CN108017167A - 水域治污一体机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水域治污一体机,包含:进水管、储水箱、溶气泵、出水管,以及多个释放器,其中,储水箱用于调制混合液,并提供给溶气泵;进水管用于将水域中的水输送到溶气泵中;溶气泵用于通过产生的负压,将来自进水管的水和储水箱中的混合液与空气或其他气体混合,形成混合溶气水,并通过出水管输送到水域中,并且,出水管的一端用于接收混合溶气水,另一端用于设置释放器,并将混合溶气水通过释放器,直接释放到水域中。本发明的水域治污一体机不但能够有效提高治污效果,并且安装方便,制造成本低,并能够减少微生物菌剂用量。
Description
技术领域
本发明涉及环保领域,具体涉及河道治理技术领域。
背景技术
近年来,河道污染的治理的重要性日益提高。根据统计数据,我国部分城市河段污染严重,全国十大水系水质一半被污染,31个大型淡水湖泊17个污染, 9个重要海湾水质均差,黄淮海流域70%以上河段受到污染。
因此,河道治理乃至水环境治理在当今的环保产业中占据十分重要的地位。
河道污染的治理方法多种多样,目前比较有效的是生化加生态相结合的处理方法,但由于河道污染的治理难度很大,并且受到许多因素的共同影响,而河道污染设备本身的性能有限,导致目前从治理效果的角度来看,仍然无法满足需要。
另外,现有的河道污染治理装置或设备,安装繁琐,并且有些甚至根本无法有效应用于河道中,举例来说,在污水处理厂常用的鼓风曝气、表曝机等装备,无法安装于河道中,使用环境受到较大限制。
并且,现有的河道污染治理装置或设备,对于微生物菌剂的有效使用率仍然处于较低水平,导致微生物菌剂的使用量较大,效率较低。
综上所述,本领域迫切需要一种新的河道治污装置,不但能够有效提高治污效果,并且安装方便,制造成本低,并能够减少微生物菌剂用量。
发明内容
本发明的目的就是提供一种水域治污一体机,能够有效提高充氧治污效果,并且安装方便,制造成本低,并能够减少微生物菌剂用量。
在本发明的第一个方面,提供了一种水域治污一体机,包含:进水管、溶气泵、耐压缓冲罐、出水管,以及多个释放器,其中,
进水管用于将水域中的水输送到溶气泵中;
溶气泵用于通过产生的负压,将来自进水管的水与空气或其他气体混合,形成混合溶气水;
耐压缓冲罐用于存储来自溶气泵的混合溶气水,并使混合溶气水达到高压过饱和状态;
出水管的前端与耐压缓冲罐连接,出水管的末端设置有多个释放器,释放器将高压过饱和状态的混合溶气水以射流的方式直接释放到水域中。
优选地,还包含储水箱,储水箱用于调制混合液提供给溶气泵,并防止溶气泵空转;
溶气泵用于将混合液与水与空气混合,形成混合溶气水。
优选地,释放器等距离或不等距离地依次设置,释放器的释放混合溶气水的方向可以相同或不相同。
优选地,释放器为10-50个。
优选地,出水管设置有释放器的部分沿水域一侧或两侧放置在水中。
优选地,出水管设置有释放器的部分放置在横跨河道的底部。
优选地,释放器包含带有直孔的喷嘴、带有减压孔的倒锥型减压盘,和连通环,其中,连通环与喷嘴通过螺纹调节相对位置。
优选地,混合溶气水通过减压盘的减压孔,先释放到喷嘴和减压盘之间的缝隙,受到挤压后,混合溶气水保持高压过饱和的状态,通过喷嘴急速射流释放到水中。
优选地,喷嘴内侧与轴的角度α的调整范围是25°~70°,减压盘的倒锥型的表面与轴的角度β的调整范围是30°~60°。
优选地,减压孔设置在减压盘的环状边缘上,并且所述减压孔内边缘的相对距离越大,所述减压孔的宽度越小。
