多功能水質(zhì)改善器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于水質(zhì)改善領(lǐng)域，具體涉及一種多功能水質(zhì)改善器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有改善水質(zhì)的物理方法有機械清除、過濾、曝氣、遮光、挖掘底泥等多種方法。普遍存在操作難度大、投入大、功能單一、成功的實例少的缺陷。目前國內(nèi)外水質(zhì)改善普遍采用的水底布管充氧曝氣和揚水曝氣技術(shù)都是向水體底部輸送壓縮氧氣或壓縮空氣的“充氣抬水”方法。雖然有多種形式，但都沒有擺脫將水逆勢向上移動的“充氣抬水”的思維模式。擺脫不了復雜的壓縮供氣設(shè)備以及安置這些設(shè)備的廠房，同樣也擺脫不了水下管道系統(tǒng)(包括供氣系統(tǒng)和抽取冷卻水系統(tǒng))以及揚水曝氣設(shè)備，況且水下設(shè)備要錨固在水底，造成投資巨大、安裝困難且退出成本高。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)需要經(jīng)過，電能一動能(壓縮機工作)—勢能(壓縮氣體)—動能(壓縮氣體釋放實現(xiàn)曝氣和揚水)的三次連續(xù)能量轉(zhuǎn)換，能量損耗太大。壓縮機工作時還有一部分能量轉(zhuǎn)化為熱能，引起壓縮機發(fā)熱，因此又必須投入設(shè)備和消耗能量抽取水來冷卻機器。壓縮氣體工作時，要經(jīng)過釋放、聚氣和再釋放的過程來實現(xiàn)揚水，這就引起輸送管道壓力變化，使得壓縮氣體通過管道輸送過程中有脈沖損失能量現(xiàn)象，如果采用塑料管道輸送，則能量損失更大。氣體釋放過程中有跑、冒現(xiàn)象，尤其在揚水的整個過程中，大量氣體以“后跟隨”的方式隨水體上升，不但浪費了氣體，還占據(jù)了上揚水體的體積，揚水過程結(jié)束后才能重新開始聚氣，使得壓縮氣體有效利用率低。現(xiàn)有技術(shù)為了抑制表面藻類采用了全層循環(huán)的揚水曝氣方式，由于循環(huán)對象量(整個水體)非常之多，全層曝氣所需要的能量非常大。由于以上的缺陷造成運行成本非常高?，F(xiàn)有技術(shù)整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，而且釋放、聚氣和再釋放不斷循環(huán)引起的受力變化容易造成管道和設(shè)備損壞，因此維護成本高。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)雖有曝氣，卻又通過揚水將增氧后的低層水送往表層。同時揚水筒底口上層的水靠自重迅速下沉補充，造成靠近底泥的底層水體很難實現(xiàn)增氧。楊水筒內(nèi)有限的揚水量在巨大的水體表面鋪開、下沉，只能帶動少量的藻類做短距離的緩慢下沉。而且以楊水筒為中心，沿徑向水體下沉的速度和量會迅速衰減，影響范圍的半徑很難超過100米。由于是間歇式的揚水，間歇期間，下沉的藻類又會上浮。因而抑制藻類效果有限?，F(xiàn)有技術(shù)只有經(jīng)過長時間連續(xù)運行才能有些許效果，因此現(xiàn)有技術(shù)效能比極低。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]要解決的技術(shù)問題:本實用新型提供一種簡單而且高效的設(shè)備代替上述復雜的系統(tǒng)，解決投資巨大、安裝困難、退出成本高、運行和維護成本高、效能比低的問題。并能直接抽排或利用泄洪將藻類、底泥和底層富含有害物質(zhì)的水排出水庫。
[0006]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題本實用新型采用的技術(shù)方案有三種。
[0007]第一種技術(shù)方案:一種多功能水質(zhì)改善器，其特征在于:主要包括驅(qū)動器、殼架、葉輪、輸水口和控制線路。所述驅(qū)動器可以是電動機，在無電的地方可以用內(nèi)燃機。所述殼架的向水面密閉，是兼具支撐和懸浮作用的殼體。所述驅(qū)動器安裝于殼體內(nèi)，驅(qū)動軸穿過底部帶密封裝置的孔伸到殼體外。所述葉輪安裝于驅(qū)動軸上，葉輪置于輸水口的圓管內(nèi)，形成抽水裝置。所述輸水口通過導流板與殼架的下面連接。
