一種地表水底部造流增氧的方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于環保水處理技術領域，主要應用于湖泊、水庫、池塘、景觀水體等地表水的水體增氧。
【背景技術】
[0002]我國的河流、湖泊、水庫、池塘等地表水大都存在著嚴重的污染。大量的未經處理的工業污水、生活污水、農業灌溉后水直接排入江、河、湖、海，造成水體污染和富營養化的頻繁發生。污染物由于比重比水大，大多沉降于水底，大量的污染物降解超過了水體的自凈能力，消耗底層水體的氧氣，使底層水體長期處于缺氧狀態。溶解氧不足，厭氧分解產生臭氣和黑液，造成水體發黑發臭。同時由于底層水體缺氧，促進了底泥內磷的釋放，進一步提高了水華發生的可能性。
[0003]水體造流就是用水或空氣來推動水體底部的流動，目的在于防止和打破湖泊分層，通常是由機械驅動或空氣驅動。水體造流能夠降低水體表面的水華，能夠打破一些藻類的生長規律，能夠提高魚類和底棲動物的生境，能夠有選擇性地改善局部水體條件，而不是改變整個水體。
[0004]水體底部造流將湖泊或水庫的底層的水通過提水的方式交換到頂部，底部的水在水體頂部擴散，與水體頂部有充分溶解氧的水體交換氧氣后，沉降到底部，底部的造成底泥黑臭的硫化鐵及硫化氫等含硫物，以及螯合磷的鐵鹽被氧化，降低了這些鹽類的釋放機率。同時這些鹽類能形成一層惰性氧化層，覆蓋在底泥上部，阻止污染物的釋放。再者，聚集于水體表面的藻類被交換至水體底層，由于光照和溫度的降低，藍綠藻等具有空氣泡的藻類生活習性發生改變，失去活性及繁殖能力，而逐漸死亡。
[0005]中國實用新型專利(授權公告號CN203079757U)采用電機驅動，但是該裝置設置為漂浮在水面上，對深層水體并無造流作用。中國實用新型專利(授權公告號CN201686555U)采用射流曝氣器，雖然其能夠放置于水體底部，但是水平放置的造流裝置只能對局部的底部水體進行造流，無法使深水底部水體和富氧的表面水體進行交換。
[0006]大多數封閉水體的深度并不相同，同時，水體表面的形狀也并不相同，現有的技術方案無法對不同深度的水體進行有效造流，也無法適用于不同表面積的水體。
【發明內容】
[0007]為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種靈活適應不同深度水體的，適用不同水體表面積的底部造流裝置。該裝置包括:潛水泵、水流輸送管、水流發散器、以及支撐底盤、入水口的異物過濾網、和同時在水面和水下可以連接和斷開的水下連接頭等組成。潛水泵出水口與水流輸送管通過管箍相連，水流輸送管也通過管箍與水流發散器相連。然后整個裝置通過底座固定在支撐底盤上。
[0008]上述裝置中，潛水泵可以是葉輪式泵，如離心泵、混流泵、軸流泵、旋流泵；也可以是容積泵，如柱塞泵、齒輪泵、螺桿泵、葉片泵；還可以是射流泵、水錘泵等。潛水泵的功率可根據水體增氧的需要調節。
[0009]上述裝置中，水流發散器是中空的圓筒狀結構，上部覆蓋有蓋板。其使用的材料可以是ABS工程塑料或PVC壓塑件，也可以是不銹鋼金屬等耐腐蝕，強度大的材料。蓋板上有多組中空圓孔組成，每組中空圓孔的圓心都在水流發散器蓋板大圓的半徑上(見附圖2)。這種穿孔結構有利于水流流出水流發散器后能夠形成均勻的水流，與周圍的富氧水能夠充分混合，而不是馬上發生沉降。水流發散器的大小(直徑)可根據水體增氧的需要進行調節，大型水體可增大水流發散器，使底層水體與表面水體充分交換。
[0010]上述裝置中，水流輸送管可以是PVC管或PPR管或不銹鋼管等耐腐蝕，強度大的管件。水流輸送管的高度可調節，以能使水流發散器距離水表面較近為宜。
[0011]上述裝置中，支撐底盤是ABS、PVC或PPR塑料或不銹鋼或其他耐腐蝕，強度大的材料，底盤形狀不固定，底盤與水體底泥接觸的底表面應較大，使裝置能夠平穩架設在底泥層上面，不至于傾覆和陷入泥中。
[0012]上述裝置中，在潛水泵的入水口裝有金屬網罩，以防止水中的其他雜質吸入潛水電機，引起損壞。
[0013]上述裝置中，安裝水下電纜接頭可在水面上或水下對裝置進行通電。
[0014]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
1.高效增氧:本發明采用底部造流，提升水體底部缺氧區水體與水體上部富氧區水體充分混合，而不是僅僅在水體表面或水體某個區域增氧，改善了水體底部缺氧的狀態，加快底部有機質分解，減少水體有毒、有害物質的產生。
[0015]2.全方位定制造流:本發明的潛水泵功率，水流發散器的大小，水流輸送管的高度，均可根據需要自行組合，可以為不同深度的水體、表面積較大的水體，實行分別的定制造流，解決了傳統只能局部造流，或表面造流的不足。
[0016]3.減少系統失效:本發明用金屬罩網將水中的雜物與進水口分離，減少了由于水中的雜質進入泵體，造成泵體的損壞。
[0017]4.成本低廉:本發明輸水管道，支撐部件均采用普通的ABS、PVC、PPR等工程塑料，潛水泵均可以從市場上采購，易于批量生產，造價成本低，整個系統不易腐蝕，便于清洗。
