一种适用于水上的原位高效增氧系统的制作方法

本实用新型涉及气浮装置，具体涉及一种适用于水上的原位高效增氧系统。

背景技术：

目前各种水体污染严重，COD、BOD、重金属离子、油脂，氨氮等各种污染物严重超标，其中最直接的感官变化为水体黑臭化严重。为治理水体黑臭化，增加水体中氧气溶解度是关键。目前市面上用于增加水体溶解氧的曝气设备，其普遍缺点是产生的气泡粒径大（多为毫米级至厘米级粒径），气泡在水体停留时间短，氧气在水中传质效率低，氧气利用率低等。

根据气体传递原理，在曝气充氧过程中，氧气的利用率与气泡在水中的停留时间，液膜厚度，界面面积（气泡和水体接触面积），气泡和水体中氧气的浓度差等因素相关。因此，通过延长气泡停留时间，减小液膜厚度，增加界面面积（气泡和水体接触面积），采用纯氧曝气等途径都有利于提高曝气过程中的充氧效率。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供了一种适用于水上的原位高效增氧系统，其产生气泡粒径小，一般为数微米到数十微米。根据斯托克斯公式，气泡在水中的升降的运动速度与气泡粒径的平方呈线性关系，当气泡粒径从毫米降低到十微米时候，粒径变为原来的百分之一，则气泡在水中上升速度变为原来的万分之一，气泡在水中国内停留时间变为原来的一万倍。同时，数十微米级气泡和毫米级气泡相比，同等体积气体的表面积，前者是后者的100倍。因此，十微米级的气泡在水中的停留时间是毫米级气泡的万倍，而表面积是100倍，同时液膜厚度也要小很多，都有利于极大提高气泡中氧气在水中的传质效率，有效解决现有水体增溶气系统的溶气效果差，影响污染有效处理的技术问题。

本实用新型包括液下多相泵、气液平衡罐和释放器，气液平衡罐的入口和出口分别与液下多相泵的混合出口、释放器的入口连通，其特征在于：气液平衡罐上设有压力计、液位计和排气阀，压力计、液位计和排气阀分别与控制器连接，当液位计测得气液平衡罐内的液位达到下限时，控制器控制排气阀打开，当液位计测得气液平衡罐内的液位达到上限时，控制器控制排气阀关闭。

进一步的，所述水上气浮包括水面平台和支撑水面平台的浮体。

进一步的，所述浮体设有一对或多对、并对称分布于所述水面平台的两侧。

进一步的，所述液下多相泵的气体入口连通有气体管路，所述气体管路上设有进气阀，所述进气阀与所述控制器连接。

进一步的，所述液下多相泵的液体入口连通过滤器。

进一步的，所述液下多相泵的混合出口通过第一液体管路连通所述气液平衡罐的入口，所述第一液体管路上设有止回阀、进水阀，所述进水阀与所述控制器连接。

进一步的，所述气液平衡罐的出口通过第二液体管路连通所述释放器的入口，所述第二液体管路上设有布水阀，所述布水阀与所述控制器连接。

进一步的，所述气液平衡罐上设有安全阀，所述安全阀与所述控制器连接。

本实用新型的水上高效增氧装置，其设置有气液平衡罐，由液下多相泵制得的溶气水能够于罐内停留，使得溶气水内未溶解的大气泡逸出；气液平衡罐上设有压力计、液位计和排气阀，液位计和排气阀分别与控制器连接，当多相泵开启后一段设定时间t（此时间可人工设置，一般为3~5min）内，液位计和排气阀不执行联动关系，但是t时间后，两者开始联动，当液位计监测液位低时，执行器开启排气阀，而后溶气罐内气体减少，液位上升到达高位时候，排气阀关闭，循环往复，以避免释放器处形成大气泡，确保形成的微气泡粒径足够小。促进空气中氧气在污水中的传质作用，利于水体复氧和黑臭水体的治理。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图。

图2为本实用新型的左视结构示意图。

图3为本实用新型的右视结构示意图。

附图标记：1-浮体；2-水面平台；3-液下多相泵；4-止回阀；5-进水阀；6-气液平衡罐；7-释放器；8-压力计；9-安全阀；10-液位计；11-排气阀；12-布水阀；13-过滤器；14-进气阀。

具体实施方式

如图1~图3所示，一种适用于水上的原位高效增氧系统，包括液下多相泵3、气液平衡罐6和释放器7，气液平衡罐6的入口和出口分别与液下多相泵3的混合出口、释放器7的入口连通，气液平衡罐6上设有压力计8、液位计10和排气阀11，压力计8、液位计10和排气阀11分别与控制器连接，当液位计10测得气液平衡罐6内的液位达到下限时，控制器控制排气阀11打开，当液位计10测得气液平衡罐6内的液位达到上限时，控制器控制排气阀11关闭。

水上气浮包括水面平台2和支撑水面平台2的浮体1；浮体1设有一对或数对、并对称分布于水面平台2的两侧。

液下多相泵3的气体入口连通有气体管路，气体管路上设有进气阀14，进气阀14与控制器连接，以控制进入的空气流量。

液下多相泵3的液体入口连通过滤器13，以初步过滤水体。

液下多相泵3的混合出口通过第一液体管路连通气液平衡罐6的入口，第一液体管路上设有止回阀4、进水阀5，进水阀5与控制器连接。

气液平衡罐6的出口通过第二液体管路连通释放器7的入口，第二液体管路上设有布水阀12，布水阀12与控制器连接。

气液平衡罐6上设有安全阀9，安全阀9与控制器连接，以确保气液平衡罐的安全性。

其中，进气阀、排气阀、进水阀和布水阀均为电磁阀或电动阀，能够通过控制器控制开闭以及开口大小。