一种手自一体式高度可调节的污染河道底层曝气装置的制作方法

本实用新型涉及强化净化技术领域，特别涉及一种用于污染河道底层曝气装置，可应用于受污染的河道。

背景技术：

曝气技术是有效提高污染河道水体溶氧水平的常用技术之一，对改善水体溶氧条件、修复河道受污染水体、减少水体氮负荷具有重要意义。但由于水下地形条件限制，往往不能完全满足曝气增氧的要求，同时也可能会搅动底泥，造成二次污染。

有鉴于此，特提出本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种手自一体式高度可调节的污染河道底层曝气装置，该装置可应用于污染河道底层，提供具有较强稳定性的曝气操作，从而实现在水下地形复杂条件下达到曝气增氧的目的。该装置能根据底泥扰动引起的浊度变化自行调整曝气高度，即当曝气高度太低，导致底泥扰动剧烈，引起浊度升高时，浊度计触动气阀打开，给升降气囊充气，带动曝气管上升；随着曝气高度提升，对底泥扰动减小，浊度下降，气阀关闭，曝气高度即可稳定在此高度。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种手自一体式高度可调节的污染河道底层曝气装置，包括曝气管（8）和至少一个支撑装置；

所述曝气管（8）水平设置；

所述的支撑装置包括升降杆（1）、升降装置（2）、升降气囊（13）和浊度感应器（11）；

所述的升降杆（1）竖直设置，所述升降装置（2）与升降杆（1）纵向滑动连接，所述升降装置（2）与所述曝气管（8）固定连接；

所述升降装置（2）与所述升降气囊（13）连接；所述升降气囊（13）通过气阀（12）连通所述曝气管（8）；所述浊度感应器（11）连接控制所述气阀（12）；所述浊度感应器（11）与所述升降装置（2）连接。

进一步的，所述的支撑装置还包括定位装置，所述定位装置包括：若干限制下落的单向限位卡子（15）和卡子控制机构；

所述单向限位卡子（15）纵向排布；所述单向限位卡子（15）与所述升降装置（2）相配合，能够限制所述升降装置向下运动；

所述卡子控制机构包括卡子打开机构（18）和卡子关闭机构（16）；所述卡子控制机构与所有单向限位卡子（15）连接；所述卡子关闭机构（16）设置于所有单向限位卡子（15）上方，所述卡子打开机构（18）设置于所有单向限位卡子（15）下方，所述卡子打开机构（18）和所述卡子关闭机构（16）与所述升降装置（2）相配合，能够被所述升降装置（2）触发。

进一步的，所述卡子控制机构包括：弹簧伸缩管，第一弹簧（20），限位栓（21），第二弹簧（22），定位卡杆（23），牵动绳（24），打开杆（25）；所述升降杆（1）上配合所述弹簧伸缩管、卡子关闭机构（16）和卡子打开机构（18）设有孔洞；

所述定位卡杆（23）为刚性，并与所有单向定位卡子（15）相连；所述定位卡杆（23）设置于所述升降杆（1）外部；

所述弹簧伸缩管水平设置于所述升降杆（1）内部；所述弹簧伸缩管包括刚性的套管（19）和刚性的弹簧管（26）；所述弹簧管（26）一端通过所述孔洞穿过所述升降杆（1）与所述定位卡杆（23）相连；所述弹簧管（26）另一端套接于所述套管（19）内，所述套管（19）与所述升降杆（1）固定连接；所述弹簧管（26）内设置第一弹簧（20），所述第一弹簧（20）一端连接所述定位卡杆（23），另一端与所述升降杆（1）相连，所述第一弹簧（20）松弛状态下长度大于所述弹簧管（26）；所述弹簧管（26）下端管壁配合所述限位栓（21）开设有卡槽（27）；所述牵动绳（24）一端连接所述定位卡杆（23），另一端绕过固定于所述升降杆上的定滑轮（28）后与所述关闭机构（16）相连；

所述限位栓（21）垂直于所述弹簧管（26），所述卡子打开机构（18）通过刚性的打开杆（25）连接所述限位栓（21）；所述打开杆（25）通过第二弹簧（22）连接所述套管（19）。

进一步的，所述的孔洞为水密性孔洞。

进一步的，所述的弹簧伸缩管，第一弹簧（20），限位栓（21）和第二弹簧（22）的数量可以有多个，沿所述定位卡杆（23）排列。

进一步的，所述的升降装置（2）上设置有管卡（10），通过所述管卡（10）与曝气管（8）连接。

进一步的，所述升降杆（1）上纵向设置有升降轨道，所述升降装置（2）由所述升降轨道限制只能上下移动。

进一步的，所述升降杆（1）连接有配重物。

进一步的，所述升降轨道为配重链条（17），所述配重链条同时作为配重物。

进一步的，所述升降装置通过浮球绳（18）连接有浮球（5）。浮球漂浮于水面起到示意与提拉作用，可通过手动提拉浮球人工操作升降装置上移。

进一步的，所述支撑装置由关节式支撑腿支撑（4）。

进一步的，所述关节式支撑腿（4）上，距离底端5cm处设置有阻逆卡（7）。该结构可抵消支撑杆自身重力和水体扰动下而产生的张力，确保整个结构不会发生下陷、垮塌和侧倾，保持整体框架结构的稳定。