在本发明中,所述出水管的前端与所述耐压缓冲罐连接,所述出水管的末端设置有多个释放器,所述释放器将高压过饱和状态的混合溶气水以射流的方式直接释放到水域中。通过射流和末端释放的方式,大部分溶解氧在逸散之前及时与周围流体液-液交换瞬间扩散出去;并且,通过快速射出时产生的强烈的径向剪切力与剧烈紊流搅拌作用,显著增加了液体表面更新几率;进一步地,随着喷射形成,曝气影响面积增大。在这种情况下,既能够有效控制氧的溶解速度,达到更好的效果,又能够有效避免氧富集形成气泡溢出等现象,因此有效提高了河道污染的治理效果。
进一步地,所述释放器包含带有直孔的喷嘴、带有减压孔的倒锥型减压盘,和连通环,其中,所述连通环与所述喷嘴通过螺纹调节相对位置,所述混合溶气水通过所述减压盘的减压孔,先释放到所述喷嘴和所述减压盘之间的缝隙,受到挤压后,所述混合溶气水保持高压过饱和的状态,通过所述喷嘴急速射流释放到水中。由于在减压孔进行了一次挤压,在喷嘴和减压盘之间的缝隙进行了二次挤压,有效确保了混合溶气水保持高压过饱和状态。
进一步地,所述减压孔设置在所述减压盘的环状边缘上,并且所述减压孔内边缘的相对距离越大,所述减压孔的宽度越小。与直接通孔射流出去的方式相比,可以更有针对性地根据河道治理方案的治理面积需求和充氧效果需求,设计计算释放器的参数,配合着喷嘴51孔径D1/D2的设计大小,灵活调节实际射流的流量与速度,实现充氧影响面积和流量的平衡管控,确保实现许多组释放器5分布式布置的效果。
进一步地,一体机还包含储水箱,储水箱不仅仅用于调制混合液提供给溶气泵,同时起到了防止溶气泵空转的作用。另外,混合液中的微生物菌剂随着水流通过释放器可以均匀地大范围分布在河道各处,例如:河底、河道、表面、角落等,治污面积更大,同时菌剂布放影响面积能够与曝气冲氧面积完美重合。根据实验测算,通过一体曝气机的调节与控制,项目可以实现加菌量与增氧量,影响面积间的完美匹配度,确保微生物菌群在释放之后能够处于最佳降解活性,起到最好的曝气治污效果。因此,进一步提高了河道污染的治理效果。
进一步地,根据具体的环境和水质条件,灵活调整曝气释放器的数量、射流方向、分布,以及微生物的投放量,换句话说,根据实际情况和测试模型,测算和更加有针对性地投放治污,能够更加有效地保持与黑臭河道实际的污染浓度相适应的微生物量和活性,实现精确管控、精准投放,显著减少微生物菌剂用量,进一步提高了河道污染的治理效果,并且操作更加简单,成本显著降低。
本发明实施方式与现有技术相比,至少具有以下区别和效果:
1.有效提高充氧治污效果;
2.安装方便,制造成本低;
3.有效减少微生物菌剂用量。
应理解,在本发明范围内中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在此不再一一累述。
附图说明
图1示出了本发明一种水域治污一体机整体结构示意图;
图2示出了本发明的释放器的结构示意图;
图3示出了本发明的释放器的主要部件爆炸图;
图4示出了本发明的释放器中的喷嘴、减压盘和连通环的调整状态示意图。
图5示出了本发明的释放器中的减压盘在俯视情况下的示意图。
图6示出了本发明的水域治污一体机的气浮+末端释放方式的实验测试点示意图。
图7示出了本发明的水域治污一体机的气浮+前端释放方式的实验测试点示意图。
图8示出了本发明的水域治污一体机的射流+末端释放方式的实验测试点示意图。
图9示出了本发明的水域治污一体机的方式1的测试数据直观图。
图10示出了本发明的水域治污一体机的方式2的测试数据直观图。
图11示出了本发明的水域治污一体机的方式3的测试数据直观图。
在所有附图中,相同的附图标记用来表示相同的元件或结构,其中:
1:进水管
2:储水箱
3:溶气泵
4:出水管
5:释放器
51:喷嘴
52:减压盘
53:连通环
6:耐压暖冲罐
具体实施方式
