公布日：2022.03.22

申請日：2021.11.25

分類號：C02F3/30(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N

摘要

本發(fā)明公開一種適用于河湖治理的排布式轉(zhuǎn)碟曝氣系統(tǒng)，包括若干個懸浮式轉(zhuǎn)碟曝氣機，懸浮式轉(zhuǎn)碟曝氣機為安裝于懸浮式基座上的轉(zhuǎn)碟曝氣機，轉(zhuǎn)碟曝氣機包括轉(zhuǎn)軸、驅(qū)動裝置以及間隔套裝于轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)碟碟片，懸浮式基座上開設(shè)有開口，開口設(shè)為曝氣區(qū)，轉(zhuǎn)碟碟片由曝氣區(qū)浸入河道內(nèi)，其特征在于若干個懸浮式轉(zhuǎn)碟曝氣機圍繞圓形路徑間隔排列形成一組合體，各懸浮式基座上的開口為懸浮式基座內(nèi)部的封閉式開口或以朝向圓心的徑向或沿圓周的切向同向布設(shè)的開放式開口。將若干個懸浮式轉(zhuǎn)碟曝氣機圍繞圓形路徑間隔排列形成一組合體，針對不流動的湖泊持續(xù)大功率曝氣，實現(xiàn)處理區(qū)域污水的渦流狀或徑向混合。

權(quán)利要求書

1.一種適用于河湖治理的排布式轉(zhuǎn)碟曝氣系統(tǒng)，包括若干個懸浮式轉(zhuǎn)碟曝氣機，懸浮式轉(zhuǎn)碟曝氣機為安裝于懸浮式基座上的轉(zhuǎn)碟曝氣機，轉(zhuǎn)碟曝氣機包括轉(zhuǎn)軸、驅(qū)動裝置以及間隔套裝于轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)碟碟片，懸浮式基座上開設(shè)有開口，開口設(shè)為曝氣區(qū)，轉(zhuǎn)碟碟片由曝氣區(qū)浸入河道內(nèi)，其特征在于若干個懸浮式轉(zhuǎn)碟曝氣機圍繞圓形路徑間隔排列形成一組合體，各懸浮式基座上的開口為懸浮式基座內(nèi)部的封閉式開口或以朝向圓心的徑向或沿圓周的切向同向布設(shè)的開放式開口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于河湖治理的排布式轉(zhuǎn)碟曝氣系統(tǒng)，其特征在于，所述的懸浮式基座上的開口形狀為U形或V形或矩形或正多邊形或梯形。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于河湖治理的排布式轉(zhuǎn)碟曝氣系統(tǒng)，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)碟碟片浸沒深度為0.8-2.5m。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于河湖治理的排布式轉(zhuǎn)碟曝氣系統(tǒng)，其特征在于，所述的懸浮式基座由若干個浮筒拼接而成，浮筒材質(zhì)采用聚乙烯一次性注塑成型的空心筒體。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于河湖治理的排布式轉(zhuǎn)碟曝氣系統(tǒng)，其特征在于，所述的驅(qū)動裝置為可正反轉(zhuǎn)的減速機和電機。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于河湖治理的排布式轉(zhuǎn)碟曝氣系統(tǒng)，其特征在于，所述的若干個轉(zhuǎn)碟曝氣機設(shè)置有一個或多個遠程在線智能監(jiān)控裝置，所述的遠程在線智能監(jiān)控裝置可通過電信號與無人機遠程連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種適用于河湖治理的排布式轉(zhuǎn)碟曝氣系統(tǒng)，其特征在于，所述的電機通過防水電纜與電源連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于河湖治理的排布式轉(zhuǎn)碟曝氣系統(tǒng)，其特征在于，所述的懸浮式基座上裝設(shè)有錨鏈和與錨鏈連接的錨和或在懸浮式基座四周設(shè)置固定樁，固定樁高度大于水深并插入水底。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于河湖治理的排布式轉(zhuǎn)碟曝氣系統(tǒng)，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)碟碟片上設(shè)置有有機污染物攔截量傳感系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種適用于河湖治理的排布式轉(zhuǎn)碟曝氣系統(tǒng)，本系統(tǒng)的創(chuàng)新點是將若干個懸浮式轉(zhuǎn)碟曝氣機圍繞圓形路徑間隔排列形成一組合體，針對不流動的湖泊持續(xù)大功率曝氣，實現(xiàn)處理區(qū)域污水的渦流狀或徑向混合。系統(tǒng)持續(xù)運行過程中，一方面形成水平和垂直方向的厭氧-缺氧-好氧區(qū)，另一方面該曝氣組合及方式使得生化區(qū)形成負(fù)壓，從而促進生化區(qū)水體的循環(huán)流動，形成氧化溝處理模式。

