CN113087132A - 一种河道内水体微纳米气泡高效曝气装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了河道水体曝气领域内的一种河道内水体微纳米气泡高效曝气装置及其使用方法，底板上的平板陶瓷超滤膜0.1μm，与压缩空气管道无缝衔接。上方有锯型圆盘螺旋搅拌机，利用搅拌机产生的螺旋离心力，在其表面形成高速水流，将经过0.1μm超滤膜过滤后的微压缩气泡进行水力切割，产生大量微纳米级微细气泡。在锚固杆上设置浮球，使其漂浮于水体中，避免河道底泥的上浮，使水中的氧利用率得到极大的使用，并在其螺旋离心力的作用下，使微生物菌种药剂均匀的分散至水体中，对水体的修复有极大的作用。

Description

一种河道内水体微纳米气泡高效曝气装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及河道水体曝气领域，具体涉及一种河道内水体微纳米气泡高效曝气装置及其使用方法。

背景技术

随着社会的发展，工业、农业生产以及人口急剧增长所带来的污染同比增长。当污染进入河道的速度大于河流本身的自净能力，就容易导致黑臭河道的形成。河道曝气技术是恢复河道的生态环境和自净能力的有效措施。

目前，市场上存在多种微纳米曝气方法，其中普遍的都是采用传统的微纳米气泡发生器，设备庞大且安装繁琐，设备的能耗极大，设备运行时产生的噪音极大的影响周围居民的生活。设备产生的微纳米气泡容易形成大量白色泡沫状飘絮，这些泡沫状飘絮漂浮于水面上，造成水体表面漂浮物堆积，对水体的感官洁净效果造成极大的负面影响。

发明内容

本发明意在提供一种河道内水体微纳米气泡高效曝气装置，以解决现有河道曝气技术中在河面产生大量泡沫状飘絮，影响河道水体表面洁净效果的问题。

为达到上述目的，本发明的基础技术方案如下：一种河道内水体微纳米气泡高效曝气装置，包括底板，底板上连接有多个均匀分布的锚固杆，锚固杆之间的底板上设有平板陶瓷超滤膜，平板陶瓷超滤膜连接有压缩空气管路，平板陶瓷超滤膜上方设有连接在锚固杆之间的搅拌机，搅拌机位于多个锚固杆的环绕中心，搅拌机与平板陶瓷超滤膜之间的锚固杆上连接有悬浮机构。

本方案的原理及优点是：实际应用时，底板和锚固杆形成框架支撑结构，具有稳定的结构和充足的水体接触范围，平板陶瓷超滤膜在底部作为空气预处理结构，压缩空气管路将压缩空气供给平板陶瓷超滤膜，保证空气向水体中的充氧效率，位于锚固杆环绕中心的搅拌机启动时产生的强大螺旋离心力形成高速水流，高速水流进行水力切割，将从平板陶瓷超滤膜中排除的气泡绞碎切割产生大量微纳米气泡，并将微纳米气泡均匀分散，悬浮机构为装置整体提供浮力使之漂浮在水体中，可防止底板沉没河道底泥导致底泥上浮，使得压缩空气经平板陶瓷超滤膜排除后能够在水体中得到最大的氧利用率。相比传统的曝气充氧技术，本方案所产生的微纳米气泡水量多，达到气泡总量的25％以上，微纳米气泡浓度偏小，运行能耗极低，在产生相同量气泡时能耗仅仅为现有微纳米气泡发生技术的五分之一，微纳米气泡产生过程经过平板陶瓷超滤膜过滤了水中杂质，产生的微纳米气泡不易出现凝结现象，在水体表面不会出现大量白色泡沫，不会影响水体的感观效果。

进一步，平板陶瓷超滤膜孔径为0.1μm。作为优选这样能够对气泡进行有效的过滤，使得后续形成的微纳米气泡更易扩散，更不易形成泡沫。

进一步，压缩空气管路与平板陶瓷超滤膜无缝衔接，压缩空气管路连接有止回阀，止回阀连接充气泵。作为优选这样有效避免压缩空气泄漏，使得压缩空气管路与平板陶瓷超滤膜之间完全密封，防止在曝气阶段压力外泄影响充氧效率。

进一步，搅拌机为螺旋搅拌机，螺旋搅拌机的搅拌桨叶桨面向上凹陷，搅拌桨叶倾斜角度为水平角3-5°。作为优选这样搅拌桨叶在旋转过程中产生向上的涡轮般的水流趋势，使气泡被水流充分切割形成大量的微纳米级微细气泡，并且气泡分割后自行均匀分散到水体中，更有效避免微纳米气泡凝结形成泡沫。

