本實用新型涉及一種水污染凈化處理設(shè)備，尤其涉及一種新型納米潛水增氧曝氣機。

背景技術(shù)：

曝氣充氧可以加速水體復(fù)氧過程，氧化有機物厭氧降解時產(chǎn)生的物質(zhì)，改善水體的黑臭狀況，增強水體的紊動，減緩底泥釋放磷的速度。微納米氣泡具有氣泡尺寸小、比表面積大、吸附效高、在水中上升速度慢等特點。在水中通入微納米氣泡，可有效分離水中固體雜質(zhì)、快速提高水體氧濃度、殺滅水中有害病菌、降低固液界面摩擦系數(shù)。

中國專利：(申請?zhí)枺篊N2010205985187)公開了一種微納米推流曝氣機，其技術(shù)方案為：具有潛污泵、射流器，潛污泵設(shè)置在設(shè)備架的泵箱內(nèi)，潛污泵通過波紋管連通射流器的射流噴嘴，進氣管連通在射流器側(cè)面，射流器射流管連通在射流器出口端；微納米氣泡發(fā)生器通過微納米氣泡發(fā)射管連通在射流器射流管上；射流器和射流器射流管固定設(shè)置在推流筒中。

中國專利：(申請?zhí)枺篊N201020608052)公開了一種微納米射流曝氣機，其技術(shù)方案為：具有潛污泵、射流器，潛污泵設(shè)置在泵箱內(nèi)，并且固定在設(shè)備架上，潛污泵通過波紋管連通射流器的射流噴嘴，進氣管連通在射流器側(cè)面，射流器射流管連通在射流器出口端，其特征在于：微納米氣泡發(fā)生器通過微納米氣泡發(fā)射管連通在射流器射流管上。

然而，現(xiàn)有技術(shù)存在共同的缺陷，就是在工程實踐中，上述曝氣機需要外部電源接入才能工作，并且，由于現(xiàn)有技術(shù)中的納米曝氣機沒有微生物制劑箱，只能通過人工干預(yù)實現(xiàn)，從而增加了工作人員的勞動強度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，設(shè)計了一種新型納米潛水增氧曝氣機以解決上述缺陷。

本實用新型通過以下技術(shù)方案加以實現(xiàn)：包括控制箱、微納米氣泡發(fā)射管、潛污泵、波紋管、射流器、射流噴嘴、射流器射流管、進氣管、推流筒、設(shè)備架、太陽能電池板組件、微生物制劑藥箱、閥體、微生物制劑導(dǎo)管；所述納米氣泡發(fā)生器通過微納米氣泡發(fā)射管聯(lián)通在射流器射流管上；射流器和射流管固定設(shè)置在推流筒中；所述潛污泵設(shè)置在設(shè)備架的泵箱內(nèi)；潛污泵通過波紋管連通射流器的射流噴嘴；進氣管連通在射流器側(cè)面；射流器射流管連通在射流器出口端；其特征為：控制箱內(nèi)包括光伏交流發(fā)電系統(tǒng)、納米氣泡發(fā)生器；所述微生物制劑藥箱通過微生物制劑導(dǎo)管與進氣管連接；微生物制劑導(dǎo)管上設(shè)置閥體；所述光伏交流發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能電池板模塊、蓄電池、充放電控制器、液晶顯示電路、逆變器電路；太陽能電池板模塊通過光伏效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)換成直流電能，充放電控制器控制直流電能對蓄電池充電以及蓄電池輸出電能給逆變器電路中的SPWM逆變器，并對蓄電池電壓、輸出電流進行測量，將測量結(jié)果輸入到液晶顯示器進行顯示，同時充放電控制器還控制蓄電池的過放，過流保護以及過放、過流恢復(fù)；蓄電池輸出的直流信號通過輸出繼電器給逆變器，并將直流信號逆變?yōu)?20V±5V、50±2HZ的交流電共給潛污泵。

優(yōu)選為：所述充電控制器采用芯片UC3906、所述充放電控制器采用芯片STC12C5410AD；所述液晶顯示電路中的顯示控制器芯片采用ST7920，液晶顯示芯片采用SMC1602A；所述SPWM逆變芯片采用EG8010。

優(yōu)選為：所述逆變器包括：通過SPWM逆變器芯片產(chǎn)生SPWM波給IR2110驅(qū)動電路，該IR2110驅(qū)動電路輸出給橋式逆變電路并經(jīng)過工頻升壓后將升壓信號傳輸給潛污泵。

