[实用新型]一种脉冲式水体复氧装置

说明书

本实用新型公开了水体生态治理技术领域的一种脉冲式水体复氧装置，包括组成脉冲式水体复氧装置的压力式气液交换器、供气系统、气体脉冲式释放管、扰流混合器和气液输送管，本实用新型的有益效果是：设计新颖，结构简单，集约化设备，安装使用便捷，可移动，使用范围广，能够应用于水体较深的大型湖泊、水库、河道，以及环境恶劣的极寒天气北方冰冻地区，也能应用于水流较大的行洪通道、洪水频发的南方地区、山区等水体。为水体提供活水、复氧需求，为水体生物多样性、自净能力提升提供基础性要求。

技术领域

本实用新型涉及水体生态治理技术领域，具体为一种脉冲式水体复氧装置。

背景技术

由于人类对自然的过度索取，导致自然界很多水体受到污染，出现水体黑臭、缺氧、藻类疯长等现象与问题，一些大型河道、湖泊等水体也出现了不同程度的富营养化现象。

研究表明，水体溶解氧分布不均衡与溶解氧不足直接影响水体生态功能。

1.溶解氧分布不均衡

自然水体本身就存在溶解氧梯度，其梯度使水体形成稳定的具有层次性的生态系统，这本身对水体生态没有影响，但是由于外源污染物的大量汇入与长期积累，导致自然的溶解氧梯度受到较大改变，水体的生态系统也受到较大的影响。

通常情况由于水中藻类的存在表层水体溶解氧可达18mg/L以上的超饱和状态，随着水深的变化，溶解氧逐渐降低，至底层淤泥中才出现厌氧缺氧状态。而实际水体中长出现表层水体溶解氧很高，到15cm以下溶解氧出现断崖式下降。其影响最主要的是破坏了水体生态系统，导致水体水质恶化。

2.溶解氧不足的危害

溶解氧不足直接现象是水生生物的呼吸代谢收到影响，出现死亡，生长受限的问题。

溶解氧不足会影响水中N的形态。研究证明，在充氧条件下氨氮向硝酸盐氮转化，硝酸盐氮占优势；在贫氧条件下硝酸盐氮向氨氮转化，水体中氨氮占优势。亚硝酸盐对水生动物具有一定的毒害作用，因此，溶氧不足会导致水体生态功能失衡。

溶解氧不足会影响水中有机质降解速度。有机物降解速度减缓变慢，会导致水中有机废物的堆积，使水质恶化加剧，使水体陷入恶性循环。

溶解氧不足会导致无机磷、硫化物、氨氮含量增加。无机磷、硫化物、氨氮对水生生物具有毒害作用，其含量的增加，会加剧其数量的减少，进一步破坏水体生态。

溶解氧不足会影响水体pH。自然水体里面有各种藻类,细菌等，其对pH 较为敏感，一旦pH改变较大，就会导致水体微生态系统失衡。优良的水体 pH范围在6.5～8.5。

针对这些问题，目前最有效的方式是水体曝气与循环。水体曝气是增加水体溶解氧的直接有效途径，水体循环是加速溶解均匀分布于水体的作用。科技人员研发了很多设备，用来增加水体溶解氧，并且取得了一定的效果。现有的水体曝气按照安装方式分为：漂浮式、沉水式。按照动力形式分为：鼓风式、机械搅拌式等。

对于河道等自然水体治理，曝气设备使用中常见问题：

漂浮式曝气设备安装移动方便，能够适应水位变化，但抵御水流冲击特别是大水流冲击能力弱。

沉水式曝气设备能够抵御水流冲击，但对于水位变化较大水体出现效果不稳定现象。

鼓风式设备，适用范围较广，但覆盖面积较小，目前常用的鼓风机适用于浅水水体，对于较深水体安装很不方便。

机械搅拌式设备分为潜水电机搅拌器和干式电机搅拌器，水循环效果较好，维护管理不便，能耗较高，对于深水水体曝气效果欠佳。

因此，只有解决水流冲击与水深影响的问题，才能使设备能够稳定且长久的使用，以保持水体具有持续稳定的自净能力，最终实现水生态平衡。