[發(fā)明專利]一種由風(fēng)光互補(bǔ)供電的曝氣充氧機(jī)的控制、保護(hù)裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810041198.2
• 申請(qǐng)日: 2008-07-31
• 公開（公告）號(hào): CN101391842A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫從軍;李小平;趙振;季兆友
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海市環(huán)境科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): C02F7/00
• 分類號(hào): C02F7/00;C02F3/12
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 周濂堂

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)保領(lǐng)域，具體地說是環(huán)境工程學(xué)科中的一種充氧曝氣水質(zhì)凈化裝置技術(shù)。?

背景技術(shù)

目前，湖泊、河道等的水體富營(yíng)養(yǎng)化問題已經(jīng)成為全世界面臨的非常嚴(yán)重的環(huán)境問題。作為一項(xiàng)重要的水質(zhì)修復(fù)技術(shù)，人工充氧曝氣技術(shù)作為臨時(shí)性或應(yīng)急性措施已成功地應(yīng)用在許多湖泊、河流的生態(tài)修復(fù)、生態(tài)整治工程中，?

但是該技術(shù)從根本上將是一種水體被污染后采用的被動(dòng)的治理技術(shù)，也可以說是“先污染、后治理”的技術(shù)，或者說是“治標(biāo)不治本”的技術(shù)，其治理效果取決于外來污染源的存在與否和大小，常因外污染源的存在而功虧一簣；而且雖其建設(shè)成本不高，但從長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的角度，能源消耗較高，運(yùn)行費(fèi)用較大。針對(duì)上述問題，近年來為降低運(yùn)行費(fèi)用而采用可再生能源或清潔能源曝氣組合技術(shù)做了一些研究，包括李海燕等(2004)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行城市景觀水體曝氣凈化實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了太陽(yáng)能作為電能來源。武漢科技學(xué)院曾慶福教授經(jīng)過4年努力，開發(fā)成功“太陽(yáng)能湖水凈化技術(shù)及裝備”，并在武漢市部分湖泊水域應(yīng)用。因投資成本相對(duì)太陽(yáng)能低，風(fēng)能的應(yīng)用研究相對(duì)較早。薛文源(1993)在天津市漢沽區(qū)污水庫(kù)改造工程中，較早應(yīng)用了風(fēng)力曝氣裝置。殷肇君(1994)在經(jīng)過認(rèn)真細(xì)致的調(diào)查研究后認(rèn)為，在我國(guó)利用風(fēng)能作為增氧機(jī)的驅(qū)動(dòng)能源是定全可行的，并對(duì)風(fēng)力增氧機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)研究。2001年章永泰(專利申請(qǐng)?zhí)枺?1105470.0)設(shè)計(jì)的一套污水治理組合式風(fēng)能曝氣裝置，主要組件包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、表層曝層裝置、深層曝氣裝置等。組合裝置充分利用風(fēng)能提供充氧曝氣動(dòng)力，可進(jìn)行表層和深層曝氣，在最小工件風(fēng)速為1.6m/s條件下，接受風(fēng)能為動(dòng)力而工作，混合上下層水體，從而提高水體的溶解氧。在風(fēng)速大于6m/s時(shí)，通過氣水高速混流，使氣相?向液相質(zhì)的傳遞，并在深層水體中實(shí)現(xiàn)了高效充氧。2006年上海久能能源科技發(fā)展有限公司的李釗明(專利申請(qǐng)?zhí)枺?00620048059.9)設(shè)計(jì)了一種太陽(yáng)能曝氣船，主要構(gòu)件包括蓄電池、太陽(yáng)能電池、曝氣船、曝氣機(jī)、曝氣管等。太陽(yáng)能曝氣船利用太陽(yáng)能電池連接蓄電池，蓄電池連接曝氣機(jī)，曝氣機(jī)連接曝氣管。通過太陽(yáng)能曝氣船的運(yùn)用，有效的利用了自然界的能源，為曝氣機(jī)提供充足的能源，避免了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)和環(huán)境污染。2001年章永泰(專利申請(qǐng)?zhí)枺?1274293.7)設(shè)計(jì)的一套帶風(fēng)能曝氣和生物治理的污水凈化浮床，組件包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、植物、生物濾料、曝氣裝置、浮筒、蓄電池等。風(fēng)能發(fā)電機(jī)在風(fēng)速高于2.5米/秒時(shí)開始運(yùn)行，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，驅(qū)動(dòng)曝氣裝置進(jìn)行充氧曝氣，釋放出直徑小于0.1～0.5mm的微小氣泡，為生物濾材的硝化和反硝化過程提供適宜的環(huán)境，有效提高了整個(gè)浮床的處理效果。上海佛欣愛建河道治理有限公司(2004)開發(fā)了風(fēng)力曝氣機(jī)的專利設(shè)備，并在北京什剎海治理中得到應(yīng)用。?

以上研究或從節(jié)約能源出發(fā)，對(duì)傳統(tǒng)曝氣依靠市電進(jìn)行了革新，充分利用清潔能源(太陽(yáng)能或風(fēng)能)提供運(yùn)行動(dòng)力，或從曝氣效果出發(fā)，對(duì)曝氣方式進(jìn)行改善，最大限度的提高充氧效率。但總體來說，無論是利用風(fēng)能還是太陽(yáng)能，由于受到氣象條件的限制，風(fēng)機(jī)或太陽(yáng)能發(fā)電不能提供充足的能源，致使曝氣設(shè)備都無法穩(wěn)定運(yùn)行；同時(shí)所有裝置都對(duì)曝氣方式的改進(jìn)，都是單一的改進(jìn)，沒有針對(duì)不同的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行曝氣方式的調(diào)節(jié)和改變，因此應(yīng)用范圍受到限制，目前很難在大范圍推廣。因此如何為曝氣設(shè)備提供穩(wěn)定的能源，并針對(duì)不同現(xiàn)場(chǎng)的水質(zhì)情況進(jìn)行曝氣方式的調(diào)整在國(guó)內(nèi)還是空白點(diǎn)。?

為此本研究設(shè)計(jì)出一種風(fēng)光互補(bǔ)曝氣組合裝置，利用風(fēng)能和太陽(yáng)能的互補(bǔ)作用，最大限度的為曝氣設(shè)備提供穩(wěn)定的長(zhǎng)期不間斷的動(dòng)力能源，但使用中常常出現(xiàn)過充使蓄電池?fù)p壞，或者在欠壓狀態(tài)曝氣設(shè)備還在工作，會(huì)造成損壞設(shè)備。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種能為曝氣設(shè)備提供長(zhǎng)期穩(wěn)定的不間斷動(dòng)力能源，使用中不出現(xiàn)能使蓄電池?fù)p壞的過充狀態(tài)，且避開會(huì)造成損壞設(shè)備的欠壓狀態(tài)的一種由風(fēng)光互補(bǔ)供電的曝氣充氧機(jī)的控制、保護(hù)裝置。?

本發(fā)明采取的技術(shù)方案：?