一种走航式快速曝气装置

技术领域

本发明涉及一种曝气装置，尤其涉及一种适于农村河道、沟渠、坑塘等小微水体治理的走航式快速曝气装置。

背景技术

农村河道、沟渠、坑塘等小微水体由于受到周边农村居民生活污水、生活垃圾、畜禽养殖等点源污染，或者周边种植业等农业面源等污染，会导致水体污染，缺氧而发臭。通常，通过向水体中通入氧气，以提高水体溶解氧水平，恢复水体中好氧微生物活力，对水体水质改善和水生态系统恢复具有重要意义。

现有技术中，用于农村小微水体的曝气一般是采用固定安装曝气盘的曝气结构，这样的固定曝气方式限制了服务面积及使用范围；另外，有些小微水体因为突发环境事件，因应急需要快速增加水中溶解氧，而上述现有的曝气方式无法满足这一要求。

发明内容

本发明针对现有技术的弊端，提供一种走航式快速曝气装置。

本发明所述的走航式快速曝气装置，包括漂浮设置于水中的曝气单元，所述曝气单元可被牵拉而于水中移动，所述曝气单元包括水气混合区和超声混合区；

其中，所述水气混合区对底部导入的压缩气体和顶部导入的水体进行混合，并将混合后的水气混合液导出至所述超声混合区；

所述超声混合区对导入的水气混合液进行超声破碎，并将破碎后的水气混合液排出至目标水域。

本发明所述的走航式快速曝气装置中，还包括用于泵入所述水体的水泵，所述水泵的出水口连通至所述水气混合区的顶部；

还包括用于产生压缩气体的鼓风机，所述鼓风机的出风口通过管路连通至所述水气混合区的底部。

本发明所述的走航式快速曝气装置中，还包括漂浮设置于水面上的漂浮平台装置；

所述水气混合区和所述超声混合区安装设置于所述漂浮平台装置的下部。

本发明所述的走航式快速曝气装置中，所述水气混合区包括密闭舱体，以及横置于所述密闭舱体内的内腔筒，所述内腔筒的筒壁密布超微孔；

在所述内腔筒内还横向设置有回转引流螺旋管组；

所述鼓风机的出风口自所述密闭舱体的底部穿设进所述密闭舱体，所述出风口排出的所述压缩气体经由所述超微孔进入所述内腔筒；

所述水泵的出水口自所述内腔筒的一端的顶部穿设进所述内腔筒、并置于所述回转引流螺旋管组的入口端；

所述回转引流螺旋管组的入口端承接所述出水口喷出的水体，所述水体与所述压缩气体混合形成水气混合液；所述水气混合液被所述回转引流螺旋管组螺旋引流至所述内腔筒的另一端后，又被所述回转引流螺旋管组回转螺旋引流回所述内腔筒的一端，并自所述回转引流螺旋管组的出口端排出至所述超声混合区。

本发明所述的走航式快速曝气装置中，所述回转引流螺旋管组包括呈水平螺旋设置的双向引流管槽和设置于所述内腔筒的所述另一端的回转引流弧板；

其中，所述回转引流弧板的中央为弯弧转向部，所述弯弧转向部的相对的两侧分别连通设置流入部和流出部；

所述双向引流管槽具有相对背向设置的内凹导流槽和外凹导流槽，所述内凹导流槽位于所述内腔筒的一端的端口部为所述入口端，所述外凹导流槽位于所述内腔筒的一端的端口部为所述出口端；

所述内凹导流槽位于所述内腔筒的另一端的端口部正对所述回转引流弧板的流入部；所述外凹导流槽位于所述内腔筒的另一端的端口部正对所述回转引流弧板的流出部；

所述入口端承接的所述水气混合液沿所述内凹导流槽螺旋引流至位于所述内腔筒的另一端的端口部后流出至所述流入部，并在经过所述弯弧转向部后改变流向由所述流出部流出至所述外凹导流槽位于所述内腔筒的另一端的端口部，而后沿所述外凹导流槽螺旋引流至所述出口端。

