CN109704447A - 一种河道水酸碱调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种河道水酸碱调节装置，包括浮体、驱动装置、二氧化碳发生器、PH探头和电气控制装置，驱动装置安装于浮体下部控制浮体位移，浮体下部还连接有PH探头，PH探头伸入河道水面下方，二氧化碳发生器和电气控制装置设置在浮体上，二氧化碳发生器通过通气管连接至河道水面下方，驱动装置、二氧化碳发生器和PH探头均与电气控制装置相连，能够持续有效调节河道水PH，操作简单方便，效果直接迅速。

Description

一种河道水酸碱调节装置

技术领域

本发明涉及水环境治理技术领域，具体涉及一种河道废水处理的酸碱调节装置。

背景技术

投加酸会造成二次污染，二氧化碳在空气中占比0.03，比较小，目前，我国城镇河道(包括湖泊、池塘)污染十分严重，处理的方法通常采用直接清淤、截污等方法来处理，直接清淤可以解决部分淤积问题，但对人体和河床污染问题未能彻底解决，清淤后的污泥无法堆放、无法处理、偷排现象时有报道，清淤过后对持续污染的水体和河床作用有限。截污处理是将生活污水源头截住，引入到污水处理厂处理，这样的工程耗资巨大，投入污水处理厂的建设、日常维护和每日对污水处理费用的叠加，将是一个天文数字的财政负担。目前全国各地都大量兴建污水处理厂，但是，由于财政问题部分污水处理厂建成后无法投入运营和无法维持运营时有报道。目前的处理方法效果不佳，城镇受污染河道的处理是一个影响民生和环境的问题，然而，目前尚未有一个简便、直接、速效的处理装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种持续有效调节河道水PH，对河道废水进行处理的装置，操作简单方便，效果直接迅速。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种河道水酸碱调节装置，包括浮体、驱动装置、二氧化碳发生器、PH探头和电气控制装置，所述驱动装置安装于浮体下部控制所述浮体位移，所述浮体下部还连接有所述PH探头，所述PH探头伸入河道水面下方，所述二氧化碳发生器和电气控制装置设置在所述浮体上，所述二氧化碳发生器通过通气管连接至河道水面下方，所述驱动装置、二氧化碳发生器和PH探头均与所述电气控制装置相连。

进一步的，所述二氧化碳发生器产生的二氧化碳为固态、液态或气态。

进一步的，所述浮体为船体，所述驱动装置包括控制器、推进器和定位系统，所述推进装置安装于浮体下部，所述控制器和定位系统与所述电气控制装置相连，所述电气控制装置接收定位系统信号，并传输给所述控制器，控制器控制推进器启停。

进一步的，所述定位系统为GPS定位系统或基站定位系统。

进一步的，所述电气控制装置包括变频器、接触器、时控开关和连接电缆，所述电气控制装置控制所述驱动装置、二氧化碳发生器及PH探头配合工作。

进一步的，所述电气控制装置连接有太阳能电池。

进一步的，所述通气管位于水面下方的一端连接有文丘里混合器，所述文丘里混合器沿所述浮体的移动方向设置，所述文丘里混合器包括依次设置的喷嘴、进气口、接受室、混合室和扩散器。

进一步的，所述通气管位于水面下方的一端连接有文丘里溶气器，所述文丘里溶气器包括依次连通的收缩管、喉管和扩散管，扩散管的出口连接有输出管，收缩管的进口与密闭的气液混合室直接连通，气液混合室上设有加压气体进气管和流体喷射管，所述流体喷射管端部连接有加压水泵。

