一种自适应悬浮式曝气装置的制作方法

本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种自适应悬浮式曝气管。

背景技术：

城市黑臭水体为严重的水环境问题，容易导致河涌底泥营养富集、水体发黑发臭、河涌中段淤积严重等问题，且河涌过水能力较差，影响河涌排污、防洪排涝及灌溉功能，其不仅损害城市人居环境，也严重影响城市形象。

为了改善污染水体，现有的方式是采用曝气技术，其原理是将空气输送到曝气装置中，以气泡形式弥散逸出，在气液界面把氧气溶入水中，以达到增加水中溶解氧的目的。采用充氧的方式不但能改善水体黑臭状况，而且能使上层底泥中还原性物质得到氧化或降解，增强水体的自净作用，改善水环境。但由于工艺要求部分用于增加水体溶解氧(DO)的曝气管需悬浮于河涌水体中，导致曝气管阻碍河道通行，影响河涌通航能力；在降雨量变化大、短时间内水位变化大时，将导致曝气管无法有效工作，尤其在雨季河涌水流湍急时，容易损坏曝气管架构，加大工程施工难度；同时，在曝气过程中，曝气管的曝气压力会对河涌的底泥产生扰动，当底泥收到扰动后其CODMn浓度会迅速身高，对河涌水质造成二次污染。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种满足河涌行洪、通航要求、曝气效果好、施工难度低的自适应悬浮式曝气管。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种自适应悬浮式曝气装置，包括曝气管及供气组件，所述供气组件与曝气管连通，还包括用于在供气组件未供气时保证曝气管重力下降的配重块，以及用于保证曝气管沿竖直方向升降的导向件，所述曝气管滑设于所述导向件上，所述供气组件的供气压力大于所述配重块的重量。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述导向件的顶端设有用于防止曝气管脱出的限位部，所述限位部低于河道水面设置。

所述导向件的底端设有两相对河床设置的打桩部，两所述打桩部呈夹角布置。

所述导向件至少为两个，多个所述导向件沿所述曝气管的长度方向排列布置，所述配重块设于两相邻所述导向件之间。

还包括用于连接曝气管与导向件的U型螺栓，所述曝气管及导向件通过位于U型螺栓开口端的螺母定位于所述U型螺栓的开口内侧。

所述曝气管为多组，多组所述曝气管沿河道宽度方向排列布置，所述曝气管均通过主管道与所述供气组件连通。

每组所述曝气管均包括多个套接短节，相邻所述套接短节通过黏胶相互固定。

还包括用于调节供气组件供气压力的变频调节组件，所述变频调节组件包括变频器以及变频电动机，所述变频电动机与所述供气组件连接，通过调节所述变频器的输出调节所述供气组件的供气压力，以调整曝气管的曝气深度。

所述曝气管上设有多个曝气孔，多个所述曝气孔沿曝气管的长度方向布置，且位于同一直线上。

所述曝气孔的孔径为1.2～2毫米，相邻所述曝气孔的间隔为0.5～1.5米。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的曝气装置设置有配重块，且供气组件的供气压力大于配重块的重量，配重块的设置使得曝气管在供气组件未供气时重力下降，避免了曝气管阻碍河道行洪、通行的现象；且由于供气组件的供气压力大于配重块的重量，在供气组件供气时将驱动曝气管上浮至指定工作深度，其避免了曝气对河涌底泥产生扰动，防止了水体二次污染的发生；且本实用新型在保证曝气管在指定工作深度进行曝气的同时，满足了河涌生态修复过程中行洪、通航的要求。同时，曝气装置还包括导向件，其使得曝气管沿竖直方向可有效升降，保证了曝气效果；且在水位变化大、水流湍急时，导向件可有效定位曝气管，避免了曝气管大幅度波动造成的损坏，有效降低了施工难度。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型导向件的结构示意图。

