专利名称：一种曝气复氧设备的构成和使用方法
技术领域：
本发明涉及一种气体和液体混合处理的曝气复氧设备的构成和使用方法，尤其是
下层液体向上提升、加气溶解、混合搅拌的设备和方法。
背景技术：
目前，在全国城市河流的黑臭问题已成为城市环境工作的当务之急，城市河段中低于国家《地面水环境质量标准》中V类水体的占38%。对河流水体进行人工曝气复氧研究在国外已经开展了 20多年，在水质净化工作中占有重要位置。部分欧美国家的成功经验和我国的一些试验结果表明人工曝气复氧是治理河流污染的一种有效的工程措施。近年来在北京、上海等城市进行了一定规模的河道人工曝气复氧试验结果表明即使严重黑臭的水体，在有氧条件下20h后臭味基本消除，水体颜色明显改观，C0D、 B0D5都有大幅度(30% 50%)降低。通过复氧，可以使天然水体逐步恢复自然的生态功能，最终达到消除黑臭污染的目的。 曝气复氧技术是一种快速、高效、简便易行的污染水体治理技术，它既可以有效去除水体中的致黑致臭物质，改善水质，又可以提高水体中的溶解氧含量，强化水体的自净功能，促进水体生态系统的恢复。目前普遍使用的增氧设备均为点式集中增氧装置，在增氧机附近因压縮空气供给过剩而外溢，离增氧机较远处，因压縮空气不能送达，水中含氧量得不到增补，整个水体的增氧均匀性较差，增氧效果不佳。安置在河底的布气管在低潮位时对航运有一定影响，布气管安装工程量较大，水平定位施工精度要求较高，布气管损坏后维修较困难；潮汐河流水位变化导致鼓风机在曝气时动力效率较低，曝气复氧效率变化大。
本发明将一种有空隙的组合曝气装置水平安装在一个竖直的箱式结构中，确定曝气的水深，解决了曝气器需要气压大、在河道中安装维修不方便等问题，可广泛应用于各种废水和污水处理、水产养殖增氧等许多领域。
发明内容
目前在河道污染治理中缺乏结构简单，流量大，耗能低，安装使用方便的曝气复氧设备，本设备采用一种漂浮式、可移动的、可扬升的、有空隙的、方便水平调节的气水混合组
合曝气复氧设备，具有对深层液体的气液混合、曝气、拉动、提升、及絮凝净化等功能。本设备解决了曝气复氧设备需要气压大、充氧效率低、不可移动、安装维修不方便、潮汐影响曝气动力效率、对深层水体无法低耗高效曝气等问题。本装置还能组合为大型的有空隙曝气船，在曝气船得上下表面连有导流结构，使下层水体曝气并向上提升，曝气后水体远离曝气复氧设备；可应用于污水处理、水产养殖增氧等领域。 本曝气复氧设备的原理是压縮空气经曝气垫形成汽液混合体，气液混合体由于比重较低产生浮力在箱式结构中定向上升，带动底层水体上升，经曝气垫形成汽液混合体，促进深层水体向表层水体的定向移动，曝气增氧后的底层污水远离曝气器，返回河道中，从而达到对底层污水定向增氧的目的。
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本曝气复氧设备的创新点是设备分单元可组合成大型规模化的曝气复氧成套设备；设备易于调节水平度，方便安装和维修；设备的曝气垫放置于污水中层，却定向对底层水体曝气复氧，大大节约能源。在水深较浅的河流中使用该类设备不易将底泥搅起。本曝气复氧设备的上下表面连有导流管道，可以组合为大型的有空隙曝气船，与漂浮固定物架结合漂浮安装于污水池或污染河道内，用于污水曝气生化处理。 —种曝气复氧设备的构成和使用方法包括产生压縮气体的机械、浮力支撑结构和部分开口的箱式结构；箱式结构上有产生压縮气体的机械，由浮力支撑结构支持漂浮在水面上；在箱式结构中同一水平面安装多个曝气垫，曝气垫相互连接并通过次级气管与主气管和产生压縮气体的机械相连；曝气垫由支气管和曝气管连接而成，由支架固定，平行相邻的曝气管长1. 0-10. 0米，间距0. 02-0. 50米，处于同一水平面上的误差小于0. 05米；箱式结构外表面用板材隔开，板材下表面超过曝气垫到水平面的距离；曝气垫通过支架和浮力支撑结构连接，调节支架长度确定曝气垫在水中的深度和多个曝气垫间的水平程度；压縮空气经过曝气垫平面上曝气管形成气泡，汽液混合体在箱式结构中向上运动，给底层水体曝气增氧。 —种曝气复氧设备包括产生压縮气体的机械、浮力支撑结构和部分开口的箱式结构；箱式结构的上下表面部分开口、侧面上部部分开口、对侧面部分开口 ；箱式结构的上下表面间距离在1. 0-8. 0米之间。 —种曝气复氧设备上有产生压縮气体的机械，由浮力支撑结构支持漂浮在水面
