CN209456171U - 一种感潮河道的曝气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种感潮河道的曝气装置，曝气单元，所述曝气单元包括一潜水泵，吸气管和气水排管；所述吸气管的进气端露出于水面，所述吸气管的出气端与所述潜水泵的输入端连通，且所述潜水泵的输出端与所述气水排管连通；漂浮单元，所述漂浮单元套设于所述吸气管的外侧，且位于所述潜水泵上方；悬浮单元，所述漂浮单元包括一套设在所述气水排管外侧的镂空挡流罩，所述镂空挡流罩的上方至少连接一个悬浮袋，且所述镂空挡流罩的下方至少连接一个锚固件。本实用新型通过曝气单元、漂浮单元以及悬浮单元，能够在水体随潮汐变化的感潮河道中，确保曝气装置气的水排口与底泥始终保持一定距离，还能方便安装，更优的是有效地提高污染物去除效率。

Description

一种感潮河道的曝气装置

技术领域

本实用新型涉及感潮河道水体环境修复技术领域，尤其是一种感潮河道的曝气装置。

背景技术

长江三角洲及珠江三角洲城市河道多属于感潮河道，具体表现为枯水期基流量小，河流每天随潮汐涨落。随着城市人口的增多、经济的发展，各种污、废水大量排入河网，导致水环境质量日益恶化。但感潮河道因水动力不足、水体来回波动，使其较普通城市河道污染状况更为严重。

曝气修复技术作为城市河道治理的一项成熟技术，具有投资费用少、运行维护便利、效果明显及不易产生二次污染等优点。在曝气修复过程中，曝气深度是影响曝气效果的重要因素，因此，曝气过程中必须保持曝气出气口的位置稳定，否则会降低污染物去除效率，更严重的会导致底泥再悬浮，从而加重河道的污染。

发明内容

本实用新型的目的是为解决以上问题提供一种感潮河道的曝气装置，能够在水体随潮汐变化的感潮河道中，确保曝气装置气的水排口与底泥始终保持一定距离，还能方便安装，更优的是有效地提高污染物去除效率。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种感潮河道的曝气装置，包括:

曝气单元，所述曝气单元包括一潜水泵，吸气管和气水排管；所述吸气管的进气端露出于水面，所述吸气管的出气端与所述潜水泵的输入端连通，且所述潜水泵的输出端与所述气水排管连通；

漂浮单元，所述漂浮单元套设于所述吸气管的外侧，且位于所述潜水泵上方；

悬浮单元，所述漂浮单元包括一套设在所述气水排管外侧的镂空挡流罩，所述镂空挡流罩的上方至少连接一个悬浮袋，且所述镂空挡流罩的下方至少连接一个锚固件。

本技术方案中，通过露出于水面以上的吸气管的进气端进行吸气，并通过潜水泵将吸入的气体由气水排管泵入水体中，满足增加水体中的溶解氧含量，从而达到曝气修复水体的作用。同时通过镂空挡流罩上设置的悬浮袋的上浮力，以及镂空挡流罩下设置的锚固件的拉力作用下，保持气水排管的曝气位置始终不变，从而有效地提高污染物去除效率。

优选地，所述吸气管的进气端的长度在10-30cm之间，且所述吸气管的进气端的侧壁上设有若干个吸气孔。

本技术方案中，将吸气管的进气端的长度设置在一定范围之间，同时在吸气管的进气端的侧壁上设有若干个吸气孔，有效地增加吸气管的进气端与空气的接触面积，从而通过若干个吸气孔吸入更多的空气，加快修复效率。

优选地，所述气水排管与所述潜水泵的输出端之间通过一可伸缩软管进行连接。

本技术方案中，通过设置的伸缩软管的形变从而改变潜水泵的输出端与气水排管之间的距离，从而满足对不同深度的河道进行曝气修复。

优选地，所述气水排管包括一主管道，以及若干个支管道；

所述主管道的一端与所述潜水泵的输出端进行连接，所述主管道的另一端均与若干个所述支管道的一端连接，使其若干个所述支管道从中心向下并向四周成散发状。

本技术方案中，将气水排管设置成由一主管道，以及若干个支管道连接构成。目的是通过一主管道将吸气管中吸入的气体从中心向下并向四周成散发状的支管道中排出，从而提高修复效率，保证修复区域的均匀性。

优选地，所述主管道与所述潜水泵的输出端进行连接的一端自所述镂空挡流罩内向外延伸。

本技术方案中，将主管道与潜水泵的输出端进行连接的一端自镂空挡流罩内向外延伸，这样可以通过延伸段实现与潜水泵的连接，同时又能实现与挡流罩内的支管道进行连接。从而保证连接的基础上利用镂空挡流罩保证气水排管的稳定性。