进一步的，所述流体喷射管的轴线与所述喉管的轴线重合，所述流体喷射管与所述进气管呈夹角布置，所述夹角的大小为40～45°。

进一步的，所述输出管内还设有螺旋叶片。

本发明的一种河道水酸碱调节装置与现有技术相比的有益效果是，能够持续有效调节河道水PH，操作简单方便，效果直接迅速。

附图说明

图1是本发明的实施例一结构示意图；

图2是本发明的实施例二结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1所示，本发明的一种河道水酸碱调节装置的实施例，包括浮体10、驱动装置20、二氧化碳发生器30、PH探头40和电气控制装置50，所述驱动装置20安装于浮体10下部控制所述浮体10位移，使得本发明的调节装置能够移动至河道的任意位置，从多个局部对河道内水流进行酸碱调节，进而完成整个河道的酸碱调节，所述浮体10下部还连接有所述PH探头40，所述PH探头40伸入河道水面下方，随时监测河道内浮体10所在位置的水体PH值，所述二氧化碳发生器30和电气控制装置50设置在所述浮体10上，所述二氧化碳发生器30通过通气管31连接至河道水面下方，二氧化碳发生器30向水体内通入二氧化碳，通过二氧化碳中和碱性河道水，本实施例中可采用各种状态的二氧化碳，包括固态、液态或气态，由于河道内水量大，因此无论何种状态的二氧化碳均能够被混合吸收，由于二氧化碳进入水体中时，产生的气泡等体积较大，不易溶解在水中，为提高二氧化碳的溶解量，本实施例中，在所述通气管31位于水面下方的一端连接有文丘里混合器32，使得二氧化碳气体与水高效混合，所述文丘里混合器32沿所述浮体10的移动方向设置，当浮体10移动时，水体流动从文丘里混合器32中流过，将二氧化碳吸入混合器中进行气液混合，所述文丘里混合器32包括依次设置的喷嘴321、进气口322、接受室323、混合室324和扩散器325，水体进入喷嘴321后，高速喷出，产生低压，将二氧化碳气体从进气口322吸入接受室323内，气液在混合室324中混合，经扩散器325后，动能转变为压强能，使二氧化碳气体进一步溶解进水体中，所述驱动装置20、二氧化碳发生器30和PH探头40均与所述电气控制装置50相连，电气控制装置50控制驱动装置20、二氧化碳发生器30和PH探头40三者联动，驱动装置20驱动浮体10在河道内移动，PH探头40实时探测河道内水体的PH值，当检测到某一位置PH值较高，电气控制装置50控制二氧化碳发生器30增加向水体内通入的二氧化碳量，快速调节当前水域的酸碱度，当PH探头40检测到当前位置水体的PH值符合标准，则电气控制装置50控制驱动装置20驱动浮体10远离此位置，对下一位置水体进行调节，本实施例中，所述浮体10为船体，方便设置，便于人员操作，所述驱动装置20包括控制器21、推进器22和定位系统23，所述推进装置安装于浮体10下部，所述控制器21和定位系统23与所述电气控制装置50相连，所述电气控制装置50接收定位系统23信号，并传输给所述控制器21，控制器21控制推进器22启停，工作时，电气控制装置50根据定位系统23的信号反馈给控制器21，控制器21控制推进器22推动浮体10遍历河道，PH探头40在此过程中记录河道各部分的PH情况，完成遍历后，电气控制装置50根据PH探头40探测的PH信息从碱性最大的位置开始设计调节路线，一方面保证水体酸碱度的均匀，另一方面，使浮体10经过最短的路径完成全部水域的调节，由于河道面积较大，且每次注入二氧化碳能够调节一片水域的酸碱度，因此本实施例中采用的所述定位系统23为GPS定位系统23或基站定位系统23等室外定位系统23即可满足定位需要，无需更加精确地定位系统23，同时本实施例中，所述电气控制装置50包括变频器、接触器、时控开关和连接电缆，所述电气控制装置50控制所述驱动装置20、二氧化碳发生器30及PH探头40配合工作，保证河道水酸碱调节的效果，所述电气控制装置50还连接有太阳能电池60，使得浮体10在工作时还能通过太阳能电池60持续不断的提供能量，节能环保。

