[發明專利]一種全層混合和等溫層曝氣自動切換的水質原位改善裝置

有效

• 申請號: 201410140365.4
• 申請日: 2014-04-09
• 公開（公告）號: CN103922493A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 孫昕;李丹;黃廷林
• 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
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

1.一種全層混合和等溫層曝氣自動切換的水質原位改善裝置，其特征在于，包括從上至下依次連接的導流裝置、上部上升筒（6）、中部上升筒（4）和下部上升筒（2）；其中，導流裝置的頂部設置有用于提供浮力的第一水密倉（17），其周向設置有第一出口（18）；中部上升筒（4）的周向設置有若干用于提供浮力的水密倉；下部上升筒（2）的頂部周向設置有用于提供浮力的第二水密倉（11），其中部周向設置有由第一氣室（8）、第二氣室（9）和第三氣室（10）組成的儲氣室，第二氣室（9）和第三氣室（10）之間設置有水封板（3），水封板（3）的上端連接在第二水密倉（11）上，其下端懸空，使得第二氣室（9）和第三氣室（10）相連通，第一氣室（8）與第三氣室（10）在靠近第二水密倉（11）處相連通，第二氣室（9）與下部上升筒（2）在靠近第二水密倉（11）處相連通，且水封板（3）靠近第二水密倉（11）一端的周向設置有若干通孔（14），下部上升筒（2）的下部周向設置有曝氣室（7），曝氣室（7）與儲氣室之間為第二出口（19），空氣釋放管（1）的開口端設置在曝氣室（7）下端開口處，下部上升筒（2）的下端與錨固墩（16）相連接。

2.根據權利要求1所述的一種全層混合和等溫層曝氣自動切換的水質原位改善裝置，其特征在于，導流裝置通過法蘭與上部上升筒（6）相連接。

3.根據權利要求1所述的一種全層混合和等溫層曝氣自動切換的水質原位改善裝置，其特征在于，上部上升筒（6）為上端開口大于下端開口的圓錐狀結構，其通過從下至上直徑依次增大的若干直筒套接而成。

4.根據權利要求3所述的一種全層混合和等溫層曝氣自動切換的水質原位改善裝置，其特征在于，相連兩個直筒之間通過兩個加強筋環相連接。

5.根據權利要求1所述的一種全層混合和等溫層曝氣自動切換的水質原位改善裝置，其特征在于，中部上升筒（4）由若干直筒通過法蘭連接而成，其周向從下至上設置有第三水密倉（12）和第四水密倉（13）。

6.根據權利要求1或5任一項所述的一種全層混合和等溫層曝氣自動切換的水質原位改善裝置，其特征在于，中部上升筒（4）與上部上升筒（6）通過可調節高度的插銷箱（5）相連接。

7.根據權利要求1所述的一種全層混合和等溫層曝氣自動切換的水質原位改善裝置，其特征在于，下部上升筒（2）的下端開口為喇叭狀開口，其通過法蘭與中部上升筒（4）相連接。

8.根據權利要求1所述的一種全層混合和等溫層曝氣自動切換的水質原位改善裝置，其特征在于，下部上升筒（2）的下端通過鋼絲繩（15）與錨固墩（16）相連接。

9.根據權利要求1所述的一種全層混合和等溫層曝氣自動切換的水質原位改善裝置，其特征在于，水封板（3）上開設有2排通孔，該通孔為圓孔，單個大小為1mm²，總面積為521mm²。

10.根據權利要求1所述的一種全層混合和等溫層曝氣自動切換的水質原位改善裝置，其特征在于，壓縮空氣通過空氣釋放管（1）后，從空氣釋放管（1）的小孔向水中釋放形成氣泡，氣泡上升經過曝氣室（7），氣泡中的氧氣溶解擴散到水中，氣泡在上升過程中帶動水流向上運動，該部分充氧水經過曝氣室（7）上端第一氣室（8）外側的下降筒和第二出口（19）進入底部水體；充氧后的尾氣泡直接上升進入儲氣室，由于水封板（3）上開有通孔（14），充氧后的尾氣泡有一部分通過通孔（14），直接進入第二氣室（9），由第二氣室（9）頂部內壁上的孔洞進入中部上升筒（4），其余尾氣泡在儲氣室中逐漸積累，向下排擠水體，迫使水體液面不斷下降，當第三氣室（10）中的水面下降到水封板（3）下沿時，儲氣室中的氣體通過第三氣室（10）在瞬間翻過水封板（3），進入第二氣室（9），再由第二氣室（9）頂部內壁上的孔洞進入中部上升筒（4），排氣后的儲氣室空間由曝氣室（7）中的水來填充；進入中部上升筒（4）的氣體結合成一個大的氣彈阻塞整個上升管斷面，并迅速上浮，形成上升活塞流，推動中部上升筒（4）中的水體加速上升，直至氣彈沖出第一出口（18）；隨后，中部上升筒（4）中的水流在慣性力作用下加速上升，直至下一個氣彈形成，如此循環上下層水體。