CN214880590U - 一种用于深层水库的纳米微泡曝气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于水中增氧技术领域，具体涉及一种用于深层水库的纳米微泡曝气装置；包括气液混合机构及气液分离罐，其通过悬浮结构使其上方悬浮；气液混合机构包括设置在悬浮结构上的电机，电机下方连接加长杆，加长杆下方依次设有加压腔、混合腔及进水网，进水网与混合腔之间设有进气口，加长杆上部设有气液出口，进气口连接进气管；气液分离罐顶部设有排气阀，其上部设有与气液入口连接的气液进口，气液分离罐低部设有至少一个输送管；本装置在搅拌轮和加压叶轮的作用下，气泡可达到微纳米，混合液带有一定压力；悬浮结构使装置上部悬浮于水面上，输送管将混合液输送至所需区域，装置结构灵活简便，无需在库边建站，成本低，效率高。

Description

一种用于深层水库的纳米微泡曝气装置

技术领域

本实用新型属于水中增氧技术领域，具体涉及一种用于深层水库的纳米微泡曝气装置。

背景技术

水库（湖泊）作为我国饮用水水源，由于湖泊水库周边人类的活动，水库湖泊富营养化问题已经成为人类不可避免必须面对的问题，其导致藻类爆发现象频繁发生，藻类细胞与其生长过程中产生的代谢产物以及外源输入的有机物会给饮用水处理带来一系列的麻烦。

现在对水库水质的原位修复技术有两类，一类是仅给下层水体充氧而不破坏水体上下分层，如在水库岸边建站，将水气混合液通过管道通往水库内，输送的均为大气泡，溶氧效果差，效率低，建站工程较大；另一类是混合上下水层，如杨水曝气，杨水曝气的设备大，成本高，效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种用于深层水库的纳米微泡曝气装置，以解决现有技术中提到的现有的针对水库深层水质的修复技术存在曝气效率低、设备大、成本高的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供的技术方案是一种用于深层水库的纳米微泡曝气装置，包括气液混合机构及将大气泡分离的气液分离罐，气液混合机构和气液分离罐通过悬浮结构使其上方悬浮于水面上，气液分离罐低部均匀设有至少一个混合液输送管，输送管上开设有多个输送口；

气液混合机构包括设置在悬浮结构上的电机，电机下方连接加长杆，加长杆下方依次设有加压腔、混合腔及进水网，进水网与混合腔之间设有进气口，加长杆上部设有气液出口，进气口连接进气管；

气液分离罐顶部设有排气阀，其上部设有气液进口，该气液进口与气液出口连接，气液分离罐低部设有至少一个混合液出口，混合液出口与输送管连接；

混合腔内设有搅拌轮，加压腔内设有加压叶轮。

通过电机的驱动下，进水网进水，进气口进气，在搅拌轮的高速旋转下，气泡更加细小，可达到微纳米，在加压叶轮的的作用下，将气液进行分离且带有一定的压力，其能耗低，效率高。微纳米气泡受到周围水分子的的碰撞而发生无规则的运动，在水中形成布朗运动，气泡越小形成的布朗运动越明显，由于与水分子的相互作用，微纳米气泡上浮慢，溶氧效率高。

优选地，加长杆与电机之间设有连接头，连接头上方活动连接电机，气液出口设置在连接头侧面，连接头下方设有第一固定板，该第一固定板下方与加长杆活动连接，气液分离罐同一截面的外周设有第二固定板；

悬浮结构包括设置在两侧的浮舟，浮舟上方设有第三固定板，第三固定板与第一固定板及第二固定板活动连接。

连接头的使用，生产简单，连接方便，均可以通过螺钉进行连接，连接头也起到转向头的作用。

悬浮结构是两侧的浮舟托起第三固定板，在两侧浮舟的中间通过第三固定板连接气液混合机构和气液分离罐。活动连接可以是螺钉连接，维修或更换时拆卸方便。

优选地，搅拌轮为漩涡叶轮，加压叶轮为开式叶轮。

在电机的驱动下，搅拌轮为漩涡叶轮，漩涡叶轮高速旋转，可使气液充分混合，气泡细小可达微纳米。加压叶轮为开式叶轮，开式叶轮离心力大，同样是在电机的驱动下，使混合液气液混合效率更高，压力增大，有利于下一步的气液分离。

