[發明專利]一種驅動結構優化的混合充氧機

在審

• 申請號: 201810376943.2
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108483687A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 孫昕;楊陽;陳開志
• 申請（專利權）人: 成都澎湃新能源科技有限公司
• 主分類號: C02F7/00
• 分類號: C02F7/00
• 代理公司: 成都新驅科為知識產權代理事務所(普通合伙) 51251
• 代理人: 成實

本發明公開了一種驅動結構優化的混合充氧機，包括文丘里進氣裝置，錐形上升筒(8)，下部上升筒裝置，出流筒裝置，與出流筒裝置連接的電機驅動裝置，連接在電機驅動裝置上且與錐形上升筒(8)之間形成下層曝氣室(19)的下層曝氣葉片(10)；所述下層曝氣葉片(10)與水平面的夾角為30～60°，且下層曝氣葉片(10)的外緣與錐形上升筒(8)的內壁的水平間距為5～20cm；具體的，該下層曝氣葉片(10)與水平面的最優夾角為45°，且下層曝氣葉片(10)的外緣與錐形上升筒(8)的內壁的最優水平間距為10cm。本發明通過設置葉片與水平面的夾角和葉片外緣與錐形上升筒的內壁的水平間距，可以有效的提高混合水量，進而降低設備的運行成本。

技術領域

本發明涉及湖泊水庫水質污染控制領域，具體是指一種驅動結構優化的混合充氧機。

背景技術

針對湖泊水庫等封閉或半封閉水體污染問題，目前原位控制技術主要有物理控制技術、物化控制技術、生物控制技術以及生態修復技術。物理控制技術包括底泥疏浚、定期引水換水和混合充氧技術；物化控制技術包括底泥封閉、底泥鈍化和混凝沉淀等方法；生物控制技術主要為生物投菌法；生態修復技術包括人工濕地、人工生態浮島以及穩定塘技術。對于底泥淤積污染嚴重的湖庫，底泥疏浚是適宜水質控制技術；對于底泥淤積污染不太嚴重及底泥疏浚后的湖庫，混合充氧和生態修復分別是采用較多的原位物理和生物控制技術，具體的治理技術應因地制宜、因“水”制宜。

在各種水質控制技術中,對于水容較小、底泥淤積污染研制的湖庫,底泥疏浚會起到明顯的效果，但不適用于水容量大的湖庫水體，且底泥疏浚可能破壞水底的固有生態系統，須進行植物和微生物修復；被疏浚底泥的堆放和無害化處理難度極大，疏浚成本極其高昂，故對其應用非常慎重。

引水、換水稀釋法存在污染的轉移，且工程量較大，投資高。投加化學藥劑是一種應急的方法，加入化學藥劑引起的次生水質風險較大，對環境的影響有待進一步研究。混合充氧技術實施簡單、收效快，是采用較多的主流物理控制技術，但目前傳統的混合充氧設備主要還是依靠安裝于水體底部的曝氣器或通氣管來進行充氧，同時起到混合水體的作用，這些曝氣設備水下安裝困難、維護不易、而且能量效率一般低于10％、能耗較高。

生物投菌法可以治理水體富營養化，并可以激活水中部分土著微生物而增強水體自凈能力，但目前微生物菌劑的菌種單一、功能有待提高；且向水體中投加外來菌種，會存在一定的環境適應性、生物安全性等問題，故工程應用比較有限。

人工生態浮島水質修復技術，具有一定的經濟性和實用性,但生態浮島凈水范圍有限、大量生長繁殖的水生植物后續處理問題比較棘手，也限制了其大規模應用；生物操縱存在高效微生物的環境適應性及安全性問題，目前還局限于小范圍應用。

針對傳統混合充氧設備安裝維護難、運行成本高等先天不足，已出現了新型混合充氧設備(ZL2014100064732、ZL 2015109082410)，其主體驅動單元置于水體上部、通過表層負壓吸入空氣而充氧，循環混合水體，創造性地解決了安裝維護難、運行成本高的實際應用問題。該設備依靠浮體使其漂浮、垂直立于水中；并利用尼龍繩將裝置底部與錨固墩相連，使裝置固定水體中。四根對稱布置的進氣管伸出水面。工作時水泵出水通過文丘里進氣裝置的下部直筒，從漸縮管流入縮小管時，水流速度因過水斷面的減小增大，從而在縮小管處產生負壓，空氣因負壓被吸入縮小管中，此為一次曝氣過程。當水泵導流板伸出水面，水流會依次經過出水延伸筒和水泵導流板，經導流板導流像噴泉一樣向四周噴水，此為二次曝氣過程。整個過程有著充足的曝氣量，并使下部水體經充氧提升至上部水體，形成一定范圍內的水體循環。當水體污染較嚴重時，水泵導流板也可設置在水面以下，可以形成一個范圍更大的水體循環，更好地通過混合充氧凈化水質。上述設備中驅動系統結構對混合充氧性能影響很大，合理地對驅動系統結構進行優化，在外部能量輸入功率相同的條件下，會大大提高混合水量和負壓吸氧量，從而進一步顯著降低其運行成本；但目前尚缺乏此方面的改進和創新報道。

發明內容