公布日：2022.03.22
申请日：2021.11.25
分类号：C02F3/30(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本发明公开一种适用于河湖治理的排布式转碟曝气系统，包括若干个悬浮式转碟曝气机，悬浮式转碟曝气机为安装于悬浮式基座上的转碟曝气机，转碟曝气机包括转轴、驱动装置以及间隔套装于转轴上的转碟碟片，悬浮式基座上开设有开口，开口设为曝气区，转碟碟片由曝气区浸入河道内，其特征在于若干个悬浮式转碟曝气机围绕圆形路径间隔排列形成一组合体，各悬浮式基座上的开口为悬浮式基座内部的封闭式开口或以朝向圆心的径向或沿圆周的切向同向布设的开放式开口。将若干个悬浮式转碟曝气机围绕圆形路径间隔排列形成一组合体，针对不流动的湖泊持续大功率曝气，实现处理区域污水的涡流状或径向混合。
权利要求书
1.一种适用于河湖治理的排布式转碟曝气系统，包括若干个悬浮式转碟曝气机，悬浮式转碟曝气机为安装于悬浮式基座上的转碟曝气机，转碟曝气机包括转轴、驱动装置以及间隔套装于转轴上的转碟碟片，悬浮式基座上开设有开口，开口设为曝气区，转碟碟片由曝气区浸入河道内，其特征在于若干个悬浮式转碟曝气机围绕圆形路径间隔排列形成一组合体，各悬浮式基座上的开口为悬浮式基座内部的封闭式开口或以朝向圆心的径向或沿圆周的切向同向布设的开放式开口。
2.根据权利要求1所述的一种适用于河湖治理的排布式转碟曝气系统，其特征在于，所述的悬浮式基座上的开口形状为U形或V形或矩形或正多边形或梯形。
3.根据权利要求1所述的一种适用于河湖治理的排布式转碟曝气系统，其特征在于，所述的转碟碟片浸没深度为0.8-2.5m。
4.根据权利要求1所述的一种适用于河湖治理的排布式转碟曝气系统，其特征在于，所述的悬浮式基座由若干个浮筒拼接而成，浮筒材质采用聚乙烯一次性注塑成型的空心筒体。
5.根据权利要求1所述的一种适用于河湖治理的排布式转碟曝气系统，其特征在于，所述的驱动装置为可正反转的减速机和电机。
6.根据权利要求1所述的一种适用于河湖治理的排布式转碟曝气系统，其特征在于，所述的若干个转碟曝气机设置有一个或多个远程在线智能监控装置，所述的远程在线智能监控装置可通过电信号与无人机远程连接。
7.根据权利要求5所述的一种适用于河湖治理的排布式转碟曝气系统，其特征在于，所述的电机通过防水电缆与电源连接。
8.根据权利要求1所述的一种适用于河湖治理的排布式转碟曝气系统，其特征在于，所述的悬浮式基座上装设有锚链和与锚链连接的锚和或在悬浮式基座四周设置固定桩，固定桩高度大于水深并插入水底。
9.根据权利要求1所述的一种适用于河湖治理的排布式转碟曝气系统，其特征在于，所述的转碟碟片上设置有有机污染物拦截量传感系统。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种适用于河湖治理的排布式转碟曝气系统，本系统的创新点是将若干个悬浮式转碟曝气机围绕圆形路径间隔排列形成一组合体，针对不流动的湖泊持续大功率曝气，实现处理区域污水的涡流状或径向混合。系统持续运行过程中，一方面形成水平和垂直方向的厌氧-缺氧-好氧区，另一方面该曝气组合及方式使得生化区形成负压，从而促进生化区水体的循环流动，形成氧化沟处理模式。
为实现本发明目的，提供了以下技术方案：一种适用于河湖治理的排布式转碟曝气系统，包括若干个悬浮式转碟曝气机，悬浮式转碟曝气机为安装于悬浮式基座上的转碟曝气机，转碟曝气机包括转轴、驱动装置以及间隔套装于转轴上的转碟碟片，悬浮式基座上开设有开口，开口设为曝气区，转碟碟片由曝气区浸入河道内，其特征在于若干个悬浮式转碟曝气机围绕圆形路径间隔排列形成一组合体，各悬浮式基座上的开口为悬浮式基座内部的封闭式开口或以朝向圆心的径向或沿圆周的切向同向布设的开放式开口。当开口为开放式开口时，开口朝向即曝气区水流的推动方向沿着悬浮式转碟曝气机排列所形成的圆圈的径向或者切线方向，形成环形浮动式转碟曝气系统和线形浮动式转碟曝气系统两种排布模式。