本发明所述的走航式快速曝气装置中，还包括沿所述内腔筒的内壁水平螺旋设置的与所述外凹导流槽对应配合的挡流板；

所述挡流板与所述外凹导流槽对应配合而将所述水气混合液螺旋引流至所述出口端。

本发明所述的走航式快速曝气装置中，所述超声混合区包括密闭舱体，所述密闭舱体内设置有回形管线和超声发生器；

所述回形管线的首端连通至所述水气混合区以承接所述水气混合液；

所述超声发生器分布于所述回形管线周围，并对所述回形管线内的所述水气混合液进行超声破碎。

本发明所述的走航式快速曝气装置中，所述回形管线的末端伸出所述密闭舱体，并斜向下设置。

本发明所述的走航式快速曝气装置中，所述回形管线内设置有用于将所述水气混合液强制排出的导流泵。

本发明所述的走航式快速曝气装置可于水中漂浮移动，从而提高对区域水体曝气的灵活性。同时，将水体与压缩空气混合和将水气混合液进行进一步超声破碎后排出，可充分带动更多的水与水气混合液接触，达到高效曝气的目的。

附图说明

图1为本发明所述走航式快速曝气装置的结构示意图；

图2为本发明所述走航式快速曝气装置中的回转引流弧板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1、图2所示，本发明所述的走航式快速曝气装置，包括漂浮设置于水中的曝气单元，所述曝气单元可被牵拉而于水中移动。所述曝气单元具体可包括水气混合区2和超声混合区3。其中，在所述水气混合区2内，对所述水气混合区2的底部导入的压缩气体和该水气混合区2顶部导入的水体进行混合，以对水体曝气，并将混合后的水气混合液导出至所述超声混合区3。在所述超声混合区3内，对由所述水气混合区2导入的水气混合液进一步进行超声破碎，再将破碎后的水气混合液排出至目标水域。

本发明所述的走航式快速曝气装置可于水中漂浮移动，从而提高对区域水体曝气的灵活性。同时，将水体与压缩空气混合和将水气混合液进行进一步超声破碎后排出，可充分带动更多的水与水气混合液接触，达到高效曝气的目的。

本发明所述的走航式快速曝气装置中，还可设置用于向所述水气混合区2内泵入所述水体的水泵23，并令所述水泵23的出水口231连通至所述水气混合区2的顶部。此外，还可设置用于产生压缩气体的鼓风机41，并令所述鼓风机41的出风口251通过管路25连通至所述水气混合区2的底部。在实际应用中，所述鼓风机41可被连同本发明的动力电源43一起组合设置于位于岸边的工作架上，并将鼓风机41引出的管路25也堆叠设置于工作架的收纳区域42。所述工作架可连同所述漂浮设置于水中的曝气单元一起被牵引移动，从而适应不同区域水体的曝气需求。

本发明所述的走航式快速曝气装置中，为了令所述曝气单元漂浮设置于水中，还设置了漂浮于水面上的漂浮平台装置1，并将所述水气混合区2和所述超声混合区3安装设置于所述漂浮平台装置1的下部。进一步的，还可在所述漂浮平台装置1上设置用于连接外部拖牵机构的拖牵组件44，这样，所述外部拖牵机构即可通过所述拖牵组件44牵拉所述漂浮平台装置1在水中移动，以对不同的区域水体进行曝气，提升曝气的灵活性和曝气效率。

具体而言，本发明所述的走航式快速曝气装置中，所述水气混合区2包括密闭舱体21，以及横置于所述密闭舱体21内的内腔筒22，所述内腔筒22的筒壁密布超微孔221(所述超微孔221的直径为0.2毫米)。在所述内腔筒22内还横向设置有回转引流螺旋管组5。所述鼓风机41的出风口251自所述密闭舱体21的底部穿设进所述密闭舱体21，所述出风口251排出的所述压缩气体经由所述超微孔221进入所述内腔筒22。所述水泵23的出水口231自所述内腔筒22的一端(靠近所述超声混合区3的一端)的顶部穿设进所述内腔筒22、并置于所述回转引流螺旋管组5的入口端511。所述回转引流螺旋管组5的入口端511承接所述出水口231喷出的水体，所述水体与所述压缩气体混合形成水气混合液。所述水气混合液被所述回转引流螺旋管组5螺旋引流至所述内腔筒22的另一端(远离所述超声混合区3的一端)后，又被所述回转引流螺旋管组5回转螺旋引流回所述内腔筒22的一端(靠近所述超声混合区3的一端)，并自所述回转引流螺旋管组5的出口端512排出至所述超声混合区3。所述回转引流螺旋管组5可延长自所述出水口231喷出的水体在所述内腔筒22中的流动路径，从而增大流动中的水体与压缩气体接触的机会，更加有利于形成水气混合液。

