專利名稱：一種用于水體中形成大流量水流的升流式攪拌提升機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型技術(shù)屬于水環(huán)境污染治理凈化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能夠在非流動(dòng)性或流動(dòng)性很差的水體中，營(yíng)造大流量水流以強(qiáng)化水體自然充氧的升流式攪拌提升機(jī)。
技術(shù)背景 河流、湖泊、池塘等地表水體是各種工業(yè)廢水和生活污水及地表徑流的匯集地。由于經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和人類生產(chǎn)和生活活動(dòng)的加劇，污水產(chǎn)生量和排放量逐年增加，大大超過(guò)了河流和湖泊水體的自凈能力，稀釋和分解作用不斷削弱，因而使污染物在水體中累積，水體缺氧發(fā)臭，水質(zhì)惡化。尤其是在封閉性和半封閉性的水體中，因水體長(zhǎng)期處于一種不流動(dòng)的狀態(tài)，情況更為嚴(yán)重。如能在水體中營(yíng)造出龐大的循環(huán)水流，讓水動(dòng)起來(lái)，死水變活水，從而達(dá)到強(qiáng)化水體的自然充氧，則能有效地達(dá)到“流水不腐”的效果。傳統(tǒng)的在河流、湖泊等水體中營(yíng)造水流并實(shí)現(xiàn)水體充氧的方法，普遍采用電力驅(qū)動(dòng)水泵、表面曝氣機(jī)、潛水曝氣機(jī)等設(shè)備，不僅能耗高，需要消耗大量電能，而且因?yàn)楹恿?、湖泊等水體常常遠(yuǎn)離人類居住地，電力供電電源的問(wèn)題經(jīng)常難以解決，安裝維護(hù)也非常不便，所以上述方法受到很大的局限性。自然界的河流、湖泊等水體本來(lái)都具有一定的自凈能力，能夠保持水質(zhì)潔凈。但當(dāng)所排放的污染物超過(guò)水體自身的凈化能力時(shí)，水質(zhì)將會(huì)惡化。這時(shí)的底層水體將缺氧，抑制好氧微生物(硝化細(xì)菌等)的活性；而在缺氧狀態(tài)下厭氧微生物大量繁殖，對(duì)進(jìn)入水底的有機(jī)物進(jìn)行厭氧分解，產(chǎn)生硫化氫、甲烷、氨等有害氣體，釋放臭氣并造成魚(yú)蝦等水生動(dòng)物的死亡甚至絕跡。硫化氫又與水中的鐵反應(yīng)，生成硫化鐵使水體發(fā)黑。而得不到及時(shí)分解的有機(jī)物則沉積在水底，成為黑色淤泥，并散發(fā)出惡臭。要修復(fù)河流、湖泊等受污染的水體和水資源，恢復(fù)其自身的凈化功能。首先必須運(yùn)用人工方法來(lái)提高河流、湖泊水體的自凈能力，而最有效的方法就是對(duì)嚴(yán)重缺氧的河流、湖泊進(jìn)行人工曝氣增氧，將缺氧的靜止死水變成富含氧氣、充分流動(dòng)的活水。然而受各種因素和條件的限制，對(duì)河流、湖泊等水體進(jìn)行曝氣是不能采取一般污水處理廠利用曝氣管或曝氣頭進(jìn)行曝氣的面曝氣方式，而只能采取點(diǎn)曝氣方式。采取點(diǎn)曝氣增氧時(shí)要求水體快速流動(dòng)，因此可以將曝氣點(diǎn)處富氧水域的水與遠(yuǎn)離曝氣點(diǎn)缺氧水域的水進(jìn)行充分交換混合，實(shí)現(xiàn)大面積水域的充氧。而對(duì)于湖泊、水庫(kù)、河道蓄水區(qū)以及平原地區(qū)水流極其緩慢的河流等水體而言，其水體基本為非流動(dòng)和流動(dòng)滯緩的死水，必須在曝氣的同時(shí)進(jìn)行人工造流，實(shí)現(xiàn)大面積水域曝氣，才能讓富氧水域與缺氧水域的水進(jìn)行快速充分地交換。通常待修復(fù)的河流、湖泊等受污染的水體水量都非常龐大，采用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行造流和曝氣充氧，常常需要消耗很大的電能。目前我國(guó)常用的曝氣充氧設(shè)備，均是以供電電網(wǎng)的電能為主要驅(qū)動(dòng)能源，而供電電網(wǎng)的70%以上電力來(lái)自火力發(fā)電，每發(fā)一度電將產(chǎn)生
I.008Kg 二氧化碳，5. 425g 二氧化硫。對(duì)于一個(gè)100KW的系統(tǒng)，每天工作4小時(shí)，其每年將產(chǎn)生147. 168T 二氧化碳，產(chǎn)生O. 792T 二氧化硫。另外，由于多數(shù)水源保護(hù)地、受污染水體均是遠(yuǎn)離城市，將大功率的電力電纜從城市敷設(shè)至水源保護(hù)地、受污染水體現(xiàn)場(chǎng)的費(fèi)用相當(dāng)高。因此現(xiàn)場(chǎng)解決系統(tǒng)電力供電電源，甚至不使用電力是一種簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、可靠的方法。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題，是針對(duì)上述存在的不足，提供一種強(qiáng)化水體的自然充氧，對(duì)有機(jī)污染型的河流、湖泊水體進(jìn)行治理凈化的大流量、低能耗的升流式攪拌提升機(jī)。