專利名稱：：超微氣泡裝置及雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種超微氣泡裝置及雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)。超微氣泡裝置通過(guò)以超微小氣泡的方式向水體中充氧，來(lái)維持水體中生物鏈的生命活動(dòng)，因而可以廣泛用于多種工業(yè)污水處理及i成市生活污水處理系統(tǒng)；而利用超微小氣泡的氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)更能使空氣中的氧氣有充分的時(shí)間和更大的接觸面積與水體接觸，從而高效地治理富氮污水，可更廣泛應(yīng)用于治理我國(guó)湖、池、水庫(kù)、江河、近海等越來(lái)越嚴(yán)重的水體富氮污染。
背景技術(shù)：
：目前，在水中產(chǎn)生微小氣泡的裝置有多種構(gòu)造，例如多微孔膠管。但這種曝氣管只能產(chǎn)生平均直徑為1-2mm以上的氣泡，產(chǎn)生0.lmm量級(jí)氣泡的概率很小，也就是說(shuō)幾乎不產(chǎn)生0.lmm量級(jí)以下的超微氣泡。原因是即便是膠管上有0.lmm大小的孑L，假定開始它產(chǎn)生了0.lmm的氣泡，可是氣泡不走，由于表面張力不離開膠管，非得等到氣泡漲大到浮力足以克服吸附力時(shí)才離開，此時(shí)，氣泡已長(zhǎng)大到至少1到幾個(gè)毫米以上了。這個(gè)道理類似一根細(xì)管只能吹出大的肥皂泡。這就是迄今為止還沒有出現(xiàn)能大量(幾乎100%)產(chǎn)生超微小氣泡裝置的原因。因此，在水中產(chǎn)生小于lmm、甚至小于O.l腿的超微小氣泡是十分困難的事。在相同體積的情況下，氣泡越大，在水中與水的接觸面積越小，在水體中停留時(shí)間愈短，因而對(duì)水充氧的能力就越低，治理污染的效果也就越差。通常采用的氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)是，在水底鋪設(shè)一排能冒氣泡的管道，這些管道都與一個(gè)主管道相連，主管道再與空氣壓縮^/L相連，由空氣壓縮機(jī)向管道中充入壓縮空氣，多個(gè)管道排列成管道網(wǎng)。管道由橡膠管或塑料管組成，管壁上有微孔，在最好的情況下能產(chǎn)生平均直徑1-2mm左右的微小氣泡，大量的上升氣泡會(huì)在水體中產(chǎn)生像墻一樣的氣幕。這樣的氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)最多產(chǎn)生的lmm量級(jí)小氣泡，不夠小，在水中的停留時(shí)間不夠長(zhǎng)，在水體中直線上升而迅速溢出水面而不足以起到對(duì)水充分充氧的作用。處理污染的效果仍然不理想。另外，對(duì)于較大的污水處理廠或被稱為爆氣的裝置，通常是采用產(chǎn)生10cm直徑左右的氣泡，在它壯觀的氣泡池的旁邊，并排放著上百千瓦鼓風(fēng)機(jī)許多臺(tái)。在這種情況下，由于氣泡大而與水的接觸面積小，氣泡溢出速度快，因此處理污染耗能高，充氧效率非常低。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問(wèn)題，本申請(qǐng)的發(fā)明人利用柏努利原理(即流速愈大，壓強(qiáng)愈小)發(fā)明并試制成功了幾種(見具體實(shí)施方式)產(chǎn)生超微小氣泡(本發(fā)明定義直徑小于0.lmm量級(jí)的氣泡為超^L小氣泡)的超微氣泡裝置，該裝置包括一氣管和一水管，氣管上有產(chǎn)生直徑為O.lmm量級(jí)及以下氣泡的開口，水管的出水口位于氣管的開口附近，工作時(shí)，氣管內(nèi)充有壓縮空氣，水管接水泵，使得水從水管上的出水孔噴出，沖擊氣管的開口。這種設(shè)計(jì)，克服了
背景技術(shù)：
