[實用新型]一種低功耗高效的水體曝氣增氧裝置

有效

• 申請號: 201320202799.3
• 申請日: 2013-04-19
• 公開（公告）號: CN203269664U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 郟松筠
• 申請（專利權）人: 郟松筠
• 主分類號: C02F7/00
• 分類號: C02F7/00;A01K63/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種水體曝氣增氧裝置，尤其是一種高效低耗的水體曝氣增氧裝置。主要應用范圍為：各種污水廢水處理過程中的水體增氧；淡水、海水的水產養殖的水體增氧；河道、池塘、湖泊水體的增氧復氧；自來水處理過程中的增氧；水體除鐵、除錳曝氣增氧；魚缸、水族箱、水箱的增氧。?

背景技術?

污水處理廠的各種污水廢水處理過程中，水體增氧都是必需的環節，而且增氧所需的能耗占總能耗的60%以上，占總運行成本約40%。到2015年，全中國每天污水處理量將達到約2億噸，每天的增氧電耗達到5千萬-1億千瓦小時（度），因此高效低耗的曝氣增氧技術、設備有其重大的經濟價值和社會效益。?

中國是世界上最大的水產養殖國家，水產養殖產量占全世界的70%，淡海水水產養殖面積約1億畝，增氧機是各種水產養殖的最重要的必備設備：它能使空氣中的氧氣溶入水體，增加水體中的溶氧量，提高水產養殖密度，避免因水體缺氧造成養殖的水產品生病、死亡，減少水體污染。較高合理的水體溶氧量能加快水產品的生長速度，縮短生產周期，減少餌料和藥物的用量，減少養殖廢水的排放，提高水產品的產量、品質，從多方面綜合提高水產養殖效益。?

國內60%以上的河道、湖泊有不同程度的污染，工農業廢水、生活廢水的大量排放，使水體的化學需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、氮、磷含量大大超標，藍藻頻繁大規模暴發，水體嚴重缺氧，有機物不能及時進行有氧分解，厭氧菌大量繁殖，造成水體發黑、發臭，水生動植物無法生存，水體喪失自我恢復的生態功能。其治理的最根本有效和必不可少手段之一就是通過增氧機向水?中增氧，增加水體溶氧量，降低COD、SOD，也為好氧微生物、浮游動植物乃至水生動植物的生存繁殖提供必要和良好的條件，恢復水體的自凈能力和生態功能，改善水質。不少工程案例已證明，曝氣增氧單獨進行或結合其他措施，如曝氣增氧結合生物膜技術，能有效消除水體黑臭、防止藻類暴發，提高水生動植物的產量，將水體中污染物資源化。但現有增氧機較高的能耗和運行成本，限制了水體曝氣增氧工藝在該領域的應用和普及。?

自來水加工處理過程中，尤其是其中的除鐵、除錳工序，必須用到曝氣增氧設備。?

小型曝氣增氧泵是觀賞魚飼養、鮮活水產品在運輸銷售和飯店酒樓保活保鮮等場合所必需的，該類增氧泵特點是數量非常巨大、功率較小，氧動力系數很低。?

現有水體增氧設備大致分為水面機械增氧和水下曝氣增氧二類。水面機械增氧的有葉輪式、水車式、噴泉式、轉碟轉刷式、跌水式；水下增氧的有微孔曝氣式和射流曝氣式。?

水面機械增氧設備一般是攪動淺層水體或將水噴濺入(或跌入)空氣中，增加水體和空氣的接觸面使空氣中的氧氣進入水中，增加水體的溶氧量。其缺點是能耗大、往往只能增加水體表層的含氧量、而對水體底層的增氧效果差，不適合較深水體的增氧，并且噪音較大，水體上下循環功能弱。?

水下曝氣增氧中的微孔曝氣式增氧機是用空壓機或鼓風機將壓力空氣經鋪設于水底的輸氣管送到安裝在水中(一般在水底附近)的曝氣器（曝氣管或曝氣盤），再從曝氣器的微孔中以小氣泡的形式排入水中，達到各種深度水體的增氧目的。其缺點是因為需要的氣壓比較高所以能耗相對較大，氣壓越高則氣體溫?度也越高，有一部分能量以熱量耗散的方式被浪費，并因高溫導致輸氣管道的老化；每根曝氣管或每個曝氣頭的增氧有效服務面積有限，因此需在水底附近大面積鋪設安裝大量輸氣管、曝氣管或曝氣盤，施工量和施工難度大；安裝時一般需排干水池或水塘里的水，大面積的湖泊、河道難以安裝；曝氣孔容易堵住；增氧機會因輸氣管、曝氣管、曝氣盤的老化而失效；設施壽命較短，故障多，維護困難。水下增氧的射流式曝氣增氧機是把空氣吸入或壓入高速水流中在水下進行噴射，其表層以下水體增氧效果好于水面增氧設備，缺點是能耗大、水下噴射距離有限，整體循環效果較差。?

相對于污水處理廠高負載污水處理過程中水體單位體積需氧量高和需在較短時間大量增氧的工況，水產養殖領域的增氧和河道湖泊的復氧屬于大水體低需氧量的工況，同時往往是表層水富氧而底層水缺氧；因此在大水體低需氧量場合下，一臺理想的增氧機，不光要有足夠的增氧能力，而且還要有單機服務面積大和具備上下層水體循環的性能。?

現有的各類增氧設備因其工作原理的限制，繼續改進的余地有限。同時每種設備有其各自的不足：能耗高、立體循環功能差、施工難度大、不能用于大面積離岸遠的水域、故障率高、維修困難、壽命短等。?

實用新型內容