本发明专利技术公开了一种机械混合充氧一体化湖泊水库原位水质改善装置，该装置包括上升筒装置、出流筒装置、文丘里进气装置和电机驱动装置，其通过电机驱动叶片旋转，产生向上的提升力，使底部水体依次流经下部上升筒、中部上升筒、缩小管、曝气室、出流筒装置，混合湖库上下层水体；在缩小管处因流速较快而产生一定的负压，空气因文丘里原理而依次经进气管、柔性软管被吸入缩小管，与来自上升筒的水流一起进入曝气室，充氧后的水经出流筒流出装置进入外部水体。本发明专利技术机械混合充氧一体化湖泊水库原位水质改善装置，其将混合充氧的核心和关键单元都置于水体表层，无需复杂的供气设备和水下管道系统，使用维护方便，降低水质原位改善的投资和运行成本。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种机械混合充氧一体化湖泊水库原位水质改善装置，该装置包括上升筒装置、出流筒装置、文丘里进气装置和电机驱动装置，其通过电机驱动叶片旋转，产生向上的提升力，使底部水体依次流经下部上升筒、中部上升筒、缩小管、曝气室、出流筒装置，混合湖库上下层水体；在缩小管处因流速较快而产生一定的负压，空气因文丘里原理而依次经进气管、柔性软管被吸入缩小管，与来自上升筒的水流一起进入曝气室，充氧后的水经出流筒流出装置进入外部水体。本专利技术机械混合充氧一体化湖泊水库原位水质改善装置，其将混合充氧的核心和关键单元都置于水体表层，无需复杂的供气设备和水下管道系统，使用维护方便，降低水质原位改善的投资和运行成本。【专利说明】机械混合充氧一体化湖泊水库原位水质改善装置【
】本专利技术属于湖泊水库水质污染控制领域，具体涉及一种机械混合充氧一体化湖泊水库原位水质改善装置，其适用于混合水深较大的分层湖泊水库，并向水体充氧，控制水体内源污染和富营养化。【
技术介绍
】湖泊水库是世界上最珍贵的可直接利用的淡水资源，其中水库正逐渐成为多数城市的主要供水水源，水源水库的重要性日渐彰显。当前，湖泊水库环境面临的水体富营养化问题非常突出，湖泊水库水质的恶化直接影响城市水资源的可持续利用，更严重威胁到城市的供水安全。水深较大的湖泊水库易发生由于剧烈垂向温度梯度的存在引起不同密度水体分层的现象，易于扰动、混合的表层水体与相对稳定的底部水体缺乏交换，这使得水体分成三个不同温度和密度的水团层:变温层、跃温层(斜温层)和等温层。水体分层后，由于上下层水体间相对静止，缺乏交换，下层水体得不到氧气的补充，溶解氧逐步减少，厌氧条件会引起底泥有机质、氮、磷、铁、锰的溶解释放，造成水体内源污染，水体色度、嗅味加大，PH值下降，水质恶化，藻类大量繁殖等，直接加快水体的富营养化进程。目前湖泊水库水体污染主要有藻类、沉积物和溶解氧三个问题。藻类控制技术主要有三种:降低水体氮、磷等营养盐含量，如对点源(生活污水和工业废水)和非点源污染进行控制，以削减外源性氮、磷负荷；创造低温、低光照、低溶解氧等不利的生长环境(如水力混合)；采用化学(如投加硫酸铜)、生物(如养鱼)、物理(捕捞收割)等方法直接去除已生长的藻类。对于沉积物中污 染物的控制技术主要有投加化学氧化剂和钝化剂对沉积物进行氧化和钝化处理，此外沉积物覆盖和疏浚也有使用，但成本较高、实施不易、还会新增污染物。增加水体溶解氧的技术主要有破坏水体分层(机械、水力、曝气)和等温层曝气两种，其中机械、水力破坏分层都仅仅具有混合功能、不对水体充氧，等温层曝气只对底部水体充氧、不破坏分层，扬水曝气技术把混合充氧集中于一体。综合各种湖泊水库水体污染控制技术的环境、经济和社会效益，曝气混合充氧是目前相对较好的技术，并且应用也最为广泛。但尽管如此，目前的曝气混合充氧技术都是在湖泊水库底部进行曝气充氧，同时利用气体提升水体进行混合，由于供气压力必须大于水深，导致混合充氧系统的能量需求很大、需要大型空压机，并且能耗高、能量效率低(一般在10%以下)，此外水下安装维护困难。中国库容I亿立方以上的水库大约有3800多座，大多呈现富营养化的状态。因此经济高效、易于实施的混合充氧新技术和装置的研发是湖泊水库水体污染控制的迫切技术需求。【
技术实现思路