優(yōu)選為：所述閥體采用人工手動控制的機械閥體，或通過控制箱中的控制器來控制的電磁閥體。

有益效果：提高了工作效率、高效完成對水體的曝氣、增氧和推流作用。

附圖說明

圖1為本實用新型納米潛水增氧曝氣機總體構(gòu)造圖；

圖2為本實用新型納米潛水增氧曝氣機光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為采用本實用新型納米潛水增氧曝氣機光伏發(fā)電系統(tǒng)中充放電電路圖；

圖4為本實用新型納米潛水增氧曝氣機光伏發(fā)電系統(tǒng)充放電流程圖；

圖5為本實用新型納米潛水增氧曝氣機光伏發(fā)電系統(tǒng)的逆變器驅(qū)動電路。

其中：1、控制箱，2、微納米氣泡發(fā)射管，3、潛水泵，4、波紋管，5、射流器，6、射流噴嘴，7、射流器射流管，8、進氣管，9、推流筒，10、設(shè)備架，11、太陽能電池板模塊，12、微生物制劑藥箱，13、閥體，14、微生物制劑導(dǎo)管。

具體實施方式

參見附圖1所示。

一種新型納米潛水增氧曝氣機，包括控制箱、微納米氣泡發(fā)射管、潛污泵、波紋管、射流器、射流噴嘴、射流器射流管、進氣管、推流筒、設(shè)備架、太陽能電池板組件、微生物制劑藥箱、閥體、微生物制劑導(dǎo)管；所述納米氣泡發(fā)生器通過微納米氣泡發(fā)射管聯(lián)通在射流器射流管上；射流器和射流管固定設(shè)置在推流筒中；所述潛污泵設(shè)置在設(shè)備架的泵箱內(nèi)；潛污泵通過波紋管連通射流器的射流噴嘴；進氣管連通在射流器側(cè)面；射流器射流管連通在射流器出口端；其特征為：控制箱內(nèi)包括光伏交流發(fā)電系統(tǒng)、納米氣泡發(fā)生器；所述微生物制劑藥箱通過微生物制劑導(dǎo)管與進氣管連接；微生物制劑導(dǎo)管上設(shè)置閥體。

納米潛水增氧曝氣機中光伏交流發(fā)電系統(tǒng)的工作原理如下，參見附圖2-5所示：

光伏交流發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能電池板模塊、蓄電池、充放電控制器、液晶顯示電路、逆變器電路；太陽能電池板模塊通過光伏效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)換成直流電能，充放電控制器控制直流電能對蓄電池充電以及蓄電池輸出電能給逆變器電路中的SPWM逆變器，并對蓄電池電壓、輸出電流進行測量，將測量結(jié)果輸入到液晶顯示器進行顯示，同時充放電控制器還控制蓄電池的過放，過流保護以及過放、過流恢復(fù)；蓄電池輸出的直流信號通過輸出繼電器給逆變器，并將直流信號逆變?yōu)?20V±5V、50±2HZ的交流電共給潛污泵。

太陽能電池板模塊采用單晶硅太陽能電池板，該單晶硅太陽能電池板是按一定結(jié)構(gòu)排列的P-N結(jié)，根據(jù)光伏效應(yīng)的原理，將光能量轉(zhuǎn)換成電能。充放電控制器的核心器件為蓄電池充電控制芯片UC3906和單片機STC12C5410AD。UC3906內(nèi)置有電壓、電流檢測與比較電路，以及獨立的電壓控制回路和限流電路，具有蓄電池最優(yōu)充電需要的控制和檢測功能，充電過程分為大電流充電、恒壓充電、浮充充電，與理想的蓄電池充電曲線相近；UC3906控制電路設(shè)計如圖3所示。STC12C5410AD除具備一般單片機的功能外，還內(nèi)置有八路AD，STC12C5410AD利用內(nèi)置的ADC對蓄電池電壓、充放電控制器輸出電流測量并送出顯示，同時，對電池電壓和輸出電流進行監(jiān)測，當出現(xiàn)過放、過流時，STC12C5410AD控制輸出繼電器關(guān)閉；當電池電壓和輸出電流恢復(fù)正常后，又重新啟動輸出繼電器，這樣可以保護蓄電池，過流、過放在系統(tǒng)設(shè)計時設(shè)計有相應(yīng)的指示燈指示和蜂鳴器報警，該工作過程參見附圖4所示。