本发明人经过广泛而深入的研究,发现目前的河道治污设备不能很好地发挥治污作用,原因之一是曝气效果不佳。在本发明中,通过射流和末端释放的方式,大部分溶解氧在逸散之前及时与周围流体液-液交换瞬间扩散出去;并且,通过快速射出时产生的强烈的径向剪切力与剧烈紊流搅拌作用,显著增加了液体表现更新几率;进一步地,随着喷射形成,曝气影响面积增大。在这种情况下,既能够有效控制氧的溶解速度,达到更好的效果,又能够有效避免氧富集等现象,因此有效提高了河道污染的治理效果。
本发明的主要优点包括:
1.有效提高治污效果;
2.安装方便,制造成本低;
3.有效减少微生物菌剂用量。
综上所述,本发明提供的水域治污一体机极大地降低了成本,在河道治污领域有十分广阔的应用前景。
在以下的叙述中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,本领域的普通技术人员可以理解,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
术语
如本文所用,术语储水箱“混合液”指在储水箱中通过水与药剂混合调整而成的药剂,例如,微生物菌剂,等等。
如本文所用,术语“混合溶气水”指在溶气泵中通过产生的负压,来自需治理的水域中的水与空气或其他气体混合,或者水与上述混合液以及空气混合,形成的液体,该混合溶气水通过耐压缓冲罐而达到高压过饱和状态。
如本文所用,术语“耐压缓冲罐”压力罐,其作用相当于贮存罐,溶气泵启动注入混合液及气体,压力罐承压形成高压过饱和状态。
如本文所用,术语“射流”指将上述高压过饱和状态的混合溶气水以急速射流释放到水域中,射流过程中由于明显的梯度差异(以空气为例当来水的DO 为0mg/L时混合溶气水中溶解氧DO浓度理论上可达到30mg/L,污染诸如河道水体的DO一般是在0~2mg/L)和高速射出产生的紊流效果,在混合溶气水基本还没来得及产生大量微气泡的时候就与污染河道水体通过液-液交换方式快速实现充氧。
第一实施例:
混合溶气水的形成机制
首先需要说明的是,本发明提出的水域治污一体机可以对多种类型的水域进行治污处理,例如,河道、湖泊、景观水池,或其他类型的各种水域,等等。在本实施例中,以河道水为例,进行说明。
如图1所示,水域治污一体机包含:进水管1、溶气泵3、耐压缓冲罐6、出水管4,以及多个释放器5,其中,进水管1用于将需要治理的水域中的水输送到溶气泵3中;溶气泵3用于通过产生的负压,将来自进水管1的河道水与空气或其他气体混合,形成混合溶气水;耐压缓冲罐6用于存储来自溶气泵3的混合溶气水,并使该混合溶气水达到高压过饱和状态;出水管4的前端与耐压缓冲罐6连接,出水管4上设置有多个释放器5,释放器5将高压过饱和状态的混合溶气水以射流的方式直接释放到河道水中。在其他实施例中,该一体机还包含储水箱2,储水箱2用于调制混合液提供给溶气泵3,并防止溶气泵3空转;溶气泵3用于将混合液与河道水与空气混合,形成混合溶气水。
更具体的说,与传统方式(例如CN201410469176)相比,本发明在结构上创新整合了可混合治理药剂的储水箱2,其中,药剂(可以是粉剂或液体)可通过外在的调节罐调制为一定浓度的混合液,通过计量泵定时定量加入储水箱2。当一体机的溶气泵3启动时候,泵叶片的高速旋转产生负压,河道水和储水箱2中的药液被不断地抽到进水管1后进入溶气泵3壳体内,与溶气泵3进气口进入的空气混合(经过泵叶片的高速切割)形成混合溶气水,混合液通过溶气泵3出水管4输送到耐压缓冲罐6内。
需要指出的是,由于储水箱2的储水作用,还能够同时避免溶气泵3的空转,保护设备的运行安全。
末端释放结构