中提到的即使產(chǎn)生了小于0.lmm的氣泡，由于表面張力也不離開膠管的問(wèn)題。來(lái)自水泵的高壓水從水管出口噴出，由柏努力原理產(chǎn)生的負(fù)壓帶動(dòng)它旁邊氣管開口附近的空氣移動(dòng)，空氣剛移出一點(diǎn)就被水沖走，整個(gè)水管一側(cè)出口噴出的水中含有一個(gè)個(gè)的超微小氣泡。這樣，超微小氣泡剛一形成就被強(qiáng)勁的水流一個(gè)個(gè)地帶走，沒有合并積累變大的機(jī)會(huì)，因此得到一個(gè)個(gè)超微小的氣泡。在上述裝置的基礎(chǔ)上本發(fā)明還提出一種雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)這一主體內(nèi)容，以便把上述的超微小氣泡高效地?cái)U(kuò)散到整個(gè)水體中。這個(gè)超微小氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)包括鋪設(shè)在水體底部的平行排列的常用管道網(wǎng)，該管道網(wǎng)每?jī)蓚€(gè)相鄰的產(chǎn)生氣泡的管道之間設(shè)置有本發(fā)明的超微氣泡裝置，所述常用管道網(wǎng)的管道產(chǎn)生的氣泡直徑大于所述超微氣泡裝置產(chǎn)生的氣泡，從而造成強(qiáng)度不同的水體循環(huán)，兩種不平衡的循環(huán)在水底造成微小氣泡的相對(duì)靜止區(qū)域。進(jìn)一步，所述多個(gè)超微氣泡裝置為設(shè)置在與所述常用管道平行的一系列超微氣泡管道網(wǎng)上。進(jìn)一步，常用管道網(wǎng)和超微氣泡管道網(wǎng)分別與各自的管道干線相連，常用管道網(wǎng)的干線連接有空氣壓縮^/L，超^f敫氣泡管道網(wǎng)的干線與氣壓縮纟幾和水泵相連。進(jìn)一步，所述常用管道網(wǎng)的管道產(chǎn)生直徑為lmm量級(jí)的氣泡幕，與它相鄰的超微氣泡裝置產(chǎn)生直徑0.lmm量級(jí)或以下的超微小氣泡幕。發(fā)明這個(gè)能產(chǎn)生0.lmm超微氣泡裝置的目的除了上述增大氣泡的充氧效果外，主要目的是為了造就如下所述的"雙循環(huán)"。下面參考附圖l和圖6-8,說(shuō)明本發(fā)明雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)的工作原理。本專利雙循環(huán)的核心目的之一是要在B管道上方造成一個(gè)超微小氣泡相對(duì)靜止在水中的區(qū)逸為了對(duì)此說(shuō)明，下面用幾個(gè)假定來(lái)說(shuō)明這個(gè)超微小氣泡靜止區(qū)域是如1可形成的。第一，假定僅A管道工作(B管道不工作)。這時(shí)A管道網(wǎng)在水中造成0型環(huán)流如圖1所示。第二，假定僅B管道工作(A管道不工作)。這時(shí)B管道在水中造成的環(huán)流如圖6所示。仔細(xì)觀察圖l和圖6，會(huì)發(fā)現(xiàn)A管、B管造成的水體流動(dòng)方向總是相反。這是如下所述造成氣泡相對(duì)靜區(qū)的基礎(chǔ)原因。第三，假定A、B管道同時(shí)工作，但是假定B管道改換成A管道一樣規(guī)格，這時(shí)A、B管道在水中造成的環(huán)流如7所示，從圖中看出互相流向相反的水流由于AB管^見格一4f而形成新的0型環(huán)流，B、A上方水流在氣泡帶動(dòng)下各自形成自己的o型循環(huán)。現(xiàn)在，第三個(gè)假定停止把B管道換成本專利產(chǎn)生超微小氣泡的超微氣泡裝置，(B管道僅能產(chǎn)生超微小氣泡)，這時(shí)環(huán)流就大變樣了，如圖8所示在B管道上方，由于本專利中B組管產(chǎn)生的氣泡十分^f效小氣泡上升得十分緩慢，本應(yīng)造成十分緩慢上升的水體流動(dòng)。但是，這個(gè)十分緩慢向上的水體流動(dòng)卻和由A環(huán)流在它上方下降時(shí)造成的水體流動(dòng)相遇，方向相反的兩個(gè)環(huán)流作用在這一區(qū)域上，力量互相抵消，從而在B上方造成超微小氣泡相對(duì)靜止的區(qū)域。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，超^:小氣泡讓水體企圖上升，A環(huán)流的上部邊遠(yuǎn)部分下降水體企圖讓該水體下降，結(jié)果在這一區(qū)域超小微氣泡不上升也不下降(實(shí)際上，仔細(xì)觀察是特別緩慢地上升)。