一种河道加药曝气一体化装置

技术领域

本发明涉及黑臭河道修复和环保设备技术领域，尤其是涉及一种河道加药曝气一体化装置。

背景技术

随着经济社会发展和城市人口增长，大量未经有效处理的生活污水和工业废水排入河道，造成城市河道污染，黑臭和富营养化是城市河道普遍现象。近年来，随着生态文明建设推进，截污、清淤、驳岸、调水等城市河道综合整治工程全面展开，黑臭河道治理取得较大成效，尽管如此，由于突发性河道污染、面源污染、内源污染长期存在，城市河道水质多为V类或劣V类，仍属污染水体，需要进行水质提升和生态维护。

在河道突发性污染事件应急处理，水质提升和生态维护工程中，河道曝气和生态修复制剂的喷洒是应用最为广泛的技术措施，一般应用于河道水质净化药剂主要为微生物制剂，微生物制剂在河道喷洒一方面需要均匀，和河水污染物充分混合方能发挥作用，另一方面，溶解氧是生化反应电子受体，喷药过程如果配合曝气，将会加快药剂与污染物的反应，提高反应效率，迅速消除污染物，实现水质净化。

传统的河道药剂投加方法是采用高压水枪人工喷洒投加，或成袋向水体倾倒药剂，需要大量的人工，投加过程必须保障人员安全，对突发事件难以做到快速响应；人工投加药剂仅仅是加载水面，药剂和河水混合不均，难以有效扩散，直接影响药剂处理效果，造成药剂使用浪费，增加药剂成本，还可能给水体带来二次污染。因此，传统人工喷洒药剂无法做到高效、均匀、快速的完成河道加药作业。目前，河道曝气主要为射流曝气、纳米曝气等，这些曝气设备都是将气液混合液出口直接接入河道水体中，由于出水口射出的气液混合液流速快，在河道水体中阻力大，难以扩散，使高溶氧射流水体和河道低溶氧水体难以有效混合，曝气效率不高，扩散距离有限。如何将曝气和河道药剂投加结合起来，同时强化气液混合水体、药剂和河道低溶氧水体之间混合，提高混合液扩散距离，强化水质净化效果，对河道突发性污染事件应急处理、水质提升和生态维护工程具有重要意义。

发明内容

现有技术中存在河道曝气气液混合液和未曝气低溶氧水体之间传质混合差，射流范围窄，曝气效率低；河道加药依靠人工喷洒，药剂仅仅是加载水面，难以扩散，影响药剂处理效果，造成药剂使用浪费，增加药剂成本还可能给水体带来二次污染等问题。为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种河道加药曝气一体化装置。该设备结构简单、操控方便，能实现自动加药，该设备将曝气加药相结合，强化河道水质净化效果；喷洒效果好，应用范围广、应急响应快，不需要人工操作，可实现自动化运行等优点。

河水经过潜水泵泵入岸上机房，进入射流曝气机，射流曝气机产生负压，从进气口吸入空气，在射流曝气机内实现气液混合，形成气液混合液。气液混合液在压力推动下，进入位于水下河道推流加药器，从河道推流加药器射流喷嘴喷出，作为引射水流，形成负压，吸入加药管内药液和位于导流筒后方的牵引水流，药剂和牵引水流在导流筒中混合，导流筒直径是喷嘴直径10倍以上，引射水流、药液、牵引水流从导流筒流出，流出水量是射流水量的10-20倍，大量低速流出的水流牵引河道周围水体，形成大流量混合环流，使药液、高溶氧水、河道周边低溶氧水在较大范围充分传质混合，解决了河道增氧效率低，人工加药劳动强度大、不稳定、加药不均匀等问题，能迅速净化河道水质，消除黑臭，可广泛应用于河道突发性污染事件应急处理、水质提升和生态维护工程。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的目的是提供一种河道加药曝气一体化装置，包括加药系统、潜水泵、河流推进加药器、射流曝气机；

