CN117142668A - 一种用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环境治理技术领域，且公开了一用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备，包括保护壳，所述保护壳内腔中心设置有十字底座，所述底座中心设置有供气管，所述供气管上通过连接件设置有伞状曝气管，所述伞状曝气管端部设置有空心铝球，所述供气管上端与供气组件相连，所述供气组件包括外壳，所述外壳内腔设置有内板，所述内板与外壳之间形成进气槽，所述进气槽内设置有进气挡板，所述进气挡板上下两端设置有卡板，所述内板内壁与活塞贴附，该用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备通过合理的连接件设计和伞状曝气管的摆动，实现了稳定的气体供应和高效的氧气溶解效果，从而改善水体环境并促进水体生态的恢复。

Description

一种用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备

技术领域

本发明涉及环境治理技术领域，具体为一种用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备。

背景技术

氧气作为维持生物生命活动的一个重要的条件，倘若不能保障河道、湖泊、池塘里氧气的充足，水体里的生物就会出现大面积死亡的情况，致使水质进一步的恶化,近年来，由于河道、湖泊污染的越来越严重，人们逐渐从单一的城市污水治理逐渐转到河道湖泊治理等大概念的治理范围上来。河道湖泊的治理方法多种多样，但最有效的还属生化加生态相结合的处理方法。生化处理需要解决的一个最大的问题就是在河道中进行曝气，曝气的原理是将水和空气充分接触以交换气态物质和除去水中挥发性物质，或者使气体从水中逸出，如去除水的臭味或者二氧化钛和硫化氢等有害物质，或者使氧气融入水中，以提高溶解氧浓度，达到除铁、除锰或者促进需氧微生物降解有机物；此外，曝气还有防止河道内悬浮体下沉，加强河道内有机物与微生物及溶解氧接触的目的，从而保证河道内微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中的有机物进行氧化分解，净化河道内的水，提高水质。

传统废水曝气一般有喷泉式曝气，曝气管式曝气等曝气方式，其中喷泉式曝气由于喷洒出的水与空气接触的时间以及喷射的水量有限，影响的范围太小，并且无法对水域较深的河流进行曝气，而采用曝气管进行曝气则需要长时间的对水中冲入氧气，成本较高。

专利号CN114684934B公布了一种超微纳米气泡曝气装置，该超微纳米气泡曝气装置包括筒体和空压机，所述筒体的底部转动连接有T形杆，所述T形杆为空心的，所述T形杆的两端滑动连接有套筒，所述套筒的一端安装有曝气头，所述套筒上安装有当T形杆旋转时使套筒在T形杆上做活塞运动的运动组件；启动空压机使曝气头吹出超微气泡，同时启动驱动装置使T形杆带着曝气头旋转，在运动组件的作用下，筒体在T形杆上做活塞运动，从而增加曝气范围，从而曝气效果高。一般而言，水体中都存在着由于温度、盐度、营养物质等因素引起的密度差异，形成了层流。层流会导致底层水体与上层水体之间的混合不足，使得底层水体缺氧，而通过搅动水体，可以破坏或防止层流的形成，促使底层水体与上层水体的混合，增加氧气在水体中的分布均匀性。但该装置无法实现对水体的搅动，不具备高度调节的功能，从而使得供氧时由于深度不同溶解氧的速率也不同，进而影响曝气效率，无法适应不同深度水域。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备，能够满足不同水域深度的水体曝气，能够实现长时间曝气，解决了传统曝气设备曝气效率不高，实用性单一的问题。

(二)技术方案

为实现上述满足不同水域深度的水体曝气，能够实现长时间曝气的目的，本发明提供如下技术方案：一种用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备，包括保护壳，所述保护壳内腔中心设置有十字底座，所述底座中心设置有供气管，所述供气管上通过连接件设置有伞状曝气管，所述伞状曝气管由多根曝气管通过与连接件相连组成，所述曝气管下端设置有出气孔，所述气管端部设置有空心铝球，所述空心铝球上设置有进水孔，所述供气管上端与供气组件相连，所述供气组件包括外壳，所述外壳内腔设置有内板，所述内板与外壳之间形成进气槽，所述进气槽内设置有进气挡板，所述进气挡板上下两端设置有卡板，所述外壳与进气挡板壁面均设有尺寸相同的进气孔，所述进气孔均匀分布在所述外壳与进气挡板壁面，所述内板内壁与活塞贴附，所述活塞端部与设置在电缸槽内的电缸相连。