进一步，锚固杆有四个，悬浮机构包括设置在每个锚固杆上的浮球。作为优选四个锚固杆形成矩形的定位支撑，浮球提供稳定可靠的浮力，使得装置整体在四个锚固杆上浮球的浮力作用下平稳的漂浮在河道水体中，保证产生的气泡能够充分与水体接触，保证水体的高充氧效率。

进一步，相邻锚固杆之间并排设有多个浮球。作为优选这样若干浮球进一步提高装置的浮力，保证装置稳定漂浮在水体中。

进一步，锚固杆之间连接有支撑杆，搅拌机螺栓连接在支撑杆上，支撑杆上悬挂有药剂盒，药剂盒位于螺旋搅拌机搅拌桨叶上方，药剂盒中盛装有微生物菌种药剂。

作为优选通过支撑杆对搅拌机稳定可靠的安装并支撑，支撑杆也对药剂盒进行连接安装，这样可尽量使药剂盒靠近平面陶瓷超滤膜的中部设置，进而使得候选药剂盒中的微生物菌种药剂能够更加均匀的分散在水体中，微生物菌种药剂在水体中进行生化反应，促进水体的净化。

进一步，相邻浮球之间连接有尼龙绳，尼龙绳上连接有挂膜纤维。作为优选在浮球提供装置整体的浮力基础上，利用浮球之间的空间设置挂膜纤维，对产生的微纳米气泡进行包围，微纳米气泡对水体供氧净化同时配合微生物菌种药剂的分散，使得微生物菌种跟随微纳米气泡均匀分散着床在挂膜纤维上，进而进行生化反应对水体的透明度及污染程度有极大的改善提高。

本发明还提供一种河道内水体微纳米气泡高效曝气装置的使用方法，用悬浮机构将装置整体悬浮在河道水体中，用充气泵通过压缩空气管路向平板陶瓷超滤膜中充气，搅拌机搅动水流将从平板陶瓷超滤膜排出的气泡切割产生均匀扩散的微纳米气泡，微纳米气泡在气泡总量中占比25％。

本方案所产生的气泡有25％为微纳米级，微纳米气泡浓度偏小，运行能耗极低，在产生相同气泡量时，其能耗仅仅为现有微纳米气泡发生技术的1/5。对风机的运行压力低，产生的噪音小，同时也增加了运行设备的维护寿命。过滤水中杂质，产生的微纳米气泡不易出现凝结现象，在水表面不会出现大量白色泡沫，影响水体感观效果。

进一步，在搅拌机搅动水流的过程中药剂盒向水体中投放微生物菌种药剂，搅拌机搅动水流将微生物菌种药剂均匀分散到水体中并分散到挂膜纤维上挂膜着床。微生物药剂箱垂直向下投撒药剂，经下方螺旋离心力的作用，微生物菌种药剂均匀的分散到水体中。在浮球的下方设置挂膜纤维，使微生物菌种能在其中挂膜着床，进行生化反应，对水体的透明度及其污染程度有极大的提高。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1中挂膜纤维的连接示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：锚固杆1、平板陶瓷超滤膜2、压缩空气管路3、浮球4、支撑杆5、搅拌机6、挂膜纤维7、药剂盒8、扎带9、尼龙绳10。

实施例1，基本如附图1所示：一种河道内水体微纳米气泡高效曝气装置，包括矩形的底板，底板四个角落上焊接有四个锚固杆1，四个锚固杆1之间的底板上焊接有0.1μm的平板陶瓷超滤膜2。平板陶瓷超滤膜2连接有压缩空气管路3，压缩空气管路3管壁上延长度方向开设插口，插口内粘接密封条，平板陶瓷超滤膜2插入在插口内，密封条使得平板陶瓷超滤膜2与压缩空气管路3之间无缝衔接，压缩空气管路3连接有止回阀，止回阀连接充气泵。平板陶瓷超滤膜2上方设有连接在锚固杆1之间的搅拌机6，锚固杆1之间焊接有两个并排的支撑杆5，搅拌机6为螺栓连接在两个支撑杆5上的螺旋搅拌机，搅拌机6位于四个锚固杆1的环绕中心，搅拌机6的搅拌桨叶桨面向上凹陷，搅拌桨叶倾斜角度为水平角3-5°。搅拌机6与平板陶瓷超滤膜2之间的锚固杆1上连接有悬浮机构。悬浮机构包括穿设在每个锚固杆1上的浮球4以及相邻锚固杆1之间用尼龙绳10并排穿设的多个浮球4。结合图2所示，相邻浮球4之间的尼龙绳10上用扎带9绑扎连接有挂膜纤维7。支撑杆5上悬挂有药剂盒8，药剂盒8位于搅拌机6搅拌桨叶上方，药剂盒8中盛装有微生物菌种药剂。