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是，一種用于水體中形成大流量水流的升流式攪拌提升機(jī)，其特征在于，包括有固定裝置，動(dòng)力裝置和導(dǎo)流裝置，其中所述的固定裝置為帶固定錨塊的浮筒，浮筒中間采用支桿連接在一起，并通過(guò)固定錨塊固定在水面上，所述的動(dòng)力裝置安裝在支桿上，動(dòng)力裝置的輸出傳動(dòng)軸垂直向下與導(dǎo)流裝置連接，所述的導(dǎo)流裝置包括有導(dǎo)流筒和攪拌葉輪，攪拌葉輪安裝在傳動(dòng)軸末端，設(shè)置于導(dǎo)流筒 頂部，導(dǎo)流筒為下部開(kāi)口小，上部開(kāi)口大的喇叭狀結(jié)構(gòu)，并在導(dǎo)流筒底部設(shè)置有一圈進(jìn)水格柵。在上述方案中，所述的動(dòng)力裝置可以是使用電力驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)或者是風(fēng)力直接驅(qū)動(dòng)的風(fēng)動(dòng)力機(jī)。電動(dòng)機(jī)或者風(fēng)動(dòng)力機(jī)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換傳遞至水體攪拌機(jī)的主軸帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)。在上述方案中，所述的使用電力驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的電力電源可以是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電能提供的電力電源，也可以是供電電網(wǎng)提供的電力電源。在上述方案中，所述的風(fēng)力直接驅(qū)動(dòng)的風(fēng)動(dòng)力機(jī)為利用風(fēng)能產(chǎn)生動(dòng)力的垂直軸風(fēng)力機(jī)，風(fēng)力機(jī)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換傳遞至水流攪拌機(jī)的主軸帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)。在上述方案中，所述的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為大齒輪帶動(dòng)小齒輪傳動(dòng)的省力結(jié)構(gòu)。在上述方案中，所述的浮筒有三個(gè)，呈等邊三角形布置在水面上，為了防止裝置在水面漂泊移動(dòng)，裝置由拉索連接沉在水體底部的固定錨塊固定。本實(shí)用新型的原理是當(dāng)傳動(dòng)軸在動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，便帶動(dòng)表層水面下的攪拌葉輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，將導(dǎo)流筒內(nèi)上部存在的水加速后向上推走，由于水的連續(xù)性，從導(dǎo)流筒底端又源源不斷吸進(jìn)外部水體底層的水，形成勻速大流量水流，從導(dǎo)流筒頂端涌出，使水體由死水變活水，營(yíng)造水體上下循環(huán)流動(dòng)和充氧的條件；同時(shí)通過(guò)提升水的上下對(duì)流和水體表層水流的水平混合，促進(jìn)空氣和水體進(jìn)行充分接觸，達(dá)到強(qiáng)化水體自然復(fù)氧和充氧，從而實(shí)現(xiàn)給水體增氧的目的。水體增氧工作原理在水流攪拌提升機(jī)運(yùn)行時(shí)，可實(shí)現(xiàn)水體的強(qiáng)制上下對(duì)流，使水體底層處于缺氧和厭氧狀態(tài)的較低溫度的水被提升至水體表層，與水體表層充氧較好處于富氧狀態(tài)的較高溫度的水混合，從而使水體表層水始終處于一種欠缺氧狀態(tài)，加快了大氣向水體充氧的速度；同時(shí)在水體表層形成微弱的水平水流，以水流攪拌提升機(jī)為中心，呈扇形向外圓四周擴(kuò)散，在大面積持續(xù)性地讓被治理和生態(tài)修復(fù)水域的水體產(chǎn)生上下對(duì)流和弱循環(huán)流動(dòng)的同時(shí)，達(dá)到強(qiáng)化水體的大氣自然復(fù)氧、表層底層水均勻充氧，改善水體生化反應(yīng)環(huán)境和破壞抑制藻類生存環(huán)境的作用。