一种高效潜水曝气方法

本发明属于环境保护，具体涉及一种高效潜水曝气方法。

背景技术：

1、潜水曝气机应用于污水处理和河流湖泊的水体曝气增氧，改善水环境。但是利用现有的潜水曝气机进行增氧存在以下局限:

2、1.深度方向水体的流动性差，充氧效果不均衡，制约了水体的溶氧效果。

3、2.如果采用潜水曝气机，则水体表面溶氧效果差；如果采用表面曝气机，则水体下部溶氧效果差。

4、3.当水池或河流宽度较窄时，采用潜水曝气机进行曝气时，不能同时满足在长度、宽度以及深度的三维方向均衡充氧。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种高效潜水曝气方法，使水体底部、中部和上部溶氧效果得到均衡分布，增加溶氧效率。

2、为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种高效潜水曝气方法，包括以下步骤：

3、步骤10)将潜水曝气机安装到水体中，所述潜水曝气机的潜水电泵、进气盘和混合盘在横向上依次布设，混合盘所有流道的出水口的中心线位于同一垂直于潜水电泵轴线的竖直面上；

4、步骤20)启动潜水曝气机，旋转的第一叶轮在混合盘的混合腔中形成负压，水面上的空气依次通过进气管、进气盘进入到混合盘的混合腔中，空气和水在混合腔中混合，形成第一代汽水混合液，实现第一次曝气；

5、步骤30)汽水混合液从混合盘的各流道绕潜水电泵轴线切向喷出，在垂直于潜水电泵轴线的竖直面上周向射入水体中，与水体不断混合，将汽水混合液中的空气不断融入到周边的水体中，实现氧转移；各流道喷射的汽水混合液在不同深度进入水体，从而对水体在深度方向上进行充氧，改善了水体底部、中部和顶部的溶氧的均衡性，同时提高水体宽度方向的溶氧效果；不同流道喷射的汽水混合液进入水体后产生的流场相互作用、相互融入，使更多的氧溶解于水中，提高了在垂直于潜水电泵轴线的竖直面上的氧转移效率。

6、作为本发明实施例的进一步改进，所述混合盘的出水口位于最顶端的流道的出水口处设有曝气管；

7、所述方法还包括：

8、步骤40)设置了曝气管的流道中的汽水混合液，从流道进入曝气管，在曝气管中不断混合均匀；当汽水混合液从曝气管喷出后，向上移动，并在向上移动过程中，汽水混合液不断与周边的水体混合，汽水混合液中的氧不断融入周边的水体，实现第一次氧转移；当汽水混合液带着部分水体从液面向上涌出时，形成第二代汽水混合液，第二代汽水混合液在液面以上形成细密水珠的喷泉，喷泉与周边的空气相接触，空气不断融入汽水混合液中，实现第二次曝气；第二代汽水混合液中的氧含量不断提高，形成含有更多氧的第三代汽水混合液落到水面；第三代汽水混合液落到水面后，与表面水体进行混合，进行第二次氧转移；汽水混合液继续向下移动，不断与水体混合进行氧的第二次转移的同时，还与刚从曝气管喷出的汽水混合液以及相邻流道在水下喷射的汽水混合液相互作用、相互融合。

9、作为本发明实施例的进一步改进，所述曝气管中设有隔板，且隔板与曝气管的中心线在同一平面上；

10、所述步骤40)中，设置了曝气管的流道中的汽水混合液，从流道进入曝气管，在曝气管中不断混合均匀，并在隔板作用下形成两股汽水混合液，分别从两个通道的出口快速向四周喷出，增加了宽度方向的喷射范围；曝气管中的汽水混合液向上喷出时，两股汽水混合液相邻部分相互切割碰撞，使水珠和气泡变得更细密，然后与周边水体混合，同时，两股汽水混合液其余部分直接与周边水体混合，进行第一次氧转移，使更多的氧融入水体。

11、作为本发明实施例的进一步改进，所述混合盘的出水口位于最顶端的流道的相邻两侧流道的出水口处也设有曝气管；

12、所述步骤40)中，三股汽水混合液分别从曝气管高速喷出时，汽水混合液不断与周边的水体混合，进行第一次氧转移；同时，相邻汽水混合液边缘发生碰撞，使水珠和空气变得更细密，混合液中的氧不断融入水体中，进行第一次氧转移，从而提高了氧的转移率。

