專利名稱：高溶氧發(fā)生裝置及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于增氧技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高溶氧發(fā)生裝置及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在水產(chǎn)養(yǎng)殖、污水處理、池塘或河流湖庫的凈化處理、污泥降解等需要氧氣的處理過程中，水中的溶氧狀況是影響效果的重要因素。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，養(yǎng)殖魚蝦攝食量及飼料食入后消化吸收率、以及生長速度、餌料系數(shù)高低與水中溶氧狀況密切相關(guān)，在低溶氧或缺氧情況下，水中的物質(zhì)循環(huán)受到破壞，有毒物質(zhì)不能及時(shí)轉(zhuǎn)化，不但會降低水體的養(yǎng)殖產(chǎn)量，而且還會造成大批水產(chǎn)動物死亡。在現(xiàn)代污水處理中，生物處理法是使用最廣泛的方法之一，水中氧含量是一個(gè)重要的限制因子，傳統(tǒng)的表面曝氣和潛水曝氣都普遍存在著充氧效率不高的問題，由于其供氧能力受到限制，使微生物濃度和處理效率受到限制，致使停留時(shí)間長、去除效率低、容積負(fù)荷低、活性污泥的產(chǎn)生率加快。在污水處理過程中減少剩余污泥的產(chǎn)生，主要依靠降低微生物產(chǎn)率及利用微生物自身內(nèi)源呼吸進(jìn)行氧化分解，微生物對有機(jī)物的降解過程實(shí)質(zhì)上就是對氧的利用過程，反應(yīng)池中溶解氧濃度的高低直接影響著有機(jī)物的去除效率和活性污泥的生長。普通曝氣只能提高水中20%的溶解氧，并且無法解決氧氣與水充分混合的問題， 使得水中過飽和的溶氧迅速擴(kuò)散到空氣中使水中產(chǎn)生了大量氣泡，造成資源浪費(fèi)，沒有將增氧效果完全發(fā)揮。根據(jù)氣態(tài)方程，氣泡的直徑變小，在溫度不變的情況下，氧氣的溶解滲透壓增大，氧氣與水的接觸面積也大大增加，溶氧效率升高，水中氧分子所占比例、氣泡的壽命也大幅度增加，各種反應(yīng)速度也相應(yīng)提高，氧轉(zhuǎn)移效率大大升高，因此有必要對傳統(tǒng)曝氣形式進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決傳統(tǒng)水中曝氣方法溶氧效率不高和高密度養(yǎng)殖產(chǎn)生的的缺氧現(xiàn)象及缺氧所造成的水質(zhì)下降的問題，提供一種高溶氧發(fā)生裝置，它是對設(shè)備裝置進(jìn)行底部充氧，并在節(jié)能方面具有顯著優(yōu)越性。本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種高溶氧發(fā)生裝置，包括氧氣罐和空氣進(jìn)管，其特征是由變頻高壓泵或隔膜泵的一端與低壓溶氧進(jìn)管的一端相連，另一端與伸入到壓力罐內(nèi)部的高壓溶氧出管相連，所述的壓力罐內(nèi)的高壓溶氧出管末端上安裝有扁形噴嘴，壓力罐的底部設(shè)有超微氣泡溶氧出管，超微氣泡溶氣出管的一端伸入到壓力罐的底部中，另一端的末端設(shè)有閥門，再與其他裝置或零部件相連。所述的低壓溶氧進(jìn)管連接氧氣罐和空氣進(jìn)管，氧氣進(jìn)管裝有進(jìn)氣閥門和空氣進(jìn)管上裝有進(jìn)氣閥門。所述的扁形噴嘴安裝角度范圍為0 360°，與高壓溶氧出管垂直朝上角度效果最佳。所述的壓力罐的頂部設(shè)有壓力表，外部設(shè)有液位計(jì)，底部設(shè)有排污管。