上，多个处于同一水平面的曝气垫水平安装在箱式结构的中下部、底部或底部以上0. 5米
以内，曝气垫相互连通并通过次级气管与主气管和产生压縮气体的机械相连。 曝气垫由支气管和曝气管连接而成，支气管平行或十字形设置，由十字形、矩形或
梯子形状支架固定。 平行相邻的曝气管长1. 0-10. 0米，间距0. 02-0. 50米，处于同一水平面上的误差小于0. 05米，曝气管与支气管垂直或成一定的角度连接，曝气管较均匀的分布在曝气垫上。 曝气垫通过支架和浮力支撑结构连接，调节支架长度确定曝气垫在水中的深度和多个曝气垫间的水平程度。 箱式结构外表面用板材隔开，部分外表面开口未完全覆盖板材，板材下表面至少接近或超过曝气垫到水平面的距离。 浮力支撑结构由中空的硬塑料板材、泡沫塑料、两端封闭的中空漂浮物制成，对称设置于箱式结构上表面的两个棱附近，或对称设置于箱式结构上四个竖直的棱附近。箱式结构外表面所用板材可以是塑胶薄板、金属薄板。 压縮空气经过曝气垫平面上形成气泡，汽液混合体在箱式结构中向上运动，定向给底层水体曝气增氧。
图1为曝气复氧设备示意图 图2为支气管位于支架中间的曝气垫组合装置示意图
图3为支气管位于支架两端的曝气垫组合装置示意图
图4为十字形支气管与曝气管组合成的曝气垫组合装置示意图
图5曝气管的立体图
图6曝气管的切面图
实施实例 —种曝气复氧设备的构成和使用方法(参照图1、图2)包括产生压縮气体的机械2、浮力支撑结构1和部分开口的箱式结构；箱式结构上有产生压縮气体的机械2，由浮力支撑结构1支持漂浮在水面上；同一水平面安装多个曝气垫5于箱式结构中，曝气垫5相互连接并通过次级气管与主气管和产生压縮气体的机械2相连；曝气垫由支气管10和曝气管8连接而成，由矩形支架或梯子形状支架7固定，与支气管10垂直或平行相邻的曝气管8长1. 0-10. 0米，间距0. 02-0. 50米，处于同一水平面上的误差小于0. 05米；箱式结构外表面用板材隔开，板材下表面超过曝气垫5到水平面的距离；曝气垫通过支架4和浮力支撑结构1连接，调节支架4长度确定曝气垫5在水中的深度和多个曝气垫间的水平程度；压縮空气经过曝气垫5平面上形成气泡，汽液混合体在箱式结构中向上运动，定向给底层水体曝气增氧。低氧水从底部或下侧部6进入部分开口的箱式结构，在曝气垫5时形成汽液混合体，汽液混合体向上运动，从上侧面3流出箱式结构，远离曝气装置，完成对底层低氧水的定向曝气。 —种曝气复氧设备的构成和使用方法包括产生压縮气体的机械2、浮力支撑结构1和部分开口的箱式结构；箱式结构的上下表面部分开口 、侧面上部部分开口 、对侧面部分开口 ；箱式结构的上下表面间距离在1. 0-8. 0米之间(参照图1)。 —种曝气复氧设备的构成和使用方法有产生压縮气体的机械，由浮力支撑结构支持漂浮在水面上，多个处于同一水平面的曝气垫水平安装在箱式结构中下部、底部或底部以上0. 5米以内，曝气垫相互连通并通过次级气管与主气管和产生压縮气体的机械相连。
曝气垫5由支气管10和曝气管8连接而成，支气管10平行或十字形设置，由十字形、矩形或梯子形状支架7固定(参照图2、图3、图4)。 平行相邻的曝气管长1. 0-10. 0米，间距0. 02-0. 50米，处于同一水平面上的误差小于0. 05米，曝气管8与支气管10垂直或成一定的角度连接(参照图2、图3、图4)，曝气管8为中空的圆柱体形，管壁上较均匀的分布小孔，横切面为圆环形(参照图5、图6)。
曝气垫通过支架和浮力支撑结构连接，调节支架长度确定曝气垫在水中的深度和多个曝气垫间的水平程度。 箱式结构外表面用板材隔开，部分外表面开口未完全覆盖，板材下表面至少接近或超过曝气垫到水平面的距离。 浮力支撑结构由中空的硬塑料板材、泡沫塑料、两端封闭的中空漂浮物制成，对称设置于箱式结构上表面的两个棱附近，或对称设置于箱式结构上竖直的四个棱附近。箱式结构外表面所用板材可以是塑胶薄板、金属薄板。 压縮空气经过曝气垫平面上形成气泡，汽液混合体在箱式结构中向上运动，然后沿箱式结构的缺口处流出，底层水体补充上行穿过曝气垫，从而定向给底层水体曝气增氧。