13、作为本发明实施例的进一步改进，所述潜水电泵的转子轴端部还安装有第二叶轮，第二叶轮位于混合盘外；

14、所述方法还包括：

15、步骤50)旋转的第二叶轮不断地将汽水混合液向前端推动，提高汽水混合液的移动路径，进一步提高氧的转移效率；第二叶轮不断地将溶氧后的水体向前端推动，同时使后端含氧少的水体进行填补，使汽水混合液中的氧不断融入新的水体中；第二叶轮将含氧量较高的流体与前端含氧量较低的流体进行相互混合，使这些流体充分混合均匀，从而使含氧量分布均匀，满足好氧菌的吸收作用，以不断改善水质；旋转的第二叶轮对汽水混合液进行切割,形成更细小的水珠和气泡,以提高氧转移率；第二叶轮的旋转防止活性污泥的沉淀，使更多的氧溶解于活性污泥中，以提高溶氧效率。

16、与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

17、(1)通过将潜水电泵、进气盘和混合盘在横向上依次安装，混合盘所有流道的出水口的中心线位于同一竖直面上，从而在垂直于潜水电泵轴线的同一竖直面上以潜水电泵轴线为中心向四周不同方向喷出汽水混合液，位于混合盘上部的出水口喷出汽水混合液，使得水体顶部得到充氧，位于混合盘中部的出水口喷出汽水混合液，使得水体中部得到充氧，位于混合盘下部的出水口喷出汽水混合液，使得水体底部得到充氧，使得水体底部、中部和顶部的溶氧效果得到均衡分布；同时，位于混合盘中部的出水口向混合盘径向两侧喷出汽水混合液，从而提高水体宽度方向的溶氧效果。

18、(2)通过在出水方向向上的流道的出水口处设置曝气管，曝气管的出水口低于水体表面，使得汽水混合液从曝气管喷出后先将部分氧转移到水体中，然后带着部分水体冲出液面，与空气混合后落回水体中，增加曝气次数，提高水体的溶氧量。

19、(3)通过在曝气管的扩散管段内设置隔板，且隔板与潜水电泵的轴线平行，将扩散管段在水体宽度方向上分隔成两个通道，增加了汽水混合液在宽度方向的喷射范围，继而提高溶氧范围，提高水体宽度方向的溶氧效果。

20、(4)通过在混合盘外部设置第二叶轮，可以将混合盘周向的汽水混合液与前端水体进行相互混合，使得氧含量分布均匀；同时，将混合后的流体及时向前端推进，提高汽水混合液的移动路径，提高氧转移效率。

技术特征：

1.一种高效潜水曝气方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的高效潜水曝气方法，其特征在于，所述混合盘的出水口位于最顶端的流道的出水口处设有曝气管(4)；

3.根据权利要求2所述的高效潜水曝气方法，其特征在于，所述曝气管(4)中设有隔板(41)，且隔板(41)与曝气管(4)的中心线在同一平面上；

4.根据权利要求2所述的高效潜水曝气方法，其特征在于，所述混合盘的出水口位于最顶端的流道的相邻两侧流道的出水口处也设有曝气管(4)；

5.根据权利要求1所述的高效潜水曝气方法，其特征在于，所述潜水电泵(1)的转子轴端部还安装有第二叶轮(7)，第二叶轮(7)位于混合盘(5)外；

技术总结
本发明提供一种高效潜水曝气方法，包括以下步骤：步骤10)将潜水曝气机安装到水体中；步骤20)启动潜水曝气机，第一叶轮在混合盘的混合腔中形成负压，水面上的空气进入到混合腔中和水混合，形成第一代汽水混合液，实现第一次曝气；步骤30)汽水混合液从混合盘的各流道绕潜水电泵轴线切向喷出，在垂直于潜水电泵轴线的竖直面上周向射入水体中，与水体不断混合，将汽水混合液中的空气融入到周边的水体中，实现氧转移；各流道喷射的汽水混合液对水体在深度方向上进行充氧；不同流道喷射的汽水混合液进入水体后产生的流场相互作用融入。本发明提供一种高效潜水曝气方法，使水体底部、中部和上部溶氧效果得到均衡分布，增加溶氧效率。

技术研发人员：钱声源,赵美杰,孔萌,孙博远,张红旭,嵇家,高艾
受保护的技术使用者：江苏开放大学（江苏城市职业学院）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13