进一步地说,如上所述,在本发明中,出水管4的一端连接到耐压缓冲罐6,用于引出混合溶气水,出水管4的另一端分布式地设置有多个释放器5,并放置在河道的水中。换句话说,河道治污的位置既可以是河道的一侧或两侧,也可以是河道靠近水面的位置,或者是河道的河底位置,而本发明中,将释放器5直接设置在上述需要进行河道治理的水中的位置,即末端,而不是前端,使释放器5释放出的高压过饱和状态的混合溶气水的大部分溶解氧在逸散之前及时与周围流体液-液交换瞬间扩散出去。这与传统方式(例如CN104445656)中,在靠近压力罐的一侧设置减压阀,使溶液通过压力阀释放掉高压之后再流入河道中的方式,是截然不同的。
释放器5沿出水管4等距离或不等距离地依次设置,释放器5的释放混合溶气水的方向可以相同或不相同。更具体地说,在本实施例中,释放器5排列式的沿着出水管4在河道水中的一端依次设置,其方向、排列密度、以及总的数量可以根据需要进行灵活调整。也就是说,释放器5既可以沿着相同的方向释放混合溶气水,也可以沿不同方向释放混合溶气水;既可以按照较高的密度设置,也可以按照较低的密度设置;既可以设置很多个,例如,10-50个,或更多,也可以设置较少个,例如2-10个,完全可以依据具体情况的需要进行灵活调配。在这种情况下,可以更好地满足各种不同的治污环境要求,与具体的环境因素相匹配,确保治理效果。
需要补充的是,如上所述,在本发明中,释放器的释放混合溶气水的方向可以根据需要调整为相同或不相同,而当将释放器释放混合溶气水的方向调整为同一方向时,可以形成推流效果,进一步增加曝气影响面积,换句话说,在这种情况下,可以替代推流曝气机,从而使水域治污一体机的治污效果更为完善。在本发明中,以60方设备为例:每小时有60方水朝着同一方向以16m/S的速度喷射,能够形成明显的推流效果。
更具体的说,出水管4的放置在水中的一端的位置也可以根据需要进行灵活调整,既可以沿河道一侧或两侧设置,也可以在横跨河道底部设置。
释放器5(射流)结构
释放器5的主要作用是释放高压过饱和状态的混合溶气水,并确保混合溶气水在释放入河道水中的时候具有射流效果。
具体地说,如图2和图3所示,释放器5包含喷嘴51、减压盘52以及连通环53,其中,减压盘52的材质可以是不锈钢304等。连通环53与喷嘴51通过内壁的螺纹拧松拧紧,从而调节相对位置。在喷嘴51和连通环53之间有一倒锥形带有减压孔的减压盘52,减压盘52通过内壁的螺纹与喷嘴51固定在一起。
更具体的说,如图5所述,减压盘52的环状边缘上设置有至少一个减压孔,用于使混合溶气水通过,减压孔的数量可以根据需要灵活设置,较佳的,是3个减压孔。
进水管1与连通环53连通,可根据实际需求来调整参数取得合适(角度、孔径等)的射流效果。在调整时,可以先将连通环53拧松,用方形扳手通过喷嘴51的出水口直接调整减压盘52,完成调整后将53拧紧即可完成,操作简单,不用拆卸。
进一步地说,用方形扳手透过喷嘴51中间的直孔可以拧动减压盘52从而进行上下调节。
进一步地说,如图2-4所示,喷嘴51和减压盘52之间有缝隙,缝隙空间的大小与图2中的α和β角度大小相关,可以根据实际需要进行灵活地调节,由此控制对从减压孔中流出的混合液的挤压度,使混合液能够保留较大的压力朝外冲。
更具体的说,混合溶气水传输到连通环53之后,通过减压盘52的减压孔先释放到喷嘴51和减压盘52之间的缝隙,受到挤压,挤压程度受该缝隙大小及αβ角度的影响,然后混合溶气水保持高压过饱和状态通过喷嘴51的小孔急速射流释放到河道中。举例来说,设喷嘴51内侧与轴的角度为α,减压盘52的倒锥型的表面与轴的角度为β,β的角度调整范围较好的是30°~60°,α的角度调整范围较好的是 25°~70°,喷嘴51和减压盘52之间的缝隙缝隙的宽度范围较好的是1-8mm,同时,当减压盘52上设置有3个减压孔时,如图5所示,w表示减压盘52的“挤压”直径,即,从一侧减压孔内边缘沿中心到对称减压孔的内边缘的投影距离大小,也可称为减压孔内边缘的相对距离,D3表示减压孔的宽度,当减压盘52大小不变时,w越大,减压孔越小,允许通过混合液的横截面积越小也就是说,挤压力越大。