換句話說(shuō)超微小氣泡能有很長(zhǎng)時(shí)間停留在這個(gè)區(qū)域(這就是相對(duì)靜止的含義)，從而大大地增加了往水中充氧的能力。這樣綜合考慮，本專利在水體中造成兩種環(huán)流一是ro循環(huán)(見圖1),它由能產(chǎn)生lmm量級(jí)氣泡的管道A驅(qū)動(dòng)氣泡帶動(dòng)水體上升，然后再分向兩側(cè)并下降(呈r形)，最后轉(zhuǎn)了一圏，形成水體流動(dòng)呈o形的循環(huán)，最后又回到管道A處(如圖1中的箭頭方向所示)。這樣造成宏觀水體循環(huán)，本專利下面形象地4巴它稱為ro循環(huán)。二是ri循環(huán)(見圖8)，它由能產(chǎn)生0.lmm量級(jí)氣泡的管道B來(lái)驅(qū)動(dòng)，在B管上方相對(duì)靜止區(qū)內(nèi)，水體特別緩慢地從B管開始沿r型向上升再流向兩側(cè)，由于上升力量弱，受到A管在這個(gè)區(qū)域向下的環(huán)流壓制后就趨于靜止，本專利把這個(gè)相對(duì)靜止的區(qū)域用"i"來(lái)表示，下面可把B管上方本專利發(fā)明的緩慢循環(huán)命名為ri循環(huán)。這樣ri循環(huán)產(chǎn)生能在水體中長(zhǎng)時(shí)間停留的超微小氣泡，ro循環(huán)通過(guò)宏觀上升的氣幕帶動(dòng)水體0型運(yùn)動(dòng)把超微小氣泡帶到水體的各個(gè)角落，每一部分水體在ro帶動(dòng)下循環(huán)許多次，從而把空氣中的氧擴(kuò)散到整個(gè)水體中。下面4巴這種ro循環(huán)和ri循環(huán)所組成的雙循環(huán)簡(jiǎn)稱rori氣泡^又循環(huán)系統(tǒng)。這種循環(huán)有相鄰重疊的區(qū)域，重疊區(qū)域的紊流4巴ri靜止區(qū)域邊際的超微小氣泡帶進(jìn)ro循環(huán)。這樣類似房間灰塵的擴(kuò)散，最后把超微小氣泡帶到所覆蓋水體的各個(gè)角落。為了獲得充氧的最大效果，B管也可以并排放二組或多組。上述的雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)，一方面超微小氣泡增大了氧與水的接觸面積，另一方面，由于兩個(gè)氣泡循環(huán)系統(tǒng)，造成超微型氣泡的相對(duì)靜止區(qū)，讓氣泡長(zhǎng)時(shí)間呆在水里，在這個(gè)區(qū)域里，拿O.lmm直徑的氣泡來(lái)說(shuō)，氣泡和水體接觸的時(shí)間比一般直徑lmm氣泡在單循環(huán)情況下的壽命長(zhǎng)了IOO倍以上。因此，大幅度提高了氧在水中溶解的效率和速度，同時(shí)，也達(dá)到了節(jié)能的目的，特別是治理大的江河湖泊污染時(shí)，可以大大降低投資和運(yùn)行的成本。圖l是單一規(guī)格的常用A管微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)的環(huán)流原理圖2是本發(fā)明超微氣泡裝置的第一個(gè)實(shí)施例的剖面圖3是本發(fā)明超微氣泡裝置的第二個(gè)實(shí)施例的剖面圖4是本發(fā)明超微氣泡裝置的第三個(gè)實(shí)施例的剖面圖5是本發(fā)明超微氣泡裝置的第四個(gè)實(shí)施例的剖面圖6是只具有本發(fā)明B管道超微氣泡裝置單獨(dú)工作時(shí)的環(huán)流原理圖7是本發(fā)明雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系鄉(xiāng)^l巴B管道換成A管道后，A、B管道網(wǎng)的環(huán)流原理圖8是形成超微氣泡相對(duì)靜止區(qū)域的本發(fā)明雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)原理圖9是本發(fā)明雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)配置圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。首先，圖2-5是本發(fā)明超微氣泡裝置的四個(gè)實(shí)施例的剖面圖。如圖2中超微氣泡裝置，1為水管，2為氣管。