為實現(xiàn)本發(fā)明目的，提供了以下技術(shù)方案：一種適用于河湖治理的排布式轉(zhuǎn)碟曝氣系統(tǒng)，包括若干個懸浮式轉(zhuǎn)碟曝氣機，懸浮式轉(zhuǎn)碟曝氣機為安裝于懸浮式基座上的轉(zhuǎn)碟曝氣機，轉(zhuǎn)碟曝氣機包括轉(zhuǎn)軸、驅(qū)動裝置以及間隔套裝于轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)碟碟片，懸浮式基座上開設(shè)有開口，開口設(shè)為曝氣區(qū)，轉(zhuǎn)碟碟片由曝氣區(qū)浸入河道內(nèi)，其特征在于若干個懸浮式轉(zhuǎn)碟曝氣機圍繞圓形路徑間隔排列形成一組合體，各懸浮式基座上的開口為懸浮式基座內(nèi)部的封閉式開口或以朝向圓心的徑向或沿圓周的切向同向布設(shè)的開放式開口。當(dāng)開口為開放式開口時，開口朝向即曝氣區(qū)水流的推動方向沿著懸浮式轉(zhuǎn)碟曝氣機排列所形成的圓圈的徑向或者切線方向，形成環(huán)形浮動式轉(zhuǎn)碟曝氣系統(tǒng)和線形浮動式轉(zhuǎn)碟曝氣系統(tǒng)兩種排布模式。

當(dāng)各懸浮式基座上的開口以朝向圓心的徑向同向布設(shè)的開放式開口時，通過轉(zhuǎn)碟碟片旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)持續(xù)曝氣的方式形成負(fù)壓，一方面以淺層的環(huán)形攪動帶動深層水的環(huán)形流動以實現(xiàn)水體的局部渦流，從而形成負(fù)壓引流的現(xiàn)象，加速局部曝氣區(qū)的水流置換；另一方面在構(gòu)成的生化區(qū)域的垂直和水平方向同時形成好氧-兼氧-厭氧區(qū)域，形成類奧鮑爾氧化溝的曝氣濃度梯度，達到快速脫氮除磷的目的。值得一提的是，曝氣轉(zhuǎn)碟的剪切以及水力作用使得氣泡達到微米級別，其破裂形成的羥基自由基具有強氧化性，更好地分解廢水中的有機污染物。

當(dāng)各懸浮式基座上的開口以沿圓周的切向同向布設(shè)的開放式開口，通過轉(zhuǎn)碟碟片旋轉(zhuǎn)，以淺層的環(huán)形攪動帶動深層水的環(huán)形流動以實現(xiàn)水體的局部渦流，從而形成負(fù)壓引流的現(xiàn)象，利用相鄰的兩個曝氣區(qū)，增強相鄰的兩個曝氣區(qū)間的水體流動，還可加速提升水體富氧過程，從而提高好氧微生物動力，使得相鄰的兩個曝氣區(qū)形成局部好氧區(qū)-兼氧區(qū)-厭氧區(qū)，相比各懸浮式基座上的開口以朝向圓心的徑向同向布設(shè)的開放式開口，環(huán)形流動更快效率更高，水流置換效果更佳，在構(gòu)成的生化區(qū)域的垂直和水平方向可以更快速的形成好氧區(qū)-兼氧區(qū)-厭氧區(qū)，形成類奧鮑爾氧化溝的曝氣濃度梯度，達到快速脫氮除磷的目的。值得一提的是，曝氣轉(zhuǎn)碟的剪切以及水力作用使得氣泡達到微米級別，其破裂形成的羥基自由基具有強氧化性，更好地分解廢水中的有機污染物。