所述河流推进加药器包括有用于进气液混合物的射流喷嘴以及用于进药的加药管，所述河流推进加药器还设有出口，

所述潜水泵连接射流曝气机，射流曝气机出口与河流推进加药器的射流喷嘴相连接；

加药系统连接河流推进加药器的加药管。

在本发明的一个实施方式中，所述加药系统包括加药桶、搅拌机及加药泵；

所述加药桶顶端设置有搅拌机和加药泵，所述搅拌机的搅拌轴位于加药桶内部，所述加药泵的进液管位于加药桶内部，所述加药泵的出液管连接河流推进加药器的加药管。

在本发明的一个实施方式中，所述射流曝气机包括一射流筒，射流筒的一端与潜水泵通过管路连接，射流筒的另一端为出口，与河流推进加药器的射流喷嘴通过管路连接，

射流筒顶部设置一用于进气的进气口。

在本发明的一个实施方式中，所述河流推进加药器由导流筒、射流喷嘴和加药管组成；

所述导流筒上设有用于进气液混合物的射流喷嘴以及用于进药的加药管，所述导流筒两端为开口，均为出口。

在本发明的一个实施方式中，所述射流喷嘴呈“L”型，并伸入导流筒内部。

在本发明的一个实施方式中，所述导流筒直径是射流喷嘴)直径的10倍以上。

在本发明的一个实施方式中，所述射流喷嘴的出口位于导流筒的轴线上。

在本发明的一个实施方式中，搅拌机、加药泵、射流曝气机、潜水泵还与控制器连接，所述控制器与手机APP通讯连接。

在本发明的一个实施方式中，岸上设置机房，所述加药系统、射流曝气机设置在机房内。

在本发明的一个实施方式中，水下设置格栅网，所述潜水泵、河流推进加药器设置在格栅网内。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)将河道曝气和河道加药结合起来，利用河道推流产生负压，吸入药剂，河道修复药剂一般为微生物制剂，河道曝气增加河道水体溶氧，为微生物氧化分解提供电子受体，提高河道水体生化反应效率，其水质净化效果远高于单独河道曝气和药剂投加，有利于河道突发性污染事件应急处理和城市河道水质提升和生态维护。

(2)常规的河道曝气设备将气液混合液出口直接接入河道水体中，由于出水口射出的混合液流速快，在河道水体中阻力大，难以在河道大范围扩散，使高溶氧射流水体和河道低溶氧水体难以有效混合，曝气效率不高。本发明设备出水接入一台河道推流加药器，河道推流加药器由导流筒，喷嘴和加药口组成，气液混合液在压力推动下，进入位于水下河道推流加药器，从河道推流加药器射流喷嘴喷出，作为引射水流，形成负压，吸入导流筒后方的牵引水流，牵引水流是引射水流流量的10-20倍，大量低速流出的水流牵引河道周围水体，形成大流量混合环流，使高溶氧水、河道周边低溶氧水在较大范围充分传质混合，大大提高河道增氧效率。

(3)本发明设备药剂从机房的加药桶，通过机械隔膜加药泵，或依靠河道推流加药器负压自动投加，药物直接从加药口投加到河道推流加药器中，在导流筒内和牵引水流充分混合，和引射水流一起从导流筒低速推出，大量低速流出的水流牵引河道周围水体，形成大流量混合环流，使药剂、高溶氧水和河道周边低溶氧水在较大范围充分传质混合，大大提高药剂使用效率；药剂可随河水流动均匀投加，避免人工加药的间歇性；药剂投加可采用手机APP控制，或者直接和DO等指标联动，可实现突发性污染事件快速相应，避免生态灾难。

(4)本使用新型设备由加药系统、射流系统和推流系统等组成，加药、进行、射流推流运行均能实现自动运行和手机APP控制，可实现无人值守。

(5)本使用新型设备结构简单，各单元设备经济可靠，安装操作方便，易于维护；实现了自动控制加药增氧，提高工作效率；保证了药水和溶氧的混合效果，药剂作用范围大；可节省人力物力，提高作业效率。

附图说明

图1为本发明河道加药曝气一体化装置；

图2为本发明河道加药曝光一体化装置中河道推流加药器示意图；

图中标号：1、格栅网；2、潜水泵；3、河流推进加药器；4、机房；5、射流曝气机；6、进气口；7、加药桶；8、搅拌机；9、加药泵；10、导流筒；11、射流喷嘴；12、加药管；13、出口。

具体实施方式

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的目的是提供一种河道加药曝气一体化装置，包括加药系统、潜水泵、河流推进加药器、射流曝气机；

