CN114988593A - 一种将表层水输至深层增氧的装置 - Google Patents

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刘家文
余仲勋
宫鹤群
谢光娜
曹丽
李二双
谢朝晖
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Abstract

本发明涉及一种将表层水输至深层增氧的装置，其特征在于包括其进口和出口低于水面，且出口远离进口的曝气盘，与曝气盘出口相接的输送泵，与输送泵出口相接的输送管，该输送管出口设于深层水中。通过输送泵将曝气盘表面的富氧水经输送管送至深层水中，从而提高深层水中的溶解氧含量，有效改善水体，不仅提高了增氧效率，而且仅通过液相之间的输送就能增加溶解氧含量，大大降低能源消耗，具有结构简单、工作稳定、能耗小等优点，可广泛应用于各种水体中进行增氧。

Description

一种将表层水输至深层增氧的装置
技术领域
本发明涉及一种增氧装置，特别是一种将表层水输至深层增氧的装置，属于水体增氧技术领域。
背景技术
自然水体、污水处理或水产养殖等水环境，为确保水体具有一定的溶解氧含量，需要向水体中增加溶解氧含量，是对水体修复、污水处理和水产养殖的关键，也是投资和运行费用的重要组成部分。现有技术的曝气增氧主要有鼓风曝气和表面曝气，其中：鼓风曝气是将空气输送至水体中来增加水体溶解氧的，由于氧气在空气中的占比仅为21%，且参与曝气的氧实际转移到水体中不到鼓风量的8%，大量的未吸收的气体被释放到空气中，致使水体中的溶解氧含量远达不到预期；而表面曝气是将表层水输送至空中，或将空气输送至表层水中，增氧只针对含氧量较高的表层水，而含氧量较低的深层水则增氧效果较差。另外，鼓风曝气将密度远低于水的空气输送至深水区域时，需要消耗更多的能量。因此有必要对现有技术加以改进。
发明内容
为解决现有水体增氧采用的鼓风曝气和表面曝气，存在的增氧效果差，以及能量消耗大等问题，本发明提供一种将表层水输至深层增氧的装置。
本发明通过下列技术方案完成：一种将表层水输至深层增氧的装置，其特征在于包括其进口和出口低于水面，且出口远离进口的曝气盘，与曝气盘出口相接的输送泵，与输送泵出口相接的输送管，该输送管出口设于深层水中，以便通过输送泵将曝气盘表面的富氧水经输送管送至深层水中，从而提高深层水的溶解氧含量，改善水体。
所述曝气盘设为边缘高、中心低的盘体，进口设于盘体边缘，出口设于盘体中心处，以便收集表层富氧水至曝气盘上，进而通过输送管及输送泵送至深层水中。
所述曝气盘表面设有若干导流条，且若干导流条沿盘面设置为螺旋状，且两两导流条中的一条自中心至边缘设为满条，另一条自盘面中部至边缘设为半条，满条和半条交错在整个盘面上，以便通过导流条使表层水均匀分布在盘面上，并通过螺旋状导流条将表层水引导至中心处、再流入输送管中送至深层水中增加溶解氧含量，改善水体。
所述输送泵与供电机构相连接，供电机构为畜电池，或者为与电网或风能发电装置或太阳能发电装置相连的电缆。
所述输送管通过固定架或者固定绳固定于深层水中。
所述曝气盘整体密度低于水的密度，浮于表层水上，输送管通过自重设置于深层水。
所述曝气盘通过固定架或者固定绳固定于表层水上。
所述输送泵设为大流量小扬程的常规水泵，以便提高输送效率，降低能耗。
本发明具有下列优点及效果：采用上述方案，可方便地通过输送泵将曝气盘表面的富氧水经输送管送至深层水中，从而提高深层水中的溶解氧含量，有效改善水体，不仅提高了增氧效率，而且仅通过液相之间的输送就能增加溶解氧含量，大大降低能源消耗，具有结构简单、工作稳定、能耗小等优点，可广泛应用于各种水体中进行增氧。实为一理想的盘式曝气器。
附图说明
图1为本发明之结构图；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明另一结构图；
图4为图3的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
本发明提供的将表层水输至深层增氧的装置包括：包括其进口和出口5低于水面，且出口5远离进口的曝气盘1，与曝气盘1出口5相接的输送泵4，与输送泵4出口相接的输送管6，该输送管6出口设于深层水中；
所述曝气盘1设为边缘高、中心低的盘体，进口设于盘体1边缘，出口5设于盘体1中心处，以便收集表层水至曝气盘1上，进而通过输送管6及输送泵4送至深层水中；
所述曝气盘1表面设有若干导流条2，且若干导流条2沿盘面设置为螺旋状，且两两导流条中的一条自中心至边缘设为满条，另一条自盘面中部至边缘设为半条，满条和半条交错在整个盘面上，如图2、图4，以便通过若干导流条2使表层水均匀分布在盘面上，并通过螺旋状导流条将表层水引导至中心处、再流入输送管6中送至深层水中增加溶解氧含量，改善水体；
所述输送泵4与供电机构相连接，供电机构为与电网或风能发电装置或太阳能发电装置相连的电缆3；
所述输送管6通过固定绳7固定于深层水中的挂钩8上，所述曝气盘1整体密度低于水的密度，浮于表层水上，如图1；
所述曝气盘1通过固定架9浮于表层水上，固定架9上设有与输送泵4相连的畜电池10（供电机构），如图3；
所述输送泵4设为大流量小扬程的常规水泵，以便提高输送效率，降低能耗。
工作时，通过输送泵4将曝气盘1表面的富氧水经输送管6送至深层水中，从而提高深层水的溶解氧含量，改善水体。
充氧效率是描述曝气设备充氧效率的主要指标，根据相关资料表面曝气的充氧效率约1~3kg/(kW·h)，鼓风曝气的充氧效率约1~6kg/(kW·h)。
本施例所述的一种将表层水输至深层的增氧装置，唯一的动力装置为输送泵，输送泵主要克服管道的阻力水头和输送过程中产生的动水头，这两项水头较低可控制在0.2m之内，另外输送泵的机械效率取50%，表层水中溶解氧含量取饱和溶解氧的50%（约5mg/L），则本发明所述的将表层水输至深层的增氧装置的充氧效率如下
Figure DEST_PATH_IMAGE001
由以上计算可以看出本实施例所述的一种将表层水输至深层的增氧装置的曝气效率优于现有的表面曝气装置，对比鼓风曝气也达到了较高的充氧效率。上式计算过程中参数取值较为保守，在实际运用过程中，需要克服的水头、输送泵的基机械效率和表层水溶解氧含量均可以进一步优化，达到更高的充氧效率。