所述的高溶氧發(fā)生裝置可應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、污水處理、河流湖庫修復(fù)及污泥降解領(lǐng)域。本發(fā)明由于采用了上述技術(shù)方案，不僅能解決傳統(tǒng)增氧方式溶氧效率不高的問題，而且也使得氧氣不會因過飽和而產(chǎn)生外逸現(xiàn)象；在高溶氧條件下，微生物活動較活躍， 能將水中有機(jī)物徹底分解，提高污水處理效率，并且提高微生物自身內(nèi)源呼吸作用，從而減少污水處理中剩余活性污泥的產(chǎn)生及降解池塘湖庫的底泥，具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。


圖1是高溶氧發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合圖1對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不是對本發(fā)明范圍的限制。如圖1所示，本發(fā)明包括氧氣罐2和空氣進(jìn)管7，其特征是由變頻高壓泵或隔膜泵 9的一端與低壓溶氧進(jìn)管8的一端相連，另一端與伸入到壓力罐13內(nèi)部的高壓溶氧出管10 相連，所述的壓力罐13內(nèi)的高壓溶氧出管10末端上安裝有扁形噴嘴14，壓力罐13的底部設(shè)有超微氣泡溶氧出管16，超微氣泡溶氣出管16的一端伸入到壓力罐13的底部中，另一端的末端設(shè)有閥門17，再與其他裝置或零部件相連。所述的低壓溶氧進(jìn)管8連接氧氣罐2和空氣進(jìn)管7，氧氣進(jìn)管4裝有進(jìn)氣閥門3和空氣進(jìn)管7上裝有進(jìn)氣閥門6。所述的扁形噴嘴14安裝角度范圍為0 360°與高壓溶氧出管10垂直朝上角度效果最佳。所述的壓力罐13的頂部設(shè)有壓力表12，外部設(shè)有液位計(jì)11，底部設(shè)有排污管15。所述的高溶氧發(fā)生裝置可應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、污水處理、河流湖庫修復(fù)及污泥降解領(lǐng)域。本發(fā)明的工作原理是變頻高壓泵或隔膜泵9通過低壓溶氧進(jìn)管8抽入清水1和純氧或清水1和空氣5，根據(jù)需要開關(guān)進(jìn)氣閥門3或6來調(diào)節(jié)氧氣或空氣的進(jìn)氣量，在變頻高壓泵或隔膜泵9的抽力作用下，氧氣在瞬間(1/100S)完成了溶于水的過程，又根據(jù)雙液傳質(zhì)理論，氧氣可以形成微米尺寸的均勻高氧氣泡，迅速有效地溶解于溶液中。氧氣和清水 1或空氣5和清水1的劇烈混摻作用使氣液混合液由高壓溶氧出管10輸送至壓力罐13， 高壓溶氧水通過扁形噴嘴14切割小氣泡，其中扁形噴嘴14的安裝角度可根據(jù)需要任意調(diào)節(jié)，與高壓溶氧出管10垂直朝上效果會最佳，水氣通過扁形噴嘴14切割后，帶動周圍水體上升，由于能量差而引起氣液的劇烈混摻，上升氣泡與下降的水流發(fā)生對流，增加了氣液的混摻，加速了氣液界面處水膜的更新，并且在壓力罐13中進(jìn)行氣泡篩選，大氣泡會上浮在壓力罐13上部，小氣泡隨水流下降到底部。通過調(diào)節(jié)變頻高壓泵或隔膜泵9的壓力調(diào)節(jié)及扁形噴嘴14的切割，致使壓力罐13的溶氧滲透壓P增大，根據(jù)氣態(tài)方程PV/T=C公式，在溫度不變的情況下，氣泡體積變小。超微氣泡溶氧出管16的長度根據(jù)連接設(shè)備裝置的需要適當(dāng)延長，閥門17設(shè)在超微氣泡溶氧出管16的末端，也是所連接設(shè)備裝置的前端，通過調(diào)節(jié)變頻高壓泵或隔膜泵9與閥門17，控制一定壓力與水量，使得壓力罐13里的超微氣泡高溶氧水自流入其他裝置或零部件。小氣泡在形成后會對自己有一個(gè)自加壓過程，在氣泡破裂的瞬間，釋放出能量，這種能量在氣泡與水的液相區(qū)域會產(chǎn)生高溫和高壓，這種高溫高壓對水中的一些細(xì)菌或有機(jī)物來說是致命的，對一些憎水性、非極性、易揮發(fā)的物質(zhì)就能進(jìn)行降解。