多功能水质改善器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于水质改善领域，具体涉及一种多功能水质改善器。
【背景技术】
[0002]现有改善水质的物理方法有机械清除、过滤、曝气、遮光、挖掘底泥等多种方法。普遍存在操作难度大、投入大、功能单一、成功的实例少的缺陷。目前国内外水质改善普遍采用的水底布管充氧曝气和扬水曝气技术都是向水体底部输送压缩氧气或压缩空气的“充气抬水”方法。虽然有多种形式，但都没有摆脱将水逆势向上移动的“充气抬水”的思维模式。摆脱不了复杂的压缩供气设备以及安置这些设备的厂房，同样也摆脱不了水下管道系统(包括供气系统和抽取冷却水系统)以及扬水曝气设备，况且水下设备要锚固在水底，造成投资巨大、安装困难且退出成本高。
[0003]现有技术需要经过，电能一动能(压缩机工作)—势能(压缩气体)—动能(压缩气体释放实现曝气和扬水)的三次连续能量转换，能量损耗太大。压缩机工作时还有一部分能量转化为热能，引起压缩机发热，因此又必须投入设备和消耗能量抽取水来冷却机器。压缩气体工作时，要经过释放、聚气和再释放的过程来实现扬水，这就引起输送管道压力变化，使得压缩气体通过管道输送过程中有脉冲损失能量现象，如果采用塑料管道输送，则能量损失更大。气体释放过程中有跑、冒现象，尤其在扬水的整个过程中，大量气体以“后跟随”的方式随水体上升，不但浪费了气体，还占据了上扬水体的体积，扬水过程结束后才能重新开始聚气，使得压缩气体有效利用率低。现有技术为了抑制表面藻类采用了全层循环的扬水曝气方式，由于循环对象量(整个水体)非常之多，全层曝气所需要的能量非常大。由于以上的缺陷造成运行成本非常高。现有技术整个系统结构复杂，而且释放、聚气和再释放不断循环引起的受力变化容易造成管道和设备损坏，因此维护成本高。
[0004]现有技术虽有曝气，却又通过扬水将增氧后的低层水送往表层。同时扬水筒底口上层的水靠自重迅速下沉补充，造成靠近底泥的底层水体很难实现增氧。杨水筒内有限的扬水量在巨大的水体表面铺开、下沉，只能带动少量的藻类做短距离的缓慢下沉。而且以杨水筒为中心，沿径向水体下沉的速度和量会迅速衰减，影响范围的半径很难超过100米。由于是间歇式的扬水，间歇期间，下沉的藻类又会上浮。因而抑制藻类效果有限。现有技术只有经过长时间连续运行才能有些许效果，因此现有技术效能比极低。
【实用新型内容】
[0005]要解决的技术问题:本实用新型提供一种简单而且高效的设备代替上述复杂的系统，解决投资巨大、安装困难、退出成本高、运行和维护成本高、效能比低的问题。并能直接抽排或利用泄洪将藻类、底泥和底层富含有害物质的水排出水库。
[0006]技术方案:为解决上述技术问题本实用新型采用的技术方案有三种。
[0007]第一种技术方案:一种多功能水质改善器，其特征在于:主要包括驱动器、壳架、叶轮、输水口和控制线路。所述驱动器可以是电动机，在无电的地方可以用内燃机。所述壳架的向水面密闭，是兼具支撑和悬浮作用的壳体。所述驱动器安装于壳体内，驱动轴穿过底部带密封装置的孔伸到壳体外。所述叶轮安装于驱动轴上，叶轮置于输水口的圆管内，形成抽水装置。所述输水口通过导流板与壳架的下面连接。
[0008]上述的多功能水质改善器，其特征在于:还包括悬浮装置。所述悬浮装置与壳架连接，增加了稳定性和浮力，为增大输水量提供支持。
[0009]第二种技术方案:一种多功能水质改善器，其特征在于:主要包括驱动器、悬浮装置、壳架、叶轮、输水口和控制线路。所述壳架是具有支撑和连接作用的开放性壳形支架。所述悬浮装置与壳架连接，为设备提供浮力。所述驱动器安装在壳架上，驱动轴伸到壳架下，所述叶轮安装在驱动轴端。所述输水口上端有导流板与壳架下面连接，使叶轮置于输水口的圆筒内，形成抽水装置。
[0010]上述的两种多功能水质改善器，其特征在于:还包括输水管。所述输水管与输水口的端口连接。输水管的长度根据水深和要混合的范围决定。
[0011]上述的两种多功能水质改善器，其特征在于:还包括药剂投加装置。所述药剂投加装置安装在设备水面以上部分的顶部。
[0012]上述的两种多功能水质改善器，其特征在于:还包括气水混合增氧装置。所述气水混合增氧装置主要由进气通道、罩子和叶轮组成。所述罩子套在驱动轴外侧，并固定在叶轮上方的壳架上。
[0013]第三种技术方案:一种多功能水质改善器，其特征在于:在第二种技术方案的基础上，将悬浮装置与主体设备的直接连接方式改为用绳索或链条连接，主体设备可以潜入水中。为了在抽吸底泥时，实现底泥与水按比例混合，壳架设计为半开放型壳体。所述主体设备包括驱动器、壳架、叶轮、输水口和输水管，主体设备可以依据需要保持竖直、横向或倒置，可以采用2个以上独立的悬浮装置，分别用绳索或链条为设备的不同部分提供悬吊和定位，可以改变绳索或链条的长度来定位，也可以用卷扬机来调节绳索或链条的长度。
