一种河流湖泊高溶氧曝气生态修复装置

1.一种河流湖泊高溶氧曝气生态修复装置，其特征在于：包括供电系统及曝气系统；
所述曝气系统包括风机、监测设备、曝气设备及曝气池；该风机、监测设备及曝气设备通过输气管路连通，监测设备设在风机与曝气设备之间；曝气设备包括若干曝气填料，该曝气填料包括中心座及与中心座内部连通的若干膜结构，该若干膜结构围绕中心座外围周向间隔布置以呈花瓣式结构；该若干曝气填料相互串接以使中心座内部相互连通且形成过气通道；风机产生的气体由输气管路依次经过监测设备、中心座进入膜结构并通过膜结构向曝气池中曝气。
2.根据权利要求1所述的一种河流湖泊高溶氧曝气生态修复装置，其特征在于：所述曝气填料包括气母管及若干中空膜丝，该气母管即构成所述中心座，该中空膜丝即为所述膜结构，该若干中空膜丝围绕气母管外围周向间隔布置构成所述花瓣式结构；每一中空膜丝弯曲呈U型且其两端均与气母管连通以使中空膜丝内部与气母管内部连通；每一曝气填料之气母管上端口直接或通过连接管与上一个曝气填料之气母管下端口连通，最上方的曝气填料之气母管上端口直接或通过连接管与输气管路之下端口连通，最下方的曝气填料之气母管下端口装接有一堵头。
3.根据权利要求1所述的一种河流湖泊高溶氧曝气生态修复装置，其特征在于：所述曝气填料包括母接管及若干膜单元，该母接管即构成所述中心座；该膜单元即为所述膜结构，该若干膜单元围绕母接管周向间隔设置构成所述花瓣式结构；该膜单元包括气母管及若干中空膜丝；气母管与母接管内部连通；每一中空膜丝弯曲呈U型且其两端均与气母管连通以使中空膜丝内部与气母管内部连通；中空膜丝中部的弯曲段通过一固定结构固定在膜单元之自由端；每一曝气填料之母接管上端口直接或通过连接管与上一个曝气填料之母接管下端 口连通，最上方的曝气填料之母接管上端口直接或通过连接管与输气管路之下端口连通，最下方的曝气填料之母接管下端口装接有一堵头。
4.根据权利要求1所述的一种河流湖泊高溶氧曝气生态修复装置，其特征在于：所述曝气设备包括若干相互并联的曝气填料组，每一曝气填料组包括至少两个相互串接的曝气填料；所述监测设备为至少两个，各一曝气填料组对应各一监测设备。
5.根据权利要求2或3所述的一种河流湖泊高溶氧曝气生态修复装置，其特征在于：
所述中空膜丝为纤维膜制成，该纤维膜由从内到外的疏水层、支撑层、亲水层依次层合在一起形成。
6.根据权利要求2或3所述的一种河流湖泊高溶氧曝气生态修复装置，其特征在于：
所述中空膜丝的膜孔径小于3μm。
7.根据权利要求1所述的一种河流湖泊高溶氧曝气生态修复装置，其特征在于：所述监测设备为转子式或气体流量计式。
8.根据权利要求1所述的一种河流湖泊高溶氧曝气生态修复装置，其特征在于：所述供电系统为太阳能供电系统。
9.根据权利要求7所述的一种河流湖泊高溶氧曝气生态修复装置，其特征在于：所述供电系统包括太阳能发电机与蓄电池；所述风机电接蓄电池。

一种河流湖泊高溶氧曝气生态修复装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种河流湖泊高溶氧曝气生态修复装置。\n背景技术\n[0002] 河流湖泊富营养化的原因是水体中营养盐过高，导致蓝藻等大量生长，从而过多地消耗了水体的溶解氧。给水体人工曝气增氧，从而提高其溶解氧，是河流湖泊生态修复的重要手段之一。曝气增氧技术是一种增加水中溶解氧含量的方法，通过向水体充氧、提高水中的溶解氧，有效地消除水体的缺氧(厌氧)状态，强化水体的自净作用，避免黑臭等情况发生，曝气增氧也使有机物、微生物及氧之间充分混合接触，有机物浓度因稀释而迅速降至最低值，有效去除BOD(生化需氧量)、COD(化学需氧量)、带颜色和臭味的有机物、营养盐(氮、磷)及浑浊的胶体、可溶解的无机盐等，同时具有好氧曝气和厌氧搅拌的双重功能，更能促进水体加速循环，清除长期搁置在水中不至于腐化的有机物，还具有脱臭、防止污水厌氧分解、除泡以及加速污水中油类的分离等作用。