CN212799722U - 黑臭水体的治理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种黑臭水体的治理装置，该治理装置是在黑臭水体的底部设置微气泡射流器，所述微气泡射流器包括一端为进水口、一端为微气泡水输出端的管体，所述管体内周壁上设有至少一组导水块，每组的导水块包括在同一个截面内沿圆周均布的至少两个凸块，每个凸块上均设有以使通过该凸块的水流由直线行进变成螺旋行进的导水面，在管体上设有过气孔，所述过气孔与空气连通，所述管体的进水口一端连接水泵的出水端；该黑臭水体的治理装置的优点：1.作为水体溶氧的调节设备,通过微气泡和富氧水的形式往水体内尤其底部缺氧层供富氧水。2.介质的污水和空气混合高压高速通过喷嘴时，污水中的微小悬浮物会被微气泡吸附絮凝而分离。

Description

黑臭水体的治理装置

技术领域：

本实用新型涉及一种黑臭水体的治理装置。

背景技术：

目前在黑臭水体的治理中，会使用到射流器，射流器诸多采用的是文丘里的原理，使用该原理制得的射流器仅仅起到增加水体的循环作用，并没有增加多少水体中的含氧量，从而水处理的效果不佳；而目前使用的微气泡发生装置虽然可以增加微气泡和增加含氧量，但其效率很低，设备体积较大。

发明内容：

鉴于现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种黑臭水体的治理装置，该黑臭水体的治理装置结构简单、设计合理，有利于产生大量微纳米气泡的同时增加其动能。

本实用新型黑臭水体的治理装置，其特征在于：在黑臭水体的底部设置微气泡射流器，所述微气泡射流器包括一端为进水口、一端为微气泡水输出端的管体，所述管体内周壁上设有至少一组导水块，每组的导水块包括在同一个截面内沿圆周均布的至少两个凸块，每个凸块上均设有以使通过该凸块的水流由直线行进变成螺旋行进的导水面，在管体上设有过气孔，所述过气孔与空气连通，所述管体的进水口一端连接水泵的出水端。

进一步的，上述导水面为斜面，其与管体轴线形成5-85度的夹角，相邻凸块上的斜面与管体轴线形成不同或相同的夹角。

进一步的，同一个截面内沿圆周均布有二至五个凸块，所述截面为垂直于管体轴线的截面。

进一步的，上述管体上设有垂直于管体轴线的穿孔，所述穿孔内固定有柱体块，所述凸块为柱体块凸出于管体内周壁的部分，所述柱体块与导水面之间设有导圆角。

进一步的，上述管体内沿管体轴线方向设有两组的导水块，过气孔位于两组的导水块之间。

进一步的，上述管体在沿垂直于管体轴线同一截面的圆周上均布有多个过气孔，所述过气孔的中心线垂直于或相切于管体内周壁，或者过气孔呈螺旋形；或者所述过气孔与管体轴线形成夹角。

进一步的，上述管体外围套设有外套管，所述外套管两端与管体外周壁为封闭的，所述外套管上设有气管管口，外套管内周壁与管体外周壁之间形成负压腔体，所述过气孔与负压腔体连通，在气管管口上连接延伸气管，延伸气管的入口高于黑臭水体的水面。

进一步的，上述管体为三节段，分别是第一节段、第二节段和第三节段，第一节段和第三节段管径相同，且大于第二节段，第二节段两端分别与第一节段和第三节段螺纹连接，导水块和过气孔分别设在第一节段和第三节段上，所述外套管的两端部螺纹连接在第一节段和第三节段上。

进一步的，上述水泵的进水端连接水管，该水管的入水口远离微气泡射流器微气泡水输出端；或者水泵与微气泡射流器通过水管连接，水泵的进水端远离微气泡射流器微气泡水输出端。