另外，氣泡破裂時(shí)產(chǎn)生的高溫高壓使一些水分子裂解，產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的自由基離子，可以對有機(jī)物進(jìn)行降解，形成最終產(chǎn)物二氧化碳、水和氮?dú)獾龋虼?，高溶氧裝置除了具有增氧作用還有殺菌、降解有機(jī)物的作用。使用本發(fā)明時(shí)，清水1與氧氣或清水1與空氣5經(jīng)變頻高壓泵或隔膜泵9抽入到壓力罐13中，由扁形噴嘴14切割氣泡，通過劇烈混合，小氣泡隨水流下降到底部超微氣泡溶氧出管16，并通過超微氣泡溶氧出管16將氣液混合液輸送到其他裝置，提高水中溶解氧， 改善水質(zhì)情況。以上是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，凡依上述構(gòu)思所作的相類似改變，理應(yīng)屬于本發(fā)明的涵蓋內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種高溶氧發(fā)生裝置，包括氧氣罐(2)和空氣進(jìn)管(7)，其特征是由變頻高壓泵或隔膜泵(9)的一端與低壓溶氧進(jìn)管(8)的一端相連，另一端與伸入到壓力罐(13)內(nèi)部的高壓溶氧出管(10)相連，所述的壓力罐(13)內(nèi)的高壓溶氧出管(10)末端上安裝有扁形噴嘴 (14)，壓力罐(13)的底部設(shè)有超微氣泡溶氧出管(16)，超微氣泡溶氧出管(16)的一端伸入到壓力罐(13)的底部中，另一端的末端設(shè)有閥門(17)，再與其他裝置或零部件相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溶氧發(fā)生裝置，其特征是所述的低壓溶氧進(jìn)管(8)連接氧氣罐(2)和空氣進(jìn)管(7)，氧氣進(jìn)管(4)裝有進(jìn)氣閥門(3)和空氣進(jìn)管(7)上裝有進(jìn)氣閥門(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溶氧發(fā)生裝置，其特征是所述的扁形噴嘴(14)安裝角度范圍為0 360°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溶氧發(fā)生裝置，其特征是所述的壓力罐(13)的頂部設(shè)有壓力表(12)，外部設(shè)有液位計(jì)(11 )，底部設(shè)有排污管(15)。
5.一種高溶氧發(fā)生裝置的應(yīng)用，其特征在于所述的高溶氧發(fā)生裝置可應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、污水處理、河流湖庫修復(fù)及污泥降解領(lǐng)域。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高溶氧發(fā)生裝置。包括氧氣罐和空氣進(jìn)管，其特征是由變頻高壓泵或隔膜泵的一端與低壓溶氧進(jìn)管的一端相連，另一端與伸入到壓力罐內(nèi)部的高壓溶氧出管相連，所述的壓力罐內(nèi)的高壓溶氧出管末端上安裝有扁形噴嘴；壓力罐的底部設(shè)有超微氣泡溶氧出管，超微氣泡溶氣出管的一端伸入到壓力罐的底部中，另一端的末端設(shè)有閥門，再與其他裝置或零部件相連。本實(shí)用新型不僅能解決傳統(tǒng)增氧方式溶氧效率不高的問題，而且也使得氧氣不會因過飽和而產(chǎn)生外逸現(xiàn)象,提高污水處理效率，并且提高微生物自身內(nèi)源呼吸作用，從而減少污水處理中剩余活性污泥的產(chǎn)生及降解池塘湖庫的底泥，具有廣泛的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號A01K63/04GK102531155SQ20111045575
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者卓曉丹, 林映津 申請人:福州威龍環(huán)保技術(shù)有限公司