CN111003824A - 一种用于黑臭水体治理的纳米曝气装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于黑臭水体治理的纳米曝气装置，其包括浮板、固设在浮板上表面的曝气机以及与曝气机的排气管相连通的纳米曝气管，所述浮板的下方设有安装架，所述安装架设为围成圆形的框架，所述浮板和安装架之间通过第一连接杆支撑隔开，所述纳米曝气管呈涡旋状固定分布在安装架背离浮板的一侧，所述安装架的外周固接有围板，所述围板沿轴向的两端分别延伸出安装架的两侧，且所述围板远离安装架的两端沿径向均固设有隔离网，所述隔离网沿径向将围板的一端的开口覆盖住。本发明具有减少污水中夹带的砂砾将隔离网的网眼堵塞住，进而影响气泡正常排出的可能的效果。

Description

一种用于黑臭水体治理的纳米曝气装置

技术领域

本发明涉及污水治理的技术领域，特别是涉及一种用于黑臭水体治理的纳米曝气装置。

背景技术

目前，水体黑臭的主要原因在于水体自净能力降低，有机污染物排入水体，微生物好氧分解使水体中耗氧速率大于复氧速率，溶解氧逐渐被消耗殆尽，造成水体缺氧，从而在缺氧水体中，有机污染物被厌氧分解，产生不同类型的黑臭类物质，呈现水体黑臭，黑臭物质产生强烈黑臭，对环境造成了较大影响。

现有的，公告号为CN206767775U的中国专利公开了一种高效微纳米曝气池，包括外池体、微纳米曝气仓和内池壁，所述微纳米曝气仓位于外池体底端，所述内池壁位于外池体内部，所述微纳米曝气仓内部设有曝气室，所述曝气室内部设有空气压缩泵和微纳米曝气机，且微纳米曝气机位于空气压缩泵上方，所述曝气室上方设有曝气分接管。

工作时，通过进气口以及进气管导入空气通过微纳米曝气机以及空气压缩泵压缩曝气进入曝气分接管与曝气导管，通过曝气喷管和微型曝气喷口进入水中。黑丑水体中含有砂砾，在污水处理的过程中，砂砾撞击到曝气管上容易对曝气管造成损坏，由于污水处理是一个持续的过程，难以直接对曝气管进行更换，为避免杂质进入管内，大多通过设置隔离网的方式来达到防杂效果，但是污水夹带的砂砾与网体发生摩擦时，极易卡在隔离网的网眼内，长期累积后容易造成网眼堵塞无法正常排出微纳米气泡的情况。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种用于黑臭水体治理的纳米曝气装置，其具有减少流动的污水内夹杂的砂砾与纳米曝气管的外侧而将纳米曝气管磨损的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于黑臭水体治理的纳米曝气装置，包括浮板、固设在浮板上表面的曝气机以及与曝气机的排气管相连通的纳米曝气管，所述浮板的下方设有安装架，所述安装架设为围成圆形的框架，所述浮板和安装架之间通过第一连接杆支撑隔开，所述纳米曝气管呈涡旋状固定分布在安装架背离浮板的一侧，所述安装架的外周固接有围板，所述围板沿轴向的两端分别延伸出安装架的两侧，且所述围板远离安装架的两端沿径向均固设有隔离网，所述隔离网沿径向将围板的一端的开口覆盖住。

通过上述技术方案，对污水进行处理时,曝气机通过纳米曝气管上的气孔将气体扩散到水体中，为水体中微生物降解污染提供氧气，加快水体中污染物的降解，在此过程中，隔离网将水体中的砂砾隔离在隔离网背离纳米曝气管的一侧，减少了污水流动的过程中使得水体中夹杂的砂砾将纳米曝气管磨损的可能，同时，围板围设在隔离网和安装架的外周，对流动的水体起到了阻挡的作用，减少了水体夹杂的砂砾将隔离网的网眼堵塞住的可能。

本发明进一步设置为：所述围板沿安装架的轴向设置且围板的两端沿周缘均设有弧形挡板，所述弧形挡板通过连接件与围板连接，且所述弧形挡板位于浮板的下方，所述弧形挡板远离围板的一端朝向安装架的外周凹陷。