图中各标号表示：

1、曝气管；11、曝气孔；2、供气组件；3、导向件；31、限位部；32、打桩部；4、主管道；5、河岸。

具体实施方式

下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实施例的自适应悬浮式曝气装置包括曝气管1及供气组件2。其中，供气组件2与曝气管1连通，用于将空气输送到曝气管1中；曝气管1将空气以气泡的形式弥散逸出，在气液界面把氧气溶入水中，达到增加水中溶解氧的目的。本实施例中，曝气装置还包括配重块及导向件3。其中，配重块设于曝气管1上，在供气组件2未供气时保证曝气管1重力下降；曝气管1滑设于导向件3上，以保证曝气管1沿竖直方向升降。本实施例中，供气组件2的供气压力大于配重块的重量，使得曝气管1曝气时上浮至指定工作深度，当不曝气时下降至指定深度。

本实用新型的曝气装置设置有配重块，且供气组件2的供气压力大于配重块的重量，配重块的设置使得曝气管1在供气组件2未供气时重力下降，避免了曝气管1阻碍河道行洪、通行的现象；且由于供气组件2的供气压力大于配重块的重量，在供气组件2供气时将驱动曝气管1上浮至指定工作深度，其避免了曝气对河涌底泥产生扰动，防止了水体二次污染的发生；且本实用新型在保证曝气管1在河道指定工作深度进行曝气的同时，满足了河涌生态修复过程中行洪、通航的要求。同时，曝气装置还包括导向件3，其使得曝气管1沿竖直方向有效升降，保证了曝气效果；且在水位变化大、水流湍急时，导向件3可有效定位曝气管1，避免了曝气管1大幅度波动造成的损坏，有效降低了施工难度。

本实施例中，自适应悬浮式曝气装置还包括U型螺栓，U型螺栓的开口端螺接有螺母，曝气管1及导向件3通过螺母定位于U型螺栓的开口内侧，U型螺栓的设置在保证曝气管1与导向件3有效连接的同时，使得曝气管1可沿导向件3的长度方向滑动，其连接可靠、操作方便。

本实施例中，导向件3为多个，多个导向件3沿曝气管1的长度方向排列布置，其使得曝气管1定位更可靠，避免了曝气管1大幅度波动造成的损坏，且进一步保证了曝气管1沿竖直方向升降的可靠性，提高了曝气效果。本实施例中，曝气管1的长度为80米，每隔10～12米设置一导向件3，在其他实施例中，导向件3的设置数量及间距可根据曝气管1的长度、河道水流环境进行调整。

本实施例中，配重块绑设于曝气管1上，并位于两相邻导向件3之间。在曝气管1不爆气时，曝气管1浮在水面将影响船只通行，配重块的设置起到重力下压作用，且重力沉降不会对河床淤泥造成扰动，避免了二次污染的发生。

本实施例中，曝气管1均包括多个套接短节，相邻套接短节相互套接，并通过黏胶相互固定。本实施例中，若套接短节的套接位置黏胶溢出明显，则曝气管1符合要求，溢出的黏胶可用碎布擦去；如果套接短节的套接位置溢出的黏胶不连续，表示黏胶涂抹不足，需废除重新接驳。本实施例中，涂完黏胶后，应立即将套接短节插入并旋转1/4圈，并固定10～15秒，以确保初步接合。

本实施例中，曝气管1为五组，五组曝气管1沿河道宽度方向排列布置，其保证了河道整体水质环境的改善，在其他实施例中，曝气管1的设置数量可根据河道宽度等实际情况进行调整。本实施例中，每组曝气管1均通过主管道4与供气组件2连通，供气组件2安装于河岸5上。

如图2所示，本实施例中，导向件3的顶端设有限位部31，限位部31在曝气时对曝气管1进行竖向限位，其避免了曝气管1、U型螺栓在供气组件2供气时的脱出现象，保证了曝气的顺利进行。本实施例中，限位部31低于河道水面设置，保证了河道的顺畅通航，且避免了曝气管1露出水面影响曝气效果的现象。本实施例中，限位部31为钢限位件，导向件3为钢桩，钢限位件与钢桩为焊接固定，在其他实施例中，钢限位件与钢桩也可为一体成型。