但现有生态修复中采用的常规曝气法，气泡量大，对氧气的利用效率低，且需要水泵、风机等耗能设备，对电量需求大，能耗过高。\n实用新型内容\n[0003] 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种河流湖泊高溶氧曝气生态修复装置，具有曝气效率高，能耗低的优点。\n[0004] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：\n[0005] 一种河流湖泊高溶氧曝气生态修复装置，包括供电系统及曝气系统；所述曝气系统包括风机、监测设备、曝气设备及曝气池；该风机、监测设备及曝气设备 通过输气管路连通，监测设备设在风机与曝气设备之间；曝气设备包括若干曝气填料，该曝气填料包括中心座及与中心座内部连通的若干膜结构，该若干膜结构围绕中心座外围周向间隔布置以呈花瓣式结构；该若干曝气填料相互串接以使中心座内部相互连通且形成过气通道；风机产生的气体由输气管路依次经过监测设备、中心座进入膜结构并通过膜结构向曝气池中曝气。\n[0006] 一实施例中：所述曝气填料包括气母管及若干中空膜丝，该气母管即构成所述中心座，该中空膜丝即为所述膜结构，该若干中空膜丝围绕气母管外围周向间隔布置构成所述花瓣式结构；每一中空膜丝弯曲呈U型且其两端均与气母管连通以使中空膜丝内部与气母管内部连通；每一曝气填料之气母管上端口直接或通过连接管与上一个曝气填料之气母管下端口连通，最上方的曝气填料之气母管上端口直接或通过连接管与输气管路之下端口连通，最下方的曝气填料之气母管下端口装接有一堵头。\n[0007] 一实施例中：所述曝气填料包括母接管及若干膜单元，该母接管即构成所述中心座；该膜单元即为所述膜结构，该若干膜单元围绕母接管周向间隔设置构成所述花瓣式结构；该膜单元包括气母管及若干中空膜丝；气母管与母接管内部连通；每一中空膜丝弯曲呈U型且其两端均与气母管连通以使中空膜丝内部与气母管内部连通；中空膜丝中部的弯曲段通过一固定结构固定在膜单元之自由端；每一曝气填料之母接管上端口直接或通过连接管与上一个曝气填料之母接管下端口连通，最上方的曝气填料之母接管上端口直接或通过连接管与输气管路之下端口连通，最下方的曝气填料之母接管下端口装接有一堵头。\n[0008] 一实施例中：所述曝气设备包括若干相互并联的曝气填料组，每一曝气填料组包括至少两个相互串接的曝气填料；所述监测设备为至少两个，各一曝气填料组对应各一监测设备。\n[0009] 一实施例中：所述中空膜丝为纤维膜制成，该纤维膜由从内到外的疏水层、支撑层、亲水层依次层合在一起形成。\n[0010] 一实施例中：所述中空膜丝的膜孔径小于3μm。\n[0011] 一实施例中：所述监测设备为转子式或气体流量计式。\n[0012] 一实施例中：所述供电系统为太阳能供电系统。\n[0013] 一实施例中：所述供电系统包括太阳能发电机与蓄电池；所述风机电接蓄电池。\n[0014] 本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：\n[0015] 1.本实用新型的曝气填料采用了纤维膜制成的中空膜丝，在曝气的同时，纤维膜还可以作为微生物生长的载体，利用微生物摄取污水中的污染物作为营养来净化废水，曝气还可以为附着在膜上的微生物供氧，相比传统不具有曝气功能的普通填料净化废水的效率更高。\n[0016] 2.