多功能水質(zhì)改善器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)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(jī)械清除、過(guò)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(shí)例少的缺陷。目前國(guó)內(nèi)外水質(zhì)改善普遍采用的水底布管充氧曝氣和揚(yáng)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(méi)有擺脫將水逆勢(shì)向上移動(dòng)的“充氣抬水”的思維模式。擺脫不了復(fù)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(yáng)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(guò)，電能一動(dòng)能(壓縮機(jī)工作)—?jiǎng)菽?壓縮氣體)—?jiǎng)幽?壓縮氣體釋放實(shí)現(xiàn)曝氣和揚(yáng)水)的三次連續(xù)能量轉(zhuǎn)換，能量損耗太大。壓縮機(jī)工作時(shí)還有一部分能量轉(zhuǎn)化為熱能，引起壓縮機(jī)發(fā)熱，因此又必須投入設(shè)備和消耗能量抽取水來(lái)冷卻機(jī)器。壓縮氣體工作時(shí)，要經(jīng)過(guò)釋放、聚氣和再釋放的過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)揚(yáng)水，這就引起輸送管道壓力變化，使得壓縮氣體通過(guò)管道輸送過(guò)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(guò)程中有跑、冒現(xiàn)象，尤其在揚(yáng)水的整個(gè)過(guò)程中，大量氣體以“后跟隨”的方式隨水體上升，不但浪費(fèi)了氣體，還占據(jù)了上揚(yáng)水體的體積，揚(yáng)水過(guò)程結(jié)束后才能重新開(kāi)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(yáng)水曝氣方式，由于循環(huán)對(duì)象量(整個(gè)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(yùn)行成本非常高。現(xiàn)有技術(shù)整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)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(hù)成本高。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)雖有曝氣，卻又通過(guò)揚(yáng)水將增氧后的低層水送往表層。同時(shí)揚(yáng)水筒底口上層的水靠自重迅速下沉補(bǔ)充，造成靠近底泥的底層水體很難實(shí)現(xiàn)增氧。楊水筒內(nèi)有限的揚(yáng)水量在巨大的水體表面鋪開(kāi)、下沉，只能帶動(dòng)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(huì)迅速衰減，影響范圍的半徑很難超過(guò)100米。由于是間歇式的揚(yáng)水，間歇期間，下沉的藻類又會(huì)上浮。因而抑制藻類效果有限?，F(xiàn)有技術(shù)只有經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行才能有些許效果，因此現(xiàn)有技術(shù)效能比極低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]要解決的技術(shù)問(wèn)題:本實(shí)用新型提供一種簡(jiǎn)單而且高效的設(shè)備代替上述復(fù)雜的系統(tǒng)，解決投資巨大、安裝困難、退出成本高、運(yùn)行和維護(hù)成本高、效能比低的問(wèn)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(kù)。
[0006]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問(wèn)題本實(shí)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(dòng)器、殼架、葉輪、輸水口和控制線路。所述驅(qū)動(dòng)器可以是電動(dòng)機(jī)，在無(wú)電的地方可以用內(nèi)燃機(jī)。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(dòng)器安裝于殼體內(nèi)，驅(qū)動(dòng)軸穿過(guò)底部帶密封裝置的孔伸到殼體外。所述葉輪安裝于驅(qū)動(dòng)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(guò)導(dǎo)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(dòng)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(kāi)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(dòng)器安裝在殼架上，驅(qū)動(dòng)軸伸到殼架下，所述葉輪安裝在驅(qū)動(dòng)軸端。所述輸水口上端有導(dǎo)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(zhǎng)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(jìn)氣通道、罩子和葉輪組成。所述罩子套在驅(qū)動(dòng)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(shí)，實(shí)現(xiàn)底泥與水按比例混合，殼架設(shè)計(jì)為半開(kāi)放型殼體。所述主體設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)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(gè)以上獨(dú)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(zhǎng)度來(lái)定位，也可以用卷?yè)P(yáng)機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)繩索或鏈條的長(zhǎng)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(gè)以上的分支出水口。出水口可以選擇連接輸水管，以擴(kuò)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(gè)以上開(kāi)口的殼體，分水頭的進(jìn)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(jìn)裝置(8)。所述推進(jìn)裝置(8)與懸浮裝置或殼架連接。所述推進(jìn)裝置(8)主要由葉輪、驅(qū)動(dòng)器和支架組成。