中心的細(xì)管l接水泵，外徑約0.6mm，外圍的氣管2掮「空氣源，內(nèi)徑約O.8mm。來(lái)自水泵的高壓水從內(nèi)管管頭處噴出，由柏努力原理產(chǎn)生的負(fù)壓帶動(dòng)它旁邊的空^f多動(dòng)，整個(gè)管口噴出的水中含有一個(gè)個(gè)的超微小氣泡，剛一形成就被強(qiáng)勁的水流帶走，沒有合并積累變大的機(jī)會(huì)。因此得到一個(gè)個(gè)超微小的氣泡。氣泡進(jìn)入水中后，隨著水流宏觀運(yùn)動(dòng)向前移動(dòng)，氣泡越小，在水中自然上升的速度愈慢，(這個(gè)道理類似灰塵因?yàn)樾≡诳諝庀陆档煤苈粯樱?所以幾乎看不出水泡在上升。良好的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)使氣泡彼此不發(fā)生碰撞合并(成大氣泡)。該實(shí)施例中的水管1和氣管2倒換一下，即l接氣泵，2接水泵，也起到同樣的作用。圖3的超微氣泡裝置中的水管1位于氣管2的一側(cè)，出水口位于氣管開口的附近。上述幾種設(shè)置的超微氣泡裝置做成組件，組合成壓合在B管道上，形成的B管道上裝有大量的這樣的組件。圖4和圖5是本發(fā)明超微氣泡裝置的另兩種裝置。圖4是氣管2上開有氣泡開口，水管l設(shè)置在氣泡開口附近，水從水管出口噴出，沖擊氣泡開口產(chǎn)生的超微小氣泡。圖5中的氣管2和水管1都是常用的較粗的管道，它們上面分別切出兩個(gè)氣泡開口4和兩個(gè)出水口3，每個(gè)出水口分別位于對(duì)應(yīng)的氣泡開口附近，來(lái)沖擊每個(gè)氣泡開口產(chǎn)生的超微小氣泡。這樣，可以在常用的管道上，并排切出一系列這樣的開口，氣泡開口和水管出水口的尺寸約為O.lmm。圖5所示的超微小氣泡產(chǎn)生裝置便于大量生產(chǎn)，因此在本專利其他處中作為多種超微氣泡產(chǎn)生裝置的代表來(lái)敘述?；谏鲜龅某馀菅b置，本發(fā)明的雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)設(shè)置如下，參見圖9:它包括能產(chǎn)生小氣泡的管道網(wǎng)A和帶有本發(fā)明的超微小氣泡裝置的管道網(wǎng)B。圖中A管道網(wǎng)(Al、A2、A3……)內(nèi)充入壓縮空氣，該管道由橡膠管或塑料管組成，管壁上每隔10mm-20mm左右有一個(gè)狹縫切孔，能產(chǎn)生平均直徑1-2mm左右的微小氣泡，大量的上升氣泡會(huì)在水體中產(chǎn)生像墻一樣的氣幕B管道網(wǎng)(Bl、B2、B3……)為由本發(fā)明產(chǎn)生超微小氣泡的超微氣泡裝置組成，也稱為微氣泡管道網(wǎng)，B管道網(wǎng)中的每個(gè)分支管道實(shí)際上由實(shí)施例圖2-圖5中所述的結(jié)構(gòu)組成，包括兩根管道，一才艮接水泵，另一根接空氣壓縮機(jī)，它能產(chǎn)生直徑為0.l畫量級(jí)及其以下的超微小氣泡。在沿著每個(gè)B管道的長(zhǎng)度方向上，設(shè)置有多個(gè)本發(fā)明超微氣泡裝置，它們可以是成組件安裝在B管道上，也可以是在B管道上設(shè)置的一系列如圖5所示的切口兩組管道組裝成平行的管道網(wǎng)系統(tǒng)，；改在水表面以下，4妄近水的底部，通過(guò)管道干線和固定裝置把系統(tǒng)裝置連接起來(lái)，A管道網(wǎng)和岸上的空氣壓縮機(jī)5連結(jié)；B管道網(wǎng)除和另外的空氣壓縮連結(jié)外，其中的水管還要和水泵6連結(jié)。彼此平行的管道和水表面等距。管道可以很長(zhǎng)，但要保證管道內(nèi)壓縮空氣的壓力差和高壓水的壓差相當(dāng)小，以保證管道各部分產(chǎn)生的氣泡基本一致。管道開始工作后，A、B二組管道開始產(chǎn)生大量氣泡。大量氣泡上升在水中產(chǎn)生空氣幕帶動(dòng)它上方水體向上運(yùn)動(dòng)。這樣，如