常规曝气往往形成大量的空气泡，空气泡上升到水体表面，扩散到大气中，氧气的利用率低，而本实用新型的曝气填料的中空膜丝的膜孔径小于3μm，孔径小，产生的气泡小，且实际操作时可以将供氧压强控制在泡点(曝气时纤维膜壁上产生气泡的最低气体压强)以下，使得供氧过程中没有肉眼可见的气泡形成，以实现无泡曝气，无泡曝气能够使得大部分的氧气转化为水体中的溶解氧，水中溶氧能达到0.5-4mg/L，大大提高氧气利用率，氧气传质效率高，节约能源。\n[0017] 3.曝气填料中若干膜结构围绕中心座外围周向间隔布置以呈花瓣式结构，填充密度高，提高了气体的利用率，进一步提高曝气效率。\n[0018] 4.本实用新型在风机与曝气填料之间设有监测设备，通过观察监测设备可以实时了解填料的运行情况。\n[0019] 5.本实用新型采用太阳能发电供给无泡曝气，具有微动力的优点，节约能耗。\n附图说明\n[0020] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。\n[0021] 图1为本实用新型的一种河流湖泊高溶氧曝气生态修复装置示意图。\n[0022] 图2为本实用新型实施例1中的曝气填料剖面示意图。\n[0023] 图3为本实用新型实施例1中的曝气填料侧视示意图。\n[0024] 图4为本实用新型实施例1中的曝气填料俯视示意图。\n[0025] 图5为本实用新型实施例2中的曝气填料侧视示意图。\n[0026] 图6为本实用新型实施例2中的曝气填料俯视示意图。\n[0027] 图7为本实用新型实施例3中的曝气填料整体外观示意图。\n[0028] 图8为本实用新型实施例3中的膜单元结构示意图。\n[0029] 图9为本实用新型实施例3中相互串接的曝气填料示意图。\n[0030] 附图标记：供电系统10，太阳能发电机11，蓄电池12；曝气系统20，输气管路21，风机22，监测设备23，曝气填料24，气母管241、241’，中空膜丝242、242’，连接管243、\n243’，母接管244，膜单元245，固定结构246。\n具体实施方式\n[0031] 下面通过实施例具体说明本实用新型的内容：\n[0032] 请查阅图1，一种河流湖泊高溶氧曝气生态修复装置，包括供电系统10及曝气系统20；所述供电系统10为太阳能供电系统，包括太阳能发电机11与蓄电池12；所述曝气系统20包括风机22、监测设备23、曝气设备及曝气池；该风机22、监测设备23及曝气设备通过输气管路21连通；所述风机22电接蓄电池12；曝气设备包括若干相互并联的曝气填料组，每一曝气填料组包括至少两个相互串接的曝气填料24；所述监测设备23为至少两个，设在风机22与曝气填料组之间，各一曝气填料组对应各一监测设备23；该曝气填料24包括中心座及与中心座内 部连通的若干膜结构，该若干膜结构围绕中心座外围周向间隔布置以呈花瓣式结构，每一曝气填料组中相互串接的曝气填料24之中心座内部相互连通且形成过气通道；风机22产生的气体由输气管路21依次经过监测设备23、中心座进入膜结构并通过膜结构向曝气池中曝气。\n[0033] 本实施例之中，所述曝气填料24包括气母管241及若干中空膜丝242，该气母管\n241即构成所述中心座，该中空膜丝242即为所述膜结构，该若干中空膜丝242围绕气母管\n241外围周向间隔布置构成所述花瓣式结构；每一中空膜丝242弯曲呈U型且其两端均与气母管241连通以使中空膜丝242内部与气母管241内部连通；且中空膜丝242两端与气母管241之连通处位于同一层面，即中空膜丝242弯曲呈U型后U型之两臂位于同一层如图3-4所示；每一曝气填料组中，每一曝气填料24之气母管241上端口直接或通过连接管\n243与上一个曝气填料24之气母管241下端口连通，最上方的曝气填料24之气母管241上端口直接或通过连接管243与输气管路21之下端口连通，最下方的曝气填料24之气母管\n241下端口装接有一堵头。