當(dāng)各懸浮式基座上的開口為懸浮式基座內(nèi)部的封閉式開口時，水流置換效果更佳，通過轉(zhuǎn)碟碟片旋轉(zhuǎn)，大大增強了水體流動，有利于氧的傳遞、擴散及液體的混合，可在相鄰的兩個曝氣區(qū)形成好氧區(qū)-兼氧區(qū)-厭氧區(qū)-兼氧區(qū)-好氧區(qū)，可以更好地分解廢水中的有機污染物。

作為優(yōu)選，懸浮式基座上的開口形狀為U形或V形或矩形或正多邊形或梯形。通過不同的開口朝向結(jié)合不同的開口形狀，以構(gòu)成不同形狀的曝氣區(qū)域、形成不同的流態(tài)特征，達到不同的處理效果。

作為優(yōu)選，轉(zhuǎn)碟碟片浸沒深度為0.8-2.5m，解決了天然水體中由于水體的漲潮落潮而造成的空轉(zhuǎn)和浸沒深度不固定的問題。

作為優(yōu)選，懸浮式基座由若干個浮筒拼接而成，浮筒材質(zhì)采用聚乙烯一次性注塑成型的空心筒體。

作為優(yōu)選，驅(qū)動裝置為可正反轉(zhuǎn)的減速機和電機。電機通過防水電纜與電源連接，實現(xiàn)持續(xù)供電，維持設(shè)備的運行。

作為優(yōu)選，轉(zhuǎn)碟曝氣機設(shè)置有一個或多個遠程在線智能監(jiān)控裝置，可通過電腦端或手機APP實現(xiàn)遠程參數(shù)控制。遠程在線智能監(jiān)控裝置可通過電信號與無人機遠程連接，運行時通過無人機的采樣進行數(shù)據(jù)在線監(jiān)測以構(gòu)造動態(tài)數(shù)據(jù)庫，運行過程高效、標(biāo)準(zhǔn)、易于監(jiān)控。

作為優(yōu)選，懸浮式基座上裝設(shè)有錨鏈和與錨鏈連接的錨和或在懸浮式基座四周設(shè)置固定樁，固定樁高度大于水深并插入水底，通過把錨鏈連接的錨拋入水中著地，并使其嚙入水中，錨產(chǎn)生的抓力與水底固結(jié)，把懸浮式基座牢固地系留在預(yù)定的位置或者通過固定樁防止懸浮式基座隨水流任意漂動。

作為優(yōu)選，轉(zhuǎn)碟碟片上設(shè)置傳感系統(tǒng)，當(dāng)湖水的藍藻等有機污染物的攔截量達到設(shè)定值時，轉(zhuǎn)碟曝氣機即開始運行。

本發(fā)明有益效果：本發(fā)明的核心發(fā)明點為以下幾點：

1.本系統(tǒng)結(jié)合了曝氣氧化塘和氧化溝的原理，一方面，通過該系統(tǒng)可增強水體的流動，有利于氧的傳遞、擴散以及液體的混合；另一方面，通過轉(zhuǎn)盤曝氣機可加速提升水體富氧過程，改善水底底泥的厭氧環(huán)境，改善黑臭、粘板的底泥狀態(tài)，提高好氧微生物，繼而能夠在較短時間內(nèi)降低水體中的有機污染物，最終實現(xiàn)河道生態(tài)修復(fù)的目的。

2.在對面積較大的天然水體水質(zhì)凈化過程中，可以實現(xiàn)曝氣過程中不受漲潮落潮的影響，即維持曝氣轉(zhuǎn)盤維持固定的浸沒深度在合理的范圍內(nèi)，保持凈化效果的穩(wěn)定性；

3.通過本系統(tǒng)的曝氣工藝，可將河道自然分為好氧區(qū)、兼氧區(qū)、厭氧區(qū)，可營造脫氮除磷反應(yīng)環(huán)境，對河道中的有機污染物以及氮、磷均具有很好的去除效果。

4.本系統(tǒng)在運行時與無人機技術(shù)、遠程在線智能監(jiān)控技術(shù)相結(jié)合，可通過電腦端或手機APP實現(xiàn)遠程參數(shù)控制，通過與無人機接應(yīng)實現(xiàn)定點采樣與監(jiān)拍，運行過程高效、標(biāo)準(zhǔn)、易于監(jiān)控。

（發(fā)明人：凌建軍;劉會平;張冬;倪陽;喬利敏）