优选地，进气管从上至下依次连接有过滤器、控制阀、流量计及第一止回阀。

过滤器使进入进气管的空气洁净，避免管道堵塞，控制阀前段设置气体流量计，可根据需要控制空气流量，止回阀使空气单向流入。

优选地，输送口上设有释放头。

释放头起到配重的作用，避免输送管在压力的作用下来回摆动，释放头四周为小孔，起到压力分散削减的作用，微纳米气泡可以从四周冒出，增加混合效率。

优选地，水底设有滑轨，滑轨与输送管方向垂直，输送管底部设有滑槽。

输送管上的滑槽在滑轨上运动，滑轨与输送管方向垂直，在滑行运动的带动下，输送管沿直线运动，带动悬浮结构沿一定轨迹运动。多个曝气装置即可完成水库深层水的全面净化修复。

优选地，滑轨底部连接有加高件。

加高件可以是加高杆或加高钢板，作用是避免扰动水底。

优选地，输送管上设有止回阀。

止回阀的设置使输送管只可单向输送混合液。

本实用新型的有益效果：

本装置一方面气液进入后，在搅拌轮的高速旋转下，气泡可达到微纳米，在加压叶轮的作用下，气液分离且带有一定压力，气液混合效率高；另一方面通过悬浮结构使曝气装置整体悬浮于水面上，输送管将混合液输送至所需区域，装置结构灵活简便，无需在库边建站，成本低，效率高。

下面结合附图和实施例对本实用新型做详细说明。

附图说明

图1是纳米微泡曝气装置的主视结构示意图；

图2是纳米微泡曝气装置的俯视结构示意图。

附图标记说明：1-气液混合机构；2-气液分离罐；3-悬浮结构；4-输送管；5-输送口；6-电机；7-加长杆；8-加压腔；9-混合腔；10-进水网；11-进气口；12-气液出口；13-进气管；14-排气阀；15-气液出口；16-混合液出口；17-搅拌轮；18-加压叶轮；19-连接头；20-第一固定板；21-第二固定板；22-浮舟；23-第三固定板；24-过滤器；25-流量计；26-控制阀；27-第一止回阀；28-释放头；29-滑轨；30-滑槽；31-加高件；32-第二止回阀。

具体实施方式

以下结合实施方案对本实用新型做进一步描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限制本实用新型的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品；所描述的具体实施方式仅用于解释本实用新型的原理，并不用于限定本实用新型。

针对现有技术中提到的针对水库深层水质的修复技术存在曝气效率低、设备大、成本高的问题，本实用新型提供了的技术方案如图1、图2所示的一种用于深层水库的纳米微泡曝气装置。包括气液混合机构1及将大气泡分离的气液分离罐2，气液混合机构1和气液分离罐2通过悬浮结构3使其上方悬浮于水面上，气液分离罐2低部均匀设有至少一个混合液输送管4，输送管4上开设有多个输送口5；

气液混合机构1包括设置在悬浮结构3上的电机6，电机6下方连接加长杆7，加长杆7下方依次设有加压腔8、混合腔9及进水网10，进水网10与混合腔9之间设有进气口11，加长杆7上部设有气液出口12，进气口11连接进气管13；

气液分离罐2顶部设有排气阀14，其上部设有气液进口15，该气液进口15与气液出口12连接，气液分离罐2低部设有至少一个混合液出口16，混合液出口16与输送管4连接；

加压腔8内设有加压叶轮18，混合腔9内设有搅拌轮17。

在电机6的驱动下，进水网10进水，进气口11进气，在搅拌轮17的高速旋转下，气泡更加细小，可达到微纳米，在加压叶轮18的的作用下，将气液进行分离且带有一定的压力，其能耗低，效率高。抑制水源水库藻类的生长繁殖，在一定程度上促进水中部分有机物的降解，

