壓力型超飽和溶解氧發(fā)生裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種溶解氧發(fā)生裝置，尤其涉及一種可以應(yīng)用于水質(zhì)凈化、污水處理、污染河流和湖泊的治理、水產(chǎn)養(yǎng)殖等方面的壓力型超飽和溶解氧發(fā)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，主要采用曝氣的手段來提升水中的溶解氧，也就是提升水和氧氣的接觸面積，使氧氣強制向水中轉(zhuǎn)移。傳統(tǒng)技術(shù)中，利用該原理來提升水中溶解氧含量主要有如下兩種方式:
1、鼓風(fēng)曝氣
鼓風(fēng)曝氣是指利用能夠產(chǎn)生一定風(fēng)量和壓力的鼓風(fēng)機將空氣或氧氣通過輸送設(shè)備和擴散設(shè)備強制加入到水體中，使氧氣與水充分接觸，進行溶氧，因此，其可以分為空氣曝氣和純氧曝氣兩種方式。
[0003]2、機械曝氣
機械曝氣是利用機械設(shè)備將水向空氣中噴灑，使水面不斷更新與空氣接觸，從而達到提尚溶解氧的目的。
[0004]曝氣一直是水處理方面比較重要的過程，傳統(tǒng)的曝氣方式缺點如下:
1.耗能太大
傳統(tǒng)的曝氣方式，無論是鼓風(fēng)曝氣還是機械曝氣，都需要大量能量來翻動水體，以便讓水和氧氣接觸面不斷更新。這個過程浪費了相當(dāng)大的能量。
[0005]2.向水中充氧效率較低
無論是空氣曝氣還是純氧曝氣，都會在水面上產(chǎn)生大量的氣泡，有時候氣泡甚至可達到幾米厚度，氣泡中也包括了氧氣的純在，這會浪費大量的氧氣。
[0006]3.溶解氧含量低
傳統(tǒng)的曝氣系統(tǒng)在污水處理中，往往只能保持溶解氧含量在2-4mg/L，遠遠小于自然界中的溶解度(一般20°C時，氧氣的溶解度為9mg/L)。
[0007]另外，現(xiàn)有技術(shù)手段得到水中溶解氧含量達不到污水處理行業(yè)對高濃度溶解氧的需求。
[0008]因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以應(yīng)用于水質(zhì)凈化、污水處理、污染河流和湖泊的治理、水產(chǎn)養(yǎng)殖等方面的壓力型超飽和溶解氧發(fā)生裝置。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:本發(fā)明提供一種壓力型超飽和溶解氧發(fā)生裝置，包括:信號采集模塊、與所述信號采集模塊電性連接的可編程控制器、與所述可編程控制器電性連接的供氧模塊、與所述可編程控制器電性連接的供水模塊、通過管道分別與所述供水模塊及供氧模塊連接的高壓溶氣模塊、通過管道與所述高壓溶氣模塊連接的泵水和電磁閥模塊、以及與所述泵水和電磁閥模塊電性連接的信號輸出模塊，所述信號輸出模塊還與可編程控制器電性連接，所述信號采集模塊包括:與所述可編程控制器電性連接的微處理器、與所述微處理器電性連接的溶解氧測試變送器、與所述溶解氧測試變送器電性連接的溶解氧探頭以及與所述溶解氧測試變送器電性連接的溫度傳感器探頭，所述可編程控制器控制所述供養(yǎng)模塊與供水模塊往高壓溶氣模塊注入純氧與水，采用高壓方式將氧氣壓入水中，形成含有超高濃度溶解氧的富氧水，并在所述可編程控制器控制下，經(jīng)所述泵水和電磁閥模塊排入至污水中。
[0011]所述數(shù)據(jù)采集模塊包括一與所述微處理器連接的存儲器，所述存儲器用于儲存相應(yīng)的參數(shù)。
[0012]所述溶解氧探頭用于采集目標(biāo)水中溶解氧濃度并傳送給所述溶解氧測試變送器，所述溫度傳感器探頭用于采集目標(biāo)水的溫度并傳送給所述溶解氧測試變送器，所述溶解氧測試變送器將采集到的信號轉(zhuǎn)換為可編程控制器可以識別的信號格式。
