一种利用曝气水动能驱动污染物降解的装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出的是一种利用曝气水动能驱动污染物降解的装置，其结构包括压电薄膜（43）、进气口（1）、充气空腔（2）、通气握把（3）、支撑杆（4）、大输气杆（5）、小输气杆（19）、气流积压装置（30）、过水腔体（6）；充气空腔（2）位于进气口（1）的上侧，充气空腔（2）的两侧安装有通气握把（3），通气握把（3）的上端与支撑杆（4）相连接，支撑杆（4）的下端与充气空腔（2）的上端相连接，支撑杆（4）的内部安装有大输气杆（5）和小输气杆（19），气流积压装置（30）位于小输气杆（19）的上侧，过水腔体（6）位于气流积压装置（30）的上侧，压电薄膜（43）位于气流积压装置（30）的内部。压电薄膜（43）位于气流积压装置（30）的内部。压电薄膜（43）位于气流积压装置（30）的内部。

【技术实现步骤摘要】
一种利用曝气水动能驱动污染物降解的装置


[0001]本专利技术涉及一种利用曝气水动能驱动污染物降解的装置，属于水污染治理领域。

技术介绍

[0002]如今，人类活动产生的大量污染物进入环境水体造成不同程度的水体污染，导致越来越多的环境生态恶化问题，进而影响人类正常的生产生活和发展，水环境保护逐渐成为政府及社会普遍关注的话题；其中，水污染治理作为实现水环境保护的重要组成部分，如何实现高效降解水中污染物正成为当下的研究热点。
[0003]自然条件下，环境水体具有一定的自净能力，能够自然净化进入水体的污染物；然而，此过程耗时长且处理能力有限，当进入水体的污染物超过水体自净能力时，水体水质变坏，进而破坏水体的原有价值和作用，导致水体污染；目前，去除水体污染物的方法主要分为物理、化学、生物三类方法，物理去除方法包括沙滤法、活性炭吸附法等；化学去除方法包括絮凝法、高级化学氧化法等；生物去除方法包括生物膜法、活性污泥法等；曝气技术作为一种物理增氧技术，具有过程可控、成本低、生态影响小等优势，在物理、化学、生物三类去除水体污染物的方法中得到越来越多的运用。
[0004]通常，受污染水体溶解氧含量低，很难通过自然复氧的方式获得足够的溶解氧；曝气技术作为目前最普遍的水污染治理技术之一，将空气中的氧强制向水体中转移，能够在提高水中溶解氧浓度的同时，增加污染物与微生物特别是好氧微生物的接触，再利用微生物在适宜的溶解氧条件下利用自身代谢对污染物的分解作用以达到去除污染物的目的。
[0005]压电催化技术作为近些年来被用于环境治理的新型催化技术，原理来源于压电效应，可以实现对外界机械能（包括水流、风力等）的收集，利用半导体性质中单向电荷传递实现电能的产生和传输，进而在半导体催化剂表面触发氧化还原反应，实现对水体中污染物的有效去除。
[0006]目前，河湖及各类自来水厂、污水处理厂主要依托曝气装置进行曝气；然而已有的曝气装置除了可以提高水中溶解氧浓度外，并没有直接参与污染物的降解；同时，曝气过程中产生的气泡以及水体搅动也未得到充分利用；因此，本专利技术提出一种利用曝气水动能驱动污染物降解的装置，利用压电催化技术，将曝气过程中产生的水动能收集，激发催化剂表面的氧化还原反应，在充分曝气的同时，实现对水中污染物有效降解。