本实用新型使用黑臭水体的治理装置进行黑臭水体的治理方法，其特征在于：所述黑臭水体的治理装置包括在黑臭水体的底部设置微气泡射流器，所述微气泡射流器包括一端为进水口、一端为微气泡水输出端的管体，所述管体内周壁上设有至少一组导水块，每组的导水块包括在同一个截面内沿圆周均布的至少两个凸块，每个凸块上均设有以使通过该凸块的水流由直线行进变成螺旋行进的导水面，在管体上设有过气孔，所述过气孔与空气连通，所述管体的进水口一端连接水泵的出水端；工作时，管体的第一端与水泵连接，过气孔连接气管，气管内可根据水体治理需要将生物制剂、促进剂等液体和空气并流或单独注入。

并且气管的入端高于黑臭水体的水面，同时，水泵的进水端连接水管，该水管的入水口远离微气泡射流器微气泡水输出端；或者水泵与微气泡射流器通过水管连接，水泵的进水端远离微气泡射流器微气泡水输出端，启动水泵，使水从管体的第一端进入管内，空气从过气孔进入管内，水在进入管体内后，在未到达导水块时，水流为直线行进的，在受到凸块上导水面的导引后，直线水流即变成螺旋行进的水流，该螺旋行进的水流与进入管体内的空气混合后形成微纳米的气泡，由于该治理装置的入水端远离微气泡水输出端，使在水体也即形成循环活动的水体。

本实用新型黑臭水体的治理装置结构简单、设计合理，有利于使其产生的气泡体积大大缩小，并可携带更多空气，同时增加了其动能，有利于提高治理黑臭水体的效率。

本实用新型黑臭水体的治理装置的显著优点：1.作为水体溶氧的调节设备, 通过微气泡和富氧水的形式往水体内尤其底部缺氧层供富氧水；2. 介质的污水和空气混合高压高速通过喷嘴时，污水中的微小悬浮物会被微气泡吸附絮凝而分离（多半成为浮沫）；3.介质的污水高压高速通过喷嘴时，污水内的部分蓝藻等水生物细胞被高压水压破及冲击破坏，部分有机物在气液高压高速混合产生的电离、压坏等电化学及物理作用下分解。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

附图说明：

图1是本实用新型一种实施例的剖面图；

图2是图1位于凸块处的截面图；

图3是本实用新型一种实施例的剖面图；

图4是本实用新型一种实施例的剖面图；

图5是图4位于凸块处的截面图；

图6是本实用新型一种实施例的剖面图；

图7是柱体块的主视图；

图8是图7的侧视图；

图9是本实用新型另一种实施例的剖面图；

图10是本实用新型另一种实施例的剖面图。

图11-14为设在管体上不同形状过气孔的截面图；

图15是图1的横剖面图；

图16是图15的局部视图；

图17是本申请应用于内河黑臭水体的实施例图；

图18是图17的俯视图。

具体实施方式：

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

本实用新型黑臭水体的治理装置是在黑臭水体A1的底部设置微气泡射流器A2，微气泡射流器包括一端为进水口1、一端为微气泡水输出端2的管体3，所述管体3内周壁上设有至少一组导水块4，每组的导水块包括在同一个截面内沿圆周均布的至少两个凸块5，可以是2-5个凸块，该凸块可以是与管体一体制成或是独立制作后镶设固定在管体上的，每个凸块5上均设有以使通过该凸块的水流由直线行进变成螺旋行进的导水面6，在管体上设有过气孔7，所述过气孔7与空气连通（实现过气孔7与空气的连通是过气孔7连接水管或气管等后，让水管或气管的入口端高于黑臭水体的水面），该过气孔7可以是一个或多个，管体的进水口一端连接水泵A3的出水端。

一种实施例，上述导水面为斜面，其与管体轴线形成5-85度的夹角，相邻凸块上的斜面与管体轴线形成不同或相同的夹角，当在同一个截面内沿圆周均布三个凸块5时，该导水斜面与轴线形成40-65度夹角，较佳采用60度，当在同一个截面内沿圆周均布四个凸块5时，该导水斜面与轴线形成40-52度夹角，较佳采用42度；当然导水面可以是弧形面、曲面等，在直线水流通过该导水斜面后，处于与导水斜面接触的水体产生螺旋，并且在继续行进中带动内部的水体也产生螺旋。

