一种具有水质改良作用的曝气与进水装置的制作方法

本实用新型涉及水质改良技术领域，尤其涉及一种具有水质改良作用的曝气与进水装置。

背景技术：

废水处理与水产养殖离不开水质改良技术。废水处理是利用物理、化学和生物的方法对废水进行处理，使废水净化，减少污染，以至达到废水回收、复用，充分利用水资源；水产养殖是人为控制下繁殖、培育和收获水生动植物的生产活动，一般包括在人工饲养管理下从苗种养成水产品的全过程。

如今，随着社会、经济的发展，工业、市政废水的污染情况日益复杂，废水处理设施的负荷越来越高、废水可生化性也越来越差，因此，目前不得不增加废水处理设施的水力停留时间，继而增加设施体积、占地面积及造价和运行成本；水产养殖方面也因追求高产而越发地集约化，其水质调控压力也日益增大，很多情况下则不得不采取排污换水、投加药剂等措施，继而增加生产成本、污染环境。

同时，基于活性污泥法的废水处理设施常因微生物的代谢产物而使系统pH(″pH″指酸碱度，下同)下降，如不能得到新的碱性废水进入或人工投加碱性物质的调控，则极有可能出现污泥膨胀等不利现象；高密度集约化水产养殖也会因后期硝酸盐的累积而使水体pH下降，如得不到投加碱性物质或换水等措施的调控则可能导致所养殖动物伤亡，继而增加运行成本和意外风险概率。

因此，目前需要研发一种能够起到水质改良作用且能够回调水体pH的装置，需要对现有技术进行合理的改进。

技术实现要素：

针对以上缺陷，本实用新型提供一种能够提升水体pH、提高水体溶氧量、提高水体碱度、降低水体表面张力、降低水分子团簇大小的具有水质改良作用的曝气与进水装置，以解决现有技术的诸多不足。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种具有水质改良作用的曝气与进水装置，由塑料外壳与放电体组成，放电体外部具有导线，放电体由碳纤维捆扎而成，所述塑料外壳外部两侧分别设置一段接驳管件，每段接驳管件与塑料外壳相接处具有一个变径接头；所述放电体处于塑料外壳内腔中的部分带有孔洞，该孔洞连接一个三通接头并且该三通接头其中一端嵌入孔洞内部。

相应地，所述变径接头为直径50mm转直径63mm，变径接头的直径50mm一端的接头接驳气、水管道处。

所述接驳管件长度80mm且直径为63mm；三通接头直径63mm转直径32mm。

所述碳纤维捆扎长45mm、直径0.01mm，碳纤维捆扎的捆扎端直径为32mm，所述捆扎端由金属扎带捆扎并在金属扎带上连接一定长度的导线。

所述放电体的孔洞采用环氧树脂密封。

本实用新型所述的具有水质改良作用的曝气与进水装置的有益效果为：

(1)有利于提升水体pH、提高水体溶氧量、提高水体碱度、降低水体表面张力、降低水分子团簇大小；

(2)可用于废水处理，能够回调酸性废水的进水pH、稳定系统整体pH、提高活性污泥或生物膜的活性、预防污泥膨胀、防止曝气头堵塞；

(3)可用于集约化水产养殖，能够稳定(回调)水体pH、提高鱼虾抗胁迫能力、降低亚硝酸盐及重金属对鱼虾的毒性。

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例所述具有水质改良作用的曝气与进水装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述具有水质改良作用的曝气与进水装置的俯视图；

图3是本实用新型实施例所述具有水质改良作用的曝气与进水装置的应用状态示意图。

图中：

1、塑料外壳；2、放电体；3、导线；4、高压直流电源；5、接地；6、鼓风机；7、止逆阀；8、曝气头。

具体实施方式

如图1-3所示，本实用新型实施例所述的具有水质改良作用的曝气与进水装置，由塑料外壳1与放电体2组成，放电体2外部具有导线3，在一些实际的实施例中，本部件可由市购PVC-U(改性聚氯乙烯)给水管道元件进行简易制作。