进一步的，所述支撑装置间隔5m设置。

进一步的，所述的升降杆（1）为不锈钢方管。

进一步的，所述的升降杆（1）边长为30mm，长度为50cm。

进一步的，所述曝气管（8）材质为PE管。

进一步的，所述曝气管（8）管径25mm。

进一步的，所述曝气管（8）上的曝气孔（6）孔径为2mm，所述曝气孔（6）间距25cm。

进一步的，所述升降杆（1）上设置有最高限位卡扣、中部限位卡扣和最低限位卡扣，所述最高限位卡扣距离支撑杆顶部5cm，所述最低限位卡扣距离底部5cm。

进一步的，所述单向限位卡子（15）长5cm，宽1cm，呈倒钩状。

进一步的，所述单向限位卡子（15）间距10cm。

进一步的，所述气阀（12）为三通气阀，所述三通气阀的两个端口分别连接所述气囊与所述曝气管，第三个端口形成对气囊的放气口。

为应对不同的水下地形情况，本实用新型所述的曝气方法可自行调节高度。具体为在支撑杆上安装智能升降装置，通过河底曝气对底泥的扰动情况根据浊度计传感器来调节曝气管的高度。

采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

（1）可突破水下地形复杂的限制，实现在河道底层曝气增氧的目的；

（2）结构简单，轻便灵活，水下稳定性高，

（3）既可根据河底曝气搅动底泥情况自动调节高度，又能手动调节高度，可以在河底曝气的同时减小对底泥的扰动，避免底泥再悬浮形成的二次污染，也可实现在不同河床深度的曝气，提高水体净化效果。

附图说明

图1为污染河道底层曝气装置示意图；

图2为支撑装置的结构图；

图3为卡子控制机构的结构图；

图中，1为升降杆，2为升降装置；3为浮球绳 4为关节式支撑腿；5为浮球；6为曝气孔；7为阻逆卡；8为曝气管；9为鼓风机；10为管卡；11为浊度感应器；12为气阀；13为升降气囊；14为气管；15为单向限位卡子；16为卡子关闭机构；17为配重链条；18为卡子打开机构；19为套管；20为第一弹簧；21为限位栓；22为第二弹簧；23为定位卡杆；24为牵动绳；25为打开杆；26为弹簧管；27为卡槽；28为定滑轮；。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。

如图1-3所示的一种手自一体式高度可调节的污染河道底层曝气装置，包括曝气管（8）和至少一个支撑装置；

所述曝气管（8）水平设置；

所述的支撑装置包括升降杆（1）、升降装置（2）、升降气囊（13）和浊度感应器（11）；

所述的升降杆（1）竖直设置，所述升降装置（2）与升降杆（1）纵向滑动连接，所述升降装置（2）与所述曝气管（8）固定连接；

所述升降装置（2）与所述升降气囊（13）连接；所述升降气囊（13）通过气阀（12）连通所述曝气管（8）；所述浊度感应器（11）连接控制所述气阀（12）；所述浊度感应器（11）与所述升降装置（2）连接。

进一步的，所述的支撑装置还包括定位装置，所述定位装置包括：若干限制下落的单向限位卡子（15）和卡子控制机构；

所述单向限位卡子（15）纵向排布；所述单向限位卡子（15）与所述升降装置（2）相配合，能够限制所述升降装置向下运动；

所述卡子控制机构包括卡子打开机构（18）和卡子关闭机构（16）；所述卡子控制机构与所有单向限位卡子（15）连接；所述卡子关闭机构（16）设置于所有单向限位卡子（15）上方，所述卡子打开机构（18）设置于所有单向限位卡子（15）下方，所述卡子打开机构（18）和所述卡子关闭机构（16）与所述升降装置（2）相配合，能够被所述升降装置（2）触发。

进一步的，所述卡子控制机构包括：弹簧伸缩管，第一弹簧（20），限位栓（21），第二弹簧（22），定位卡杆（23），牵动绳（24），打开杆（25）；所述升降杆（1）上配合所述弹簧伸缩管、卡子关闭机构（16）和卡子打开机构（18）设有孔洞；