设备内部包含着保护壳、十字底座以及供气组件。其中，供气组件内部设置了进气槽和进气挡板，而供气管通过连接件与伞状曝气管相连。当空气进入供气管并通过伞状曝气管的出气孔进入水体时，气体与水体发生接触与交换，从而提高水体内的溶解氧含量。此外，伞状曝气管末端的空心铝球可以更好的改变曝气管道的浮力，进一步提高溶解氧效率。具有高效曝气和湍动增氧的特点，能够有效改善河水的水质，并提升水体中的溶解氧含量。通过优化的供气系统伞状曝气管，气体能够充分分散到水体中，增大气液接触面积，从而提高溶解氧效率。此外，通过进气孔的均匀分布保证气体能够均匀地进入曝气系统，提高曝气的一致性和稳定性，这使得该曝气设备在提高河水内溶解氧含量时效率大大提升。

优选的，所述连接件包括球心托架，所述球心托架通过向外延申出的伞状斜梁与圆柱面一相连，所述伞状斜梁中心交汇点向下凹陷形成球面托起结构，所述圆柱面一上端开口，下端设置有供气管连接孔，下端圆柱面圆周方向设置有供气软管，所述供气软管与伞状曝气管相连，上端面与圆柱面二的下端面相接，所述圆柱面二中心设置有通气空腔，所述通气空腔下端面一侧设置有倒圆角，所述倒圆角向圆柱面二外壁方向扩大形成圆形弧面与圆柱面二外壁面相接，所述圆柱面一与圆柱面二连接后两者之间形成的空腔内设置有球心阀，所述通气空腔内径小于所述球心阀直径。

优选的，所述十字底座上端设置有电机槽，所述电机槽内的电机转轴与所述供气管相连。

优选的，所述供气管连接端部设置有气管芯，所述气管芯与供气管内壁之间形成螺纹槽，螺纹槽底部设置有密封垫，所述气管内壁设置有螺纹。

优选的，所述连接件上的圆柱面一下端面与圆柱面二上端面设置有气管连接芯，所述气管连接芯外壁设置有螺纹。

优选的，所述供气软管与伞状曝气管数量相等。

优选的，所述电缸槽内设置有备用电源。

优选的，所述保护壳壁面分布设置有进水孔。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备，具备以下有益效果：

1、该用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备，通过设置在是十字底座上的供气管与伞状曝气管配合供气组件的使用，使得装置能够不断的将外部空气打入水体内，同时由于供气组件运行时通过电缸推动活塞进行运动，在活塞向下压入空气时，位于供气组件上的进气挡板将外壳壁面的进气孔堵住，使得壳体内部的空气被活塞压入供气管，供气管通过连接件将空气传输至伞状曝气管，由于气体的进入使得伞状曝气管的浮力上升，这时活塞被电缸推至底部后将进气挡板向下推动使得进气挡板上的进气孔与壳体上的进气孔处于同心位置，这样随着活塞被电缸带动向上运动，外部空气由于压强作用通过进气孔进入壳体内部，同时由于活塞向上运动使得连接件内的球心阀被气压推动与圆柱面二下端部的圆弧面贴合将连接件上的进气孔堵住，这使得水流不会过多的进入到空心铝求内，空心铝内进入一部分水流后使得伞状曝气管浮力下降从而向下摆动，通过上述运动方式的循环进行，使得水体外部的空气不断的被带到水体内部，带动伞状曝气管上下摆动搅动水体从而破坏水体内的层流，使得水体不同高度的密度差异减小，不同深度的水体溶氧量趋于同一水平，从而加快了水体内的氧气溶解效率，并且使得更深的水体内溶氧量提高。

