[發(fā)明專利]一種揚水曝氣與底層充氧混合設備的自動切換裝置

有效

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• 申請日: 2012-04-20
• 公開（公告）號: CN102616949A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設計）人: 黃廷林;邱曉鵬;樂文健
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C02F7/00
• 分類號: C02F7/00;C02F3/02
• 代理公司: 西安恒泰知識產(chǎn)權代理事務所 61216
• 代理人: 李鄭建

技術領域

本發(fā)明屬于水源水庫水質污染控制領域，涉及一種氣流自動切換控制裝置，特別涉及一種揚水曝氣與底層充氧混合設備的自動切換裝置。

背景技術

水源水庫和湖泊水體具有大容量、大水深、流動性小等特征，使得水庫(湖泊)水體容易產(chǎn)生分層現(xiàn)象，導致上下層水體間相對靜止。這將造成下層水體溶解氧減少，底層水體生態(tài)環(huán)境惡化，底泥中氮、磷、有機物、鐵、錳等污染物向水體溶解釋放。由于流動性小，藻類能穩(wěn)定停留在表層水體中，接受充足的光照而大量繁殖，引發(fā)水體富營養(yǎng)化問題。同時，底部缺氧引起的底泥污染物、氮、磷等營養(yǎng)物質的釋放為藻類等浮游植物提供了充足的營養(yǎng)，加劇了水體的富營養(yǎng)化。底部污染物的釋放和表層藻類繁殖均嚴重影響了水體的使用，尤其影響生活飲用水的供水安全。當前，解決深水水庫和湖泊水體底泥污染物釋放和富營養(yǎng)化問題的原位水質改善技術有破壞水體分層、等溫層充氧混合、化學增氧和底泥封閉等。2007年2月17日申請人授權的發(fā)明專利《多功能揚水曝氣器》(ZL200310117900.6)，通過向水體底部曝氣充氧改善水體缺氧環(huán)境，抑制底部污染物的釋放，同時其良好的提水性能將底層水與表層水充分混合，增加水體流動性，破壞水體分層，抑制藻類繁殖。而對于穩(wěn)定分層的水源水庫，底層厭氧和強還原環(huán)境造成的底泥污染物釋放成為主要水質問題。另外，對于藻類低發(fā)季節(jié)深水型水庫也存在同樣的內源污染問題，解決該問題的前提就是對水體進行等溫層的充氧混合。等溫層的充氧混合的特征條件是：需氧量小、能耗低、不需混合整個水層，因此該條件下只需啟動深水/等溫層曝氣器即可實現(xiàn)等溫層的充氧混合。當表層藻類大量繁殖和底層厭氧引發(fā)的內源污染并存時，需求的壓縮空氣量大大提高，此時切換閥會自動切換運行揚水曝氣器，通過揚水曝氣作用實現(xiàn)對表層藻類生長和底層內源污染的抑制。

因此設計一種可針對不同水質要求實現(xiàn)揚水曝氣器與深層充氧曝氣器的自動切換運行，高效低耗地改善水源水質具有十分重要的研究意義。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于，提供一種揚水曝氣與底層充氧混合設備的自動切換裝置，該裝置適用于水下環(huán)境分層水體充氧所需氣體流量的大小，利用同一條輸氣管道同時向揚水曝氣設備和深水/等溫層曝氣設備供氣。

為了實現(xiàn)上述任務，本發(fā)明采取如下的技術解決方案：

一種揚水曝氣與底層充氧混合設備的自動切換裝置，包括閥門箱體、其特征在于，在閥門箱體一側設有進氣口，閥門箱體上部分別設有兩個出氣口，在閥門箱體內設有一個可繞轉軸固定轉動的切換板，在切換板上設置轉軸的上方設有隔板，所述的切換板和隔板將閥門箱體的內部空間劃分為左氣室、右氣室和布氣室，其中，左氣室連通第一出氣口，右氣室連通第二出氣口，進氣口位于布氣室空間一側；位于左氣室底部的切換板上方且固定在閥門箱體內壁上設有用于保持切換板水平的擋板。

所述的切換板中部設置轉軸，該轉軸將切換板分為兩部分，其中位于左氣室底部的切換板為實板，位于右氣室底部的切換板為穿孔板，穿孔板上均與設有孔眼，切換板的重心位于右氣室底部的穿孔板上，切換板兩端與閥門箱體內壁相接觸的切換板邊緣為圓弧形。

所述的隔板頂端固定于閥門箱體的內壁上，隔板末端為圓弧形，隔板末端的圓弧與轉軸所接觸的圓弧相切。

所述的右氣室底部的穿孔板末端與閥門箱體接觸的內壁呈曲面，該曲面的弧度與切換板右端繞轉軸固定轉動的弧度相同，切換板轉動時，布氣室與右氣室通過穿孔板上的孔眼相連通。

所述的左氣室上方設置的出氣口的氣體流量大于右氣室上方設置的出氣口氣體流量；所述的左氣室上方設置的出氣口為法蘭接口，且與揚水曝氣設備的輸氣支管相連，右氣室上方設置的出氣口為法蘭接口，且與等溫層充氧混合設備的輸氣支管連接。

所述的布氣室空間一側設置的進氣口為與供氣管道相連通的法蘭接口。

本發(fā)明的揚水曝氣與底層充氧混合設備的自動切換裝置，與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果：

(1)利用同一條輸氣干管向兩種水質原位修復設備供氣，降低投資及運營維護成本。

(2)根據(jù)水庫水質狀況，通過控制供氣流量實現(xiàn)輸出管路自動切換運行揚水曝氣設備或者運行等溫層充氧混合設備。在藻類低發(fā)和底層內源污染嚴重時運行等溫層充氧混合設備，降低運行費用。在藻類高發(fā)和底層內源污染嚴重時運行揚水曝氣系統(tǒng)，有效控制水庫的富營養(yǎng)化和內源污染。

附圖說明