本實(shí)用新型涉及氣浮裝置，具體涉及一種適用于水上的原位高效增氧系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前各種水體污染嚴(yán)重，COD、BOD、重金屬離子、油脂，氨氮等各種污染物嚴(yán)重超標(biāo)，其中最直接的感官變化為水體黑臭化嚴(yán)重。為治理水體黑臭化，增加水體中氧氣溶解度是關(guān)鍵。目前市面上用于增加水體溶解氧的曝氣設(shè)備，其普遍缺點(diǎn)是產(chǎn)生的氣泡粒徑大（多為毫米級(jí)至厘米級(jí)粒徑），氣泡在水體停留時(shí)間短，氧氣在水中傳質(zhì)效率低，氧氣利用率低等。

根據(jù)氣體傳遞原理，在曝氣充氧過程中，氧氣的利用率與氣泡在水中的停留時(shí)間，液膜厚度，界面面積（氣泡和水體接觸面積），氣泡和水體中氧氣的濃度差等因素相關(guān)。因此，通過延長氣泡停留時(shí)間，減小液膜厚度，增加界面面積（氣泡和水體接觸面積），采用純氧曝氣等途徑都有利于提高曝氣過程中的充氧效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型提供了一種適用于水上的原位高效增氧系統(tǒng)，其產(chǎn)生氣泡粒徑小，一般為數(shù)微米到數(shù)十微米。根據(jù)斯托克斯公式，氣泡在水中的升降的運(yùn)動(dòng)速度與氣泡粒徑的平方呈線性關(guān)系，當(dāng)氣泡粒徑從毫米降低到十微米時(shí)候，粒徑變?yōu)樵瓉淼陌俜种?，則氣泡在水中上升速度變?yōu)樵瓉淼娜f分之一，氣泡在水中國內(nèi)停留時(shí)間變?yōu)樵瓉淼囊蝗f倍。同時(shí)，數(shù)十微米級(jí)氣泡和毫米級(jí)氣泡相比，同等體積氣體的表面積，前者是后者的100倍。因此，十微米級(jí)的氣泡在水中的停留時(shí)間是毫米級(jí)氣泡的萬倍，而表面積是100倍，同時(shí)液膜厚度也要小很多，都有利于極大提高氣泡中氧氣在水中的傳質(zhì)效率，有效解決現(xiàn)有水體增溶氣系統(tǒng)的溶氣效果差，影響污染有效處理的技術(shù)問題。

本實(shí)用新型包括液下多相泵、氣液平衡罐和釋放器，氣液平衡罐的入口和出口分別與液下多相泵的混合出口、釋放器的入口連通，其特征在于：氣液平衡罐上設(shè)有壓力計(jì)、液位計(jì)和排氣閥，壓力計(jì)、液位計(jì)和排氣閥分別與控制器連接，當(dāng)液位計(jì)測得氣液平衡罐內(nèi)的液位達(dá)到下限時(shí)，控制器控制排氣閥打開，當(dāng)液位計(jì)測得氣液平衡罐內(nèi)的液位達(dá)到上限時(shí)，控制器控制排氣閥關(guān)閉。

進(jìn)一步的，所述水上氣浮包括水面平臺(tái)和支撐水面平臺(tái)的浮體。

進(jìn)一步的，所述浮體設(shè)有一對(duì)或多對(duì)、并對(duì)稱分布于所述水面平臺(tái)的兩側(cè)。

進(jìn)一步的，所述液下多相泵的氣體入口連通有氣體管路，所述氣體管路上設(shè)有進(jìn)氣閥，所述進(jìn)氣閥與所述控制器連接。

進(jìn)一步的，所述液下多相泵的液體入口連通過濾器。

進(jìn)一步的，所述液下多相泵的混合出口通過第一液體管路連通所述氣液平衡罐的入口，所述第一液體管路上設(shè)有止回閥、進(jìn)水閥，所述進(jìn)水閥與所述控制器連接。