】本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种机械混合充氧一体化湖泊水库原位水质改善装置，该装置能在水体表层应用基于太阳能的电机驱动装置混合上下层水体，同时对被提升的等温层水体进行充氧，经济、高效、便捷地原位改善湖泊水库水体水质。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案:机械混合充氧一体化湖泊水库原位水质改善装置，包括上升筒装置、出流筒装置、文丘里进气装置和电机驱动装置；其中，文丘里进气装置包括两端开口纵向设置的缩小管，其周向设置有若干软管；上升筒装置包括上部上升筒、上部锥形筒、下部锥形筒、中部上升筒和下部上升筒，其中，下部上升筒的周向设置有下部挡板，上部锥形筒与缩小管的上部开口端相连通，上部上升筒固定在上部锥形筒之上，下部锥形筒与缩小管的下部开口端相连通，中部上升筒固定在下部锥形筒之下，下部上升筒通过两套对称设置的定位插销箱与中部上升筒相连接，且下部上升筒的底部通过铁链与锚固墩相连接；出流筒装置包括顶板、上部直筒和下部直筒，其中，顶板上开设有若干空气溢流孔，其固定在上部直筒上端，下部直筒固定在上部直筒下端，在上部直筒的周向还设置有浮筒，该出流筒装置设置在上升筒装置的周向；电机驱动装置包括电机、连接轴和叶片，其中，电机设置在顶板上，叶片设置在上部上升筒和上部锥形筒形成的曝气室内，电机通过连接轴与叶片相连接。本专利技术进一步改进在于:每套定位插销箱均包括沿下部上升筒的外壁纵向设置的插销滑槽、设置在该插销滑槽内的若干滚轮，沿中部上升筒的外壁设置的具有插销滑道的插销座、设置在插销座中的插销和插销座端面的弹性膜，插销的伸出端穿过中部上升筒的壳体与该插销滑槽内的若干滚轮相配合。本专利技术进一步改进在于:每套定位插销箱还包括用于保护弹性膜的壳体，该壳体固定在插销座上，且其开口朝向弹性膜。本专利技术进一步改进在于:每套定位插销箱还包括设置在插销周向的两个滚动轴承。`本专利技术进一步改进在于:插销为圆柱形，其根部固定在橡胶膜上，端部成锐三角斜面，斜面在下，且端部伸入插销滑槽内的两个滚轮之间。本专利技术进一步改进在于:还包括设置在下部上升筒顶端的上导向密封圈和设置在中部上升筒底端的下导向密封圈。本专利技术进一步改进在于:上导向密封圈和下导向密封圈均采用橡胶材料制成。本专利技术进一步改进在于:顶板上设置有用于防止电机进水的圆筒形护板。本专利技术进一步改进在于:叶片均匀设置在连接轴的周向，其数量为6个。本专利技术进一步改进在于:软管的数量为4个，4个软管穿过上部直筒并与对应的4个进气管相连通。相对于现有技术，本专利技术具有如下技术效果:本专利技术机械混合充氧一体化湖泊水库原位水质改善装置，其将水体混合充氧过程全部实现于水体表层，采用电机驱动叶片旋转进行水体提升和全层混合，无需在地面设置高能耗的空气压缩机和水下设置大量的耐压供气管道；根据文丘里管原理在水体表层自然吸入空气，并在叶片的高速旋转下强化氧的传质过程，提供充氧效果；采用定位插销使装置能随水位变化而自动调节。【【专利附图】【附图说明】】图1为本专利技术机械混合充氧一体化湖泊水库原位水质改善装置的结构示意图；图2为本本专利技术定位插销箱的结构示意图。其中:1、电机；2、空气溢流孔；3、浮筒；4、上部直筒；5、螺钉；6、下部直筒；7、进气管；8、软管；9、上部上升筒；10、连接轴；11、叶片；12、顶板；13、上部锥形筒；14、下部锥形筒；15、中部上升筒；16、下部上升筒；17、下部挡板；18、缩小管；19、圆筒形护板；20、定位插销箱；21、上导向密封圈；22、下导向密封圈；23、铁链；24、锚固墩；25、插销滑槽；26、滚轮；27、插销座；28、螺栓；29、壳体；30、弹性膜；31、滚动轴承；32、插销；33、曝气室。【【具体实施方式】】下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。参见图1，本专利技术机械混合充氧一体化湖泊水库原位水质改善装置，包括上升筒装置、出流筒装置、文丘里进气装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙昕，徐彬铭，黄廷林，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：
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