[发明专利]三维水体循环增氧净化装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水处理装置及方法，尤其是一种可对多种大水体进行三维循环、增氧、改变水体水质的静态分层现象，使水体水质得到净化的装置及方法。

背景技术

在水处理领域中，通过对水体曝气增氧，提高水体的溶解氧含量，从而净化水质的作法并不少见，但如何提高设备的水体循环能力、增加溶氧率、降低投资及开发新能源却是众多生产厂商和研究人员关心的问题。

目前公知的水质净化装置，通过设置在岸上或水体中的装置对气体或水体进行加压，然后将加压流体输送至水下的喷射装置中，经过一级或多级喷射，对水体进行曝气。该装置在提高水体溶解氧方面确实起到了积极作用，但仍存在以下不足：1、进水、进气和排水等通道不但结构复杂，制造成本较高，且操作不灵活、适用范围较小；2、由于溶氧方法是多级喉管喷射，运行时能量损耗较高，工作效率下降。

为克服上述问题，人们又提出了另一种结构的水质净化装置，如中国专利申请号为92101176.8，名称为《使浅水域的全部水循环流动的装置和方法》，是日本国海洋工业株式会社在中国申报的一项发明专利，该专利所述方法是在压力作用下产生向上的液体射流，而压力是作用到底部水体上，通过垂直安装的管道向顶部上升形成向上的水流，从而增大水流的上升速度，并在管道顶端喷出。该专利技术确实作到了简化结构，但其作为水下造流设备，又不可避免地使用了加压设备，导致设备投资及运行成本的增加，致使能量损耗较高，设备的工作效率下降；其水循环流动装置的加压射流方式限制了管道的尺寸，出流量较小，增氧效果差；其动力较大且仍使用了传统的电力能源。

又如中国发明专利申请号为90200914.1，名称为《浅水域水质改良装置》，该专利是一种在较浅水域的湖沼、池、河川，或供净水用储水池使用的水质改良装置，包括一扬水筒以及下端的间歇供气装置。工作流程是：有压空气通过送气管进入扬水筒设置的空气室顶部逐渐积存，使外筒室内的水位下降，同时经设置在隔开筒上部的贯空孔进入中间室且使其水位降低，当水位降低到一定位置时中间室内的加压空气经过内筒下端部的连通孔再进入内筒室，空气在内筒室内上升并由其上部连通孔喷入扬水筒内，此时加压空气成为空气团在扬水筒内上升使水体流动。该专利技术确实技术新颖，但装置结构复杂，导致有压空气在流动、逐渐积存、喷射释放和形成空气团的过程中致使能量损耗较高，设备的工作效率下降；其水循环流动装置的空气加压喷射形成空气团以及间隙运行的实施方式限制了管道的尺寸和工作连续性，出流量小且稳定性差；水体流动过程增氧效果差；其加压空气需较大动力，仍需使用了传统的电力能源。

本设计人根据多年来在本领域的经验和知识积累，为克服公知的技术存在的上述缺陷，经过艰苦的研发，终于开发出本发明的风光互补型三维水体循环增氧净化装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种结构简单、利用清洁能源、产生较大流量、实现水体三维循环流动、溶氧效果好、工作效率高的三维水体循环增氧净化装置。

为此，本发明提供一种三维水体循环增氧净化装置，其包括：电源、充气装置、出水导流管、工作管段、微气泡发生器、进水导流管、输气管、浮体和浮体支架，其中，该电源通过电路分别与该充气装置相连；该充气装置产生的气体经输气管进入容置于工作管段中的微气泡发生器，有压气体通过微气泡发生器上的细孔产生微气泡流；该工作管段上端连接出水导流管，下端连接进水导流管；该太阳能发电装置、风力发电装置、充气装置和出水导流管由该浮体支架承载，该浮体支架与浮体连接。

上述三维水体循环增氧净化装置，其中，该充气装置可以为充气泵或空压机。

上述三维水体循环增氧净化装置，其中，该微气泡发生器可以为微孔尺度为5～200μm的曝气管、曝气头或曝气盘。

上述三维水体循环增氧净化装置，其中，该微气泡发生器的截面积优选为所述工作管段截面积的40～90％。

上述三维水体循环增氧净化装置，其中，该出水导流管的出口可以为一段渐扩圆锥型导流面。

上述三维水体循环增氧净化装置，其中，该出水导流管的出口可低于水平面。

上述三维水体循环增氧净化装置，其中，该出水导流管的直径优选为10～300cm。

上述三维水体循环增氧净化装置，其中，该电源可以为太阳能发电装置和/或风力发电装置。

上述三维水体循环增氧净化装置，其中，该风力发电装置可包括风车装置、风力发电机、控制器、蓄电池和电路电缆线。