技术实现思路

[0007]本专利技术提出的是一种利用曝气水动能驱动污染物降解的装置，其目的旨在利用曝气技术产生的水动能，通过对水动能的收集并转换以实现曝气的同时与压电催化技术相结合降解水中污染物的目的。
[0008]本专利技术的技术解决方案：一种利用曝气水动能驱动污染物降解的装置，其结构包括曝气装置，压电薄膜43；所述曝气装置包括进气口1、充气空腔2、通气握把3、支撑杆4、大
输气杆5、小输气杆19、气流积压装置30、过水腔体6；充气空腔2位于进气口1的上侧，充气空腔2的两侧安装有通气握把3，通气握把3的上端与支撑杆4相连接，支撑杆4的下端与充气空腔2的上端相连接，支撑杆4为中空的杆状，支撑杆4的内部安装有大输气杆5和小输气杆19，气流积压装置30位于小输气杆19的上侧，过水腔体6位于气流积压装置30的上侧，压电薄膜43位于气流积压装置30的内部。
[0009]进一步地，所述进气口1位于充气空腔2的下侧，进气口1与外部曝气装置的输气管相连接；所述充气空腔2为中空的腔体，腔体内部侧壁上固定安装有滑道10，滑道10呈竖直放置，滑道10内表面固定安装有若干阻碍块15，滑道10与腔体内部侧壁接触处安装有固定块13；所述若干阻碍块15分别位于滑道10的下半部分以及滑道10上半部分内表面的凹槽14的上侧；所述滑道10内部有重心球16、圆盘底座9、气囊7、三角支撑板11，大输气杆5的下端与重心球16接触，所述气囊7固定安装在圆盘底座9的下表面居中位置，所述三角支撑板11和重心球16均固定安装在圆盘底座9的上方，所述重心球16位于圆盘底座9的正上方，三角支撑板11位于重心球16的四周，重心球16的四周外侧紧靠三角支撑板11；所述圆盘底座9与重心球16接触位置设有摩擦片12；所述圆盘底座9的侧壁四周固定安装有滑轮8，所述滑轮8位于滑道10内。
[0010]进一步地，所述通气握把3的下端为下通气口17，通气握把3的下端固定安装在充气空腔2的两侧腔壁中心，通气握把3通过下通气口17与充气空腔2的内部连通，通气握把3的上端为上通气口18，通气握把3的上端固定安装在支撑杆4的两侧杆壁中心，通气握把3的上端通过上通气口18与支撑杆4的内部连通。
[0011]进一步地，所述支撑杆4固定安装于充气空腔2的上侧，支撑杆4两侧杆壁中心处设有开口22，开口22大小与上通气口18相同；所述大输气杆5的下侧两端开设有输气口23，输气口23的大小与开口22、上通气口18相同；所述大输气杆5位于支撑杆4的内部，且长于支撑杆4，大输气杆5底部位于充气空腔2内，曝气过程中大输气杆5向上移动，直至与支撑杆4固定，超出支撑杆4部分的大输气杆5管壁上开有通气孔20，通气孔20内部安装有防尘网21；所述大输气杆5的内部呈中空圆柱体状，大输气杆5包括输气通道26、圆台型隔板25、集气通道27、输气口23；所述输气口23位于大输气杆5的下端两侧；所述输气通道26上均匀分布气泡孔28；当曝气过程中大输气杆5与支撑杆4固定时，输气口23、开口22、上通气口18的中心均位于一条直线上，且输气口23、开口22、上通气口18三者的孔径大小一致；所述输气通道26的底部与输气口23相连，输气通道26的顶部固定安装在气流积压装置30的底部，在支撑杆4顶部位置向上部分直至气流积压装置30的底部之间对应部分均匀分布气泡孔28；外界气体进入大输气杆5后，分别进入输气通道26和集气通道27，并从输气通道26上的气泡孔28喷出，随后通过大输气杆5管壁上的通气孔20进入水体。
[0012]进一步地，所述输气通道26在与支撑杆4固定后的大输气杆5的顶部处管径变小，小管径部分在装置初始状态下位于大管径部分的内部，小管径部分的顶部与气流积压装置30固定连接；所述集气通道27位于输气通道26的内侧，大输气杆5内部中心处，集气通道27顶部穿过气流积压装置30与过水腔体6相连，集气通道27底部与输气通道26的底部齐平；所述圆台型隔板25固定安装在集气通道27的底部；所述小输气杆19位于大输气杆5的内部，且短于大输气杆5，小输气杆19的顶部与气流积压装置30固定连接，曝气过程中大输气杆5与支撑杆4固定后，小输气杆19继续向通气方向移动，直至与大输气杆5固定，小输气杆19超出
大输气杆5部分的管壁上也开有通气孔20，通气孔20内安装有防尘网21。
[0013]进一步地，所述过水腔体6外部呈半球形，过水腔体6包括腔体侧壁32、漂浮气囊31、纳水球体36、充气气囊35、渐缩管33；所述腔体侧壁32沿过水腔体6的外形分布，腔体侧壁32从过水腔体6底部到顶部的厚度逐渐变小；所述漂浮气囊31呈正方体状；所述漂浮气囊31有若干个，若干个漂浮气囊31对称分布在过水腔体6底部的腔体侧壁32上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用曝气水动能驱动污染物降解的装置，其特征是包括曝气装置，压电薄膜（43）；所述曝气装置包括进气口（1）、充气空腔（2）、通气握把（3）、支撑杆（4）、大输气杆（5）、小输气杆（19）、气流积压装置（30）、过水腔体（6）；充气空腔（2）位于进气口（1）的上侧，充气空腔（2）的两侧安装有通气握把（3），通气握把（3）的上端与支撑杆（4）相连接，支撑杆（4）的下端与充气空腔（2）的上端相连接，支撑杆（4）为中空的杆状，支撑杆（4）的内部安装有大输气杆（5）和小输气杆（19），气流积压装置（30）位于小输气杆（19）的上侧，过水腔体（6）位于气流积压装置（30）的上侧，压电薄膜（43）位于气流积压装置（30）的内部。