[发明专利]超大量水的净化方法及净化装置

说明书

技术领域

本发明属于水质原位修复技术领域。

背景技术

对水库、湖泊的水质进行原位修复，采用的装置有两类：

一类是在湖底布置穿孔导气管，用空气压缩机向湖底的穿孔导气管中输入压缩空气，在水中产生大量的小气泡，进行曝气，从而混合上、下水层，提高下层水体溶解氧浓度，改善水质。湖底布设穿孔导气管的研究较多，技术也较成熟，但是这种设备的效率较低。

另一类是在水中布置空气扬水筒，空气扬水筒的结构如图1所示。

请参照图1，空气扬水筒具有筒体1、筒座2、充气室3，充气室3具有内、外两个环形腔，外侧的为水封腔4，内侧的为压水腔5，水封腔4的底面敞口，压水腔5四周封闭，在压水腔5与筒座2之间设置有曝气室6，曝气室6套在筒座2上，压缩空气由进气嘴7进入水封腔4中，水封腔4中的水位开始下降，当水位到达压水腔5侧壁上部的通气孔8后，压缩空气由通气孔8进入压水腔5，压水腔5的水位与水封腔4的水位同时下降，当水位下降到曝气室6侧壁下部的泄气孔9时，压水腔5和水封腔4内的气体迅速推开曝气室6中的水体，从筒座侧壁上的溢气孔10溢出，涌入筒体1内，当第一块气泡溢出后，其下方出现压降，该压降促使水封腔4和压水腔5中的气体来填充第一块气泡上升后留下的空间，从而拉动后续气体连续涌出，只要空气压缩机输出的空气压强适当，上述的曝气过程是在瞬间完成的，不会造成后续气体与第一块气泡的断裂，形成了气体的一次性逸出。

使用时，空气扬水筒的筒体竖直地安装在水域中，空气压缩机通过供气软管向充气室的水封腔内供气，水封腔与压水腔内的水位同时下降，当水位下降至泄气孔时，开始曝气，气体从各溢气孔涌入筒体内，形成数个小气泡，这些小气泡合并成一个完整的大气泡(空气弹)，推动筒体中水流上升，其提升水的效率要比穿孔导气管高很多。

目前，对空气扬水筒的研究较少，技术也不成熟，现有的空气扬水筒仍有以下不足之处：

一、充气室和曝气室都环绕在扬水筒的外侧，与扬水筒的筒座固接，因此，空气扬水筒是一个整体，各部分之间不能相对活动，使用时，空气扬水筒悬浮于水下，其顶部连接浮球，底部通过索链固接在重锤上，在水库、湖泊中使用时，受水流或风浪的影响，空气扬水筒会扭转，空气扬水筒一旦扭转，其平衡被破坏，不能保持竖直地悬浮状态，防碍空气弹稳定上升，而且会使索链或供气软管扭曲缠绕，影响设备的正常运行和工作性能。

二、空气弹在是扬水筒的内部形成的，其形成的关键是：当曝气室向筒体内释放数个小气泡时，这些从溢气孔涌出的小气泡要能相互融合成一个完整的大气泡(空气弹)，才能推动筒体内水流上升，产生抽吸作用，使上、下层水体循环流动，从而改善水质。如果这些小气泡融合成几个中等气泡，依次上升，没有间歇性，无法形成空气弹和产生柱塞式抽吸作用，提水效果很差。然而，现有扬水筒的曝气室是直筒形状，这种形状不利于同时溢出的小气泡合并，只有精确的控制空气压缩机的输出的空气压强，才能使这些小气泡融合成一个完整的空气弹，而现有技术中并没有记载有关空气压缩机的数据。

三、使用空气扬水筒进行水质原位修复，涉及到能效比的问题，因此，使用这种方法进行水质原位修复时，要确定一些基本的参数，如筒体半径R1，筒体的长度L1，筒口的淹没深度D2，曝气室的高度L2、充气室下沿的淹没深度，空气压缩机输出的空气压强，现有技术中并没有系统完整地给出此方面的数据。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种超大量水的净化方法，该方法可以让上、下水层对流，整体循环，使底层水与表层水充分合理的混合，有效地提高整个水域的溶解氧气量，通过混合上、下水层，破坏藻类的悬浮状态，使之向光线无法到达的下层水域迁移，从而抑制其生长，达到净化水的目的。

本发明的另一个目的是提供一种超大量水的净化装置，该装置可以有效地让压水曝气过程中产生的小气泡合并成一个大气泡，从而推动筒体内水流上升，产生抽吸作用，使上、下层水体循环流动，改善水质。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案

一种超大量水的净化方法，该方法使用净化装置和空气压缩机，其特征是：该方法包括以下步骤：

步骤一、选择目标水域，目标水域深度大于或等于10米；

步骤二、确定参考水深D1，参考水深D1的范围是10-50米；参考水深D1是这样确定的：当目标水域的实际深度小于10米时，本方法不适用，当目标水域实际深度在10-50米时，参考水深D1就是目标水域的实际深度，当目标水域的实际深度大于50米时，参考水深D1是50米；