液晶顯示電路主要采用基于ST7920控制器的液晶模塊SMC1602A及相應(yīng)的簡單電子器件構(gòu)成，其中，液晶SMC1602A具有16條口線，具有可選擇的4位、8位位流處理能力，采用4或8位并行數(shù)據(jù)傳送，傳送速度快，功耗相對較低，能滿足系統(tǒng)設(shè)計要求。逆變器由集成SPWM逆變芯片EG8010、IR2110驅(qū)動電路、全橋逆變電路、工頻變壓器構(gòu)成。驅(qū)動全橋電路設(shè)計如圖5所示。橋式逆變電路開關(guān)管型號為IRF3205，耐壓值55V，電流110A，IRF3205內(nèi)阻小，因而開關(guān)管自身損耗較低。

納米潛水增氧曝氣機自動加藥原理

微納米氣泡產(chǎn)生原理是通過一種液體及氣體發(fā)生二相盤旋回流，使裝置中心部分形成高速旋轉(zhuǎn)的氣體空穴。然后把這個空穴部用壓力弄細成像龍卷風狀，接著對這個高速旋回式的氣體空穴部進行流體力學(xué)性的切斷，并且使它粉碎，使大量的微納米泡沫發(fā)生。其功能不是單純的曝氣裝置，而是具有增氧功能和增加水體活力的裝置，產(chǎn)生的溶解氧是普通曝氣裝置的7倍。電機節(jié)能60-80％以上，在水體中的溶解氧能維持48小時以上，該技術(shù)在河流、湖泊、景觀等水的凈化中起到了革命性作用。

納米潛水增氧曝氣機自動加藥原理是利用潛污泵產(chǎn)生的水流經(jīng)過噴嘴形成高速水流，在噴嘴周圍形成負壓，進氣管吸入空氣，微生物制劑導(dǎo)管內(nèi)形成液氣混合流高速帶動藥劑噴射而出，經(jīng)過推流筒擴充后，夾帶許多微納米氣泡及藥劑的水流在較大面積和深度的水域里渦旋攪拌，完成造流曝氣、撒藥，其中微納米氣泡及藥劑隨水流循環(huán)擴充到全水域。

納米潛水增氧曝氣機工作過程可以結(jié)合本申請以及現(xiàn)有技術(shù)(如申請?zhí)枺篊N2010205985187)

將納米曝氣機通過交流光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電源，打開微生物制劑導(dǎo)管上的閥體，該閥體是控制微生物制劑輸出多少的閥門，可通過人工手動控制也可以通過控制箱中的控制器來控制閥門打開的大小(該技術(shù)屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不再陳述)。該納米曝氣機具有潛污泵、射流器，潛污泵設(shè)置在設(shè)備架的泵箱中，使用時將其沉入水體中，潛污泵通過波紋管連通射流器的射流噴嘴，進氣管連通在射流器的側(cè)面，射流器射流管連通在射流器的出口端，潛污泵輸出的水流通過波紋管輸入到射流器中的射流噴嘴形成高速水流，并通過引流作用將側(cè)向連通的進氣管通入的空氣以及微生物制劑導(dǎo)管中的微生物制劑混入水流中，微納米氣泡發(fā)生器通過微納米氣泡發(fā)射管連通在射流器射流管上，將微納米氣泡通入射流中充分混合，實現(xiàn)高效率的對水體溶氧、加藥。射流器和射流器射流管固定設(shè)置在推流筒中；噴射的射流從射流器射流管噴射入推流筒中，帶動其中的水及微生物菌劑一起從一端出口噴入周圍水體，其引流作用使水源及微生物菌劑不斷的從推流筒進口進入筒內(nèi)，噴入周圍水體的水流水量加大，速度相對減慢，減少界面產(chǎn)生渦旋的能量損失，也更能均勻的對水體增氧及微生物菌劑的混合，在大面積水域中推動水體運動、攪拌，使得微納米氣泡及微生物菌劑循環(huán)擴充到整個作業(yè)水域。

在以上的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型。但是以上描述僅是本實用新型的較佳實施例而已，本實用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，因此本實用新型不受上面公開的具體實施的限制。同時任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本實用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。