本申请涉及一种固定式河流曝气装置，属于河流水道污水治理的领域，其包括气流泵和输气管道，所述输气管道的一端与气流泵连通，另一端位于河流水底还包括通气柱和紊流机构，所述紊流机构包括分流管，所述通气柱与输气管道远离气流泵的一端固定连接且连通，所述通气柱上开设有气流孔，所述分流管与通气柱相对转动。本申请通过紊流机构起到减小气泡大小、增加气泡数量、提高液体的紊流程度以及延长气泡与液体的接触时间的方式，为氧气克服液膜阻碍以进入水体提供便利。入水体提供便利。入水体提供便利。
【技术实现步骤摘要】
一种固定式河流曝气装置
[0001]本申请涉及河流水道污水治理的领域，尤其是涉及一种固定式河流曝气装置。
技术介绍
[0002]曝音是指将空气中的氧强制向液体中转移的过程，其目的是获得足够的溶解氧。此外，曝气还有防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物及溶解氧接触的目的。从而保证池内微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中有机物的氧化分解作用。
[0003]对于受污染的河流，对河流进行曝气处理是进行河道水质改善的常用方法；进行河道污水处理时，根据河道水质改善的要求、河道条件、河道功能要求、污染源特征等因素的不同，采用的曝气方式也不同，河流曝气一般包括固定式充氧站和移动式充氧平台两种形式。
[0004]固定式充氧站是在需要曝气增氧的河段处安装的固定的曝气装置，曝气装置的功能是加速空气中的氧气向液体中转移，从而达到充氧的目的。用于河流的固定式充氧站通常为设置于河底的曝气器，曝气器连接有负压鼓风机，负压鼓风机将气流输送至曝气器，离开曝气器后进入水中。
[0005]双膜理论认为，在“气
‑
水”界面上存在着气膜和液膜，气膜外和液膜外有空气和液体流动，属紊流状态；气膜和液膜间属层流状态，不存在对流，在一定条件下会出现气压梯度和浓度梯度。如果液膜中氧的浓度低于水中氧的饱和浓度，空气中的氧继续向内扩散透过液膜进入水体，因而液膜和气膜将成为氧传递的障碍。
技术实现思路
[0006]为了改善上述问题，本申请提供一种固定式河流曝气装置。
[0007]本申请提供的一种固定式河流曝气装置采用如下的技术方案：一种固定式河流曝气装置，包括气流泵和输气管道，所述输气管道的一端与气流泵连通，另一端位于河流水底还包括通气柱和紊流机构，所述紊流机构包括分流管，所述通气柱与输气管道远离气流泵的一端固定连接且连通，所述通气柱上开设有气流孔，所述分流管与通气柱相对转动。
[0008]通过采用上述技术方案，气流泵依次通过输气管道、通气柱和分流管向水中喷出气体，分流管转动的过程中，对河中的水体起到了搅拌作用，提高了水体的紊流程度，从而使双膜理论中气体中的氧气更易突破液膜的阻碍而进入水中，提高曝气效率。
[0009]优选的，所述分流管位于通气柱轴线的一侧，所述分流管相对通气柱的转动轴线为通气柱的轴线，所述分流管的内腔与气流孔连通，所述分流管的管壁上开设有喷气孔，所述喷气孔与分流管内腔连通，所述喷气孔喷出的气流为分流管的转动提供推进力。
[0010]通过采用上述技术方案，根据动量守恒原理，气体充喷气孔中喷出时，分流管便产生了朝向背离气体喷射方向上的移动趋势，即分流管的转动动力由其喷出气流提供。
[0011]优选的，所述紊流机构还包括连接环壳，所述连接环壳同轴套设在通气柱上，所述
气流孔位于连接环壳的内环一侧，所述分流管的一端与连接环壳的外环一侧固定连接且二者连通，所述连接环壳沿通气柱的轴线设置有多个，所述分流管以连接环壳的轴线为中心环形阵列设置有多个。
[0012]优选的，所述紊流机构还包括振动组件，所述振动组件包括振动环、振动弹簧和过渡环，所述振动环与通气柱同轴固定连接，所述过渡环与振动环同轴，所述过渡环位于振动环朝向连接环壳的一侧，所述振动弹簧的一端与振动环固定连接，另一端与过渡环固定连接，所述过渡环朝向连接环壳的一侧嵌设有过渡滚珠，所述过渡滚珠与连接环壳的端面接触。
[0013]通过采用上述技术方案，在连接环壳和分流管转动的过程中，由于通气柱周围水流因素的不确定性，水流将对分流管产生竖直方向上的阻力或推力，使得分流管和连接环壳具有沿通气柱轴向不确定移动的趋势，振动弹簧的存在为连接环壳的轴向移动提供了空间，也起到缓冲作用，使得分流管具有于竖直方向上的移动量，进一步提高了其对水体的搅拌、振动效果。
[0014]优选的，所述分流管的喷气孔处设有缩气瓣膜。
[0015]通过采用上述技术方案，在气流泵不提供气流的状态下，缩气瓣膜可将喷气孔封堵，河水不会轻易进入分流管内；另一方面，缩气瓣膜减小了喷气孔处供气流通过的通道半径，从喷气孔所喷出的气泡大小也处于较低的水平。
[0016]优选的，所述紊流机构还包括安装架和扰流组件，所述安装架与通气柱固定连接，所述扰流组件包括分流轮，所述分流轮与安装架转动连接，所述分流轮的转动轴线与通气柱的轴线平行，所述分流轮上固定连接有分流叶片。