發(fā)明內(nèi)容所述的工作原理，B組超^f效小氣泡在水體中形成一定的相對(duì)靜止區(qū)域，而A組宏觀上升的氣泡幕帶動(dòng)水體循環(huán)運(yùn)動(dòng)把超微小氣泡帶到水體的各個(gè)角落，從而把空氣中的氧高效地?cái)U(kuò)散到整個(gè)水體中。氧在水中溶解不是像汽水里的C02那么容易(C02形成碳酸，易和水混合)。氧比較難以溶解在水中，只能靠在氣泡表面氧氣和水表面接觸時(shí)緩慢的分子擴(kuò)散"溶"進(jìn)去。本專利正是采用了超微小氣泡裝置的B管道的雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)，大幅度提高了氧溶解的效率和速度，可以從以下兩個(gè)方面得到體現(xiàn)第一由于本發(fā)明產(chǎn)生超微小氣泡的B管裝置能產(chǎn)生直徑在0.lmm量級(jí)及以下的超微小氣泡。這種超微小氣泡難得可貴，從下表看出，氣泡小了，同樣體積下的氣泡表面積成倍的增加如果:fc直徑為lcm氣泡面積當(dāng)作基礎(chǔ)面積單位，那么直徑為0.lmm氣泡表面積在同體積下是直徑lcm氣泡表面積的100倍；而直徑約為0.Olmm的氣泡表面積是直徑lcm氣泡的IOOO倍。具體數(shù)值可參見下面的表l表l<table>complextableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>第二從氣泡擴(kuò)散原理來(lái)看，由于利用圖8所示Rori氣泡雙循環(huán)系統(tǒng)，造成超微型氣泡的相對(duì)靜止區(qū)，讓氣泡長(zhǎng)時(shí)間呆在水里，在這個(gè)區(qū)域里，拿Q.lmm直徑的氣泡來(lái)i兌，氣泡和水體4矣觸的時(shí)間比一般直徑lmm氣泡壽命長(zhǎng)了1Q0倍。綜合上述這兩種方面因素，由于本專利氣泡直徑小了近100倍，充氧面積大了近100倍，同時(shí)，在水中停留時(shí)間又增長(zhǎng)了近100-1000倍，考慮到這兩方面的因素，本專利單位體積空氣給水的充氧能力比以往一般情況下的充氧能力大大提高了，增大了治理富氮污水充氧的效果；另一方面是節(jié)能，在使用一定的能源(水泵和空壓機(jī))的情況下，提高了充氧的效率，因此，也達(dá)到了節(jié)能的目的，特別是治理較大的江河湖泊污染時(shí)，使投資和運(yùn)行成本得以大大降{氐。以下為本發(fā)明的雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用例一原地治理湖、池、水庫(kù)、江河的富氮污染。利用本發(fā)明的雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)往水體中充分充氧，就能把水體中含氧量高效迅速地升上去。水體中有了氧，大自然的生態(tài)平衡迅速恢復(fù)到良好的天然狀態(tài)富氮污染水體中由缺氧引起發(fā)臭的厭氧菌迅速死亡，取而代之的是好氧菌(也叫嗜氧菌或嗜氧微生物、好氧微生物)，并且由于水體氮磷、有機(jī)物含量高而營(yíng)養(yǎng)豐富，好氧微生物便開始大量繁殖。好氧微生物能把氮轉(zhuǎn)化為氨，然后轉(zhuǎn)化為亞硝酸根，最后轉(zhuǎn)化為硝酸4艮(N03—),把磷轉(zhuǎn)化成P04-。這就是氮磷在以它為食物的好氧菌作用下生化好氧分解過(guò)程。同時(shí)以微生物和有機(jī)物為食物的線蟲、泥蟲、纖毛蟲、輪蟲和其他浮游生物開始大量繁殖。再以后，下一個(gè)食物鏈如蟹、小龍壞、奸、鰱魚和其他各種魚類開始大量生長(zhǎng)。同時(shí)以水藻為食物的水蚤和一些吃水藻的魚類(如鰷魚)開始大量繁殖，藻類是魚類食物鏈的基礎(chǔ)之一。同時(shí)水體中良好的水草開始大量生長(zhǎng)，吃水草的魚類(如草魚、鳊魚等)開始大量生長(zhǎng)?？窟@樣的生物鏈復(fù)活，富氮污染的氮、磷、有才幾物最終轉(zhuǎn)化為魚、這就是利用本專利作為手段在水體中恢復(fù)大自然的生態(tài)平衡來(lái)治理富氮污染水體的過(guò)程。在溫暖的季節(jié)，在湖、水庫(kù)中約需等l個(gè)月，建立良好生態(tài)平衡后水質(zhì)就會(huì)愈來(lái)愈好，生物需氧量BOD(即BiologyOxygenDemands)會(huì)逐步降下來(lái)，只要長(zhǎng)時(shí)間用心，經(jīng)過(guò)本發(fā)明處理后的7jC優(yōu)于污水處理廠的水質(zhì)。