需要指出的是,与传统方式的相比,传统方式中高压溶气水经多次缝隙空间的分别挤压与释放,最终释放到常压流到污染河道里面。而根据本发明,混合溶气水经过二次挤压后仍尽量保持高压过饱和状态射流到河道里面。具体地说,溶气水在流过减压孔时,进行了一次挤压,在通过喷嘴51和减压盘52之间的缝隙时,进行了二次挤压。通过这二次挤压,能够尽量保持高压过饱和状态,射流到河道里。
进一步地说,传统方式是通过释放器5快速减压产生“微气泡”,然后通过气 -液交换的方式达到充氧目的,该过程中溶气水的压力基本在释放器5内部释放完,液体的流速降到很低,且因溶气水中的气体已经基本形成气泡并在后续传输过程中将不断富聚形成大的气泡逸散到空气中从而影响充氧效率。比较而言,本发明是通过释放器5高压射出过饱和混合溶气水,过程中由于明显的梯度差异(以空气为例当来水的DO为0mg/L时混合溶气水中溶解氧DO浓度理论上可达到30mg/L,污染河道水体的DO一般是在0~2mg/L)和高速射出产生的紊流效果,在混合溶气水基本还没来得及产生大量微气泡的时候就与污染河道水体通过液-液交换方式快速实现充氧,因此,冲氧效果更好。而传统的方式同样以空气为例,当来水的DO为0mg/L 时释放器的出水口的DO一般在6~8mg/L之间与理论值有巨大差异;
进一步地说,本发明的释放器5的结构经设计调整,同样可形成与传统方式相类似的“微气泡”释放,但取得更好的微气泡效果。即,相比传统方式的常压流速低传输过程容易富聚逸散等前端释放特点,本发明在末端时显然可以释放更多溶解气体从而产生更多更好的微气泡效果。另外,实验数据可进一步参见下文。
另外,与传统方式相比,本发明释放器5结构更加简单,且调节方便更容易实现维护。
与此同时,本发明的结构设计与可调整实现,一方面是保持很好充氧效果,另一方面是,与直接通孔射流出去的方式相比,本发明可以根据河道治理方案的治理面积需求和充氧效果需求,设计计算释放器5的α、β角度、H等参数,配合着喷嘴51孔径D1/D2的设计大小,灵活调节实际射流的流量与速度,实现充氧影响面积和流量的平衡管控,确保实现许多组释放器5分布式布置的效果。
由于如上所述,大部分溶解氧在逸散之前及时与周围流体液-液交换瞬间扩散出去;并且,通过快速射出时产生的强烈的径向剪切力与剧烈紊流搅拌作用,显著增加了液体表现更新几率;进一步地,随着喷射形成,曝气影响面积增大。在这种情况下,既能够有效控制氧的溶解速度,达到更好的效果,又能够有效避免氧富集等现象,因此有效提高了河道污染的治理效果。
并且,微生物菌剂随着水流通过释放器5可以均匀地大范围分布在河道各处,例如:河底、河道、表面、角落等,治污面积更大,同时菌剂布放影响面积能够与曝气冲氧面积完美重合。根据实验测算,通过一体曝气机的调节与控制,项目可以实现加菌量与增氧量,影响面积间的完美匹配度,确保微生物菌群在释放之后能够处于最佳降解活性,起到最好的曝气治污效果。因此,进一步提高了河道污染的治理效果。
另外,根据具体的环境和水质条件,灵活调整曝气释放器5的数量、射流方向、分布,以及微生物的投放量,换句话说,根据实际情况和测试模型,测算和更加有针对性地投放治污,能够更加有效地保持与黑臭河道实际的污染浓度相适应的微生物量和活性,实现精确管控、精准投放,显著减少微生物菌剂用量,进一步提高了河道污染的治理效果,并且操作更加简单,成本显著降低。
综上所述,本发明不但能够提高河道污染的治理效果,并且安装简易,制造成本低,并有效节减少微生物菌剂用量。
实验数据
下面对气浮+末端释放方式(方式1)、气浮+前端释放方式(方式2)、射流+ 末端释放方式(方式3)分别进行实验数据的比较。
方式1:气浮+末端释放方式
将释放器装置到出水口,实现高浓度混合溶气水直接经出水管到出水口后由释放器变成细小的、不易破碎的微气泡混合液释放到河道。