加长杆7的使用对水库深层的水进行净化修复，电机选用Y3型大功率普通电机，混合腔9内的搅拌轮17为漩涡叶轮，可选ZSJB系列的漩涡叶轮，漩涡叶轮大功率高速旋转，可使气液充分混合，气泡细小可达微纳米，加压腔8内的加压叶轮18也使用大功率潜水开式叶轮，可选ZSJY系列的开式叶轮，开式叶轮离心力大，同样是在电机6的驱动下，使混合液气液混合效率更高，压力增大，有利于下一步的气液分离。

在加压叶轮18的作用下，气液混合液由气液出口12排出，进入气液进口15，随即进入气液分离罐2，气液分离罐2可以是使用不锈钢焊接形成，在气液分离罐2内，大气泡由排气阀14排出，混合液由混合液出口16排入输送管4，再通过输送口5将混合液排向水库内。微纳米气泡受到周围水分子的的碰撞而发生无规则的运动，在水中形成布朗运动，气泡越小形成的布朗运动越明显，由于与水分子的相互作用，微纳米气泡上浮慢，溶氧效率高。

为了对进入装置的气体进行控制，在进气管13从上至下依次连接有过滤器24、流量计25、控制阀26及第一第一止回阀27。过滤器24可选择蘑菇头过滤器，也可以是其他形式的过滤器，使进入进气管13的空气洁净，避免管道堵塞。控制阀26选择市面普通控制阀26，控制阀26前段设置气体流量计25，可根据需要控制空气流量。止回阀27选择市面普通止回阀21，使空气单向流入。为了使输送管4可单向输送混合液，在输送管4上设置第二止回阀32。

为了加工及连接方便，在加长杆7与电机6之间设有连接头19，连接头19上方活动连接电机6，气液出口12设置在连接头19侧面，连接头19下方设有第一固定板20，该第一固定板20下方与加长杆7活动连接，气液分离罐2同一截面的外周设有第二固定板21；

悬浮结构3包括设置在两侧的浮舟22，浮舟22上方设有第三固定板23，第三固定板23与第一固定板20及第二固定板21活动连接，第三固定板23在浮舟22的作用下托起气液混合机构1和气液分离罐2，

连接头19的使用，生产简单，连接方便，均可以通过螺钉进行连接，连接头19也起到转向头的作用。

悬浮结构3是两侧的浮舟22托起第三固定板23，在两侧浮舟22的中间通过第三固定板23连接气液混合机构1和气液分离罐2。活动连接可以是螺钉连接，维修或更换时拆卸方便。

输送管4在压力的作用下容易来回摆动，在水库深层曝气不均匀，且会引起扰动水底，为了避免这些问题，在输送口5上设置释放头28，释放头28为水底释放头，四周有均匀排布的输送孔，输送口5与释放头28可以是螺纹连接或卡接，释放头28起到配重的作用，同时起到分散削减压力的作用，微纳米气泡可以从四周冒出，增加气液混合效率，在水中形成布朗运动更明显，气泡上浮慢，溶氧效率更高。电机6可以设置成间隔一定时间自动开启，也可以通过启动器控制，启动器可以是放置在水库岸边，根据需要进行开启或关闭。

为了在水库深层曝气均匀，可在水底设置滑轨29，滑轨29与输送管4方向垂直，在输送管4底部设置滑槽30，滑槽30在控制器的作用下沿滑轨29做往复运动，带动曝气装置在水面来回移动，往复运动控制器技术已很成熟，可选择水下控制器或水上控制器，市面购买即可。优选直线运动，可在水库均匀排布多个曝气装置，完成水库深层水的全面净化修复，为了使装置运动协调，可在气液分离罐2低部相对位置设置两个混合液出口16，即两个输送管4带动装置移动。为了不扰动水底，在滑轨29底部连接加高件31，加高件31可以是加高杆，也可以是加高板等。

也可以是曝气装置位置不变，可将输送管4与混合液出口16之间通过可伸缩波纹管连接，输送管4在控制器作用下可伸长，当外力撤销或减小时，混合液软管15恢复原长度或缩短，可避免管道过长，在水下打结的问题。在往复运动控制器的作用下，对需增氧的水域进行全面增氧。