2、该用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备，通过配备连接件的供气管可以根据具体需求连接不同数量的伞状曝气管。当需要在较浅的水域中使用时，可以连接较少数量的伞状曝气管，以确保足够的曝气效果。而在较深的水域中，可以通过连接更多数量的伞状曝气管，以增加曝气面积，提高氧气传递效率。在不同深度的水域安装使用该装置还可以避免过度深入的曝气管干扰水体生态系统的底部生物，同时保证曝气的均匀性和覆盖面积。

3、该用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备，通过设置在曝气装置外部的保护壳使得设备在运行过程中不被水体内的生物干扰，同时避免水体内的杂物通过水流缠绕在伞状曝气管上从而堵住伞状曝气管上的出气孔，影响设备的曝气效率，通过设置在保护壳外壁的开孔使得曝气装置周围吸收溶解较多氧气的水体能够及时与更远处的低氧水体进行相互融合，扩大了设备的曝气范围。

附图说明

图1为该用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备除去保护罩后立体结构示意图；

图2为该用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备安装保护罩后立体结构示意图；

图3为该用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备供气组件拆解立体结构示意图；

图4为该用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备供气组件剖视图；

图5为该用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备伞状曝气管立体结构示意图；

图6为该用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备连接件剖视图；

图7为该用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备连接件立体结构示意图；

图8为该用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备进气管连接端部剖视图；

图9为该用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备进气管连接端部立体结构示意图；

图10为该用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备单个伞状曝气管安装立体结构示意图。

图中：1-保护壳、2-十字底座、3-供气管、4-伞状曝气管、5-供气组件、6-电缸槽、7-连接件、8-电机槽、31-气管芯、32-螺纹槽、33-密封垫、41-曝气管、42-空心铝球、51-外壳、52-进气挡板、53-活塞、511-内板、71-球心托架、72-圆柱面一、73-供气管连接孔、74-供气软管、75-倒圆角、76-圆柱面二、77-球阀心、78-气管连接芯、711-伞状斜梁、712-球面托起结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图2，图3，图4，图5，一种用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备，包括保护壳1，所述保护壳1壁面分布设置有进水孔,通过设置在保护壳1外壁的进水孔使得曝气装置周围吸收溶解较多氧气的水体能够及时与更远处的低氧水体进行相互交换融合，扩大了设备的曝气范围。

所述保护壳1内腔中心设置有十字底座2，所述十字底座2上端设置有电机槽8，所述电机槽8内的电机转轴与所述供气管3相连了，通过电机带动供气管3转动使得供气管3上的伞状曝气管4旋转，进一步搅动水体，使得水体的溶氧量增加。

所述底座中心设置有供气管3，所述供气管3上通过连接件7设置有伞状曝气管4，所述伞状曝气管4由多根曝气管4通过与连接件7相连组成，所述曝气管4下端设置有出气孔，所述曝气管4端部设置有空心铝球41，当供气管3连接到曝气装置底座的中心时，通过供气管3供应气体源。气体通过连接件7进入伞状曝气管4内部，然后通过伞状曝气管4底端的出气孔释放到水中。同时，曝气管4的端部设置有空心铝球41，它可以在水中产生较高的浮力辅助伞状曝气管4上下浮动，增强水体的搅动效果。

所述供气管3上端与供气组件5相连，所述供气组件5包括外壳51，所述外壳51内腔设置有内板511，所述内板511与外壳51之间形成进气槽，所述进气槽内设置有进气挡板52，所述进气挡板52上下两端设置有卡板，所述外壳51与进气挡板52壁面均设有尺寸相同的进气孔，所述进气孔均匀分布在所述外壳51与进气挡板52壁面，所述内板511内壁与活塞53贴附，所述活塞53端部与设置在电缸槽6内的电缸相连，通过电缸推动活塞53进行上下运动。当活塞53向下压入空气时，进气挡板52堵住壳体的进气孔，使空气被活塞53压入供气管3。同时，伞状曝气管4的浮力上升，同时通过气孔向外释放空气，当活塞53被电缸推至底部后，进气挡板52被向下推动，使进气挡板52上的进气孔与壳体的进气孔处于同心位置，随着活塞53向上运动，外部空气通过进气孔进入壳体内部。与此同时，球阀心77被气压推动与圆柱面二76下端部的圆弧面贴合，堵住连接件7上的进气孔，通过供气组件5驱动活塞53的上下运动，来实现气体的进入和排放。进气挡板52和球阀心77的位置调整控制了气体进入壳体和连接件7的时机。伞状曝气管4上下摆动搅动水体，使不同深度的水体溶氧量趋于一致。