实施例2，一种河道内水体微纳米气泡高效曝气装置的使用方法，用悬浮机构将装置整体悬浮在河道水体中，用充气泵通过压缩空气管路3向平板陶瓷超滤膜2中充气，平板陶瓷超滤膜2将压缩空气过滤后排出若干气泡，搅拌机6搅动水流将从平板陶瓷超滤膜2排出的气泡切割产生均匀扩散的微纳米气泡，微纳米气泡在气泡总量中占比25％，经过平板陶瓷超滤膜2产生的微纳米气泡不会凝结，跟随水流均匀分散在水体中向上浮起。在搅拌机6搅动水流的过程中药剂盒8向水体中投放微生物菌种药剂，搅拌机6搅动水流将微生物菌种药剂均匀分散到水体中并分散到挂膜纤维7上挂膜着床，微纳米气泡为水体中提供丰富的氧气，微生物菌种在挂膜纤维7上着床后在微纳米气泡提供的富氧水体环境中进行生化反应，对河道水体的透明度及污染程度进行改善提升。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种河道内水体微纳米气泡高效曝气装置，其特征在于：包括底板，底板上连接有多个均匀分布的锚固杆，锚固杆之间的底板上设有平板陶瓷超滤膜，平板陶瓷超滤膜连接有压缩空气管路，平板陶瓷超滤膜上方设有连接在锚固杆之间的搅拌机，搅拌机位于多个锚固杆的环绕中心，搅拌机与平板陶瓷超滤膜之间的锚固杆上连接有悬浮机构。

2.根据权利要求1所述的一种河道内水体微纳米气泡高效曝气装置，其特征在于：所述平板陶瓷超滤膜孔径为0.1μm。

3.根据权利要求2所述的一种河道内水体微纳米气泡高效曝气装置，其特征在于：所述压缩空气管路与平板陶瓷超滤膜无缝衔接，压缩空气管路连接有止回阀，止回阀连接充气泵。

4.根据权利要求3所述的一种河道内水体微纳米气泡高效曝气装置，其特征在于：所述搅拌机为螺旋搅拌机，螺旋搅拌机的搅拌桨叶桨面向上凹陷，搅拌桨叶倾斜角度为水平角3-5°。

5.根据权利要求4所述的一种河道内水体微纳米气泡高效曝气装置，其特征在于：锚固杆有四个，所述悬浮机构包括设置在每个锚固杆上的浮球。

6.根据权利要求5所述的一种河道内水体微纳米气泡高效曝气装置，其特征在于：相邻所述锚固杆之间并排设有多个浮球。

7.根据权利要求6所述的一种河道内水体微纳米气泡高效曝气装置，其特征在于：锚固杆之间连接有支撑杆，所述搅拌机螺栓连接在支撑杆上，支撑杆上悬挂有药剂盒，药剂盒位于螺旋搅拌机搅拌桨叶上方，药剂盒中盛装有微生物菌种药剂。

8.根据权利要求7所述的一种河道内水体微纳米气泡高效曝气装置，其特征在于：相邻浮球之间连接有尼龙绳，尼龙绳上连接有挂膜纤维。

9.一种如权利要求1-8任意所述一种河道内水体微纳米气泡高效曝气装置的使用方法，其特征在于：用悬浮机构将装置整体悬浮在河道水体中，用充气泵通过压缩空气管路向平板陶瓷超滤膜中充气，搅拌机搅动水流将从平板陶瓷超滤膜排出的气泡切割产生均匀扩散的微纳米气泡，微纳米气泡在气泡总量中占比25％。

10.根据权利要求9所述的一种河道内水体微纳米气泡高效曝气装置的使用方法，其特征在于：在搅拌机搅动水流的过程中药剂盒向水体中投放微生物菌种药剂，搅拌机搅动水流将微生物菌种药剂均匀分散到水体中并分散到挂膜纤维上挂膜着床。

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