[0008]上述的多功能水質(zhì)改善器，其特征在于:還包括懸浮裝置。所述懸浮裝置與殼架連接，增加了穩(wěn)定性和浮力，為增大輸水量提供支持。
[0009]第二種技術(shù)方案:一種多功能水質(zhì)改善器，其特征在于:主要包括驅(qū)動器、懸浮裝置、殼架、葉輪、輸水口和控制線路。所述殼架是具有支撐和連接作用的開放性殼形支架。所述懸浮裝置與殼架連接，為設(shè)備提供浮力。所述驅(qū)動器安裝在殼架上，驅(qū)動軸伸到殼架下，所述葉輪安裝在驅(qū)動軸端。所述輸水口上端有導流板與殼架下面連接，使葉輪置于輸水口的圓筒內(nèi)，形成抽水裝置。
[0010]上述的兩種多功能水質(zhì)改善器，其特征在于:還包括輸水管。所述輸水管與輸水口的端口連接。輸水管的長度根據(jù)水深和要混合的范圍決定。
[0011]上述的兩種多功能水質(zhì)改善器，其特征在于:還包括藥劑投加裝置。所述藥劑投加裝置安裝在設(shè)備水面以上部分的頂部。
[0012]上述的兩種多功能水質(zhì)改善器，其特征在于:還包括氣水混合增氧裝置。所述氣水混合增氧裝置主要由進氣通道、罩子和葉輪組成。所述罩子套在驅(qū)動軸外側(cè)，并固定在葉輪上方的殼架上。
[0013]第三種技術(shù)方案:一種多功能水質(zhì)改善器，其特征在于:在第二種技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，將懸浮裝置與主體設(shè)備的直接連接方式改為用繩索或鏈條連接，主體設(shè)備可以潛入水中。為了在抽吸底泥時，實現(xiàn)底泥與水按比例混合，殼架設(shè)計為半開放型殼體。所述主體設(shè)備包括驅(qū)動器、殼架、葉輪、輸水口和輸水管，主體設(shè)備可以依據(jù)需要保持豎直、橫向或倒置，可以采用2個以上獨立的懸浮裝置，分別用繩索或鏈條為設(shè)備的不同部分提供懸吊和定位，可以改變繩索或鏈條的長度來定位，也可以用卷揚機來調(diào)節(jié)繩索或鏈條的長度。
[0014]上述三種多功能水質(zhì)改善器，其特征在于:輸水口主要有三種結(jié)構(gòu)形式。一種是直筒形；一種是圓筒形的下端連接著直徑放大了的出水口 ；另一種是圓筒下端具有2個以上的分支出水口。出水口可以選擇連接輸水管，以擴大輸水范圍。
[0015]上述三種多功能水質(zhì)改善器，其特征在于:還包括分水頭和分水管。所述分水頭是有2個以上開口的殼體，分水頭的進水口與輸水管末端連接，分水頭的出水口與分水管連接。
[0016]上述三種多功能水質(zhì)改善器，其特征在于:還包括推進裝置(8)。所述推進裝置(8)與懸浮裝置或殼架連接。所述推進裝置(8)主要由葉輪、驅(qū)動器和支架組成。
[0017]有益效果:本實用新型采用上述方案，用機械的方法將表層溶氧量和溫度均較高的水與底部水體混合，從而提高底層水的溶氧量和溫度。氧化降解了引起水嗅味和色度的還原性有機物，氧化沉淀去除了鐵、錳，沉淀鈍化了磷元素，抑制了引起底泥污染物釋放的厭氧微生物，從而抑制了底泥中磷、氮、鐵、錳、有機物等有害物質(zhì)的釋放，達到降低水體富營養(yǎng)化程度的效果。當水體富含藻類時，本實用新型可以將富含藻類的水強制、快速、大量地注入深層，從而達到抑制藻類的效果。開放型的設(shè)計使得無論藻類已經(jīng)成絮、成網(wǎng)甚至懸浮聚集成層，都能處理。首先葉輪對藻類群體及細胞有機械破壞作用，將其粉碎。其次將藻類不斷輸送到下層，使藻類在下層高水壓環(huán)境下氣泡核，甚至細胞壁破裂，使藻類失去活力。再次藻類在下層黑暗區(qū)無法進行光合作用而無可避免地逐步衰亡。多功能水質(zhì)改善器連續(xù)、大量、快速將表層水輸送到下層，同時實現(xiàn)增氧和抑藻的目的，避免了水質(zhì)惡化，提高了水環(huán)境質(zhì)量。