在本实施例中，导向件3的底端设有两打桩部32，两打桩部32相对河床设置，且两打桩部32呈夹角布置。两打桩部32的设置方便导向件3打入河床内部，起到锤桩辅助作用。本实施例中，两打桩部32为钢制打桩部，钢制打桩部与钢桩为焊接固定。

本实施例中，导向件3的长度为2米，打桩深度为1.7米，其打桩深度可有效抑制行洪时水流对曝气设备的冲击，降低设备受损风险，保证生态修复进度；剩余0.3米作为曝气管1的安装预留位。在其他实施例中，导向件3的长度可根据曝气管1的标高要求及固定钢桩的深度要求进行调整。

如图1所示，本实施例中，曝气管1上设有多个曝气孔11，多个曝气孔11沿曝气管1的长度方向布置，且多个曝气孔11位于同一直线上，其使得曝气管1曝气均匀，保证了曝气效果。本实施例中，曝气孔11的孔径为1.5毫米，能产生直径1～3毫米的均匀微小气泡，在其他实施例中，曝气孔11的孔径可在1.2～2毫米中取值。本实施例中，相邻曝气孔11的间隔为1米，在其他实施例中，相邻曝气孔11的间隔可根据需要进行调整，如相邻曝气孔11的间隔为0.5～1.5米。

本实施例中，曝气管1为PVC管，PVC管的表面硬度及抗拉强度优，管道安全系数高，对于水流急的情况起到防断裂效果。本实施例中，曝气管1为口径为2寸，在其他实施例中，可根据曝气量调整口径大小。本实施例中，曝气管1上设有固定绳，固定绳的设置可避免曝气管1在未固定状态被河涌水冲走，起到铺设曝气管1时临时固定的作用。

本实施例中，自适应悬浮式曝气装置还包括用于调节供气组件2供气压力的变频调节组件，变频调节组件包括变频器以及变频电动机，变频电动机与供气组件2连接，通过调节变频器的输出调节供气组件2的供气压力，以调整曝气管1的曝气深度。变频调节组件可根据河床淤泥深度、行洪通航要求、雨季等数据控制供气组件2的流量以调整曝气管1的工作深度，保证了曝气装置处于最佳的工作效率状态，实现了生态修复节能、环保、高效的工艺要求。

本实施例中，供气组件2为鼓风机，鼓风机安装于河岸5上，其通过主管道4将空气或氧气引入设置在河道内的曝气管1。以曝气管1处于待机状态为基准点，当鼓风机工作时，曝气管1开始上浮到指定工作深度；当鼓风机不工作时，曝气管1下降至指定深度。

本实施例的河道曝气装置的安装方法为：1)采用曝气管1进行曝气，将曝气管1铺设于河道设定位置，采用固定绳临时固定曝气管1；2)在河道内设置导向件3，将曝气管1可移动的安装在导向件3上；3)采用配重块对曝气管1进行配重；4)将曝气管1的供气压力设置为大于曝气管1的配重重量，向曝气管1供气，曝气管1开始工作。其保证了曝气管1在河涌中铺设及曝气的稳定性，避免了河涌复杂地质环境对曝气管1损坏的问题，保证了曝气效果，且其安装简单、成本低，有效降低了曝气管1在河涌中的安装及施工难度，有效解决了曝气技术在河涌水体污染修复工程中应用局限的问题；同时，对曝气管1进行配重，设置曝气管1的供气压力大于曝气管1的配重重量，使得曝气管1可适应河涌水体环境调整位置，保证通航和曝气工作的顺利进行，其安全可靠性高、适应性强。

本实施例中，步骤2)或步骤3)之后，将导向件3打入河床，此时曝气管1通过导向件3固定，此时可拆卸固定绳。在优选实施例中，在步骤4)之前，采用抗腐蚀生物填料填充河床，其进一步解决了河涌作业面窄、布置面大、河床变化多的问题，其抗冲击性能高、加快了曝气装置的施工进度。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。