在本实施例中，所述回转引流螺旋管组5具体可包括呈水平螺旋设置的双向引流管槽51和设置于所述内腔筒22的所述另一端(远离所述超声混合区3的一端)的回转引流弧板52。其中，所述回转引流弧板52的中央为弯弧转向部521，所述弯弧转向部521的相对的两侧分别连通设置流入部522和流出部523。

所述双向引流管槽51则具有相对背向设置的内凹导流槽513和外凹导流槽514，即所述内凹导流槽513和所述外凹导流槽514的开口方向相反。所述内凹导流槽513位于所述内腔筒22的一端的端口部为所述入口端511，所述外凹导流槽514位于所述内腔筒22的一端的端口部为所述出口端512。所述内凹导流槽513位于所述内腔筒22的另一端的端口部515正对所述回转引流弧板52的所述流入部522；所述外凹导流槽514位于所述内腔筒22的另一端的端口部516正对所述回转引流弧板52的流出部523。这样，所述入口端511承接的所述水气混合液(由所述出水口231喷出的水体与所述压缩气体混合形成，图1中标记为水流101)沿所述内凹导流槽513螺旋引流至位于所述内腔筒22的另一端的端口部515后流出至所述回转引流弧板52的所述流入部522。由于所述弯弧转向部521具有内凹的弧度，因此，自所述流入部522流入的水气混合液(图1中标记为水流102)会沿所述弯弧转向部521继续流动，并被所述弯弧转向部521引导而改变流向，而后由所述流出部523流出至所述外凹导流槽514位于所述内腔筒22的另一端的端口部516，并沿所述外凹导流槽514继续螺旋引流(图1中标记为水流103)至所述出口端512。这里需要说明的是，由于所述内凹导流槽513是螺旋设置，且其开口方向指向螺旋中心，因此，该内凹导流槽513可有效抵消水气混合液在螺旋流动过程中的离心力，并最终引导水气混合液到达所述端口部515。而所述外凹导流槽514虽然同为螺旋设置，但是其开口方向是背离螺旋中心，这样，当水气混合液在所述外凹导流槽514中流动时，会因离心力而有脱离所述外凹导流槽514的趋势，为此，本发明中还在所述内腔筒22的内壁沿水平方向螺旋设置了与所述外凹导流槽514对应配合的挡流板53，通过所述挡流板53与所述外凹导流槽514的配合，即通过挡流板53的挡流作用而令具有脱出外凹导流槽514趋势的水气混合液回落至所述外凹导流槽514内，从而将水气混合液顺利的沿所述外凹导流槽514螺旋引流至所述出口端512。

本发明所述的走航式快速曝气装置中，所述超声混合区3也为密闭舱体34，在所述密闭舱体34内设置有回形管线31和超声发生器32。所述回形管线31为呈现为类似“回”字形的往复堆叠并顺序向前排列的管路，采用往复堆叠的设置形式可增加管路的长度，从而提升被超声破碎的效率。所述回形管线31的首端311连通至所述水气混合区2(即连通所述入口33)以承接所述水气混合液，所述超声发生器32则分布于所述回形管线31的周围，并对所述回形管线31内的所述水气混合液进行超声破碎。所述回形管线31的末端312伸出所述密闭舱体34，并斜向下设置，以便于将水气混合液向目标水域的更深处鼓吹；同时，所述回形管线31的末端312与所述水泵23的设置方向相反，也避免了水泵23的进水口吸收到被所述末端312排出的高压水气混合液搅动的浑浊水体。进一步的，还可在所述回形管线31内设置用于将所述回形管线31内的水气混合液强制排出的导流泵313，以促进水气混合液在曝气单元内的流动。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。