优选地，每个所述支管道的侧壁上设有若干个气水排孔。

本技术方案中，在每个支管道的侧壁上设有若干个气水排孔，有效地增加支管道的分布范围，同时通过若干个气水排孔加快排气速度，从而提高排气效率。

优选地，所述漂浮单元为一中心凸起的中空圆饼结构；

和/或；

所述漂浮单元采用塑料或合金材料中的一种制成。

本技术方案中，将漂浮单元为一中心凸起的中空圆饼结构，目的是利用浮力将整个曝气装置稳定与水体中。

优选地，所述潜水泵的外侧还套设一保护套。

本技术方案中，通过在潜水泵的外侧还套设一保护套，不仅实现对潜水泵的保护。

优选地，还包括一控制单元，所述控制单元包括一距离感应器和一控制柜；

所述控制柜内设有PLC控制系统，所述PLC控制系统通过电缆与所述潜水泵进行通电连接；

所述距离感应器设置在所述镂空挡流罩底面上，用于检测所述镂空挡流罩与河道底部之间的距离。

优选地，所述PLC控制系统分别与所述距离感应器和所述悬浮袋通讯连接；

当所述距离感应器采集的距离大于预设距离时，将信号传输至所述PLC控制系统，并控制悬浮袋进行放气；当所述距离感应器采集的距离小于预设距离时，将信号传输至所述PLC控制系统，并控制悬浮袋进行充气。

本技术方案中，通过设置的控制单元实现对镂空挡流罩与河道底部之间的距离进行监测，通过监测数据控制悬浮袋，从而限定气水排管的位置，避免距离过大或过小造成的曝气修复不完全，影响处理效率。更优的是实现自动化控制，无需人员进行手工调整。

综上所述，本实用新型提供的一种感潮河道的曝气装置的具有以下几个特点：

1、本实用新型中，通过露出于水面以上的吸气管的进气端进行吸气，并通过潜水泵将吸入的气体由气水排管泵入水体中，满足增加水体中的溶解氧含量，从而达到曝气修复水体的作用。同时通过镂空挡流罩上设置的悬浮袋的上浮力，以及镂空挡流罩下设置的锚固件的拉力作用下，保持气水排管的曝气位置始终不变，从而有效地提高污染物去除效率。

2、本实用新型中，通过对吸气管的进气端的长度设置，同时在吸气管的进气端的侧壁上设有若干个吸气孔，有效地增加吸气管的进气端与空气的接触面积，从而通过若干个吸气孔吸入更多的空气，加快修复效率。

3、本实用新型中，将气水排管设置成由一主管道，以及若干个支管道连接构成。目的是通过一主管道将吸气管中吸入的气体从中心向下并向四周成散发状的支管道中排出，从而提高修复效率，保证修复区域的均匀性。

4、本实用新型中，在每个支管道的侧壁上设有若干个气水排孔，有效地增加支管道的分布范围，同时通过若干个气水排孔加快排气速度，从而提高排气效率。

5、本实用新型中，通过设置的控制单元实现对镂空挡流罩与河道底部之间的距离进行监测，通过监测数据控制悬浮袋，从而限定气水排管的位置，避免距离过大或过小造成的曝气修复不完全，影响处理效率。更优的是实现自动化控制，无需人员进行手工调整。

6、本实用新型结构简单，使用方便，且有效地提高污染物去除效率，实用性大。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种感潮河道的曝气装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1为本实用新型一种感潮河道的曝气装置的结构示意图。

附图标号说明：

潜水泵1；保护套11；

吸气管2；吸气孔21；

气水排管3；伸缩软管31；主管道32；支管道33；气水排孔331；

漂浮单元4；

镂空挡流罩5；

悬浮袋6；

锚固件7；

距离感应器8；

控制柜9。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

在本实用新型中，参看图1所示，提供一种感潮河道的曝气装置，具体包括曝气单元，曝气单元包括一潜水泵1，吸气管2和气水排管3；吸气管2的进气端露出于水面，吸气管2的出气端与潜水泵1的输入端连通，且潜水泵1的输出端与气水排管3连通；漂浮单元4，漂浮单元4套设于吸气管2的外侧，且位于潜水泵1上方；悬浮单元，漂浮单元4包括一套设在所述气水排管3外侧的镂空挡流罩5，镂空挡流罩5的上方至少连接一个悬浮袋6，且镂空挡流罩5的下方至少连接一个锚固件7。这样通过露出于水面以上的吸气管2的进气端实现吸气，并通过潜水泵1将吸入的气体由气水排管3泵入水体中，满足增加水体中的溶解氧含量，从而达到曝气修复水体的作用。同时通过镂空挡流罩5上设置的悬浮袋6的上浮力，以及镂空挡流罩5下设置的锚固件7的拉力作用下，保持气水排管3的曝气位置始终不变，从而有效地提高污染物去除效率。在实际使用时，悬浮袋6的数量可根据镂空挡流罩5大小设置，可以在镂空挡流罩5的上方四周均等分布，保证镂空挡流罩5平稳地在水中即可，同样的锚固件7的数量设置方式同悬浮袋6。

