[發(fā)明專利]一種用于水體曝氣增氧的配套螺旋槳裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710321014.7
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN107055829A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賈瑞寶;陳發(fā)明;孫韶華;宋武昌
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省城市供排水水質(zhì)監(jiān)測中心
• 主分類號: C02F7/00
• 分類號: C02F7/00
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務(wù)所有限公司37105
• 代理人: 黎明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于水體曝氣增氧的配套螺旋槳裝置及方法，特別是用于黑臭水體治理的曝氣增氧方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著我國城市經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市規(guī)模的日益膨脹，城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施日漸不足，城市污水排放量不斷增加，大量污染物入河，水體中的化學(xué)需氧量(COD)、氮(N)、磷(P)等污染物濃度超標，河流水體污染嚴重，水體出現(xiàn)季節(jié)性或終年黑臭。城市黑臭水體的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)嚴重失衡，給群眾帶來了極差的感官體驗，成為目前較為突出的水環(huán)境問題，也嚴重影響著我國城市的良好發(fā)展。水體曝氣充氧是根據(jù)地表水體受到污染后缺氧的特點，人工向水體中充入空氣或氧氣，加速水體富氧過程，提高水體的溶解氧含量，恢復(fù)和增強水體中好氧微生物的活力，消減COD等污染物，改善水體透明度，消除異味。對于遭受嚴重有機污染，處于黑臭狀態(tài)的水體進行人工曝氣，增加溶解氧，可以迅速氧化有機物厭氧降解時產(chǎn)生的H2S、甲硫醇及FeS等致黑致臭物質(zhì)，有效地改善水體的黑臭程度。

目前與風(fēng)力、太陽能等新能源配套的曝氣設(shè)備大多投資較大，管理維護復(fù)雜，成本較高；而通過風(fēng)力、太陽能配備螺旋槳裝置或游船配置的螺旋槳裝置對水體進行充氧曝氣則具有投資少、安裝方便、管理維護簡單等優(yōu)點。 但普通螺旋槳，通過其旋轉(zhuǎn)，攪動水體表面水流，增加與空氣中氧氣的接觸面積，達到增氧的目的，僅增加了表層水體的含氧量，而且溶解氧較少；部分采用中空軸的螺旋槳曝氣裝置，通過旋轉(zhuǎn)后在中央部產(chǎn)生負壓，在通氣時，由負壓吸入空氣，大部分的空氣從中央空心軸底部進入水體，少部分空氣與水一起從中央部沿離心葉片的方向流動。進入水體的空氣相對集中，不利于擴散，從而影響水體富氧效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種曝氣性能高、構(gòu)造簡單、制造容易的新型曝氣螺旋槳。

為解決這一技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于水體曝氣增氧的配套螺旋槳裝置，包括中空軸和螺旋槳葉片，所述螺旋槳葉片沿著其旋轉(zhuǎn)方向焊接曝氣管，曝氣管上設(shè)有多個曝氣孔；所述曝氣管一端與中空軸聯(lián)通，另一端開口部旋轉(zhuǎn)角為40-80°；所述曝氣管直徑為15～50mm，曝氣孔的直徑為曝氣管直徑的0.5～0.8倍，曝氣孔的間距為曝氣孔直徑的3～5倍。

所述中空軸的直徑為40～100mm。

所述螺旋槳葉片的半徑為100～300mm，其個數(shù)為3～5個。

所述螺旋槳葉片最大葉寬比為1：3，直徑為150mm，開口部旋轉(zhuǎn)角為55°，沿葉片旋轉(zhuǎn)方向焊接的曝氣管的直徑為8mm，曝氣管上曝氣孔4直徑為6mm，曝氣孔間距為18mm。

本發(fā)明還提供了一種利用水體曝氣增氧的配套螺旋槳裝置曝氣增氧的方法，包括如下步驟：

1)利用水體曝氣增氧的配套螺旋槳裝置在風(fēng)能、太陽能或游船發(fā)動機動能驅(qū)動下，使水體攪動實現(xiàn)破層；

2)利用負壓將氧氣帶入水中，并通過螺旋槳裝置的切割為微氣泡，實現(xiàn)曝氣增氧。

所述步驟1)水體曝氣增氧的配套螺旋槳裝置與風(fēng)能結(jié)合是通過配置風(fēng)力葉片、增速器連接螺旋槳中心軸實現(xiàn)。

所述步驟1)中水體曝氣增氧的配套螺旋槳裝置與太陽能結(jié)合是通過配置太陽能電池板、蓄電池、電動動機等連接螺旋槳中心軸實現(xiàn)。

所述步驟1)中水體曝氣增氧的配套螺旋槳裝置與游船結(jié)合是將發(fā)動機普通螺旋槳更換為水體曝氣增氧的配套螺旋槳裝置實現(xiàn)。

所述步驟1)中的水體曝氣增氧的配套螺旋槳裝置包括中空軸和螺旋槳葉片，所述螺旋槳葉片沿著其旋轉(zhuǎn)方向焊接曝氣管，曝氣管上設(shè)有多個曝氣孔；所述曝氣管一端與中空軸聯(lián)通，另一端開口部旋轉(zhuǎn)角為40-80°；所述中空軸的直徑為40～100mm，螺旋槳葉片的半徑為100～300mm；所述螺旋槳葉片的個數(shù)為3～5個。

有益效果：本發(fā)明用于水體曝氣增氧的配套螺旋槳裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于設(shè)置了多孔曝氣管，增加了空氣與水體的接觸面積，促進了空氣在水體中的擴散溶解，提高了水體中溶解氧含量，增氧效果好，提高了水體自凈能力，曝氣效果好，明顯改善水質(zhì)，對消除黑臭水體和改善水生態(tài)環(huán)境具有顯著效果。本發(fā)明設(shè)計合理，充分利用風(fēng)能、太陽能清潔能源及游船發(fā)動機等動能實現(xiàn)水體的曝氣增氧，投資運行成本低，可廣泛應(yīng)用于水環(huán)境或城市黑 臭水體治理，改善水質(zhì)和水生態(tài)環(huán)境，具有廣闊的市場前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的螺旋槳裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明圖1的A-A示意圖；

圖3為本發(fā)明螺旋槳葉片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1中空軸、2螺旋槳葉片、3曝氣管、4曝氣孔。

具體實施方式