工作过程：首先，进行安装，根据水库大小，选择合适数量的曝气装置，并根据需求对水底滑轨29进行均匀排布，再根据水库深度，选择合适长度的加长杆7，和合适数量的输送管4，第三固定板23安装在两侧浮舟22上，再连接连接头19的第一固定板20和气液分离罐2的第二固定板21，在连接头19上端连接电机6，在第一固定板20的下端连接加长杆7，再组装各部件；电机6启动后，水底滑轨控制器随即启动，进行纳米微泡曝气工作。

综上，为了解决现有技术中提到的针对水库深层水质的修复技术存在曝气效率低、设备大、成本高的问题，本实用新型提供了一种用于深层水库的纳米微泡曝气装置，一方面气液进入后，在搅拌轮17的高速旋转下，气泡可达到微纳米，加压叶轮18的作用下，气液分离且带有一定压力，气液混合效率高；另一方面通过悬浮结构3使曝气装置整体悬浮于水面上，输送管4将混合液输送至所需区域，装置结构灵活简便，无需在库边建站，成本低，效率高。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种用于深层水库的纳米微泡曝气装置，其特征在于：包括气液混合机构（1）及将大气泡分离的气液分离罐（2），所述气液混合机构（1）和气液分离罐（2）通过悬浮结构（3）使其上方悬浮于水面上，所述气液分离罐（2）低部均匀设有至少一个混合液输送管（4），所述输送管（4）上开设有多个输送口（5）；

所述气液混合机构（1）包括设置在悬浮结构（3）上的电机（6），所述电机（6）下方连接加长杆（7），所述加长杆（7）下方依次设有加压腔（8）、混合腔（9）及进水网（10），所述进水网（10）与混合腔（9）之间设有进气口（11），所述加长杆（7）上部设有气液出口（12），所述进气口（11）连接进气管（13）；

所述气液分离罐（2）顶部设有排气阀（14），其上部设有气液进口（15），该气液进口（15）与所述气液出口（12）连接，所述气液分离罐（2）低部设有至少一个混合液出口（16），所述混合液出口（16）与所述输送管（4）连接；

所述加压腔（8）内设有加压叶轮（18），所述混合腔（9）内设有搅拌轮（17）。

2.根据权利要求1所述的用于深层水库的纳米微泡曝气装置，其特征在于：所述加长杆（7）与所述电机（6）之间设有连接头（19），所述连接头（19）上方活动连接所述电机（6），所述气液出口（12）设置在连接头（19）侧面，所述连接头（19）下方设有第一固定板（20），该第一固定板（20）下方与所述加长杆（7）活动连接，所述气液分离罐（2）同一截面的外周设有第二固定板（21）；

所述悬浮结构（3）包括设置在两侧的浮舟（22），所述浮舟（22）上方设有第三固定板（23），所述第三固定板（23）与所述第一固定板（20）及第二固定板（21）活动连接。

3.根据权利要求1所述的用于深层水库的纳米微泡曝气装置，其特征在于：所述搅拌轮（17）为漩涡叶轮，所述加压叶轮（18）为开式叶轮。

4.根据权利要求1所述的用于深层水库的纳米微泡曝气装置，其特征在于：所述进气管（13）从上至下依次连接有过滤器（24）、流量计（25）、控制阀（26）及第一止回阀（27）。

5.根据权利要求1所述的用于深层水库的纳米微泡曝气装置，其特征在于：所述输送口（5）上设有释放头（28）。

6.根据权利要求5所述的用于深层水库的纳米微泡曝气装置，其特征在于：水底设有滑轨（29），所述滑轨（29）与所述输送管（4）方向垂直，所述输送管（4）底部设有滑槽（30）。

7.根据权利要求6所述的用于深层水库的纳米微泡曝气装置，其特征在于：所述滑轨（29）底部连接有加高件（31）。

8.根据权利要求1所述的用于深层水库的纳米微泡曝气装置，其特征在于：所述输送管（4）上设有第二止回阀（32）。

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