通过上述技术方案，弧形挡板朝向安装架的外周凹陷，将流动的水体向外推，增强了对流动的污水的阻拦作用，使得污水难以穿设过弧形挡板并穿设过隔离网，从而进一步减少了污水中夹杂的砂砾将隔离网的网眼堵塞住的可能。

本发明进一步设置为：所述连接件包括开设在围板朝向弧形挡板的端面上的一对滑槽、以及固接在弧形挡板朝向围板的端面上的一对滑块，所述滑块嵌入滑槽内与滑槽滑移配合，所述滑槽的长度大于滑块的长度，所述滑槽的长度方向与围板的径向保持平行且与污水的流向保持平行，所述滑槽沿宽度方向的一侧与滑块之间固设有压缩弹簧。

通过上述技术方案，当污水的流速较快时，水体对弧形挡板背离安装架的一侧施加推力，使得滑块在滑槽内沿着弧形挡板的径向进行移动，此时其中一个滑槽内的压缩弹簧受到压缩，另一个滑槽内的压缩弹簧受到拉伸，压缩弹簧弹性恢复，对弧形挡板上受到推力起到了缓冲作用，减少了弧形挡板长期受到污水的推力下发生腐蚀损坏的可能。

本发明进一步设置为：所述隔离网焊接在弧形挡板远离围板的一端且将弧形挡板的开口完全覆盖住，所述隔离网朝向靠近纳米曝气管的方向凸起。

通过上述技术方案，隔离网朝向靠近纳米曝气管的方向凸起，减少了隔离网在水平方向与流动的污水产生摩擦而导致隔离网发生损坏的可能。

本发明进一步设置为：所述安装架朝向隔离网的一侧固接有第二连接杆，所述第二连接杆远离安装架的一端转动连接有转动块，所述转动块的外周固接有多个搅拌片。

通过上述技术方案，污水处理的过程中，通过纳米曝气管的微孔排出的气泡搅动局部水流，带动搅拌片沿着第二连接杆的轴心进行旋转，此时搅拌片将气泡击打碎，使得气泡直径减小，降低了气泡上升的速度，从而延长了气泡在污水中的存续时间，提高了溶氧效果；同时，搅拌片旋转的过程中带动气流推动污水朝向远离隔离网的方向流动，进一步减少了污水穿透过隔离网的过程中砂砾将隔离网的网孔堵塞住的可能。

本发明进一步设置为：所述浮板朝向曝气机的一侧固设有涡轮、涡杆以及驱动涡轮旋转的伺服电机，所述浮板上开设有通孔，所述涡杆穿设过通孔与第一连接杆同轴固定连接。

通过上述技术方案，进行污水处理的过程中，伺服电机工作，驱动涡轮旋转，从而带动涡杆和安装架的升降，使得纳米曝气管在污水中的深度位置发生变化，对不同深度的污水进行曝气增氧处理，有利于提高污水处理的效果。

本发明进一步设置为：所述浮板背离安装架的一侧固接有支撑架，所述支撑架上固接有太阳能电池板以及与太阳能电池板电性连接的光伏逆变器，所述光伏逆变器通过电线为曝气机和伺服电机提供电能。

通过上述技术方案，曝气机和伺服电机工作时，太阳能电池板吸收太阳能，光伏逆变器将太阳能转换成电能为曝气机和伺服电机工作供电，无需将曝气机和伺服电机与市电相连，而太阳能属于清洁能源，符合节能环保的要求。

本发明进一步设置为：所述浮板的边缘对称粘接有第一拼接块和第二拼接块，所述第一拼接块远离浮板的一边开设有凹槽，所述第二拼接块远离浮板的一边一体连接有与凹槽相适配的凸块，相邻两块所述浮板通过凸块插接在凹槽内，并通过紧固螺栓穿设过所述第一拼接块并螺纹连接在第二拼接块上的方式拼接固定。

通过上述技术方案，第一连接块和第二连接块的设置，便于操作者将两组纳米曝气装置连接在一起，从而对污水进行模块化处理。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.围板、弧形挡板以及隔离网的设置，对流动的污水中夹带的砂砾起到了阻挡和隔离的作用，减少了砂砾将隔离网的网眼堵塞住并与纳米曝气管的外侧摩擦而将纳米曝气管磨损的可能；