治理過(guò)程中，裝置簡(jiǎn)單，耗電量十分小。這樣現(xiàn)場(chǎng)就地治理同樣體積的污水，投資運(yùn)行大幅度減少。應(yīng)用例二消除水庫(kù)中水的異味。先建立2個(gè)蓄水池串聯(lián)，各在池中先用本發(fā)明的雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)充氧數(shù)天，獲得近飽和氧溶解度，只要消除了氮磷和其他有機(jī)物，異味就消除了。消除異味后的水可送到水廠作水源。這個(gè)辦法明顯比在水中加化學(xué)藥品或充氯氣等方法好。至少，可以少加。應(yīng)用例三在冬季清除水面上的冰層。在北方，冬季湖面上和水庫(kù)中有厚厚一層水，時(shí)間約有四個(gè)月。冰層完全隔絕了氧氣，使水體惡化、水生動(dòng)植物死亡的盲區(qū)，它大大限制了水下水產(chǎn)動(dòng)物的數(shù)量。消除水層對(duì)于次年春季水體復(fù)活、水產(chǎn)動(dòng)植物大量生存十分有益，對(duì)于水體增氧也有明顯的效果。辦法是用一組A、B管道網(wǎng)沿和西北風(fēng)垂直方向拉一長(zhǎng)線，不用大面積擺放本發(fā)明的雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)，幾個(gè)組管就能起作用，管道放入水庫(kù)中較深的水下(不可接觸水底)。管道通氣后大量氣泡上升，帶動(dòng)水底溫度較高的水向上流向水層，造成在它上方的浮冰局部融化。融化后，從空中看去冰層有寬約l-3米的一條線變成了水。冬季大風(fēng)多，水面上風(fēng)更大。此時(shí)，如果有在西北季風(fēng)在勁吹，就會(huì)把已形成的幾米寬的水面逐步吹寬水面上吹起小波紋(還不是波浪)，小波紋帶動(dòng)水面流向風(fēng)前方，不斷沖化它前面的水。最后，在水面上就會(huì)逐步拉開愈來(lái)愈長(zhǎng)的無(wú)冰區(qū)，長(zhǎng)達(dá)幾公里。無(wú)冰區(qū)一旦形成，在有風(fēng)天就不會(huì)再結(jié)冰。直到多天不刮風(fēng)的天氣出現(xiàn)時(shí)才會(huì)重新結(jié)冰。但是遇到結(jié)水時(shí)，可新重啟動(dòng)本發(fā)明的雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)，待下次起風(fēng)時(shí)再把冰面吹開。水面愈大，清除水層愈容易。用這種辦法只是清除主體水域的水，這對(duì)水中的魚蝦等生物已足夠了。這種清除冰層的方法主要靠的是風(fēng)能，本發(fā)明雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)只是起啟動(dòng)作用，清除冰的面積看風(fēng)力大小和持續(xù)時(shí)間，與天氣寒冷的程度關(guān)系不大。這就是說(shuō)，在最冷的三九天用這種辦法也能清除水層。在北京，用這樣方法可清除近一尺厚的冰層。在大水庫(kù)上約可清除60%面積，清除時(shí)間覆蓋率約80%。對(duì)于小池效果不太好。應(yīng)用例四用本發(fā)明的雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)建立高效低成本的污水處理廠建立幾個(gè)像游泳池大小的池，分別安裝本發(fā)明的雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)，將水池串聯(lián)起來(lái)，水體在三個(gè)池中各循環(huán)10天左右，前兩個(gè)池用本發(fā)明清除氮磷有機(jī)物和污泥，出水口在池中部，最后一個(gè)池還應(yīng)消除有機(jī)硝酸鹽、磷酸鹽、殘留微生物和懸浮固體物。從而達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的水處理。經(jīng)過(guò)處理后的水看上去像天然的河流一氣權(quán)利要求1、一種超微氣泡裝置，其特征在于，包括一氣管和一水管，氣管上具有產(chǎn)生直徑0.1mm量級(jí)及以下的氣泡開口，水管的出水口位于氣管上的開口附近，工作時(shí)，氣管內(nèi)充有壓縮空氣，水管接水泵，使得水從水管噴出，沖擊氣管的開口。