在同一河道同时安排下述对比验证,每组各有3组9个测量点,获得数据如图6所示。
其中,
气浮方式末端释放:60立方溶气泵+释放器+DN65管路+20×TS释放器
布管长度:10×10=100米深度1.5米
实验面积=100×10
基本参数:主管流速:5.1m/s出口流速:1.8m/s
表1:
表格1-DO传递扩散特点:测量点1,2,3靠近出水口,DO迅速饱和(约2-3h后达到饱和);测量点4,5,6在中间位置,其DO值主要受相应的与1,2,3的浓度差或梯度差影响,随着浓度差或梯度差越来越小,DO增长越来越慢,且6h后还未能达到饱和值;测量点7,8,9位置最为远离,其DO值主要受相应的与4,5,6的浓度差或梯度差影响,DO值小,6h后才1.2左右;(沿着纵向)测量组1,4,7,2,5,8与3,6,9间的组别差异不大;
方式2:气浮+前端释放方式
传统曝气方式是根据气浮原理设计的,为方式2所采用,高浓度混合溶气水经靠近压力罐的前端释放器后变成细小的、不易破碎的微气泡混合液(气泡越小在水中驻留时间越长充氧越好),到出水管,出水管拉伸到河道并分开20个出水口将混合液流出;由于是前端释放,出水的距离(布管长度)不能拉伸太长。
在同一河道同时安排下述对比验证,每组各有3组9个测量点,获得数据如图7所示。
其中,
气浮方式前端释放:60立方溶气泵+释放器+DN65管路+20×DN20管路
布管长度:10×10=100米深度1.5米
实验面积=100×10
基本参数:主管流速:1.5m/s出口流速:2.65m/s
表2:
表格2-DO传递扩散特点:规律与表格1基本一致,而(沿着纵向)测量组2,5,8 的DO会比测量组1,4,7,测量组3,6,9的效果要稍微好些许。
方式3:射流+末端释放方式
本发明的方法,即高浓度混合溶气水直接经出水管到出水口后由释放器呈射流方式释放到河道;由于是末端释放,出水的距离(布管长度)往往可以拉伸比较远。
在同一河道同时安排下述对比验证,每组各有3组9个测量点,获得数据如图8所示。
其中,
射流末端释放:60立方溶气泵+DN65管路+20×射流释放器
布管长度:10×10=100米深度1.5米
实验面积=100×10
基本参数:主管流速:5.1m/s出口流速:16.6m/s
表3:
表格3-DO传递扩散特点:与表格1,2规律明显不一致,首先6h后所有测量点都达到DO饱和值6;每个测量点DO值随时间增长而增长,未饱和前增长速度基本一致且前后差异不大,且都比表格1表格2的测量组4,5,6要快;测量4,5,6的DO效果要比测量点1,2,3,7,8,9的要好些许。
取三种方式中的测量组2,5,8数据做直观图(图9、图10、图11):
实验结果分析:
1)方式1与方式2最大的区别是在于,后者为前端释放,前者设计调整成末端释放,而两者数据比较差异意味着末端释放方式可以将释放器位置拉得更远些而取得相同的效果,但实际上却没有取得实质的DO效果突破,这代表着现有以气浮原理来考虑河道曝气充氧效果受到一定的限制;
2)方式3,射流+末端释放,可明显得出沿射流方向不同位置都实现快速的氧传递效果,而且前后时间DO增长说明该方式氧利用率高,所以整体上取得更大的氧影响面积,充氧效果更理想,意味着方式3较方式1,2取得实质性的进展;
3)在测试过程中,方式1,2高浓度混合溶气水呈弥散式释放,往往能看见较大的气泡从水底上浮释放;这是由于出水口氧浓度高,影响面积小,溶解氧并没能因浓度差快速扩散出去,反而会因为黑臭河道流速缓慢等实际环境影响,过于富集而不断形成大气泡逸散逃跑,与上述测试数据的推论互相验证,现有以气浮方式设计河道曝气,充氧效果并不理想;而对比方式3,高浓度混合溶气水通过呈射流方式释放,一方面是大部分溶解氧还没来得及逸散就沿着射流方向与周围流体液-液交换瞬间扩散出去;另一方面是射流时产生强烈的径向剪切力与剧烈紊流搅拌作用,氧的溶解扩散速度将更快,这跟上述数据中DO 的增长规律相适应;而且随着喷射行程,曝气影响面积大,更不会产生氧富集等现象;