[0018]5.能耗低:本發明因為充分考慮底部造流，定制造流，比其他表面造流的裝置效率高，從而相對的能耗也較低。
[0019]6.管理維護簡單:本發明的水流發散器，輸水管及潛水泵均可拆解，如有損壞易于替換和維修。
【附圖說明】
[0020]本發明的上述優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1是整個裝置的結構說明。圖中標記1.潛水泵2.水流輸送管3.水流發散器4.支撐底盤5.金屬網罩6.水下電纜接頭7.管箍
圖2是水流發散器頂蓋的結構說明。
【具體實施方式】
[0021]下面描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為發明的限制。
[0022]在本發明的描述中，術語“上”，“下”，“底”，“頂”，“前”，“后”，“內”，“外”，“橫”，“豎”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有的特定方位，以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
[0023]1.在本實施例中(見附圖1)，采用一個市面上常見的不銹鋼螺桿潛水電泵，做為提水裝置，其功率為1500W，揚程140m，流量2.2m3/h，全揚程，低流量設計，工作要求電壓低(170疒240V)，密封性能好，有較高的防水性能。32mm內螺紋配25mm外接，電機口與lm長水流輸送管相連，接口用相應的管箍固定連接。水流輸送管的另一端與水流發散器的底部相連，接口同樣用相應尺寸的管箍固定。水流發散器直徑為0.5米，發散器的頂蓋有多組的中空圓孔，這種結構有利于水流較均勻地與表面水體的相對富氧的水均勻混合，而不是立刻發生沉降。電泵通過一個金屬底座與支撐底盤相接合，支撐底盤的大小以不至于電泵傾倒為宜。注意到電機入水口有金屬罩網。該裝置可應用于水深4nT8m小型水體底部造流增氧。
[0024]2.在本實施例中，采用軸流式潛水電泵，電動驅動，泵軸位置位于中心，單級葉輪，轉速1450rpm，流量為2800m3/h，揚程7m，吸入口徑為800mm，排出口徑為500mm，水流輸送管為鑄鐵件與出水口焊接，長6m，水流發散器及其頂蓋也是鑄鐵件制作，頂蓋開孔結構與實施例1相同，發散器直徑6m。該裝置可應用于深度為15m以下的中大型湖泊/水庫的底層增氧造流。
[0025]本發明的多個示意性實施例對本發明的【具體實施方式】進行了詳細的描述，但是本領域技術人員可以設計出多種其他的改進和實施例，這些改進和實施例將落在本發明原理的精神和范圍內。具體的，在前述公開，附圖以及權利要求的范圍內，可以在零部件和(或)從屬組合布局的布置方面作出合理的變型和改進，而不會脫離本發明的精神。
【主權項】
1.一種適用于河流、湖泊等地表水底層造流的裝置，其特征在于使用潛水泵，包括潛水泵、水流輸送管、水流發散器、和支撐底盤(板)，水流輸送管一端與潛水泵的出水口相連，另一端與發散器相連，發散器連接在水流輸送管上，然后整個裝置固定在支撐底盤上。2.根據權利要求1所述的裝置，潛水泵可以是葉輪式泵，如離心泵、混流泵、軸流泵、旋流泵；也可以是容積泵如柱塞泵、齒輪泵、螺桿泵、葉片泵；還可以是射流泵、水錘泵等。3.根據權利要求1所述的裝置，水流發散器的材料可以是ABS工程塑料或PVC壓塑件，也可以是不銹鋼金屬等耐腐蝕，強度大的材料組成。4.根據權利要求1所述的裝置，水流發散器的蓋板有從里到外直徑不斷增大的多組中空圓孔組成，每組中空圓孔的圓心都在蓋板大圓的半徑上。5.根據權利要求1所述的裝置，水流發散器的直徑可根據水體的需要進行調節。6.根據權利要求1所述的裝置，水流輸送管可以是PVC管或PPR管等耐腐蝕，強度大的管件。7.根據權利要求1所述的裝置，水流輸送管的高度可根據水體的需要調節長短。8.根據權利要求1所述的裝置，支撐底盤是ABS、PVC或PPR塑料或不銹鋼或其他耐腐蝕，強度大的材料，底盤也可以是其它形狀支撐材料。9.根據權利要求1所述的裝置，在潛水泵的入水口有金屬罩網。10.根據權利要求1所述的裝置，該裝置具有水下電纜連接頭。
【專利摘要】本發明公開了一種用于地表水底層造流增氧的方法和裝置，屬于環保水處理技術領域。主要應用于河流、湖泊、水庫、池塘等地表水體的造流增氧和水質改善。裝置由潛水泵、水流輸送管、水流發散器、以及支撐底盤、入水口的異物過濾網和水下電纜等組成。潛水泵的功率可以自由選擇，水流輸送管的大小和長度可因需要而調整，水流發散器的大小也可根據水體的大小進行調節。系統整體保持對整個水體充分高效造流、靈活適應不同的水體需要，以及成本低廉，能耗較低，管理維護簡單等特點，在河湖充氧，生態恢復等領域有較大的發展空間。
【IPC分類】C02F7/00
【公開號】CN105330033
【申請號】CN201410386796
【發明人】鄭偉
【申請人】鄭偉
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2014年8月8日