曝气池及其使用方法与流程

本发明涉及水利工程技术领域，特别是涉及一种曝气池及其使用方法。

背景技术：

目前全国水环境的形势非常严峻，受到严重污染的劣五类水体所占比例较高。水环境保护事关人民群众切身利益。

2015年2月，中央政治局常务委员会会议审议通过《水污染防治行动计划》(简称水十条)，明确提出强化饮用水水源环境保护，开展饮用水水源规范化建设。单一水源供水的地级及以上城市应于2020年底前基本完成备用水源或应急水源建设。

因此目前各地均开展了生态水库、应急备用水源地、生态河道等水利工程的建设。原水经闸引入生态水库、水源地或河道，在经过初步沉淀之后，进水溶解氧较低时先进行强化曝气是一种常见的生态处理工艺，一方面提升水体溶解氧含量，另一方面通过较为剧烈的物理干扰使水体中胶体颗粒发生聚集，使悬浮物颗粒粒径增大，从而提高水体沉淀性能，有效降低水体中氨氮等污染物含量。常用的曝气装置布置在河底，因曝气装置有其使用寿命，为了解决检修更换的实际需要，需抽干引水区域的水，这会引起该水域中动植物和水质净化系统的微生物脱水死亡。

如何设计一种满足曝气装置的检修更换需求，兼顾水库、水源地、河道船只进出要求的曝气池是本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于满足曝气装置的检修更换需求，兼顾水库、水源地、河道船只进出要求的曝气池及其使用方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种曝气池，包括：底板；池体侧部，沿着所述底板的周边向上延伸，所述池体侧部上设有第一连通区域和第二连通区域，所述第一连通区域与所述第二连通区域相对设置，且所述第一连通区域与所述第二连通区域均与水流方向垂直，所述第一连通区域与所述第二连通区域均设有若干个凹槽；若干个插板，可拆卸地插入于相应的所述凹槽中，所述凹槽的开口延伸至所述池体侧部的顶端。

优选地，所述第一连通区域的若干个所述凹槽和所述第二连通区域的若干个所述凹槽均沿着与水流方向垂直的方向依次设置。

优选地，所述第一连通区域的若干个所述凹槽和所述第二连通区域的若干个所述凹槽一一对应，对应的两个所述凹槽的中心点的连线与所述水流方向同向。

优选地，所述凹槽上还设有供所述插板插入的板体插口，所述板体插口包括设置于分别设置于所述凹槽两个槽壁上的第一侧插接部和第二侧插接部，以及设置于所述凹槽的底壁上的底插接部，所述底插接部的两端分别与所述第一侧插接部和所述第二侧插接部连接。

进一步地，所述板体插口的宽度与所述插板的宽度相应，所述底插接部的底面与相应的所述凹槽的开口的顶端之间的距离小于等于所述插板的高度，所述板体插口的长度大于等于所述插板的长度。

进一步地，所述板体插口和所述插板均为矩形。

优选地，所述底板的底面上设有垫层。

优选地，所述曝气池内还设有抽水泵。

本发明还涉及一种采用上述曝气池的使用方法，包括以下步骤：根据放置曝气装置的位置，根据曝气池的结构在水流区域的底部挖底槽，底槽的高程为底板的高程与垫层的高程相加的和值，将曝气池放入底槽中，曝气装置放置于曝气池中；当曝气池处于运行工况时，将若干个所述插板从相应的所述凹槽中拆下，水流区域中的水沿着水流方向流通，水和船只可通过所述第一连通区域和所述第二连通区域上的凹槽进出曝气池；当曝气池处于检修工况时，将若干个所述插板插入于相应的所述凹槽中，抽空曝气池中的水后，对曝气装置进行更换和检修。

如上所述，本发明的曝气池及其使用方法，具有以下有益效果：

本发明曝气池在运行工况下，将插板从相应的凹槽中拆下，由于第一连通区域与所述第二连通区域均与水流方向垂直，未设置插板，就能够保证流量，并尽可能减少停留在池内的死水区；曝气池内设抽水泵，在检修工况下，设置插板，抽水泵抽水，使曝气池内的水抽空，以便更换检修曝气装置；本发明是一种经济、方便、安全、可靠的曝气池，本发明能够满足曝气装置的检修更换需求，兼顾水库、水源地、河道船只进出要求。

附图说明

图1显示为本实施例的曝气池的立体结构示意图。

图2显示为本实施例的曝气池的俯视结构示意图。

图3显示为图2的B处的放大结构示意图。

图4显示为图2的右视结构示意图。

图5显示为图2的A-A剖面结构示意图。

图6显示为图2的主视结构示意图。

图7显示为本实施例的设置3个曝气池的俯视结构示意图。

图8显示为图7的右视结构示意图。

图9显示为本实施例的曝气池的插板的立体结构示意图。

附图标号说明

100 底板

110 垫层

200 池体侧部

210 第一连通区域

220 第二连通区域

300 凹槽

310 板体插口

311 第一侧插接部

312 第二侧插接部

313 底插接部

400 插板

W1 板体插口的宽度

W2 插板的宽度

H1 底插接部的底面与相应的凹槽的开口的顶端之间 的距离

H2 插板的高度

L1 板体插口的长度

L2 插板的长度

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定 条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1至图9所示，本实施例的曝气池，包括：底板100；池体侧部200，沿着底板100的周边向上延伸，池体侧部200上设有第一连通区域210和第二连通区域220，第一连通区域210与第二连通区域220相对设置，且第一连通区域210与第二连通区域220均与水流方向垂直，第一连通区域210与第二连通区域220均设有若干个凹槽300；若干个插板400，可拆卸地插入于相应的凹槽300中，凹槽300的开口延伸至池体侧部200的顶端；底板100的底面上设有垫层110；曝气池内还设有抽水泵。