Claims (7)

1.一种将表层水输至深层增氧的装置，其特征在于包括其进口和出口低于水面，且出口远离进口的曝气盘，与曝气盘出口相接的输送泵，与输送泵出口相接的输送管，该输送管出口设于深层水中。
2.根据权利要求1所述的将表层水输至深层增氧的装置，其特征在于所述曝气盘设为边缘高、中心低的盘体，进口设于盘体边缘，出口设于盘体中心处。
3.根据权利要求1所述的将表层水输至深层增氧的装置，其特征在于所述曝气盘表面设有若干导流条，且若干导流条沿盘面设置为螺旋状，两两导流条中的一条自中心至边缘设为满条，另一条自盘面中部至边缘设为半条，满条和半条交错在整个盘面上。
4.根据权利要求1所述的将表层水输至深层增氧的装置，其特征在于所述输送泵与供电机构相连接，供电机构为畜电池，或者为与电网或风能发电装置或太阳能发电装置相连的电缆。
5.根据权利要求1所述的将表层水输至深层增氧的装置，其特征在于所述输送管通过固定架或者固定绳固定于深层水中。
6.根据权利要求1所述的将表层水输至深层增氧的装置，其特征在于所述曝气盘整体密度低于水的密度，浮于表层水上，输送管通过自重设置于深层水。
7.根据权利要求1所述的将表层水输至深层增氧的装置，其特征在于所述曝气盘通过固定架或者固定绳固定于表层水上。
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