本實(shí)用新型的有益效果是[0018]I、利用水流循環(huán)強(qiáng)化水體自然充氧依靠水體的流動(dòng),充分利用水體表層水面的自然充氧功能，將水體表層富氧水和底層的缺氧水進(jìn)行混合，巧妙地實(shí)現(xiàn)被治理修復(fù)水體完全充分的充氧，水增氧效果顯著；2、經(jīng)濟(jì)高效地為受到有機(jī)污染的河流、湖泊等水體，進(jìn)行原位治理凈化和生態(tài)環(huán)境修復(fù)，提供大流量、低能耗的水流循環(huán)并實(shí)現(xiàn)大面積水域水體的強(qiáng)化自然充氧；3、直接利用風(fēng)動(dòng)力或者利用風(fēng)能發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電可再生能源作為實(shí)現(xiàn)技術(shù)手段的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，不使用電力或現(xiàn)場(chǎng)解決系統(tǒng)電力電源，不用供電電網(wǎng)電源，可以大幅度降低工程建設(shè)的初投資，實(shí)施安裝方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，是一種簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、可靠的方法。4、利用風(fēng)動(dòng)力或者利用風(fēng)能發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電可再生能源，可節(jié)約化石能源消耗，耗費(fèi)資源、能源最少，減少碳排放，不給環(huán)境帶來(lái)二次污染，是真正的綠色低碳環(huán)保；5、調(diào)節(jié)水體流向，實(shí)現(xiàn)其他技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的水體上下對(duì)流，顯著增加水體底層的 含氧量，抑制磷污染物釋放而導(dǎo)致的藻類大量繁殖，從根本上達(dá)到控制水體富營(yíng)養(yǎng)化的目的。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例風(fēng)力驅(qū)動(dòng)時(shí)結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)時(shí)結(jié)構(gòu)圖圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例浮筒的俯視圖；圖中1電動(dòng)機(jī)、2傳動(dòng)軸、3支桿、4攪拌葉輪、5導(dǎo)流筒、6鋼拉索、7浮筒、8固定錨塊、9風(fēng)葉片、10連桿、11輪轂、12太陽(yáng)能電池板。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明實(shí)施例I :如圖I所示的用于水體中形成大流量水流的升流式攪拌提升機(jī)，電動(dòng)機(jī)I和傳動(dòng)軸2連接，傳動(dòng)軸2垂直于水面，并和水下的攪拌葉輪4連接，當(dāng)電動(dòng)機(jī)I在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，便帶動(dòng)水下的攪拌葉輪4 一起轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓，將水面空氣吸入水中并與水充分混合，水中氧氣溶解于水中，并通過(guò)水下導(dǎo)流筒5將溶氧水向四周擴(kuò)散，使周?chē)w動(dòng)起來(lái)。水流攪拌提升造流裝置重量由安裝在水面的浮筒7產(chǎn)生的浮力支撐，浮筒7有三個(gè)，呈等邊三角形布置，為了防止裝置在水面漂泊移動(dòng)，裝置由鋼拉索6牽引和沉在水體底部的固定錨塊8固定在水面。實(shí)施例2 如圖2所示的用于水體中形成大流量水流的升流式攪拌提升機(jī)，風(fēng)葉片9共六片，沿圓周切線方向均勻分布，位于水面上，由自然風(fēng)力驅(qū)動(dòng)，不需外接電源。風(fēng)葉片9通過(guò)連桿10和輪轂11固定，輪轂11和傳動(dòng)軸2連接，傳動(dòng)軸2垂直于水面，并和水下的攪拌葉輪4連接，當(dāng)水上的風(fēng)葉片9在風(fēng)力驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，便帶動(dòng)水下的攪拌葉輪4 一起轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓，將水面空氣吸入水中并與水充分混合，水中氧氣溶解于水中，并通過(guò)水下導(dǎo)流筒5將溶氧水向四周擴(kuò)散，使周?chē)w動(dòng)起來(lái)。水流攪拌提升造流裝置重量由安裝在水面的浮筒7產(chǎn)生的浮力支撐，浮筒7有三個(gè)，呈等邊三角形布置，為了防止裝置在水面漂泊移動(dòng)，裝置由鋼拉索6和沉在水體底部的固定錨塊10固定在水面。