以制作腔体直径63mm、两端直径50mm的本部件为例，所述塑料外壳1外部两侧分别设置一段80mm长且直径为63mm的接驳管件并由PVC-U管道元件专用胶水粘合而成，每段接驳管件与塑料外壳1相接处具有一个直径50mm转直径63mm的变径接头，其中的直径50mm一端的接头为接驳气、水管道处；

相应地，所述塑料外壳1带有放电体2并且该放电体2处于塑料外壳1内腔中的部分带有孔洞，该孔洞连接直径63mm转直径32mm的异径三通接头(两端直径63mm、中间直径32mm)并且其中的直径32mm一端嵌入孔洞内部；

优选地，所述放电体2由长45mm、直径0.01mm的碳纤维捆扎而成，捆扎端直径为32mm；

优选地，所述捆扎端由金属扎带捆扎并在金属扎带上连接适宜长度的导线。

进一步地，所述放电体2由未捆扎端向前装入塑料外壳1上的嵌入放电体2的孔洞35mm，并对嵌入放电体2的孔洞进行密封；

优选地，所述放电体的孔洞采用环氧树脂密封。

本实用新型实施例所述的具有水质改良作用的曝气与进水装置，导线3连接至高压直流电源4，高压直流电源4带有接地5；

与曝气设施配套使用时，将其一端连接鼓风机6、空气压缩机等气源，另一端连接曝气头8，该段管路上设置止逆阀7；

与水泵配套使用时，将本部件的一端连接水泵，另一端连接通往出水管道或直接出水。

本实用新型实施例所述具有水质改良作用的曝气与进水装置，使用效果为：

对南美白对虾工厂化养殖水体使用本实用新型(与曝气设施配套地)的前一周与后一周内的pH、亚硝酸盐变化进行记录与对比，结果如下表所示：

表1

亚硝酸盐单位为mg/L；自第8天起使用本实用新型。

由表1可知，本实用新型明显地提高了所试验水体的pH、降低了所试验水体的亚硝酸盐。

本实用新型实施例所述的具有水质改良作用的曝气与进水装置，应用原理为：

将高压直流电源负极连接于本实用新型的放电体、正极接地时，组成放电体的纤维状导体在强负高压电场的作用下向周围环境发射自由电子。

在与曝气设施配套使用的实施例中，经过空气中的氧分子捕获自由电子后生成氧离子和超氧离子，反应式如下：

O₂+2e^-→O₂^2-；

O₂+e^-→O₂^-；

进一步地，所述氧离子和超氧离子随空气曝入水体后，其立刻与水分子反应生成氢氧根离子，从而提高水体pH，反应式如下：

O₂^2-+2H₂O→4OH^-；

O₂^-+H₂O→2OH^-；

故在与曝气设施配套使用的实施例中，水体pH将不容易因微生物代谢或进水酸度较高而导致碱度丢失、pH下降，从而防止污泥膨胀、降低亚硝酸盐和重金属对鱼虾的毒性。

进一步地，曝气装置将带有负电荷的气泡曝入水中并与水体充分接触，能够降低水体表面张力、降低水分子团簇大小，从而有利于增加水体溶氧量、增强微生物代谢、提高鱼虾抗胁迫能力。

在与本实用新型与水泵配套使用的实施例中，经过本实用新型的水流中的水分子会发生如下反应：

2H₂O+2e^-→2OH^-+H₂↑；

以上反应亦补充水体碱度，从而提高pH，防止污泥膨胀、降低亚硝酸盐和重金属对鱼虾的毒性；同时，放电体向水流施加强负电场，亦可降低水体表面张力、降低水分子团簇大小，从而有利于增加水体溶氧量、增强微生物代谢、提高鱼虾抗胁迫能力。

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本案技术，熟悉本领域技术的人员显然可轻易对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本案不限于以上实施例，本领域的技术人员根据本案的揭示，对于本案做出的改进和修改，例如，对于外壳体尺寸的变化，管件孔径等，若没有产生超出本案之外的有益效果，则都应该在本案的保护范围内。