所述连接件7上的圆柱面一72下端面与圆柱面二76上端面设置有气管连接芯78，所述气管连接芯78外壁设置有螺纹。这样设计使得连接处密封性大大增加，同时避免了水流通过连接缝进入供气管3道影响设备运行，所述供气软管74与伞状曝气管4数量相等。所述电缸槽6内设置有备用电源，电缸上的电机与太阳能板相连，在日照条件较好的地区能够实现自主曝气，无需外加电源，同时多余的电源能够储存起来进行备用。

请参阅图6，图7，所述连接件7包括球心托架71，所述球心托架71通过向外延申出的伞状斜梁711与圆柱面一72相连，所述伞状斜梁711中心交汇点向下凹陷形成球面托起结构712，这样使得连接件7通过供气管3进气时球阀心77能够在下落后落入中心位置，不影响气体的进入，所述圆柱面一72上端开口，下端设置有供气管连接孔73，下端圆柱面圆周方向设置有供气软管74，所述供气软管74与伞状曝气管4相连，伞状曝气管4由于浮力不断变换，通过供气软管74连接处实现上下摆动，上端面与圆柱面二76的下端面相接，所述圆柱面二76中心设置有通气空腔，所述通气空腔下端面一侧设置有倒圆角75，所述倒圆角75向圆柱面二76外壁方向扩大形成圆形弧面与圆柱面二76外壁面相接，所述圆柱面一72与圆柱面二76连接后两者之间形成的空腔内设置有球阀心77，所述通气空腔内径小于所述球阀心77直径。球心托架71它通过伞状斜梁711与圆柱面相连。连接件7的球心托架71具有向下凹陷的球面结构，使得球阀心77在供气管3进气时能够落入中心位置，不影响气体的进入。

伞状曝气管4通过浮力的变换实现上下摆动，由软管连接处进行连接。伞状曝气管4的上端面与圆柱面二76的下端面相接。圆柱面二76的中心设置有通气空腔，通气空腔的下端面一侧具有倒圆角75，该倒圆角75向圆柱面二76的外壁方向扩大，形成与圆柱面二76外壁面相接的圆形弧面。

供气管3内的气体通过连接件7进入圆柱面一72，在通气空腔中通过球阀心77进入圆柱面二76，气体进入圆柱面二76后，通过伞状曝气管4的出气孔进入水体。伞状曝气管4的浮力变换使其上下摆动，搅动水体，增强氧气的溶解效果。连接件7的球心托架71和球面结构，以及倒圆角75和圆形弧面的设计，使得气体在进入和排放时能够顺畅运行，不影响供气效果。连接件7和伞状曝气管4之间通过软管连接，能够实现上下摆动，保持良好的稳定性。通过球阀心77和通气空腔的设计，实现气体的进出和混合，提高交换的效率。

请参阅图8，图9，所述供气管3连接端部设置有气管芯31，所述气管芯31与供气管3内壁之间形成螺纹槽32，螺纹槽32底部设置有密封垫33，所述气管内壁设置有螺纹。该供气管3连接端部的螺纹设计和密封垫33的使用，使得气管连接更加牢固与可靠，确保气体的正常供应，提高了系统的可靠性和使用便捷性。