一种实施例，同一个截面内沿圆周均布有二至五个凸块5，截面为垂直于管体轴线的截面，在实际试验中，各凸块5不在同一截面内也是可以的，但其效果相对于位于同一截面的较差些，上述凸块5位于同一截面是指其凸块的中心轴线落在了垂直于管体轴线的截面上。

一种实施例，上述管体3上设有垂直于管体轴线的穿孔9，所述穿孔内固定有柱体块10，所述凸块5为柱体块10凸出于管体内周壁的部分，所述柱体块10与导水面6之间设有导圆角11，该柱体块10可以是圆柱形块或方形柱，该导水面6和导圆角11通过在柱体块10切削制得，在垂直于管体轴线开设穿孔9并在其中穿设固定柱体块10，是为了方便加工，当管体和凸块采用金属材料制成时，需要通过多轴联动的CNC加工机床才能制得，而采用该实施例，只要普通车床和铣床即可加工，生产制作成本较低，在该实施例中，过气孔7可以是在穿孔9内留出一个空间用于设置过气孔，即穿孔9中的柱体块10的截面小于穿孔9，使其中产生一个过水的孔道。

本申请管体的中心孔K（指除进水口1、输出端2的大锥口外的中部呈圆柱形状的通道）自进水口1往输出端2侧呈喇叭形（呈锥形），该圆柱形状的通道的锥度在0.5-3度。

其中一种较佳实施例是，上述管体内沿管体轴线方向设有两组的导水块4，过气孔位于两组的导水块之间，该过气孔具有多个，每几个圆周均布在位于垂直于管体轴线的同一截面内；过气孔的中心线垂直于或相切于管体内周壁，或者过气孔呈螺旋形；或者所述过气孔与管体轴线形成夹角，过气孔较佳采用过气孔的中心线相切于管体内周壁且过气孔与管体轴线形成夹角；对于过气孔呈螺旋形采用机加工无法实现，可以采用螺旋形的金属管埋入预先开设在管体上的大孔，在螺旋形的金属管与大孔之间填埋凝固剂。

其中一种较佳实施例是，上述管体3外围套设有外套管12，所述外套管12两端与管体3外周壁为封闭的(两端封闭可以采用金属板片焊接固定封闭)，所述外套管12上设有气管管口13，当该设备应用在本申请的黑臭水水底时需要在气管管口13上连接延伸气管8（可以是塑料管），以使延伸气管8的入端高于水面，而在直接在室外空间使用时，即不需要连接延伸气管，但可以在气管管口13上罩个防尘罩），外套管内周壁与管体外周壁之间形成负压腔体14，所述过气孔7与负压腔体14连通，采用外套管12后即具有负压腔体14，具有负压腔体14后可以仅需要设置一个气管管口13通过延伸气管8连接空气（应用于本申请的黑臭水水底时），在气管管口13连通空气后，空气经过气管管口13进入负压腔体14，而后分别经过各过气孔7后进入管体3内，从而实现在管体3的第二端输出微纳米的气泡水，通过该实施例产生较佳的微纳米的气泡水；而在室外空间使用时可以不用设置外套管12的，因为过气孔7直接可以与空气连通，在固定水位高度的水体中使用，该延伸气管8高于正常水位即可，而在受潮汐影响的内河等水体中使用，需要考虑该水体的最高水位，即延伸气管8的入口需要高于高水位。

在管体第一端接水泵后，水中第一端进入管体内，在管体内孔、过气孔7和负压腔体14均产生负压，从而使空气可以被抽吸入管体内孔内。

进一步的为了设计合理，上述管体3为三节段，分别是第一节段15、第二节段16和第三节段17，第一节段15和第三节段17管径相同，且大于第二节段16，第二节段16两端分别与第一节段15和第三节段17螺纹连接，导水块和过气孔分别设在第一节段和第三节段上，所述外套管的两端部螺纹连接在第一节段和第三节段上，在第二节段16内周壁管径可以与第一节段15、第三节段17内周壁相同或不同，且在第二节段16内周壁设有至少一个的凹环18，通过设置凹环18有助于水流的回旋翻滚，为了加工方便，第一节段15和第三节段17的形状和结构相同可以共用，第二节段16为两端与第一节段15和第三节段17端部螺接的管杆。