当各悬浮式基座上的开口以朝向圆心的径向同向布设的开放式开口时，通过转碟碟片旋转，实现持续曝气的方式形成负压，一方面以浅层的环形搅动带动深层水的环形流动以实现水体的局部涡流，从而形成负压引流的现象，加速局部曝气区的水流置换；另一方面在构成的生化区域的垂直和水平方向同时形成好氧-兼氧-厌氧区域，形成类奥鲍尔氧化沟的曝气浓度梯度，达到快速脱氮除磷的目的。值得一提的是，曝气转碟的剪切以及水力作用使得气泡达到微米级别，其破裂形成的羟基自由基具有强氧化性，更好地分解废水中的有机污染物。
当各悬浮式基座上的开口以沿圆周的切向同向布设的开放式开口，通过转碟碟片旋转，以浅层的环形搅动带动深层水的环形流动以实现水体的局部涡流，从而形成负压引流的现象，利用相邻的两个曝气区，增强相邻的两个曝气区间的水体流动，还可加速提升水体富氧过程，从而提高好氧微生物动力，使得相邻的两个曝气区形成局部好氧区-兼氧区-厌氧区，相比各悬浮式基座上的开口以朝向圆心的径向同向布设的开放式开口，环形流动更快效率更高，水流置换效果更佳，在构成的生化区域的垂直和水平方向可以更快速的形成好氧区-兼氧区-厌氧区，形成类奥鲍尔氧化沟的曝气浓度梯度，达到快速脱氮除磷的目的。值得一提的是，曝气转碟的剪切以及水力作用使得气泡达到微米级别，其破裂形成的羟基自由基具有强氧化性，更好地分解废水中的有机污染物。
当各悬浮式基座上的开口为悬浮式基座内部的封闭式开口时，水流置换效果更佳，通过转碟碟片旋转，大大增强了水体流动，有利于氧的传递、扩散及液体的混合，可在相邻的两个曝气区形成好氧区-兼氧区-厌氧区-兼氧区-好氧区，可以更好地分解废水中的有机污染物。
作为优选，悬浮式基座上的开口形状为U形或V形或矩形或正多边形或梯形。通过不同的开口朝向结合不同的开口形状，以构成不同形状的曝气区域、形成不同的流态特征，达到不同的处理效果。
作为优选，转碟碟片浸没深度为0.8-2.5m，解决了天然水体中由于水体的涨潮落潮而造成的空转和浸没深度不固定的问题。
作为优选，悬浮式基座由若干个浮筒拼接而成，浮筒材质采用聚乙烯一次性注塑成型的空心筒体。
作为优选，驱动装置为可正反转的减速机和电机。电机通过防水电缆与电源连接，实现持续供电，维持设备的运行。
作为优选，转碟曝气机设置有一个或多个远程在线智能监控装置，可通过电脑端或手机APP实现远程参数控制。远程在线智能监控装置可通过电信号与无人机远程连接，运行时通过无人机的采样进行数据在线监测以构造动态数据库，运行过程高效、标准、易于监控。
作为优选，悬浮式基座上装设有锚链和与锚链连接的锚和或在悬浮式基座四周设置固定桩，固定桩高度大于水深并插入水底，通过把锚链连接的锚抛入水中着地，并使其啮入水中，锚产生的抓力与水底固结，把悬浮式基座牢固地系留在预定的位置或者通过固定桩防止悬浮式基座随水流任意漂动。
作为优选，转碟碟片上设置传感系统，当湖水的蓝藻等有机污染物的拦截量达到设定值时，转碟曝气机即开始运行。
本发明有益效果：本发明的核心发明点为以下几点：
1.本系统结合了曝气氧化塘和氧化沟的原理，一方面，通过该系统可增强水体的流动，有利于氧的传递、扩散以及液体的混合；另一方面，通过转盘曝气机可加速提升水体富氧过程，改善水底底泥的厌氧环境，改善黑臭、粘板的底泥状态，提高好氧微生物，继而能够在较短时间内降低水体中的有机污染物，最终实现河道生态修复的目的。
2.在对面积较大的天然水体水质净化过程中，可以实现曝气过程中不受涨潮落潮的影响，即维持曝气转盘维持固定的浸没深度在合理的范围内，保持净化效果的稳定性；
3.通过本系统的曝气工艺，可将河道自然分为好氧区、兼氧区、厌氧区，可营造脱氮除磷反应环境，对河道中的有机污染物以及氮、磷均具有很好的去除效果。
4.本系统在运行时与无人机技术、远程在线智能监控技术相结合，可通过电脑端或手机APP实现远程参数控制，通过与无人机接应实现定点采样与监拍，运行过程高效、标准、易于监控。
（发明人：凌建军;刘会平;张冬;倪阳;乔利敏）