

本发明一种高效增氧方法，利用封闭式的高压罐体1对水体在高压情况下进行溶氧反应，并通过分流通道使高压氧气同时进入多层级供氧曝气板7，经供氧曝气板7破碎为微小单元氧气，增大了氧气与水体的接触面积，使氧气更加易于溶解于水中，从而增加水流中的含氧量。同时，多个供氧曝气板7的层数均小于折流挡板2层数，在每一层级供氧曝气板7的上方设置折流挡板2，形成多层级折流挡板2。所述折流挡板2的设置将水流直线上升的原始路径更改为层级曲折流动路径，在原有的空间内延长了水流的溶氧路径，使氧气能够充分溶解在水中。进一步的，还通过余氧回收管道对余氧进行回收循环利用，提高氧气的使用效率。综上所述，本发明一种高效增氧方法，结构简单，操作方便，适于广泛应用。

水流由所述供水口3进入高效增氧罐内，并淹没多层级供氧曝气板7和多层级折流挡板2，直至水面高于所述出水口5，通过控制高效增氧罐的进水量与出水量相等，保证高效增氧罐内的水位稳定不变；高压氧气通过供氧口4进入增氧罐，并通过所述分流通道进入多层级供氧曝气板7，经供氧曝气板7破碎溢出溶入水中，从而增加水流中的含氧量。同时，在供氧曝气板14的上方设置多层级折流挡板2，所述折流挡板2与增氧罐内壁之间形成的折流上升通道11，交错设置；将水流直线上升的原始路径更改为层级曲折流动路径，在原有的空间内延长了水流在溶氧层中的溶氧路径，使氧气能够充分溶解在水中。

本发明一种高效增氧方法，能够应用至养殖生态循环系统中，将高效增氧罐的出水口5与所述养殖箱或养殖池的进水口连接，将所述养殖箱或养殖池的出水口与高效增氧罐的供水口3连接，形成供氧循环回路。养殖箱或养殖池内的废水经循环过滤后，由供水口3进入高效增氧罐，高压氧气通过分流通道进入多层级供氧曝气板7，并被破碎为微小单元氧气，水与氧气沿所述层级折流挡板逐层流动上升并溶解，直至充分溶解得到高氧水；高氧水通过高效增氧罐的出水口5流出，循环进入养殖箱或养殖池中，由此使废水得到了循环利用，还保证了养殖箱或养殖池内的供氧量，特别适用于解决活鱼运输中无法更换废水的问题。将本发明所述高效增氧罐能够应用于高密度养殖系统中，还能够减少养殖池水中蛋白质，净化水质，降低鱼类的死亡率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高效增氧方法，其特征在于，包括一种增氧罐，该增氧罐包括罐体（1），罐体（1）内设有供氧装置、余氧回收装置，其特征在于：所述罐体（1）内壁安装有折流挡板（2），所述罐体（1）设有供水口（3）、供氧口（4）、出水口（5）；

所述供氧装置包括供氧管道（6）、供氧曝气板（7），所述供氧口（4）通过供氧管道（6）连接供氧曝气板（7），所述供氧曝气板（7）上设有第一微孔通道；

所述余氧回收装置包括余氧回收管道（8）、余氧曝气板（9），所述余氧回收管道（8）的回收端置于罐体（1）顶部，所述余氧回收管道（8）的释放端向下延伸与所述余氧曝气板（9）连接，所述余氧曝气板（9）上设有第二微孔通道；

高压罐体（1）对水体在高压情况下进行溶氧反应，并通过分流通道使高压氧气同时进入多层级供氧曝气板（7），经供氧曝气板（7）破碎为微小单元氧气，增大了氧气与水体的接触面积，使氧气更加易于溶解于水中，从而增加水流中的含氧量。

2.根据权利要求1所述一种高效增氧方法，其特征在于：在每一层级供氧曝气板（7）的上方设置折流挡板（2），形成多层级折流挡板（2），所述折流挡板（2）的设置将水流直线上升的原始路径更改为层级曲折流动路径，在原有的空间内延长了水流的溶氧路径，使氧气能够充分溶解在水中。

3.根据权利要求1所述一种高效增氧方法，其特征在于：当未溶解于水中的氧气在上升至余氧回收室（10）内，并在余氧回收室（10）中进行累积，所述余氧回收室（10）为密闭腔室，当余氧回收室（10）内压强过大时，回收的氧气在压强的作用下，通过余氧回收管道（8）进入余氧曝气板（9）中，并经余氧曝气板（9）后重新溶解于水中。

4.一种养殖生态循环系统中的增氧方法，其特征在于：包括一种高效增氧罐，该增氧罐包括罐体（1），罐体（1）内设有供氧装置、余氧回收装置，其特征在于：所述罐体（1）内壁安装有折流挡板（2），所述罐体（1）设有供水口（3）、供氧口（4）、出水口（5）；

所述供氧装置包括供氧管道（6）、供氧曝气板（7），所述供氧口（4）通过供氧管道（6）连接供氧曝气板（7），所述供氧曝气板（7）上设有第一微孔通道；

所述余氧回收装置包括余氧回收管道（8）、余氧曝气板（9），所述余氧回收管道（8）的回收端置于罐体（1）顶部，所述余氧回收管道（8）的释放端向下延伸与所述余氧曝气板（9）连接，所述余氧曝气板（9）上设有第二微孔通道；

增氧方法步骤如下：

步骤1：将高效增氧罐的出水口（5）与所述养殖箱或养殖池的进水口连接，将所述养殖箱或养殖池的出水口与高效增氧罐的供水口（3）连接，形成供氧循环回路；

步骤2：养殖箱或养殖池内的废水经循环过滤后，由供水口（3）进入高效增氧罐，高压氧气通过分流通道进入多层级供氧曝气板（7），并被破碎为微小单元氧气，水与氧气沿所述层级折流挡板逐层流动上升并溶解，直至充分溶解得到高氧水；

步骤3：高氧水通过高效增氧罐的出水口（5）流出，循环进入养殖箱或养殖池中。