所述供气管3连接端部设置有气管芯31、该连接端部内部被气管芯31所占据，与供气管3内壁之间形成螺纹槽32。在螺纹槽32的底部，设置有密封垫33，而气管内壁则设置有螺纹与连接件7端部进行连接，这样使得气管连接的牢固性和可靠性得到显著的提升。由于螺纹槽32与供气管3内壁的结合，连接变得更加稳固，松动和脱落现象得到有效遏制。这就保证了气体的正常供应，防止因连接的不可靠造成的供气中断，从而提高了整个系统的可靠性。密封垫33的应用进一步加强了连接的可靠性和气密性。密封垫33位于螺纹槽32底部，它填补了槽中的空隙，形成了一道有力的密封屏障。有效防止了气体的泄漏和外界杂质的侵入，保持了连接的良好密封性。因此，设备运行时减少了气体损耗以及水流渗透的风险，从而提高了使用的便捷性和经济性。供气管3连接端部的螺纹设计和密封垫33的使用在保证连接牢固与可靠的同时，确保了气体的正常供应，并提高了系统的可靠性和使用便捷性。极大地简化了连接过程，为用户提供了更加稳定和高效的气体供应。

请参阅图10，该设备由于供气管3与连接件7的相应结构，使得设备能够通过改变安装的伞状曝气管4数量从而实现不同深度水域的水体曝气供氧。

这种需要说明的是，在本文中，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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备，包括保护壳(1)，所述保护壳(1)设置有内腔，所述保护壳(1)内腔中心设置有十字底座(2)，其特征在于：所述底座中心设置有供气管(3)，所述供气管(3)上通过连接件(7)设置有伞状曝气管(4)，所述伞状曝气管(4)由多根曝气管(41)通过与连接件(7)相连组成，所述曝气管(41)下端均匀分布排列设置有细小的出气孔，所述曝气管(41)端部设置有空心铝球(42),所述空心铝球(42)上设置有进水孔；

所述供气管(3)上端与供气组件(5)相连，所述供气组件(5)包括外壳(51)，所述外壳(51)内腔设置有内板(511)，所述内板(511)与外壳(51)之间形成进气槽，所述进气槽内设置有进气挡板(52)，所述进气挡板(52)上下两端设置有卡板，所述外壳(51)与进气挡板(52)壁面均设有尺寸相同的进气孔，所述进均匀分布在所述外壳(51)与进气挡板(52)壁面，所述内板(511)内壁与活塞(53)贴附；

所述活塞(53)端部与设置在电缸槽(6)内的电缸相连。

2.根据权利要求1所述的一种用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备，其特征在于：所述连接件(7)包括球心托架(71)，所述球心托架(71)通过向外延申出的伞状斜梁(711)与圆柱面一(72)相连，所述伞状斜梁(711)中心交汇点向下凹陷形成球面托起结构(712)，所述圆柱面一(72)上端开口，下端设置有供气管连接孔(73)，下端圆柱面在圆周方向设置有供气软管(74)，所述供气软管(74)与伞状曝气管(4)相连，上端面与圆柱面二(76)的下端面相接；

所述圆柱面二(76)中心设置有通气空腔，所述通气空腔下端面一侧设置有倒圆角(75)，所述倒圆角(75)向圆柱面二(76)外壁方向扩大形成圆形弧面与圆柱面二(76)外壁面相接，所述圆柱面一(72)与圆柱面二(76)连接后两者之间形成的空腔内设置有球心阀(77)，所述通气空腔内径小于所述球心阀(77)直径。

3.根据权利要求1所述的一种用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备，其特征在于：所述十字底座(2)上端设置有电机槽(8)，所述电机槽(8)内的电机转轴与所述供气管(3)相连。

4.根据权利要求1所述的一种用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备，其特征在于：所述供气管(3)连接端部设置有气管芯(31)，所述气管芯(31)与供气管(3)内壁之间形成螺纹槽(32)，螺纹槽(32)底部设置有密封垫(33)，所述气管内壁设置有螺纹。

5.根据权利要求1所述的一种用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备，其特征在于：所述连接件(7)上的圆柱面一(72)下端面与圆柱面二(76)上端面设置有气管连接芯(78)，所述气管连接芯(78)外壁设置有螺纹。

6.根据权利要求2所述的一种用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备，其特征在于：所述供气软管(74)与伞状曝气管(4)数量相等。

7.根据权利要求1所述的一种用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备，其特征在于：所述电缸槽(6)内设置有备用电源。

8.根据权利要求1所述的一种用于提高河水内溶解氧含量的曝气设备，其特征在于：所述保护壳(1)壁面分布设置有进水孔。