《多功能扬水曝气器》的目的是提供一种能充氧和扬水混合的曝气装置,该装置能将表层水与底层水充分混合,同时向水体充氧。它能自动调节自身长度,以适应水位的变化。
《多功能扬水曝气器》解决上述问题的设想是:在水库(湖泊)中竖直安装一个直筒体,筒体进口接近水库(湖泊)底,出口接近水面。为适应水位的变化,该直筒体分为上下独立的两节,两节为套筒室式连接,下一节位置固定,上一节能随水位涨落而上下浮动,从而调节整个直筒的长度。在筒体的下端附带一个曝气室和一个气室,曝气室中充满水,将压缩空气以小气泡的形式连续通入曝气室下部,气泡在曝气室上升的过程中与水接触,将氧气溶解到水中。气室位于曝气室的上部,为一半封闭腔室,收集来自曝气室的气泡,当气室充满空气后,气室中的气体在瞬间向直筒体释放,形成一个大的气弹,并迅速上浮,推动筒体中水体向上流动,从而使底层水流向表面,表层水被向下抽吸,形成上下层水体间的循环交换,达到混合上下水层的目的。
《多功能扬水曝气器》的技术方案为:
所提供的多功能扬水曝气器为圆筒形结构,由上升筒、曝气室、气室、空气释放管、浮子、锚固墩等组成。所说的上升筒为一段直管道,进口为喇叭形,出口为蘑菇形,出口能将自下向上流动的水流导向水平方向,使水流向四周扩散。上升筒为相对独立的上下两节,上一节直径比下一节稍大,且能套在下一节的外面,相互间能相对滑动,当滑动到平衡位置时由定位插销自动定位。所说的曝气室和气室为一环形空间,是在上升筒下段的外面外包一段直径更大的直筒,内外直筒间围成一个环形空间,下部开口,上部由顶板封闭。该环形空间的下半段为曝气室,上半段为气室。气室的环形空间又被环形水封板和溢流板分隔成三层环形空间,水封板在内,溢流板在外。三层环形空间由外向内依次为储气室、水封室和出气狭缝,三室依次相通。气室和曝气室的内壁上均开有孔洞与上升筒相通。所说的空气释放管为一圆环形管道,位于曝气室的下方进口处,该管道向上的一侧开设一排2毫米直径的小孔。所说的浮子为合成树脂或浮筒等能在水中漂浮的物体,用于提供浮力,保证多功能扬水曝气器竖直悬浮与水中,浮子可直接捆绑固定于上升筒上。所说的锚固墩为一重物,沉于水库(湖泊)底,用于锚固多功能扬水曝气器。
《多功能扬水曝气器》的运行方式是:
压缩空气通入空气释放管后,从管道上的小孔向水中释放,气泡上升经过曝气室,此过程中,气泡中的氧气溶解扩散到水中。气泡上升时能带动水流向上流动,该部分充氧水流经过曝气室上端内壁上的孔洞进入上升筒,上升到水面。充氧后的尾气泡直接上升进入储气室,储气室收集了来自曝气室的气泡,气量逐步积累,排挤出水体,迫使其中水面不断下降。当水封室中的水面下降到水封板下沿时,储气室中的气体通过水封室在瞬间翻过水封板,进入出气狭缝,由出气狭缝顶部内壁上的孔洞进入上升筒,排气后的储气室空间由曝气室中的水来填充。进入上升筒的气体结合成一个大的气弹,堵塞了上升筒整个横断面,并迅速上浮,形成了上升的活塞流,推动上升筒中的水体加速上升,直至气弹冲出上升筒出口。随后,上升筒中的水流在惯性作用下降速上升,直至下一个气弹形成。上升筒下一节固定在锚固墩上,位置相对固定,上一节浮于水中,顶面与水面持平。当水位下降时,在重力作用下,位于上一节上升筒下端的定位插销被压缩,上一节上升筒沿下一节上升筒向下滑动。当滑到平衡位置时,插销弹出,插进下一节筒体的滑槽内,保持上下筒体的相对固定,否则,在脉动的上升水流推动下,上一节筒体会不停地上下往复运动,影响正常使用。当水位涨高,上升筒的淹没深度加大,定位插销在水压作用下回缩,上一节筒体在浮力作用下上浮,上升筒伸长。当上升至水面时,插销处水压减小,插销弹出,两节上升筒又处于锁住状态。当上升筒伸长到最大长度时,相互间通过挂钩拉结,保证上下节不脱节。
《多功能扬水曝气器》的有益效果是:
由于该发明在底部高水压、低含氧量的位置设置了曝气室,充氧效率高。上升筒设计成可伸缩结构,可自动调节自生长度,以适应水位变化,始终将出水输送到表层,混合充分。充氧后的余气以集中、间歇方式释放,形成活塞流,提水效率高。该发明解决了扬水曝气器随水位变化的自动调节问题,而且将充氧和扬水混合有机地结合在一起,实现了两大功能的统一,混合了上下水层,破坏了藻类的漂浮状态,迫使其向深水迁移,抑制其生长;给底部水体充氧,改变了缺氧环境,改善底部水生生态环境,抑制了底泥中磷、氨氮、铁、锰等物质向水中溶解扩散,稳定了水质。