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的超微氣泡裝置，其特征在于所述水管的出水口位于氣管內(nèi)，其噴出水的方向與氣管開口出氣的方向一致。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的超微氣泡裝置，其特征在于所述氣管的開口位于水管內(nèi)，水管噴出水的方向與氣管開口出氣的方向一致。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的超微氣泡裝置，其特征在于所述水管位于氣管的一側(cè)，水管的出水口位于氣管的開口附近。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的超微氣泡裝置，其特征在于所述水管和/或氣管為常用的粗管道，水管的出水口和/或氣管的開口是設(shè)置在所述氣管和水管上的切口。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的超微氣泡裝置，其特征在于所述水管和氣管的一個(gè);f黃截面上分別設(shè)有兩個(gè)切口，在沿水管和氣管的長(zhǎng)度方向上，可設(shè)置一個(gè)以上這樣的一組切口。7、一種雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)，其特征在于包括鋪設(shè)在水體底部的平行排列的常用管道網(wǎng)，該管道網(wǎng)每?jī)蓚€(gè)相鄰的產(chǎn)生氣泡的管道之間設(shè)置有權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的超微氣泡裝置，所述超微氣泡裝置產(chǎn)生的氣泡直徑小于所述常用管道網(wǎng)的管道產(chǎn)生的氣泡，從而造成強(qiáng)度不同的水體循環(huán)，兩種不平衡的循環(huán)在水底造成超微小氣泡的相對(duì)靜止區(qū)域。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)，其特征在于所述多個(gè)超微氣泡裝置為設(shè)置在與所述常用管道平行的一系列超微氣泡管道網(wǎng)上。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)，其特征在于所述常用管道網(wǎng)和超微氣泡管道網(wǎng)分別與各自的管道干線相連，常用管道網(wǎng)的干線連接有空氣壓縮機(jī)，超微氣泡管道網(wǎng)的干線與空氣壓縮機(jī)和水泵相連。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)，其特征在于所述常用管道網(wǎng)的管道切口上產(chǎn)生的氣泡直徑為lmm量級(jí)。全文摘要本發(fā)明公開了在水體中產(chǎn)生超微小氣泡的超微氣泡裝置以及雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)。該超微氣泡裝置包括一氣管和一水管，氣管上具有產(chǎn)生直徑0.1mm量級(jí)及以下氣泡的開口，水管的出水口位于氣管上的開口附近，工作時(shí)，水從水管出口噴出，沖擊氣管的開口。本發(fā)明的雙循環(huán)超微氣泡擴(kuò)散系統(tǒng)，包括鋪設(shè)在水體底部的兩組依次平行排列的管道網(wǎng)，分別產(chǎn)生1mm量級(jí)和0.1mm量級(jí)的氣泡幕，兩種直徑不同氣泡幕墻在水體形成各自循環(huán)，這樣不平衡的雙循環(huán)造成一個(gè)超微小氣泡在水體中相對(duì)靜止區(qū)域，這樣，大幅度提高了氧在水中溶解的速度，達(dá)到節(jié)能的目的，大大降低投資和運(yùn)行成本?？捎糜谥卫斫雍吹母坏廴?。文檔編號(hào)C02F3/12GK101343113SQ20081011856公開日2009年1月14日申請(qǐng)日期2008年8月19日優(yōu)先權(quán)日2008年8月19日發(fā)明者媛張,勝?gòu)?張金鐸申請(qǐng)人:張金鐸;張勝;張媛