[0017]通过采用上述技术方案，当分流轮转动时，分流叶片对分流轮周围的水体可起到一定的横向搅拌、拨动效果，使含有大量气体的水体尽快与扰流组件外侧的水体完成空间交换，提高河内水体与气体的接触率。
[0018]优选的，所述扰流组件还包括传动套筒，所述传动套筒与分流轮同轴固定连接，所述传动套筒的侧壁上固定连接有传动叶片，所述分流管远离通气柱的一端固定连接有传动锤，所述传动锤与传动叶片发生撞击，所述传动锤的材质为橡胶。
[0019]通过采用上述技术方案，连接环壳与分流管转动的过程中，传动锤被甩动，且传动锤可对传动叶片产生撞击，撞击时产生的作用力便作为驱使传动套筒旋转的推力，此推力为传动套筒和分流轮转动提供动力，同时撞击产生的振动进一步可对水体产生一定的扰动作用，提高水中气泡中的氧气分子突破液膜进入水中的概率。
[0020]优选的，所述传动叶片于传动套筒的筒壁上螺旋环绕，所述传动套筒转动的过程中，所述传动叶片对水产生朝向反重力方向的推进力。
[0021]通过采用上述技术方案，由此可延长带有大量气泡的水体的上浮时间，气泡于水中的停留时间加长，有利于氧气突破液膜的障碍。
[0022]优选的，所述分流管的材质为记忆合金。
[0023]通过采用上述技术方案，记忆合金使得分流管具有一定的弹性形变能力，在传动锤与传动叶片相互撞击时，分流管产生弹性的弯曲形变，分流管和传动叶片所收到的冲击损伤降低；同时根据分流管的弯曲趋势可知，各喷气孔的孔径具有缩小趋势，使得其所喷出的气泡体积更小、数量更多、喷出速度更大。
[0024]优选的，所述分流管的外壁上固定连接有若干扰流棱刺，所述扰流棱刺位于分流管背离喷气孔的一侧，多个扰流棱刺沿分流管的长度方向排布，相邻两个所述扰流棱刺的棱边长度方向相互交错。
[0025]通过采用上述技术方案，在分流管转动的过程中，扰流棱刺可进一步提高对水体的扰乱作用的同时，也可将形成的体积较大的气泡刺破为多个体积较小的气泡。
[0026]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.通过紊流机构的设置，在气体持续进入水中时，气流为分流管带来绕通气柱转动的推进力，分流管随之持续转动，对水体起到搅拌作用同时，此处的水流的紊流状态提高，快速甩动的分流管所喷出的气体形成的气泡体积也相对较小，“气
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液”界面款速变换，气体中的氧更易透过液膜进入水中，提高了曝气效率；2.通过传动套筒、传动叶片和传动锤的设置，分流管转动时通过传动锤对传动叶片的撞击向传动套筒施加转动推力，传动套筒转动时，传动叶片对水体产生反重力方向的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种固定式河流曝气装置，包括气流泵(11)和输气管道(12)，所述输气管道(12)的一端与气流泵(11)连通，另一端位于河流水底，其特征在于：还包括通气柱(13)和紊流机构(2)，所述紊流机构(2)包括分流管(21)，所述通气柱(13)与输气管道(12)远离气流泵(11)的一端固定连接且连通，所述通气柱(13)上开设有气流孔(131)，所述分流管(21)与通气柱(13)相对转动。2.根据权利要求1所述的一种固定式河流曝气装置，其特征在于：所述分流管(21)位于通气柱(13)轴线的一侧，所述分流管(21)相对通气柱(13)的转动轴线为通气柱(13)的轴线，所述分流管(21)的内腔与气流孔(131)连通，所述分流管(21)的管壁上开设有喷气孔(211)，所述喷气孔(211)与分流管(21)内腔连通，所述喷气孔(211)喷出的气流为分流管(21)的转动提供推进力。3.根据权利要求2所述的一种固定式河流曝气装置，其特征在于：所述紊流机构(2)还包括连接环壳(24)，所述连接环壳(24)同轴套设在通气柱(13)上，所述气流孔(131)位于连接环壳(24)的内环一侧，所述分流管(21)的一端与连接环壳(24)的外环一侧固定连接且二者连通，所述连接环壳(24)沿通气柱(13)的轴线设置有多个，所述分流管(21)以连接环壳(24)的轴线为中心环形阵列设置有多个。4.根据权利要求3所述的一种固定式河流曝气装置，其特征在于：所述紊流机构(2)还包括振动组件(3)，所述振动组件(3)包括振动环(31)、振动弹簧(32)和过渡环(33)，所述振动环(31)与通气柱(13)同轴固定连接，所述过渡环(33)与振动环(31)同轴，所述过渡环(33)位于振动环(31)朝向连接环壳(24)的一侧，所述振动弹簧(32)的一端与振动环(31)固定连接，另一端与过渡环(33)固定...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨世龙，方俊，赵演，万志健，何斌，
申请(专利权)人：义乌市排水有限公司，
类型：发明
国别省市：
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