2.实现对安装架和纳米曝气管的升降，有利于对不同深度的污水进行曝气处理，扩大了曝气的范围，从而有利于提高对污水处理的效果。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图。

图2是本实施例中用于体现设置在浮板下方的安装架以及纳米曝气管以及 隔离网的结构示意图。

图3是本实施例中用于体现纳米曝气管在安装架上的分布状态以及搅拌片的结构示意图。

图4是本实施例中用于体现弧形挡板和围板之间的连接关系的结构示意图。

图5是本实施例用于体现两组纳米曝气装置上的浮板通过第一连接块和第二连接块的配合连接在一起的结构示意图。

附图标记：1、浮板；11、支撑架；111、太阳能电池板；112、光伏逆变器；1121、电线；12、第一拼接块；121、凹槽；13、第二拼接块；131、凸块；14、紧固螺栓；15、通孔；16、涡轮；17、涡杆；18、伺服电机；2、曝气机；21、排气管；3、安装架；31、纳米曝气管；32、第一连接杆；33、围板；34、弧形挡板；341、隔离网；35、连接件；351、滑槽；352、滑块；353、压缩弹簧；36、第二连接杆；361、转动块；362、搅拌片。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：参照图1和图2，为本发明公开的一种用于黑臭水体治理的纳米曝气装置，包括浮板1、设置在浮板1上表面的曝气机2，曝气机2的排气端连接有排气管21，曝气机2的功率为3KW，进气量90m3/h，浮板1的下方设有围成圆形的框架的安装架3，安装架3槽朝向浮板1的一侧对称焊接有两个第一连接杆32，浮板1上设置有两组涡轮16以及与涡轮16相适配的涡杆17以及一个同时驱动两组涡轮16旋转的一个伺服电机18，伺服电机18的转动轴与两组涡轮16的涡轮杆同轴连接，涡杆17沿安装架3的轴向分布，浮板1上沿厚度方向开设有通孔15，涡杆17远离涡轮16的一端穿设过通孔15与第一连接杆32焊接固定。

参照图1和图2，浮板1背离安装架3的一侧焊接有支撑架11，支撑架11上固接有太阳能电池板111以及与光伏逆变器112，光伏逆变器112与太阳能电池板111电性连接，光伏逆变器112通过电线1121与曝气机2和伺服电机18电性连接。太阳能电池板111接收太阳能，光伏逆变器112将太阳能转变成电能为曝气机2和伺服电机18供电，无需额外消耗电能，且太阳能为清洁能源，符合节能环保的要求。

参照图2和图3，安装架3背离浮板1的一侧粘接有纳米曝气管31，纳米曝气管31呈涡旋状平铺分布在安装架3背离浮板1的一侧，曝气机2的排气管21穿设过浮板1与纳米曝气管31相连通，纳米曝气管31的管体上密布有微孔。对污水（本实施例中为黑臭水体）进行处理时，浮板1浮在河道的水面上，曝气机2工作，气体通过纳米曝气管31上的微孔释放出纳米气泡，气泡在污水内停留，为污水提供溶解氧，溶解氧可以迅速地氧化有机物厌氧降解时产生的H2S、甲硫醇及FeS等致黑致臭物质；还可以减缓底泥释放磷的速度，从而消除黑臭，改善河道水质。

参照图1和图2，进行曝气的过程中，伺服电机18驱动涡轮16带动涡杆17沿竖直方向移动，带动安装架3和纳米曝气管31随着涡杆17和第一连接杆32在河道内升降，使得安装架3和纳米曝气管31在污水中的深度发生变化，便于对不同深度的污水进行曝气处理，有利于提高曝气的范围，进而提高对污水治理的效果。