参照图2所示，为本发明实施例二的结构示意图，本实施例中，为进一步增加二氧化碳在水中的溶解量，所述通气管31位于水面下方的一端连接有文丘里溶气器33，所述文丘里溶气器33包括依次连通的收缩管331、喉管332和扩散管333，扩散管333的出口连接有输出管334，收缩管331的进口与密闭的气液混合室335直接连通，气液混合室335上设有加压气体进气管336和流体喷射管337，所述流体喷射管337端部连接有加压水泵338，文丘里溶气器33的工作过程如下：加压水泵338将周围的水体加压后送入流体喷射管337，使得水体能够从流体喷射管337高速喷射入气液混合室335中，使气液混合室335内形成负压，二氧化碳气体经进气管336喷射进入气液混合室335，由于水流高速运动产生的负压与高压气体之间存在巨大的压力差，二氧化碳气体被大量溶解进入水体中，水流在收缩管331处由于管体横截面的缩小导致压力逐渐向动能转化，流速加快，气、液两相在收缩管331形成了强烈的紊动能，湍流将气体剪切、撕裂、掺混形成大量小直径气泡，并进一步在喉管332内进行混合，流体与气体发生剧烈的质量与能量的交换，并在喉管332的出口处完成两者的混合，在扩散管333中，气、液两相进行相互的传质、传能，由于扩散管333横截面的突然增大，导致流速减慢，气液混合流的动能逐渐转化为压力能，二氧化碳气泡进一步分散成为直径更小的微泡，使得二氧化碳更容易与水体混合反应，二氧化碳的溶解率在90％以上，提高二氧化碳的利用率，本实施例中，所述流体喷射管337的轴线与所述喉管332的轴线重合，通过上述设置可以在收缩管331、喉管332和扩散管333中产生分布均匀稳定的流场，一方面可以对气体形成稳定的作用力，得到直径分布更加均匀的气泡，另一方面还可以减小流体在经过喉管332时与管壁的摩擦，减少沿程能量损失，提高能量转化效率。所述流体喷射管337与所述进气管336呈夹角布置，所述夹角的大小为40～45°，进气管336与喉管332中轴线呈一定的夹角，有利于增加气体的横向流速，在收缩管331处可增加湍流与气体的碰撞剪切作用力，有利于气体的分散。所述输出管334内还设有螺旋叶片339，螺旋叶片339可拆卸的安装在输出管334内且与其同轴设置。气液混合流经过螺旋叶片339会沿着螺旋方向自动旋转从而形成旋转的湍流，该湍流对气泡进一步剪切，进一步实现气泡的细化。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种河道水酸碱调节装置，其特征在于，包括浮体、驱动装置、二氧化碳发生器、PH探头和电气控制装置，所述驱动装置安装于浮体下部控制所述浮体位移，所述浮体下部还连接有所述PH探头，所述PH探头伸入河道水面下方，所述二氧化碳发生器和电气控制装置设置在所述浮体上，所述二氧化碳发生器通过通气管连接至河道水面下方，所述驱动装置、二氧化碳发生器和PH探头均与所述电气控制装置相连。

2.如权利要求1所述的一种河道水酸碱调节装置，其特征在于，所述二氧化碳发生器产生的二氧化碳为固态、液态或气态。

3.如权利要求1所述的一种河道水酸碱调节装置，其特征在于，所述浮体为船体，所述驱动装置包括控制器、推进器和定位系统，所述推进装置安装于浮体下部，所述控制器和定位系统与所述电气控制装置相连，所述电气控制装置接收定位系统信号，并传输给所述控制器，控制器控制推进器启停。

4.如权利要求3所述的一种河道水酸碱调节装置，其特征在于，所述定位系统为GPS定位系统或基站定位系统。

5.如权利要求1所述的一种河道水酸碱调节装置，其特征在于，所述电气控制装置包括变频器、接触器、时控开关和连接电缆，所述电气控制装置控制所述驱动装置、二氧化碳发生器及PH探头配合工作。

6.如权利要求1所述的一种河道水酸碱调节装置，其特征在于，所述电气控制装置连接有太阳能电池。

7.如权利要求1所述的一种河道水酸碱调节装置，其特征在于，所述通气管位于水面下方的一端连接有文丘里混合器，所述文丘里混合器沿所述浮体的移动方向设置，所述文丘里混合器包括依次设置的喷嘴、进气口、接受室、混合室和扩散器。

8.如权利要求1所述的一种河道水酸碱调节装置，其特征在于，所述通气管位于水面下方的一端连接有文丘里溶气器，所述文丘里溶气器包括依次连通的收缩管、喉管和扩散管，扩散管的出口连接有输出管，收缩管的进口与密闭的气液混合室直接连通，气液混合室上设有加压气体进气管和流体喷射管，所述流体喷射管端部连接有加压水泵。

9.如权利要求8所述的一种河道水酸碱调节装置，其特征在于，所述流体喷射管的轴线与所述喉管的轴线重合，所述流体喷射管与所述进气管呈夹角布置，所述夹角的大小为40～45°。

10.如权利要求8所述的一种河道水酸碱调节装置，其特征在于，所述输出管内还设有螺旋叶片。