實(shí)施例3 如圖3所示的用于水體中形成大流量水流的升流式攪拌提升機(jī)，太陽(yáng)能電池板12驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)1，電動(dòng)機(jī)I和傳動(dòng)軸2連接，傳動(dòng)軸2垂直于水面，并和水下的攪拌葉輪4連接，當(dāng)電動(dòng)機(jī)I在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，便帶動(dòng)水下的攪拌葉輪4 一起轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓，將水面空氣吸入水中并與水充分混合，水中氧氣溶解于水中，并通過(guò)水下導(dǎo)流筒5將溶氧水向四周擴(kuò)散，使周?chē)w動(dòng)起來(lái)。水流攪拌提升造流裝置重量由安裝在水面的浮筒7 產(chǎn)生的浮力支撐，浮筒7有三個(gè)，呈等邊三角形布置，為了防止裝置在水面漂泊移動(dòng)，裝置由鋼拉索6牽引和沉在水體底部的固定錨塊8固定在水面。
權(quán)利要求1.一種用于水體中形成大流量水流的升流式攪拌提升機(jī)，其特征在于，包括有固定裝置，動(dòng)力裝置和導(dǎo)流裝置，其中所述的固定裝置為帶固定錨塊的浮筒，浮筒中間采用支桿連接在一起，并通過(guò)固定錨塊固定在水面上，所述的動(dòng)力裝置安裝在支桿上，動(dòng)力裝置的輸出傳動(dòng)軸垂直向下與導(dǎo)流裝置連接，所述的導(dǎo)流裝置包括有導(dǎo)流筒和攪拌葉輪，攪拌葉輪安裝在傳動(dòng)軸末端，設(shè)置于導(dǎo)流筒頂部，導(dǎo)流筒為下部開(kāi)口小，上部開(kāi)口大的喇叭狀結(jié)構(gòu)，并在導(dǎo)流筒底部設(shè)置有一圈進(jìn)水格柵。
2.如權(quán)利要求I所述的用于水體中形成大流量水流的升流式攪拌提升機(jī)，其特征在于所述的動(dòng)力裝置是使用電力驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)或者是風(fēng)力直接驅(qū)動(dòng)的風(fēng)動(dòng)力機(jī)。
3.如權(quán)利要求2所述的用于水體中形成大流量水流的升流式攪拌提升機(jī)，其特征在于所述的使用電力驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的電力電源是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，或者太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組，或者是供電電網(wǎng)提供的電力電源，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換傳遞至輸出軸。
4.如權(quán)利要求2所述的用于水體中形成大流量水流的升流式攪拌提升機(jī)，其特征在于所述的風(fēng)力直接驅(qū)動(dòng)的風(fēng)動(dòng)力機(jī)為利用風(fēng)能產(chǎn)生動(dòng)力的垂直軸風(fēng)力機(jī)，風(fēng)力機(jī)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換傳遞至輸出軸。
5.如權(quán)利要求3或4所述的用于水體中形成大流量水流的升流式攪拌提升機(jī)，其特征在于所述的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為大齒輪帶動(dòng)小齒輪傳動(dòng)的省力結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求I所述的用于水體中形成大流量水流的升流式攪拌提升機(jī)，其特征在于所述的浮筒有三個(gè)，呈等邊三角形布置在水面上，浮筒由拉索連接沉在水體底部的固定錨塊固定。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種強(qiáng)化水體的自然充氧，對(duì)有機(jī)污染型的河流、湖泊水體進(jìn)行治理凈化的大流量、低能耗的升流式攪拌提升機(jī)。包括有固定裝置，動(dòng)力裝置和導(dǎo)流裝置，其中所述的固定裝置為帶固定錨塊的浮筒，浮筒中間采用支桿連接在一起，并通過(guò)固定錨塊固定在水面上，所述的動(dòng)力裝置安裝在支桿上，動(dòng)力裝置的輸出傳動(dòng)軸垂直向下與導(dǎo)流裝置連接，所述的導(dǎo)流裝置包括有導(dǎo)流筒和攪拌葉輪，攪拌葉輪安裝在傳動(dòng)軸末端，設(shè)置于導(dǎo)流筒頂部，導(dǎo)流筒為下部開(kāi)口小，上部開(kāi)口大的喇叭狀結(jié)構(gòu)，并在導(dǎo)流筒底部設(shè)置有一圈進(jìn)水格柵。本實(shí)用新型能夠強(qiáng)化水體的自然充氧，對(duì)有機(jī)污染型的河流、湖泊水體進(jìn)行治理凈化。
文檔編號(hào)C02F7/00GK202625942SQ20122018560
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者龔珞軍, 王雷, 李桂萍 申請(qǐng)人:武漢水天春秋生物環(huán)境工程有限公司