参照图2和图3，安装架3的外周粘接有围板33，围板33沿轴向的两端分别延伸出安装架3沿轴向的两侧，围板33沿安装架3的轴向设置且围板33的两端沿周缘均设有弧形挡板34，且弧形挡板34位于浮板1的下方，弧形挡板34远离围板33的一端朝向安装架3的外周凹陷，有利于增大对污水的遮挡面积，弧形挡板34远离围板33的一端沿径向设有隔离网341，隔离网341粘接在弧形挡板34的端面上，隔离网341沿径向将弧形挡板34远离围板33的一端的开口覆盖住，隔离网341朝向靠近纳米曝气管31的方向凸起。

参照图2，进行污水处理时，污水沿水平方向流动，隔离网341、围板33以及弧形挡板34对污水进行阻挡，减少了污水中夹带的砂砾与纳米曝气管31的管体之间产生平面摩擦而导致纳米曝气管31被磨损的可能；同时，隔离网341沿水平方向设置，围板33以及弧形挡板34也对水平方向朝向隔离网341流动的污水中夹带的砂砾起到了阻挡的作用，减少了砂砾将隔离网341的网眼堵塞住而使得纳米曝气管31释放出的气泡难以排出的可能。

参照图2和图4，弧形挡板34通过连接件35与围板33连接，连接件35包括开设在围板33朝向弧形挡板34的端面上的一对滑槽351、以及固接在弧形挡板34朝向围板33的端面上的一对滑块352，滑块352嵌入在滑槽351内并与滑槽351滑移配合，滑槽351沿围板33的径向分布，滑槽351的长度大于滑块352的长度，且滑槽351的长度方向与河道内污水的流向保持平行，滑槽351沿宽度方向的一侧与滑块352之间设有压缩弹簧353，压缩弹簧353的两端分别焊接在滑槽351的内壁和滑块352的外侧壁上。当河道内污水的流速较快时，污水对弧形挡板34产生推力，使得滑块352沿着滑槽351的长度方向移动，并且其中一个压缩弹簧353被压缩，另一个压缩弹簧353被拉伸，压缩弹簧353弹性恢复，使得弧形挡板34移动复位，对污水的推力起到了缓冲作用。

参照图2和图3，安装架3朝向隔离网341的一侧焊接有第二连接杆36，第二连接杆36远离安装架3的一端转动连接有转动块361，第二连接杆36和转动块361之间通过轴承（图中未显示）转动连接，第二连接杆36与轴承内圈同轴连接，转动块361与轴承外圈同轴连接，转动块361的外周焊接有多个搅拌片362，在本实施例中，搅拌片362共设有八片。当纳米曝气管31释放出气泡时，气泡搅动局部水流，带动搅拌片362沿着第二连接杆36的轴心进行旋转，推动污水朝向远离隔离网341的方向流动，进一步减少了污水夹带的砂砾将隔离网341的网堵塞住的可能，从而有利于曝气顺利进行；同时，搅拌片362旋转的过程中将气泡击破，气泡的直径减小，上升速度减慢，有利于延长气泡在污水内存续的时间，这样设置，有利于提高溶氧效果。

参照图1和图5，浮板1的边缘有一块第一拼接块12和一块第二拼接块13，第一拼接块12和第二拼接块13对称设置，第一拼接块12远离浮板1的一边开设有凹槽121，第二拼接块13远离浮板1的一边一体连接有凸块131，凸块131与凹槽121相适配。当需要将两组纳米曝气装置连接在一起时，操作者将其中一块浮板1上的第二连接块凸块131插接在另一块浮板1上的第一连接块上的凹槽121内，然后将一个紧固螺栓14穿设过第一拼接块12并螺纹拧紧在凸块131上，从而使得两块浮板1拼接在一起，便于进行模块化曝气。