進(jìn)一步的，所述氣液平衡罐的出口通過第二液體管路連通所述釋放器的入口，所述第二液體管路上設(shè)有布水閥，所述布水閥與所述控制器連接。

進(jìn)一步的，所述氣液平衡罐上設(shè)有安全閥，所述安全閥與所述控制器連接。

本實(shí)用新型的水上高效增氧裝置，其設(shè)置有氣液平衡罐，由液下多相泵制得的溶氣水能夠于罐內(nèi)停留，使得溶氣水內(nèi)未溶解的大氣泡逸出；氣液平衡罐上設(shè)有壓力計(jì)、液位計(jì)和排氣閥，液位計(jì)和排氣閥分別與控制器連接，當(dāng)多相泵開啟后一段設(shè)定時(shí)間t（此時(shí)間可人工設(shè)置，一般為3~5min）內(nèi)，液位計(jì)和排氣閥不執(zhí)行聯(lián)動(dòng)關(guān)系，但是t時(shí)間后，兩者開始聯(lián)動(dòng)，當(dāng)液位計(jì)監(jiān)測液位低時(shí)，執(zhí)行器開啟排氣閥，而后溶氣罐內(nèi)氣體減少，液位上升到達(dá)高位時(shí)候，排氣閥關(guān)閉，循環(huán)往復(fù)，以避免釋放器處形成大氣泡，確保形成的微氣泡粒徑足夠小。促進(jìn)空氣中氧氣在污水中的傳質(zhì)作用，利于水體復(fù)氧和黑臭水體的治理。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的左視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的右視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：1-浮體；2-水面平臺(tái)；3-液下多相泵；4-止回閥；5-進(jìn)水閥；6-氣液平衡罐；7-釋放器；8-壓力計(jì)；9-安全閥；10-液位計(jì)；11-排氣閥；12-布水閥；13-過濾器；14-進(jìn)氣閥。

具體實(shí)施方式

如圖1~圖3所示，一種適用于水上的原位高效增氧系統(tǒng)，包括液下多相泵3、氣液平衡罐6和釋放器7，氣液平衡罐6的入口和出口分別與液下多相泵3的混合出口、釋放器7的入口連通，氣液平衡罐6上設(shè)有壓力計(jì)8、液位計(jì)10和排氣閥11，壓力計(jì)8、液位計(jì)10和排氣閥11分別與控制器連接，當(dāng)液位計(jì)10測得氣液平衡罐6內(nèi)的液位達(dá)到下限時(shí)，控制器控制排氣閥11打開，當(dāng)液位計(jì)10測得氣液平衡罐6內(nèi)的液位達(dá)到上限時(shí)，控制器控制排氣閥11關(guān)閉。

水上氣浮包括水面平臺(tái)2和支撐水面平臺(tái)2的浮體1；浮體1設(shè)有一對(duì)或數(shù)對(duì)、并對(duì)稱分布于水面平臺(tái)2的兩側(cè)。

液下多相泵3的氣體入口連通有氣體管路，氣體管路上設(shè)有進(jìn)氣閥14，進(jìn)氣閥14與控制器連接，以控制進(jìn)入的空氣流量。

液下多相泵3的液體入口連通過濾器13，以初步過濾水體。

液下多相泵3的混合出口通過第一液體管路連通氣液平衡罐6的入口，第一液體管路上設(shè)有止回閥4、進(jìn)水閥5，進(jìn)水閥5與控制器連接。

氣液平衡罐6的出口通過第二液體管路連通釋放器7的入口，第二液體管路上設(shè)有布水閥12，布水閥12與控制器連接。

氣液平衡罐6上設(shè)有安全閥9，安全閥9與控制器連接，以確保氣液平衡罐的安全性。

其中，進(jìn)氣閥、排氣閥、進(jìn)水閥和布水閥均為電磁閥或電動(dòng)閥，能夠通過控制器控制開閉以及開口大小。