2.根据权利要求1所述的一种利用曝气水动能驱动污染物降解的装置，其特征是所述进气口（1）位于充气空腔（2）的下侧，进气口（1）与外部曝气装置的输气管相连接；所述充气空腔（2）为中空的腔体，腔体内部侧壁上固定安装有滑道（10），滑道（10）呈竖直放置，滑道（10）内表面固定安装有若干阻碍块（15），滑道（10）与腔体内部侧壁接触处安装有固定块（13）；所述若干阻碍块（15）分别位于滑道10的下半部分以及滑道（10）上半部分内表面的凹槽（14）的上侧；所述滑道（10）内部有重心球（16）、圆盘底座（9）、气囊（7）、三角支撑板（11），大输气杆（5）的下端与重心球（16）接触，所述气囊（7）固定安装在圆盘底座（9）的下表面居中位置，所述三角支撑板（11）和重心球（16）均固定安装在圆盘底座（9）的上方，所述重心球（16）位于圆盘底座（9）的正上方，三角支撑板（11）位于重心球（16）的四周，重心球（16）的四周外侧紧靠三角支撑板（11）；所述圆盘底座（9）与重心球（16）接触位置设有摩擦片（12）；所述圆盘底座（9）的侧壁四周固定安装有滑轮（8），所述滑轮（8）位于滑道（10）内。3.根据权利要求1所述的一种利用曝气水动能驱动污染物降解的装置，其特征是所述通气握把（3）的下端为下通气口（17），通气握把（3）的下端固定安装在充气空腔（2）的两侧腔壁中心，通气握把（3）通过下通气口（17）与充气空腔（2）的内部连通，通气握把（3）的上端为上通气口（18），通气握把（3）的上端固定安装在支撑杆（4）的两侧杆壁中心，通气握把（3）的上端通过上通气口（18）与支撑杆（4）的内部连通。4.根据权利要求1所述的一种利用曝气水动能驱动污染物降解的装置，其特征是所述支撑杆（4）固定安装于充气空腔（2）的上侧，支撑杆（4）两侧杆壁中心处设有开口（22），开口（22）大小与上通气口（18）相同；所述大输气杆（5）的下侧两端开设有输气口（23），输气口（23）的大小与开口（22）、上通气口（18）相同；所述大输气杆（5）位于支撑杆（4）的内部，且长于支撑杆（4），大输气杆（5）底部位于充气空腔（2）内，曝气过程中大输气杆（5）向上移动，直至与支撑杆（4）固定，超出支撑杆（4）部分的大输气杆（5）管壁上开有通气孔（20），通气孔（20）内部安装有防尘网（21）；所述大输气杆（5）的内部呈中空圆柱体状，大输气杆（5）包括输气通道（26）、圆台型隔板（25）、集气通道（27）、输气口（23）；所述输气口（23）位于大输气杆（5）的下端两侧；所述输气通道（26）上均匀分布气泡孔（28）；当曝气过程中大输气杆（5）与支撑杆（4）固定时，输气口（23）、开口（22）、上通气口（18）的中心均位于一条直线上，且输气口（23）、开口（22）、上通气口（18）三者的孔径大小一致；所述输气通道（26）的底部与输气口（23）相连，输气通道（26）的顶部固定安装在气流积压装置（30）的底部，在支撑杆（4）顶部位置向上部分直至气流积压装置（30）的底部之间对应部分均匀分布气泡孔（28）；外界气体进入大输气杆（5）后，分别进入输气通道（26）和集气通道（27），并从输气通道（26）上的气泡孔（28）喷出，随后通过大输气杆（5）管壁上的通气孔（20）进入水体。5.根据权利要求4所述的一种利用曝气水动能驱动污染物降解的装置，其特征是所述
输气通道（26）在与支撑杆（4）固定后的大输气杆（5）的顶部处管径变小，小管径部分在装置初始状态下位于大管径部分的内部，小管径部分的顶部与气流积压装置（30）固定连接；所述集气通道（27）位于输气通道（26）的内侧，大输气杆（5）内部中心处，集气通道（27）顶部穿过气流积压装置（30）与过水腔体（6）相连，集气通道（27）底部与输气通道（26）的底部齐平；所述圆台型隔板（25）固定安装在集气通道（27）的底部；所述小输气杆（19）位于大输气杆（5）的内部，且短于大输气杆（5），小输气杆（19）的顶部与气流积压装置（30）固定连接，曝气过程中大输气杆（5）与支撑杆（4）固定后，小输气杆（19）继续向通气方向移动，直至与大输气杆（5）固定，小输气杆（19）超出大输气杆（5）部分的管壁上也开有通气孔（20），通气孔（20）内安装有防尘网（21）。6.根据权利要求1所述的一种利用曝气水动能驱动污染物降解的装置，其特征是所述过水腔体（6）外部呈半球形，过水腔体（6）包括腔体侧壁（32）、漂浮气囊（31）、纳水球体（36）、充气气囊（35）、渐缩管（33）；所述腔体侧壁（32）沿过水腔体（6）的外形分布，腔体侧壁（32）从过水腔体（6）底部到顶部的厚度逐渐变小；所述漂浮气囊（31）呈正方体状；所述漂浮气囊（31）有若干个，若干个漂浮气囊（31）对称分布在过水腔体（6）底部的腔体侧壁（32）上；所述纳水球体（36）位于过水腔体（6）中心，纳水球体（36）的顶部固定安装在过水腔体（6）的顶部，纳水球体（36）底部与气流积压装置（30）固定安装，纳水球体（...

【专利技术属性】
技术研发人员：敖燕辉，周坤，刘威，张强，车慧楠，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：