[0013]所述溶解氧測試變送器將采集到的信號轉(zhuǎn)換為RS485信號。
[0014]所述供水模塊往高壓溶氣模塊注入的水為凈水。
[0015]所述供水模塊往高壓溶氣模塊注入的水為輕度污水。
[0016]所述供氧模塊包括無縫不銹鋼工業(yè)氧氣瓶。
[0017]所述供氧模塊包括制氧設(shè)備。
[0018]所述存儲器、微處理器、可編程控制器以及信號輸出模塊密封于防水等級為IP68的防護裝置中。
[0019]采用上述方案，本發(fā)明提供的壓力型超飽和溶解氧發(fā)生裝置，具有以下優(yōu)點:
1、采用微處理器控制系統(tǒng)，采用一定的算法限定控制信號來控制泵水和電磁閥模塊的電磁閥通斷和水泵的開啟及運行時間，能夠精準地控制目標(biāo)水(污水)中溶解氧濃度；
2、高壓溶氣模塊產(chǎn)生的含有超高濃度溶解氧的富氧水經(jīng)泵水和電磁閥模塊傳遞到目標(biāo)水中后，直接迅速擴散，形成超飽和溶解氧的水，以達到好氧微生物需氧的最佳濃度，節(jié)省了氧氣溶解時間，避免了氧氣的浪費；
3、根據(jù)目標(biāo)水中的溶解氧濃度來計算供水和供氧量，供氧模塊、供水模塊以及泵水和電磁閥模塊并不是總在運行，也不用消耗能量來翻動水體，耗能極?。?br> 4、目標(biāo)水中的溶解氧含量可以控制在極高的數(shù)值，達到超飽和的程度，使得好氧微生物的分解有機物的實際速度達到最佳；根據(jù)不同的污水處理需求，可以輕易控制溶解氧濃度為7-21mg/L，在其他應(yīng)用方面，可以達到更高的溶解氧濃度，理論最大可以達到100mg/L0
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明壓力型超飽和溶解氧發(fā)生裝置的模塊示意圖。
【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖和具體實施例，對本發(fā)明進行詳細說明。
[0022]請參閱圖1，本發(fā)明提供一種壓力型超飽和溶解氧發(fā)生裝置，可以最大化提升水中溶解氧的濃度，使溶解氧的含量遠遠大于實際的飽和度。該裝置具體包括:信號采集模塊2、與所述信號采集模塊2電性連接的可編程控制器4、與所述可編程控制器4電性連接的供氧模塊6、與所述可編程控制器4電性連接的供水模塊8、通過管道分別與所述供水模塊8及供氧模塊6連接的高壓溶氣模塊10、通過管道與所述高壓溶氣模塊10連接的泵水和電磁閥模塊12、以及與所述泵水和電磁閥模塊12電性連接的信號輸出模塊14，所述信號輸出模塊14還與可編程控制器4電性連接。所述信號采集模塊2包括:與所述可編程控制器4電性連接的微處理器21、與所述微處理器21電性連接的溶解氧測試變送器22、與所述溶解氧測試變送器22電性連接的溶解氧探頭23以及與所述溶解氧測試變送器22電性連接的溫度傳感器探頭24。
[0023]1803年亨利(Henry)在研宄一定溫度下氣體在液體中的溶解度時，發(fā)現(xiàn)一定溫度下氣體在液體中的溶解度和該氣體的平衡分壓成正比，正比例常數(shù)(即亨利系數(shù))的數(shù)值決定于溫度、壓力以及溶質(zhì)和溶劑的性質(zhì)。因此，不同大氣壓和不同水溫下飽和溶解氧濃度DOf的計算公式如下:
DOf= (p/pO)* (477.8/ (T+32.26))
該公式經(jīng)驗證，其誤差在正負5%之內(nèi)。其中，P為當(dāng)?shù)貙崪y大氣壓，PO為標(biāo)準大氣壓，T為當(dāng)?shù)貙崪y溫度值。
[0024]利用上述公式原理，我們采用高壓的方式將氧氣壓入水中。具體的，所述可編程控制器4控制所述供養(yǎng)模塊6與供水模