[0017]有益效果:本實(shí)用新型采用上述方案，用機(jī)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(jī)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(jī)物等有害物質(zhì)的釋放，達(dá)到降低水體富營(yíng)養(yǎng)化程度的效果。當(dāng)水體富含藻類時(shí)，本實(shí)用新型可以將富含藻類的水強(qiáng)制、快速、大量地注入深層，從而達(dá)到抑制藻類的效果。開(kāi)放型的設(shè)計(jì)使得無(wú)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(duì)藻類群體及細(xì)胞有機(jī)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(xì)胞壁破裂，使藻類失去活力。再次藻類在下層黑暗區(qū)無(wú)法進(jìn)行光合作用而無(wú)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(shí)實(shí)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(shí)用新型是由多個(gè)單元功能模塊依不同需要進(jìn)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(jiǎn)單的可移動(dòng)設(shè)備。該技術(shù)方案擺脫了復(fù)雜的供氣系統(tǒng)、廠房和水下管道系統(tǒng)以及水下曝氣、揚(yáng)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(wèn)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(dòng)能)，節(jié)能環(huán)保，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，使用維護(hù)管理方便。而且能夠?qū)崿F(xiàn)只進(jìn)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(yùn)行和維護(hù)成本高的問(wèn)題。由于采用了直接向底層大量輸送富氧水和直接強(qiáng)制高效將藻類注入下層而滅藻的方法，且能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)增氧和抑藻的目的(見(jiàn)圖6左2)，是一種高效低耗的技術(shù)，解決了效能比低的問(wèn)題。在水庫(kù)泄洪時(shí)，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(kù)(見(jiàn)圖6左I和左3)。平時(shí)也可將死亡的藻類和底泥堆在泄洪時(shí)洪水的通道上，待泄洪時(shí)使其隨洪水排出水庫(kù)。還可以利用該實(shí)用新型將底泥或藻類通過(guò)溢洪口或其他低凹處直接排出水庫(kù)(見(jiàn)圖6左I和右I)。從而減少水體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和其他有害物質(zhì)，降低水體富營(yíng)養(yǎng)化的風(fēng)險(xiǎn)。
[0019]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下優(yōu)點(diǎn):
[0020]1、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，高效節(jié)能，功能強(qiáng)大。
[0021]2、本實(shí)用新型依據(jù)不同功能采用了模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)需要進(jìn)行不同的組合和形變，從而可以方便實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能。
[0022]3、本實(shí)用新型采用了開(kāi)放性設(shè)計(jì)，因此不懼怕藻類嚴(yán)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(guò)10米就有效果，水深超過(guò)30米效果尤其明顯。
[0023]4、本實(shí)用新型能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)抑制藻類和增氧的目的。
[0024]5、本實(shí)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(shí)潛流的洪水中。或者注入平常泄洪時(shí)洪水的通道中，泄洪時(shí)這些有害物質(zhì)就能隨洪水排出水庫(kù)。還可以將底泥或藻類通過(guò)溢洪口或其他低凹處直接排出水庫(kù)。能將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和其他有害物質(zhì)排出水庫(kù)，降低水體有害物總量是該實(shí)用新型的突出優(yōu)點(diǎn)。
[0025]6、本實(shí)用新型用兩種特別的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)給水體增氧時(shí)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(jìn)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(jì)成2個(gè)以上，使水體進(jìn)行大范圍混合。另一種是設(shè)計(jì)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(jì)了眾多的孔，增大了擴(kuò)散面，緩慢混合也不至于攪起底泥。
[0026]7、本實(shí)用新型可以通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)控制繩索的長(zhǎng)度、通過(guò)改變輸水管的長(zhǎng)度、用另外獨(dú)立的懸浮裝置與出水口或分水頭連接這幾種方式準(zhǔn)確定位出水口的位置，來(lái)實(shí)現(xiàn)水和藥劑向水體特定區(qū)域和層面的精準(zhǔn)投放。
[0027]8、本實(shí)用新型可以通過(guò)調(diào)換葉輪或讓驅(qū)動(dòng)器反轉(zhuǎn)來(lái)改變輸水的方向，也可以將下層或底層低溫、欠氧、無(wú)藻的水連續(xù)提上表層與空氣直接接觸，從而實(shí)現(xiàn)水體增氧。當(dāng)水體富含藻類時(shí)，由于表層水體不斷更新為下層低溫、無(wú)藻的水，使藻類在低溫和不斷下潛的環(huán)境下無(wú)法繁殖，從而達(dá)到抑制藻類的效果。
[0028]9、本實(shí)用新型增氧、抑藻效率高，需要不斷變換位置，裝上自浮動(dòng)裝置，可以進(jìn)一步提高效率。如果增加水質(zhì)檢測(cè)探頭和GPS系統(tǒng)，依據(jù)水質(zhì)指標(biāo)設(shè)定自動(dòng)控制程序，就可