本曝气复氧设备的上下表面连有导流管道，还多个曝气复氧设备可以组合为大型的有空隙曝气浮床，与漂浮固定物架结合漂浮安装于污水池或污染河道内，用船迁移位置，用于污水曝气生化处理。
权利要求
一种曝气复氧设备的构成和使用方法包括产生压缩气体的机械、浮力支撑结构和部分开口的箱式结构；箱式结构上有产生压缩气体的机械，由浮力支撑结构支持漂浮在水面上；在箱式结构中同一水平面安装多个曝气垫，曝气垫相互连接并通过次级气管与主气管和产生压缩气体的机械相连；曝气垫由支气管和曝气管连接而成，由支架固定，平行相邻的曝气管长1.0-10.0米，间距0.02-0.50米，处于同一水平面上的误差小于0.05米；箱式结构外表面用板材隔开，板材下表面超过曝气垫到水平面的距离；曝气垫通过支架和浮力支撑结构连接，调节支架长度确定曝气垫在水中的深度和多个曝气垫间的水平程度；压缩空气经过曝气垫平面上曝气管形成气泡，汽液混合体在箱式结构中向上运动，给底层水体曝气增氧。
2. 根据权利要求1所述曝气复氧设备的构成和使用方法，其特征在于一种曝气复氧设备包括产生压縮气体的机械、浮力支撑结构和部分开口的箱式结构；箱式结构的上下表面部分开口、侧面上部部分开口、对侧面部分开口 ；箱式结构的上下表面间距离在1.0-8.0米之间。
3. 根据权利要求1所述曝气复氧设备的构成和使用方法，其特征在于一种曝气复氧设备上有产生压縮气体的机械，由浮力支撑结构支持漂浮在水面上，多个处于同一水平面的曝气垫水平安装在箱式结构的中下部、底部或底部以上0. 5米以内，曝气垫相互连通并通过次级气管与主气管和产生压縮气体的机械相连。
4. 根据权利要求1所述曝气复氧设备的构成和使用方法，其特征在于曝气垫由支气管和曝气管连接而成，支气管平行或十字形设置，由十字形、矩形或梯子形状支架固定。
5. 根据权利要求1所述曝气复氧设备的构成和使用方法，其特征在于平行相邻的曝气管长1. 0-10. 0米，间距0. 02-0. 50米，处于同一水平面上的误差小于0. 05米，曝气管与支气管垂直或成一定的角度连接，曝气管较均匀的分布在曝气垫上。
6. 根据权利要求1所述曝气复氧设备的构成和使用方法，其特征在于曝气垫通过支架和浮力支撑结构连接，调节支架长度确定曝气垫在水中的深度和多个曝气垫间的水平程度。
7. 根据权利要求1所述曝气复氧设备的构成和使用方法，其特征在于箱式结构外表面用板材隔开，部分外表面开口未完全覆盖板材，板材下表面至少接近或超过曝气垫到水平面的距离。
8. 根据权利要求1所述曝气复氧设备的构成和使用方法，其特征在于浮力支撑结构由中空的硬塑料板材、泡沫塑料、两端封闭的中空漂浮物制成，对称设置于箱式结构上表面的两个棱附近，或对称设置于箱式结构上四个竖直的棱附近。
9. 根据权利要求1所述曝气复氧设备的构成和使用方法，其特征在于箱式结构外表面所用板材可以是塑胶薄板、金属薄板。
10. 根据权利要求1所述曝气复氧设备的构成和使用方法，其特征在于压縮空气经过曝气垫平面上形成气泡，汽液混合体在箱式结构中向上运动，定向给底层水体曝气增氧。
全文摘要
一种曝气复氧设备的构成和使用方法主要由产生压缩气体的机械设备、浮力支撑结构、曝气垫和部分开口的箱式结构组成的一种充气式增氧机；箱式结构上有产生压缩气体的机械，由浮力支撑结构支持漂浮在水面上；多个曝气垫约处于同一水平面上安装于箱式结构中，曝气垫相互连接并通过次级气管与主气管和产生压缩气体的机械设备相连；处于同一水平面上的支气管和曝气管构成曝气垫，支架固定，箱式结构的每个表面用部分开口的板材隔开；调节和浮力支撑结构连接的支架，控制多个曝气垫在水中的深度和水平程度；压缩空气经过曝气垫平面上形成气泡，汽液混合体在箱式结构中向上运动，给底层水体曝气增氧。本装置广泛用于水体曝气增氧和水产养殖增氧等领域。
文档编号A01K61/00GK101781029SQ200910045580
公开日2010年7月21日 申请日期2009年1月20日 优先权日2009年1月20日
发明者阳清发 申请人:上海能正渔业科技开发有限公司