[0014]上述三种多功能水质改善器，其特征在于:输水口主要有三种结构形式。一种是直筒形；一种是圆筒形的下端连接着直径放大了的出水口 ；另一种是圆筒下端具有2个以上的分支出水口。出水口可以选择连接输水管，以扩大输水范围。
[0015]上述三种多功能水质改善器，其特征在于:还包括分水头和分水管。所述分水头是有2个以上开口的壳体，分水头的进水口与输水管末端连接，分水头的出水口与分水管连接。
[0016]上述三种多功能水质改善器，其特征在于:还包括推进装置(8)。所述推进装置(8)与悬浮装置或壳架连接。所述推进装置(8)主要由叶轮、驱动器和支架组成。
[0017]有益效果:本实用新型采用上述方案，用机械的方法将表层溶氧量和温度均较高的水与底部水体混合，从而提高底层水的溶氧量和温度。氧化降解了引起水嗅味和色度的还原性有机物，氧化沉淀去除了铁、锰，沉淀钝化了磷元素，抑制了引起底泥污染物释放的厌氧微生物，从而抑制了底泥中磷、氮、铁、锰、有机物等有害物质的释放，达到降低水体富营养化程度的效果。当水体富含藻类时，本实用新型可以将富含藻类的水强制、快速、大量地注入深层，从而达到抑制藻类的效果。开放型的设计使得无论藻类已经成絮、成网甚至悬浮聚集成层，都能处理。首先叶轮对藻类群体及细胞有机械破坏作用，将其粉碎。其次将藻类不断输送到下层，使藻类在下层高水压环境下气泡核，甚至细胞壁破裂，使藻类失去活力。再次藻类在下层黑暗区无法进行光合作用而无可避免地逐步衰亡。多功能水质改善器连续、大量、快速将表层水输送到下层，同时实现增氧和抑藻的目的，避免了水质恶化，提高了水环境质量。
[0018]本实用新型是由多个单元功能模块依不同需要进行组合和形变的一种多功能水质改善器，是既能置于水面又可以潜入水中的使水体混合的结构简单的可移动设备。该技术方案摆脱了复杂的供气系统、厂房和水下管道系统以及水下曝气、扬水设备，从而解决了现有技术系统投资巨大、安装困难且退出成本高的问题。多功能水质改善器由于只有一次能量转换(电能或燃料燃烧的热能转化成动能)，节能环保，且结构简单、系统运行稳定可靠，使用维护管理方便。而且能够实现只进行局部水体的交换和混合，与全层全量混合相比大大减少了能量的消耗。解决了运行和维护成本高的问题。由于采用了直接向底层大量输送富氧水和直接强制高效将藻类注入下层而灭藻的方法，且能够同时实现增氧和抑藻的目的(见图6左2)，是一种高效低耗的技术，解决了效能比低的问题。在水库泄洪时，利用该装置将藻类、底泥和底层富含有害物质的酸性欠氧水注入洪水中，使其随洪水排出水库(见图6左I和左3)。平时也可将死亡的藻类和底泥堆在泄洪时洪水的通道上，待泄洪时使其随洪水排出水库。还可以利用该实用新型将底泥或藻类通过溢洪口或其他低凹处直接排出水库(见图6左I和右I)。从而减少水体营养物质和其他有害物质，降低水体富营养化的风险。
[0019]本实用新型与现有技术相比有以下优点:
[0020]1、本实用新型结构简单，使用方便，高效节能，功能强大。
[0021]2、本实用新型依据不同功能采用了模块化设计，可以根据需要进行不同的组合和形变，从而可以方便实现多个功能。
[0022]3、本实用新型采用了开放性设计，因此不惧怕藻类严重爆发，即便是藻类在水面已泛滥悬浮聚集成层，只要水深超过10米就有效果，水深超过30米效果尤其明显。
[0023]4、本实用新型能够同时实现抑制藻类和增氧的目的。
[0024]5、本实用新型能够将藻类、底泥和底层富含有害物质的酸性水注入泄洪时潜流的洪水中。或者注入平常泄洪时洪水的通道中，泄洪时这些有害物质就能随洪水排出水库。还可以将底泥或藻类通过溢洪口或其他低凹处直接排出水库。能将营养物质和其他有害物质排出水库，降低水体有害物总量是该实用新型的突出优点。
[0025]6、本实用新型用两种特别的设计来实现给水体增氧时水体局部的温度和比重不发生急剧的变化，从而不打破水体的分层，即只进行水体的局部混合而非全层混合。这样即为基于水质的取水水层的选择提供了可能，又节约了能源。第一种是把输水口的出水口设计成2个以上，使水体进行大范围混合。另一种是设计了分水头和分水管这样的结构，而且为分水管上壁设计了众多的孔，增大了扩散面，缓慢混合也不至于搅起底泥。
[0026]7、本实用新型可以通过卷扬机控制绳索的长度、通过改变输水管的长度、用另外独立的悬浮装置与出水口或分水头连接这几种方式准确定位出水口的位置，来实现水和药剂向水体特定区域和层面的精准投放。
[0027]8、本实用新型可以通过调换叶轮或让驱动器反转来改变输水的方向，也可以将下层或底层低温、欠氧、无藻的水连续提上表层与空气直接接触，从而实现水体增氧。当水体富含藻类时，由于表层水体不断更新为下层低温、无藻的水，使藻类在低温和不断下潜的环境下无法繁殖，从而达到抑制藻类的效果。
[0028]9、本实用新型增氧、抑藻效率高，需要不断变换位置，装上自浮动装置，可以进一步提高效率。如果增加水质检测探头和GPS系统，依据水质指标设定自动控制程序，就可