在管体3进水口1一端（管体第一端）和微气泡水输出端2（管体第二端）的内孔可以为喇叭口，本申请的管体、凸块和柱形块等可以采用金属材料制成，也可以是塑料制成。

本申请的水泵的进水端连接水管，该水管的入水口远离微气泡射流器微气泡水输出端；或者水泵与微气泡射流器通过水管连接，水泵的进水端远离微气泡射流器微气泡水输出端，又或者在微气泡水输出端连接较长的水管18（该水管可以是一两、两根或多根分支），该三种连接方式，有利于该装置的入水端远离出水端，使黑臭水体可以产生自循环（图18中虚线是水体被搅动产生循环）。

本实用新型黑臭水体的治理装置的工作方法，所述黑臭水体的治理装置包括一端为进水口1、一端为微气泡水输出端2的管体3，所述管体3内周壁上设有至少一组导水块4，每组的导水块包括在同一个截面内沿圆周均布的至少两个凸块5，可以是2-5个凸块，该凸块可以是与管体一体制成或是独立制作后镶设固定在管体上的，每个凸块5上均设有以使通过该凸块的水流由直线行进变成螺旋行进的导水面6，在管体上设有过气孔7，所述过气孔7与空气连通，该过气孔7可以是一个或多个，所述管体的进水口一端连接水泵的出水端；工作时，管体的第一端与水泵连接，过气孔连接气管，气管内可根据水体治理需要将生物制剂、促进剂等液体和空气并流或单独注入；并且气管的入端高于黑臭水体的水面，同时，水泵的进水端连接水管，该水管的入水口远离微气泡射流器微气泡水输出端；或者水泵与微气泡射流器通过水管连接，水泵的进水端远离微气泡射流器微气泡水输出端，启动水泵，使水从管体的第一端进入管内，空气从过气孔进入管内，水在进入管体内后，在未到达导水块时，水流为直线行进的，在受到凸块上导水面的导引后，直线水流即变成螺旋行进的水流，该螺旋行进的水流与进入管体内的空气混合后形成微纳米的气泡，由于该治理装置的入水端远离微气泡水输出端，使在水体也即形成循环活动的水体。

上述上述管体3为三节段，分别是第一节段15、第二节段16和第三节段17，第一节段15和第三节段17管径相同，且大于第二节段16，第二节段16两端分别与第一节段15和第三节段17螺纹连接，导水块和过气孔分别设在第一节段和第三节段上，所述外套管的两端部螺纹连接在第一节段和第三节段上；水进入管体内后，经过第一节段导水块导水面的导引后，形成螺旋行进的水流，同时与进入管体内的空气混合后形成微纳米的气泡；而后再经过第三节段导水块导水面的导引后，形成更加螺旋的水流，形成更丰富的微纳米气泡。

上述管体3具有三节段仅仅一种举例说明，是一种便于生产制造的实施例，并非必须采用的方案，管体也可以是两段、四段等等均可。

本申请微气泡射流器A2主要把以下几个往往需要多个设备和工序完成的事情，一起并超高效完成，可实现：

1.微纳米气泡大量生成；

2.射流大水量，带动水体形成水流；

3.高压射流造泡，产生1-4kgf/cm²的压力，造泡的同时也使微泡离子化（产生吸附水中悬浮物的絮凝功能），微气泡的压破空化效应产生的羟基自由基又会对污染物有分解降解作用，同时高压快速旋转切割的水流冲击本身也会使污水（吸入喷出水）电离、降解、破坏蓝藻等污染性水生物细胞等等功效。

本实用新型黑臭水体的治理装置仅仅需要连接一个水泵即可工作，设备简单、成本较低；水泵所输入的水就是待处理水体的水，无需额外的自来水等，使用成本低；此外最为重要的是本申请水处理的效率高，现有的微气泡发生装置可以每小时增加水体含氧量在一立方，而本申请可以达到10-20立方每小时；处理等量的污水时，现有设备不仅需要占用更大的设备体积，而且也需要占用更大存储污水的容器或池体；由于该治理装置的入水端远离微气泡水输出端，使在水体也即形成自循环活动的水体。