所述定位卡杆（23）为刚性，并与所有单向定位卡子（15）相连；所述定位卡杆（23）设置于所述升降杆（1）外部；

所述弹簧伸缩管水平设置于所述升降杆（1）内部；所述弹簧伸缩管包括刚性的套管（19）和刚性的弹簧管（26）；所述弹簧管（26）一端通过所述孔洞穿过所述升降杆（1）与所述定位卡杆（23）相连；所述弹簧管（26）另一端套接于所述套管（19）内，所述套管（19）与所述升降杆（1）固定连接；所述弹簧管（26）内设置第一弹簧（20），所述第一弹簧（20）一端连接所述定位卡杆（23），另一端与所述升降杆（1）相连，所述第一弹簧（20）松弛状态下长度大于所述弹簧管（26）；所述弹簧管（26）下端管壁配合所述限位栓（21）开设有卡槽（27）；所述牵动绳（24）一端连接所述定位卡杆（23），另一端绕过固定于所述升降杆上的定滑轮（28）后与所述关闭机构（16）相连；

所述限位栓（21）垂直于所述弹簧管（26），所述卡子打开机构（18）通过刚性的打开杆（25）连接所述限位栓（21）；所述打开杆（25）通过第二弹簧（22）连接所述套管（19）。

进一步的，所述的孔洞为水密性孔洞。

进一步的，所述的弹簧伸缩管，第一弹簧（20），限位栓（21）和第二弹簧（22）的数量可以有多个，沿所述定位卡杆（23）排列。

进一步的，所述的升降装置（2）上设置有管卡（10），通过所述管卡（10）与曝气管（8）连接。

进一步的，所述升降杆（1）上纵向设置有升降轨道，所述升降装置（2）由所述升降轨道限制只能上下移动。

进一步的，所述升降杆（1）连接有配重物。

进一步的，所述升降轨道为配重链条（17），所述配重链条同时作为配重物。

进一步的，所述升降装置通过浮球绳（18）连接有浮球（5）。浮球漂浮于水面起到示意与提拉作用，可通过手动提拉浮球人工操作升降装置上移。

进一步的，所述支撑装置由关节式支撑腿支撑（4）。

进一步的，所述关节式支撑腿（4）上，距离底端5cm处设置有阻逆卡（7）。该结构可抵消支撑杆自身重力和水体扰动下而产生的张力，确保整个结构不会发生下陷、垮塌和侧倾，保持整体框架结构的稳定。

进一步的，所述支撑装置间隔5m设置。

进一步的，所述的升降杆（1）为不锈钢方管。

进一步的，所述的升降杆（1）边长为30mm，长度为50cm。

进一步的，所述曝气管（8）材质为PE管。

进一步的，所述曝气管（8）管径25mm。

进一步的，所述曝气管（8）上的曝气孔（6）孔径为2mm，所述曝气孔（6）间距25cm。

进一步的，所述升降杆（1）上设置有最高限位卡扣、中部限位卡扣和最低限位卡扣，所述最高限位卡扣距离支撑杆顶部5cm，所述最低限位卡扣距离底部5cm。

进一步的，所述单向限位卡子（15）长5cm，宽1cm，呈倒钩状。

进一步的，所述单向限位卡子（15）间距10cm。

进一步的，所述气阀（12）为三通气阀，所述三通气阀的两个端口分别连接所述气囊与所述曝气管，第三个端口形成对气囊的放气口。

使用时，首先将装置整体放入河道底层，打开鼓风机（9），使得曝气管（8）开始曝气工作。当曝气导致底泥扰动剧烈，引起浊度升高，浊度感应器所测浊度达到100mg/L以上时触动气阀（12）连通充气曝气管（8）和升降气囊（13），给所述升降气囊（13）充气，升降装置（2）在升降气囊（13）所受浮力的作用下开始上升。

升降装置上升过程中，不受单向限位卡子（15）的作用，可自由上升，但不能自由下落，防止造成底泥悬浮，。随着曝气高度提升，对底泥扰动减小，浊度下降并低于100mg/L时，由浊度感应器（11）控制气阀对升降气囊形成放气，升降装置停止上升且被单向限位卡子（15）限制无法下落，曝气高度即可稳定在此高度。

如果升降装置继续上升至卡子关闭机构（16）的位置，则会触发卡子关闭机构（16），卡子关闭机构（16）带动牵动绳（24），使得弹簧管（26）朝向升降杆（1）运动，当弹簧管上设置的卡槽（27）达到限位栓（21）的位置时，在第二弹簧（22）的拉动下，限位栓（21）向上移动，伸入卡槽，从而使得定位卡杆（23）整体向升降杆（1）移动，失去对升降装置（2）的阻碍，从而升降装置（2）可自由下落至底部。当升降装置（2）落至底部时，触发卡子打开机构（18），卡子打开机构（18）带动打开杆（25）整体向下移动，从而带动限位栓（21）向下移动，脱离卡槽（27），使得定位卡杆（23）在第一弹簧的作用下背向升降杆（1）移动，使得单向限位卡子（15）能够恢复对升降装置（2）的单向限位作用。

当需要时，也可通过人工拉动浮球（5）上，从而通过浮球绳（3）牵动升降装置（2）从而调节曝气管（8）的高度。