本发明曝气池的插板400可拆卸地插入于相应的凹槽300中，曝气池在运行工况下，将插板400从相应的凹槽300中拆下，由于第一连通区域210与第二连通区域220均与水流方向垂直，未设置插板400的曝气池中的水与曝气池外部的水连通，且能够保证水的流量，并尽可能减少停留在曝气池内的死水区；曝气池内设抽水泵，在检修工况下，将插板400插入于凹槽300中，抽水泵抽水，使曝气池内的水抽空，以便更换检修曝气装置。

第一连通区域210的若干个凹槽300沿着与水流方向垂直的方向依次设置，第二连通区域220的若干个凹槽300沿着与水流方向垂直的方向依次设置。该结构能够加快水进出曝气池的速度。

第一连通区域210的若干个凹槽300和第二连通区域220的若干个凹槽300一一对应，第一连通区域210和第二连通区域220中相对应的两个凹槽300的中心点的连线L3与水流方向同向。该结构能够进一步提高水的流量，有效减少停留在曝气池内的死水区。

凹槽300上还设有供插板400插入的板体插口310，板体插口310包括设置于分别设置于凹槽300两个槽壁上的第一侧插接部311和第二侧插接部312，以及设置于凹槽300的底壁上的底插接部313，底插接部313的两端分别与第一侧插接部311和第二侧插接部312连接。当插板400插入于板体插口310时，插板400的底部与板体插口310的底插接部313接触，板体插口310的结构简单，该结构能够使插板400方便地插入板体插口310中或者从板体插口310中拉出，在插板400插入于板体插口310中后，插板400在板体插口310中的位置稳定，不会因为受到外部水流的作用就移动。

板体插口310的底插接部313的底部与底板100的顶面之间的距离与放置于曝气池中的 曝气装置的高度值相等，板体插口310的底插接部313与底板100的顶面之间的区域为死水区。

板体插口310的宽度W1与插板400的宽度W2相应，底插接部313的底面与相应的凹槽300的开口的顶端之间的距离H1小于等于插板400的高度H2，板体插口310的长度L1大于等于插板400的长度L2。该尺寸范围使插板400插入于板体插口310中后，插板400能够完全覆盖凹槽300，使曝气池与外部水流区域不连通。本实施例中，板体插口310的宽度W1与插板400的宽度W2相等，板体插口310的长度L1等于插板400的长度L2。

板体插口310和插板400均为矩形。设置为矩形，既能够便于加工，又便于插板400的装卸。

本实施例中，曝气池的形状为矩形，则池体侧部200为矩形，池体侧部200由依次连接的第一边墩、第二边墩、第三边墩和第四边墩连接而成，第一边墩和第三边墩相对设置，且第一边墩和第三边墩均与水流方向垂直，第一边墩就是第一连通区域210，第三边墩就是第二连通区域220。

曝气池的结构尺寸，根据计算所得的曝气量所需的曝气装置的数量确定，曝气池的长度和跨数均可调节。若曝气量较大，可设置多个曝气池根据水库、水源地、河道的平面形态而布置。曝气池底板100厚度根据结构整体的抗浮计算确定，可根据埋置水深调节。底板100下设素混凝土垫层110。曝气池采用钢筋混凝土制成。

本实施例中，曝气池的水流方向的长度小于等于60m，垂直水流方向分跨，分跨是指设置多个曝气池，单个曝气池宽度一般为12m；跨度一般小于等于4跨，也就是说曝气池的数量一般小于等于4个，本实施例中曝气池的数量为3个，相邻两个曝气池共用一个边墩。

底板100高程为河底高程或库底高程，插板400的底部高程为河底高程以上1m，也就是说，板体插口310的底插接部313的底部与底板100的顶面之间的距离为1m，该1m区域可放置曝气装置，该1m区域内为死水区，可根据曝气装置的尺寸进行缩减。曝气池底板100厚度通常为1m，可根据埋置水深调节。底板100下设素混凝土垫层110为100mm。曝气池的顶部高程为河底高程或者库底高程以上2.0m，也就是说，曝气池的顶端与底板100的顶面之间的距离为2m，该高程需满足设计船只的吃水深度要求，以确保船只进出，同时保护曝气装置不受破坏。

曝气池的顺水流方向前后两端第一边墩和第三边墩上均设有凹槽300，凹槽300尺寸为高度80mm，宽度100mm，每个曝气池的第一边墩或第三边墩设有5个凹槽300。板体插口310的尺寸为高度100mm，宽度140mm。日常运行中不设插板400，检修工况设置插板400抽水。

本实施例的曝气池的使用方法，包括以下步骤：

首先，根据放置曝气装置的位置，根据曝气池的结构在水流区域的底部挖底槽，水流区域为生态水库、水源地、生态河道等，底槽的高程为底板100的高程与垫层110的高程相加的和值，将曝气池放入底槽中，曝气装置放置于曝气池中；

当曝气池处于运行工况时，将若干个插板400从相应的凹槽300中拆下，水流区域中的水沿着水流方向流通，水和船只可通过第一连通区域210和第二连通区域220上的凹槽300进出曝气池；

当曝气池处于检修工况时，将若干个插板400插入于相应的凹槽300中，抽空曝气池中的水后，对曝气装置进行更换和检修，此时，曝气池的外部的其他区域仍有2.0m的水深，以确保水生动植物、微生物的生命，检修完毕后，可取出插板400，再引水入曝气池中。

本发明是一种经济、方便、安全、可靠的曝气池，本发明能够满足曝气装置的检修更换需求，兼顾水库、水源地、河道船只进出要求。

综上，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。