[0018]本實用新型是由多個單元功能模塊依不同需要進行組合和形變的一種多功能水質(zhì)改善器，是既能置于水面又可以潛入水中的使水體混合的結(jié)構(gòu)簡單的可移動設(shè)備。該技術(shù)方案擺脫了復雜的供氣系統(tǒng)、廠房和水下管道系統(tǒng)以及水下曝氣、揚水設(shè)備，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)投資巨大、安裝困難且退出成本高的問題。多功能水質(zhì)改善器由于只有一次能量轉(zhuǎn)換(電能或燃料燃燒的熱能轉(zhuǎn)化成動能)，節(jié)能環(huán)保，且結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，使用維護管理方便。而且能夠?qū)崿F(xiàn)只進行局部水體的交換和混合，與全層全量混合相比大大減少了能量的消耗。解決了運行和維護成本高的問題。由于采用了直接向底層大量輸送富氧水和直接強制高效將藻類注入下層而滅藻的方法，且能夠同時實現(xiàn)增氧和抑藻的目的(見圖6左2)，是一種高效低耗的技術(shù)，解決了效能比低的問題。在水庫泄洪時，利用該裝置將藻類、底泥和底層富含有害物質(zhì)的酸性欠氧水注入洪水中，使其隨洪水排出水庫(見圖6左I和左3)。平時也可將死亡的藻類和底泥堆在泄洪時洪水的通道上，待泄洪時使其隨洪水排出水庫。還可以利用該實用新型將底泥或藻類通過溢洪口或其他低凹處直接排出水庫(見圖6左I和右I)。從而減少水體營養(yǎng)物質(zhì)和其他有害物質(zhì)，降低水體富營養(yǎng)化的風險。
[0019]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下優(yōu)點:
[0020]1、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，高效節(jié)能，功能強大。
[0021]2、本實用新型依據(jù)不同功能采用了模塊化設(shè)計，可以根據(jù)需要進行不同的組合和形變，從而可以方便實現(xiàn)多個功能。
[0022]3、本實用新型采用了開放性設(shè)計，因此不懼怕藻類嚴重爆發(fā)，即便是藻類在水面已泛濫懸浮聚集成層，只要水深超過10米就有效果，水深超過30米效果尤其明顯。
[0023]4、本實用新型能夠同時實現(xiàn)抑制藻類和增氧的目的。
[0024]5、本實用新型能夠?qū)⒃孱?、底泥和底層富含有害物質(zhì)的酸性水注入泄洪時潛流的洪水中?；蛘咦⑷肫匠Ｐ购闀r洪水的通道中，泄洪時這些有害物質(zhì)就能隨洪水排出水庫。還可以將底泥或藻類通過溢洪口或其他低凹處直接排出水庫。能將營養(yǎng)物質(zhì)和其他有害物質(zhì)排出水庫，降低水體有害物總量是該實用新型的突出優(yōu)點。
[0025]6、本實用新型用兩種特別的設(shè)計來實現(xiàn)給水體增氧時水體局部的溫度和比重不發(fā)生急劇的變化，從而不打破水體的分層，即只進行水體的局部混合而非全層混合。這樣即為基于水質(zhì)的取水水層的選擇提供了可能，又節(jié)約了能源。第一種是把輸水口的出水口設(shè)計成2個以上，使水體進行大范圍混合。另一種是設(shè)計了分水頭和分水管這樣的結(jié)構(gòu)，而且為分水管上壁設(shè)計了眾多的孔，增大了擴散面，緩慢混合也不至于攪起底泥。
[0026]7、本實用新型可以通過卷揚機控制繩索的長度、通過改變輸水管的長度、用另外獨立的懸浮裝置與出水口或分水頭連接這幾種方式準確定位出水口的位置，來實現(xiàn)水和藥劑向水體特定區(qū)域和層面的精準投放。
[0027]8、本實用新型可以通過調(diào)換葉輪或讓驅(qū)動器反轉(zhuǎn)來改變輸水的方向，也可以將下層或底層低溫、欠氧、無藻的水連續(xù)提上表層與空氣直接接觸，從而實現(xiàn)水體增氧。當水體富含藻類時，由于表層水體不斷更新為下層低溫、無藻的水，使藻類在低溫和不斷下潛的環(huán)境下無法繁殖，從而達到抑制藻類的效果。
[0028]9、本實用新型增氧、抑藻效率高，需要不斷變換位置，裝上自浮動裝置，可以進一步提高效率。如果增加水質(zhì)檢測探頭和GPS系統(tǒng)，依據(jù)水質(zhì)指標設(shè)定自動控制程序，就可