其中，应说明的是镂空挡流罩5，之所以要设置成镂空主要是还需保证进入气体的流出，同时还能实现对气水排管3位置的限定保证曝气处理时的稳定性。而锚固件7为锚石或其余具有一定重力或能与河底进行固定的装置，仅需实现对镂空挡流罩5有一个拉力作用即可。

在实施例一中，优选地将设置的吸气管2的进气端长度在10-30cm之间，提高与空气的接触面积，增加吸入空气的量，同时在吸气管2的进气端的侧壁上设有若干个吸气孔21，进一步提高修复效率。当然在实际设置时，吸气管2的孔径可以设置成渐变或相同均可，如是渐变状可从与空气接触的一端向水体内的一端逐渐变小。仅需保证大量的空气能够进入即可。

在实施例二中，在上述实施例的基础上做改进，且改进之处在于，气水排管3与潜水泵1的输出端之间通过一可伸缩软管31进行连接，且伸缩软管31由塑料或合金材料制成，这样通过材料的特性即可确保气水排管3及镂空挡流罩5的上下移动，又可以延长伸缩软管31的使用寿命。当然在其他实施例中伸缩软管31也可采用两个相互套接在一起的两个管子均可，仅需实现伸缩即可。

在本实施例三中，在上述实施例的基础上做改进，切改进之处在于：为加快排气的速度，具体的气水排管3包括一主管道32，以及若干个支管道33；且主管道32的一端与潜水泵1的输出端进行连接，而主管道32的另一端均与若干个支管道33的一端连接，使其若干个支管道33从中心向下并向四周成散发状，即两支管道33与主管道32之间形成一倒Y型结构。这样通过一主管道32将吸气管2中吸入的气体从中心向下并向四周成散发状的支管道33中排出，从而提高修复效率，保证修复区域的均匀性。当然也可将气水排管3直接设置成渐扩状，即从靠近潜水泵1的一侧向另一逐渐扩大均可。

应说明的是，实际安装时，将主管道32与潜水泵1的输出端进行连接的一端自镂空挡流罩5内向外延伸。这样可以通过延伸段实现与潜水泵1的连接，同时又能实现与挡流罩内的支管道33进行连接。从而保证连接的基础上利用镂空挡流罩5保证气水排管3的稳定性。同时在每个支管道33的侧壁上设有若干个气水排孔331。通过若干个气水排孔331加快排气速度，从而进一步的提高排气效率。

在上述几个实施例中，再次参看图1所示，其中，设置的漂浮单元4为一中心凸起的中空圆饼结构，该设计主要是利用浮力将整个曝气装置进一步的稳定与水体中。而漂浮单元4可以采用塑料或合金材料中的一种制成，这样不仅结构简洁，便于实现。更优的在漂浮单元4由高强度的塑料或合金材料制成的情况下，确保漂浮功能实现，同时使用寿命也相对较长。

在上述几个实施例中，在设置潜水泵1的外侧还套设一保护套11，实现对潜水泵1的保护，避免发生漏电现象造成安全隐患，同时将保护套11采用乙烯制成，这样不仅可以减轻装置重量，避免重量过大影响曝气修复效果。

在上述几个实施例中，还包括一控制单元，控制单元包括一距离感应器8和一控制柜9；且在控制柜9内设有PLC控制系统，用于与距离感应器8、潜水泵1等实现自动化控制，PLC控制系统通过电缆与潜水泵1进行通电连接；而距离感应器8设置在镂空挡流罩5底面上，主要用于检测所述镂空挡流罩5与河道底部之间的距离。实际使用时，将PLC控制系统分别与距离感应器8和悬浮袋6通讯连接；当距离感应器8采集的距离大于预设距离时，将信号传输至PLC控制系统，并控制悬浮袋6进行放气；当距离感应器8采集的距离小于预设距离时，将信号传输至PLC控制系统，并控制悬浮袋6进行充气，实现远程操作。通过设置的控制单元实现对镂空挡流罩5与河道底部之间的距离进行监测，通过监测数据控制悬浮袋6，从而限定气水排管3的位置，避免距离过大或过小造成的曝气修复不完全，影响处理效率。更优的是实现自动化控制，无需人员进行手工调整。