所述河流推进加药器包括有用于进气液混合物的射流喷嘴以及用于进药的加药管，所述河流推进加药器还设有出口，

所述潜水泵连接射流曝气机，射流曝气机出口与河流推进加药器的射流喷嘴相连接；

加药系统连接河流推进加药器的加药管。

在本发明的一个实施方式中，所述加药系统包括加药桶、搅拌机及加药泵；

所述加药桶顶端设置有搅拌机和加药泵，所述搅拌机的搅拌轴位于加药桶内部，所述加药泵的进液管位于加药桶内部，所述加药泵的出液管连接河流推进加药器的加药管。

在本发明的一个实施方式中，所述射流曝气机包括一射流筒，射流筒的一端与潜水泵通过管路连接，射流筒的另一端为出口，与河流推进加药器的射流喷嘴通过管路连接，

射流筒顶部设置一用于进气的进气口。

在本发明的一个实施方式中，所述河流推进加药器由导流筒、射流喷嘴和加药管组成；

所述导流筒上设有用于进气液混合物的射流喷嘴以及用于进药的加药管，所述导流筒两端为开口，均为出口。

在本发明的一个实施方式中，所述射流喷嘴呈“L”型，并伸入导流筒内部。

在本发明的一个实施方式中，所述导流筒直径是射流喷嘴)直径的10倍以上。

在本发明的一个实施方式中，所述射流喷嘴的出口位于导流筒的轴线上。

在本发明的一个实施方式中，搅拌机、加药泵、射流曝气机、潜水泵还与控制器连接，所述控制器与手机APP通讯连接。

在本发明的一个实施方式中，岸上设置机房，所述加药系统、射流曝气机设置在机房内。

在本发明的一个实施方式中，水下设置格栅网，所述潜水泵、河流推进加药器设置在格栅网内。

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

本实施例提供一种河道加药曝气一体化装置。

(1)本发明河道曝气和药物投加设备由岸上部分和水下部分组成，岸上部分设置机房4，水下部分设置格栅网1；

(2)机房4内包括射流曝气器5、加药系统，加药系统由加药桶7、搅拌机8和机械隔膜加药泵9组成；水下部分格栅网2内，设置潜水泵2和河道推流加药器3。

(3)河水经过潜水泵2泵入岸上机房4，进入射流曝气机5，射流曝气机产生负压，从进气口6吸入空气，在射流曝气机内实现气液混合，形成气液混合液。

(4)加药桶7加满药剂，可根据需要，通过搅拌机8对药液进行搅拌混合，保证药效；机械隔膜加药泵9抽取加药桶7内药剂，接入位于河道中河道推流加药器3的加药口12。

(5)河道推流加药器由导流筒10、射流喷嘴11和加药管12组成，加药管12和加药桶7的机械隔膜加药泵9管道连接，射流喷嘴11和射流器气液混合液出口13通过管道连接。

(6)气液混合液在压力推动下，进入位于水下河道推流加药器3，从河道推流加药器射流喷嘴11喷出，作为引射水流，形成负压，吸入加药管12内药液和位于导流筒10后方的牵引水流，药剂和牵引水流在导流筒10中混合，导流筒10直径是喷嘴11直径10倍以上，引射水流、药液、牵引水流从导流筒10流出，流出水量使射流水量的10-20倍，大量低速流出的水流牵引河道周围水体，形成大流量混合环流，使药液、高溶氧水、河道周边低溶氧水在较大范围充分传质混合，解决了河道增氧效率低，人工加药劳动强度大，不稳定，加药不均匀等问题，能迅速净化河道水质，消除黑臭，可广泛应用于河道突发性污染事件应急处理、水质提升和生态维护工程。

(7)本发明设备由加药系统、射流系统和推流系统等组成，加药、进行、射流、推流运行均能实现自动运行和手机APP控制。

实施例2

本实施例提供一种河道加药曝气一体化装置的应用。

某黑臭河道位于广州荔湾区，宽15m，长626m，河道为半封闭水体，通过下游河道和珠江相连，涨潮时河水从其他河道进入，河水深度涨至1.2m；退潮时河水排入下游河道，河水深度下降至0.6m，由于截污工程不彻底，河水尚处于黑臭状态，治理前，河水平均COD为73.6mg/l，氨氮8.7mg/l.

为了治理河道，在截污基础上，沿河道每个50m设置一套河道曝气加药系统，共设置8套，在河道下游设置水坝，涨潮时如果来水水质差，不进水，以控制外源污染，设备安装后，每周加1-2次药剂，药剂为芽孢杆菌，每次加药量按水量30mg/l投加，连续运行4周，河水水质明显改善，治理后，河水平均COD降至为35.8mg/l，氨氮降至2.3mg/l。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。