由上述,我们可以看到,相比气浮原理的曝气方式,本发明以射流+末端方式设计的方式,氧溶解率,氧利用率将大大提高,而且影响面积和效果也更加显著。
需要说明的是,在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考,就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解,在阅读了本发明的上述讲授内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
并且,在本专利的权利要求书和说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本专利的权利要求书和说明书中,如果提到根据某要素执行某行为,则是指至少根据该要素执行该行为的意思,其中包括了两种情况:仅根据该要素执行该行为、和根据该要素和其它要素执行该行为。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例,已经对本发明进行了图示和描述,但本领域的普通技术人员应该明白,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (10)
1.一种水域治污一体机,其特征在于,包含:进水管、溶气泵、耐压缓冲罐、出水管,以及多个释放器,其中,
所述进水管用于将水域中的水输送到所述溶气泵中;
所述溶气泵用于通过产生的负压,将来自所述进水管的水与空气或其他气体混合,形成混合溶气水;
所述耐压缓冲罐用于存储来自所述溶气泵的混合溶气水,并使所述混合溶气水达到高压过饱和状态;
所述出水管的前端与所述耐压缓冲罐连接,所述出水管的末端设置有多个释放器,所述释放器将高压过饱和状态的混合溶气水以射流的方式直接释放到所述水域中。
2.如权利要求1所述的水域治污一体机,其特征在于,还包含储水箱,所述储水箱用于调制混合液提供给所述溶气泵,并防止所述溶气泵空转;
所述溶气泵用于将所述混合液与所述水域中的水与空气混合,形成混合溶气水。
3.如权利要求1所述的水域治污一体机,其特征在于,所述释放器等距离或不等距离地依次设置,所述释放器的释放所述混合溶气水的方向可以相同或不相同。
4.如权利要求1所述的水域治污一体机,其特征在于,所述释放器为10-50个。
5.如权利要求1所述的水域治污一体机,其特征在于,所述出水管设置有释放器的部分沿水域的一侧或两侧放置在水中。
6.如权利要求1所述的水域治污一体机,其特征在于,所述出水管设置有释放器的部分放置在横跨河道的底部。
7.如权利要求1所述的水域治污一体机,其特征在于,所述释放器包含带有直孔的喷嘴、带有减压孔的倒锥型减压盘,和连通环,其中,所述连通环与所述喷嘴通过螺纹调节相对位置。
8.如权利要求7所述的水域治污一体机,其特征在于,所述混合溶气水通过所述减压盘的减压孔,先释放到所述喷嘴和所述减压盘之间的缝隙,受到挤压后,所述混合溶气水保持高压过饱和的状态,通过所述喷嘴急速射流释放到水中。
9.如权利要求8所述的水域治污一体机,其特征在于,所述喷嘴内侧与轴的角度α的调整范围是25°~70°,所述减压盘的倒锥型的表面与轴的角度β的调整范围是30°~60°。
10.如权利要求7所述的水域治污一体机,其特征在于,所述减压孔设置在所述减压盘的环状边缘上,并且所述减压孔内边缘的相对距离越大,所述减压孔的宽度越小。
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