\n[0034] 本实施例之中，所述中空膜丝242为纤维膜制成，作为微生物生长的载体，该纤维膜由从内到外的疏水层、支撑层、亲水层依次层合在一起形成，且所述中空膜丝242的膜孔径小于3μm，孔径小，实际操作时将供氧压强控制在泡点曝气时纤维膜壁上产生气泡的最低气体压强以下，使得供氧过程中没有肉眼可见的气泡形成，以实现无泡曝气，提高氧气利用率，在曝气的同时为附着在膜上的微生物供氧，利用微生物摄取污水中的污染物作为营养来净化废水。\n[0035] 本实施例之中，所述监测设备23可以为转子式，即监测设备23内有转子，当气流通过的时候，转子可以转动，如果中空膜丝242堵塞，不能透气，则转子不动；如果转子转动迅速，说明气体流量很大，说明中空膜丝242有可能破损； 通过观察转子的转动，可以了解曝气填料24运行情况。所述监测设备23也可以为气体流量计式，根据气体流量计的监测观察，可以据此推断中空膜丝242的污染堵塞或破损情况：中空膜丝242破损，则气体流量大；中空膜丝242污染堵塞，则气体流量很小；曝气填料24正常运行，则气体流量在正常范围内。\n[0036] 本实用新型实际使用时，通过太阳能供电系统为风机22供电，风机22产生的气体由输气管路21依次经过监测设备23进入曝气填料24之气母管241、通过气母管241进入中空膜丝242，再通过中空膜丝242上的膜孔向曝气池中曝气，提高水中的溶解氧，消除水体的缺氧状态，强化水体的自净作用；中空膜丝242本身作为微生物附着生长的载体，利用微生物的作用进一步加强对废水的净化作用。\n[0037] 实施例2\n[0038] 请查阅图5至图6，本实施例与实施例1所不同之处在于，中空膜丝242两端与气母管241之连通处位于不同层面，即中空膜丝242弯曲呈U型后U型之两臂一臂在上层一臂在下层。其余同实施例1。\n[0039] 实施例3\n[0040] 请查阅图7至图9，本实施例与实施例1所不同之处在于，所述曝气填料24包括母接管244及若干膜单元245，该母接管244即构成所述中心座，该膜单元245即为所述膜结构，该若干膜单元245围绕母接管244周向间隔设置构成所述花瓣式结构；该膜单元244包括气母管241’及若干中空膜丝242’；气母管241’与母接管244内部连通；每一中空膜丝242’弯曲呈U型且其两端均与气母管241’连通以使中空膜丝242’内部与气母管241’内部连通；中空膜丝242’中部的弯曲段通过一固定结构246固定在膜单元245之自由端；\n每一曝气填料组中，每一曝气填料24之母接管244上端口直接或通过连接管243’与上一个曝气填料 24之母接管244下端口连通，最上方的曝气填料24之母接管244上端口直接或通过连接管243’与输气管路21之下端口连通，最下方的曝气填料24之母接管244下端口装接有一堵头。\n[0041] 本实施例在实际使用时，通过太阳能供电系统为风机22供电，风机22产生的气体由输气管路21依次经过监测设备23进入曝气填料24之母接管244、通过母接管244进入各膜单元244之气母管241’，通过气母管241’进入中空膜丝242’，再通过中空膜丝242’上的膜孔向曝气池中曝气，提高水中的溶解氧，消除水体的缺氧状态，强化水体的自净作用；\n中空膜丝242’本身作为微生物附着生长的载体，利用微生物的作用进一步加强对废水的净化作用。\n[0042] 以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。