本实施例的实施原理为：对污水进行处理时，曝气机2工作，气体通过纳米曝气管31的微孔释放出的纳米气泡进入污水中为污水提供溶解氧，溶解氧可以迅速地氧化有机物厌氧降解时产生的H2S、甲硫醇及FeS等致黑致臭物质，从而达到对黑臭水体治理的效果。在此过程中，围板33和弧形挡板34在水平方向上对污水进行阻挡，减少了污水夹杂的砂砾与纳米曝气管31的外侧摩擦而将纳米曝气管31磨损的可能，并且减少了砂砾将隔离网341堵塞住的可能。同时，伺服电机18驱动涡杆17带动安装架3和纳米曝气管31在竖直方向进行升降，从而对不同深度的污水进行曝气处理。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种用于黑臭水体治理的纳米曝气装置，其特征在于：包括浮板(1)、固设在浮板(1)上表面的曝气机(2)以及与曝气机(2)的排气管(21)相连通的纳米曝气管(31)，所述浮板(1)的下方设有安装架(3)，所述安装架(3)设为围成圆形的框架，所述浮板(1)和安装架(3)之间通过第一连接杆(32)支撑隔开，所述纳米曝气管(31)呈涡旋状固定分布在安装架(3)背离浮板(1)的一侧，所述安装架(3)的外周固接有围板(33)，所述围板(33)沿轴向的两端分别延伸出安装架(3)的两侧，且所述围板(33)远离安装架(3)的两端沿径向均固设有隔离网(341)，所述隔离网(341)沿径向将围板(33)的一端的开口覆盖住。

2.根据权利要求1所述的一种用于黑臭水体治理的纳米曝气装置，其特征在于：所述围板(33)沿安装架(3)的轴向设置且围板(33)的两端沿周缘均设有弧形挡板(34)，所述弧形挡板(34)通过连接件(35)与围板(33)连接，且所述弧形挡板(34)位于浮板(1)的下方，所述弧形挡板(34)远离围板(33)的一端朝向安装架(3)的外周凹陷。

3.根据权利要求2所述的一种用于黑臭水体治理的纳米曝气装置，其特征在于：所述连接件(35)包括开设在围板(33)朝向弧形挡板(34)的端面上的一对滑槽(351)、以及固接在弧形挡板(34)朝向围板(33)的端面上的一对滑块(352)，所述滑块(352)嵌入滑槽(351)内与滑槽(351)滑移配合，所述滑槽(351)的长度大于滑块(352)的长度，所述滑槽(351)的长度方向与围板(33)的径向保持平行且与污水的流向保持平行，所述滑槽(351)沿宽度方向的一侧与滑块(352)之间固设有压缩弹簧(353)。

4.根据权利要求2所述的一种用于黑臭水体治理的纳米曝气装置，其特征在于：所述隔离网(341)焊接在弧形挡板(34)远离围板(33)的一端且将弧形挡板(34)的开口完全覆盖住，所述隔离网(341)朝向靠近纳米曝气管(31)的方向凸起。

5.根据权利要求4所述的一种用于黑臭水体治理的纳米曝气装置，其特征在于：所述安装架(3)朝向隔离网(341)的一侧固接有第二连接杆(36)，所述第二连接杆(36)远离安装架(3)的一端转动连接有转动块(361)，所述转动块(361)的外周固接有多个搅拌片(362)。

6.根据权利要求1所述的一种用于黑臭水体治理的纳米曝气装置，其特征在于：所述浮板(1)朝向曝气机(2)的一侧固设有涡轮(16)、涡杆(17)以及驱动涡轮(16)旋转的伺服电机（18），所述浮板(1)上开设有通孔(15)，所述涡杆(17)穿设过通孔(15)与第一连接杆(32)同轴固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于黑臭水体治理的纳米曝气装置，其特征在于：所述浮板(1)背离安装架(3)的一侧固接有支撑架(11)，所述支撑架(11)上固接有太阳能电池板(111)以及与太阳能电池板(111)电性连接的光伏逆变器(112)，所述光伏逆变器(112)通过电线(1121)为曝气机(2)和伺服电机(18)提供电能。

8.根据权利要求1所述的一种用于黑臭水体治理的纳米曝气装置，其特征在于：所述浮板(1)的边缘对称粘接有第一拼接块(12)和第二拼接块(13)，所述第一拼接块(12)远离浮板(1)的一边开设有凹槽(121)，所述第二拼接块(13)远离浮板(1)的一边一体连接有与凹槽(121)相适配的凸块(131)，相邻两块所述浮板(1)通过凸块(131)插接在凹槽(121)内，并通过紧固螺栓(14)穿设过所述第一拼接块(12)并螺纹连接在第二拼接块(13)上的方式拼接固定。

Images