上述的感潮河道曝气装置使用方式主要包括如下步骤：

步骤一：将曝气装置放置于待修复的感潮河道中，使曝气装置处于悬浮状态，吸气管2的进气端位于河道水体液面以上，而锚固件7稳固与河道的底泥中；

步骤二：距离感应器8采集镂空挡流罩5与河道底泥之间的距离；

步骤三：当距离感应器8采集的距离大于预设距离时，将信号传输至PLC控制系统，并控制悬浮袋6进行放气；当距离感应器8采集的距离小于预设距离时，将信号传输至PLC控制系统，并控制悬浮袋6进行充气

在上述步骤三中，维持实时调控的曝气，始终保证曝气装置的气水排管3与底泥保持预设距离。其中，预设的距离，可事先通过实验确定最佳的曝气距离。

示例性的，如修复治理的河道位于上海市普陀区某中度富营养化河道，该区域水深1.8-2.5m，底泥厚度15-20cm，当时气温21-25℃。

首先，通过预实验确定水体底泥与曝气装置气水排管3距离为50cm，按照装置图放置好曝气装置，且气水排管3上每一侧面气水排孔331为8个。

随后进行电缆的布设和控制柜9的安装，电缆安装漏电保护器。接着将安装完整的曝气装置安置至河道中，调整吸气管2高出液面25cm。

最后调试距离传感器及PLC控制系统，确认无误后，进行装置运行。当底泥与气水排管3距离大于50cm时，PLC控制系统会控制悬浮袋6放气，当底泥与气水排管3距离小于50cm时，PLC系统会控制悬浮袋6充气，通过及时的调整，有效地使得在水体深度变化的感潮河道中始终保持50cm的距离，从而有效地提高污染物去除效率。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种感潮河道的曝气装置，其特征在于，包括:

曝气单元，所述曝气单元包括一潜水泵，吸气管和气水排管；所述吸气管的进气端露出于水面，所述吸气管的出气端与所述潜水泵的输入端连通，且所述潜水泵的输出端与所述气水排管连通；

漂浮单元，所述漂浮单元套设于所述吸气管的外侧，且位于所述潜水泵上方；

悬浮单元，所述漂浮单元包括一套设在所述气水排管外侧的镂空挡流罩，所述镂空挡流罩的上方至少连接一个悬浮袋，且所述镂空挡流罩的下方至少连接一个锚固件。

2.根据权利要求1所述的感潮河道的曝气装置，其特征在于:

所述吸气管的进气端的长度在10-30cm之间，且所述吸气管的进气端的侧壁上设有若干个吸气孔。

3.根据权利要求1所述的感潮河道的曝气装置，其特征在于:

所述气水排管与所述潜水泵的输出端之间通过一可伸缩软管进行连接。

4.根据权利要求1所述的感潮河道的曝气装置，其特征在于:

所述气水排管包括一主管道，以及若干个支管道；

所述主管道的一端与所述潜水泵的输出端进行连接，所述主管道的另一端均与若干个所述支管道的一端连接，使其若干个所述支管道从中心向下并向四周成散发状。

5.根据权利要求4所述的感潮河道的曝气装置，其特征在于:

所述主管道与所述潜水泵的输出端进行连接的一端自所述镂空挡流罩内向外延伸。

6.根据权利要求4所述的感潮河道的曝气装置，其特征在于:

每个所述支管道的侧壁上设有若干个气水排孔。

7.根据权利要求1-6任一项所述的感潮河道的曝气装置，其特征在于:

所述漂浮单元为一中心凸起的中空圆饼结构；

和/或；

所述漂浮单元采用塑料或合金材料中的一种制成。

8.根据权利要求1-6任一项所述的感潮河道的曝气装置，其特征在于:

所述潜水泵的外侧还套设一保护套。

9.根据权利要求1-6任一项所述的感潮河道的曝气装置，其特征在于:

还包括一控制单元，所述控制单元包括一距离感应器和一控制柜；

所述控制柜内设有PLC控制系统，所述PLC控制系统通过电缆与所述潜水泵进行通电连接；

所述距离感应器设置在所述镂空挡流罩底面上，用于检测所述镂空挡流罩与河道底部之间的距离。

10.根据权利要求9所述的感潮河道的曝气装置，其特征在于:

所述PLC控制系统分别与所述距离感应器和所述悬浮袋通讯连接；

当所述距离感应器采集的距离大于预设距离时，将信号传输至所述PLC控制系统，并控制悬浮袋进行放气；当所述距离感应器采集的距离小于预设距离时，将信号传输至所述PLC控制系统，并控制悬浮袋进行充气。