因此，本实用新型黑臭水体的治理装置的显著优点：1.作为水体溶氧的调节设备,通过微气泡和富氧水的形式往水体内尤其底部缺氧层供富氧水；2. 介质的污水和空气混合高压高速通过喷嘴时，污水中的微小悬浮物会被微气泡吸附絮凝而分离（多半成为浮沫）；3.介质的污水高压高速通过喷嘴时，污水内的部分蓝藻等水生物细胞被高压水压破及冲击破坏，部分有机物在气液高压高速混合产生的电离、压坏等电化学及物理作用下分解。

本申请通过微纳米射流器将空气（氧气）高度混合并融入水中后，通过图中多条的水管18将富氧水导入水体底部促进底部缺氧或厌氧环境的改善，而普通的曝气设备仅仅是往水体中打气，而本申请的是高度气溶的（40%左右的溶气），所以水管18出来的水本身（不算水周围的气泡）已是富氧水。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种黑臭水体的治理装置，其特征在于：在黑臭水体的底部设置微气泡射流器，所述微气泡射流器包括一端为进水口、一端为微气泡水输出端的管体，所述管体内周壁上设有至少一组导水块，每组的导水块包括在同一个截面内沿圆周均布的至少两个凸块，每个凸块上均设有以使通过该凸块的水流由直线行进变成螺旋行进的导水面，在管体上设有过气孔，所述过气孔与空气连通，所述管体的进水口一端连接水泵的出水端。

2.根据权利要求1所述的黑臭水体的治理装置，其特征在于：所述导水面为斜面，其与管体轴线形成5-85度的夹角，相邻凸块上的斜面与管体轴线形成不同或相同的夹角。

3.根据权利要求1所述的黑臭水体的治理装置，其特征在于：同一个截面内沿圆周均布有二至五个凸块，所述截面为垂直于管体轴线的截面。

4.根据权利要求1、2或3所述的黑臭水体的治理装置，其特征在于：所述管体上设有垂直于管体轴线的穿孔，所述穿孔内固定有柱体块，所述凸块为柱体块凸出于管体内周壁的部分，所述柱体块与导水面之间设有导圆角。

5.根据权利要求4所述的黑臭水体的治理装置，其特征在于：所述管体内沿管体轴线方向设有两组的导水块，过气孔位于两组的导水块之间。

6.根据权利要求1所述的黑臭水体的治理装置，其特征在于：所述管体在沿垂直于管体轴线同一截面或不同截面的圆周上均布有多个过气孔，所述过气孔的中心线垂直于或相切于管体内周壁。

7.根据权利要求1所述的黑臭水体的治理装置，其特征在于：所述过气孔呈螺旋形；或者所述过气孔与管体轴线形成夹角。

8.根据权利要求1、5或6所述的黑臭水体的治理装置，其特征在于：所述管体外围套设有外套管，所述外套管两端与管体外周壁为封闭的，所述外套管上设有气管管口，外套管内周壁与管体外周壁之间形成负压腔体，所述过气孔与负压腔体连通，在气管管口上连接延伸气管，延伸气管的入口高于黑臭水体的水面。

9.根据权利要求8所述的黑臭水体的治理装置，其特征在于：所述管体为三节段，分别是第一节段、第二节段和第三节段，第一节段和第三节段管径相同，且大于第二节段，第二节段两端分别与第一节段和第三节段螺纹连接，导水块和过气孔分别设在第一节段和第三节段上，所述外套管的两端部螺纹连接在第一节段和第三节段上。

10.根据权利要求1所述的黑臭水体的治理装置，其特征在于：所述水泵的进水端连接水管，该水管的入水口远离微气泡射流器微气泡水输出端；或者水泵与微气泡射流器通过水管连接，水泵的进水端远离微气泡射流器微气泡水输出端。

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