[发明专利]一种扬水曝气与底层充氧混合设备的自动切换装置

说明书

技术领域

本发明属于水源水库水质污染控制领域，涉及一种气流自动切换控制装置，特别涉及一种扬水曝气与底层充氧混合设备的自动切换装置。

背景技术

水源水库和湖泊水体具有大容量、大水深、流动性小等特征，使得水库(湖泊)水体容易产生分层现象，导致上下层水体间相对静止。这将造成下层水体溶解氧减少，底层水体生态环境恶化，底泥中氮、磷、有机物、铁、锰等污染物向水体溶解释放。由于流动性小，藻类能稳定停留在表层水体中，接受充足的光照而大量繁殖，引发水体富营养化问题。同时，底部缺氧引起的底泥污染物、氮、磷等营养物质的释放为藻类等浮游植物提供了充足的营养，加剧了水体的富营养化。底部污染物的释放和表层藻类繁殖均严重影响了水体的使用，尤其影响生活饮用水的供水安全。当前，解决深水水库和湖泊水体底泥污染物释放和富营养化问题的原位水质改善技术有破坏水体分层、等温层充氧混合、化学增氧和底泥封闭等。2007年2月17日申请人授权的发明专利《多功能扬水曝气器》(ZL200310117900.6)，通过向水体底部曝气充氧改善水体缺氧环境，抑制底部污染物的释放，同时其良好的提水性能将底层水与表层水充分混合，增加水体流动性，破坏水体分层，抑制藻类繁殖。而对于稳定分层的水源水库，底层厌氧和强还原环境造成的底泥污染物释放成为主要水质问题。另外，对于藻类低发季节深水型水库也存在同样的内源污染问题，解决该问题的前提就是对水体进行等温层的充氧混合。等温层的充氧混合的特征条件是：需氧量小、能耗低、不需混合整个水层，因此该条件下只需启动深水/等温层曝气器即可实现等温层的充氧混合。当表层藻类大量繁殖和底层厌氧引发的内源污染并存时，需求的压缩空气量大大提高，此时切换阀会自动切换运行扬水曝气器，通过扬水曝气作用实现对表层藻类生长和底层内源污染的抑制。

因此设计一种可针对不同水质要求实现扬水曝气器与深层充氧曝气器的自动切换运行，高效低耗地改善水源水质具有十分重要的研究意义。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种扬水曝气与底层充氧混合设备的自动切换装置，该装置适用于水下环境分层水体充氧所需气体流量的大小，利用同一条输气管道同时向扬水曝气设备和深水/等温层曝气设备供气。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种扬水曝气与底层充氧混合设备的自动切换装置，包括阀门箱体、其特征在于，在阀门箱体一侧设有进气口，阀门箱体上部分别设有两个出气口，在阀门箱体内设有一个可绕转轴固定转动的切换板，在切换板上设置转轴的上方设有隔板，所述的切换板和隔板将阀门箱体的内部空间划分为左气室、右气室和布气室，其中，左气室连通第一出气口，右气室连通第二出气口，进气口位于布气室空间一侧；位于左气室底部的切换板上方且固定在阀门箱体内壁上设有用于保持切换板水平的挡板。

所述的切换板中部设置转轴，该转轴将切换板分为两部分，其中位于左气室底部的切换板为实板，位于右气室底部的切换板为穿孔板，穿孔板上均与设有孔眼，切换板的重心位于右气室底部的穿孔板上，切换板两端与阀门箱体内壁相接触的切换板边缘为圆弧形。

所述的隔板顶端固定于阀门箱体的内壁上，隔板末端为圆弧形，隔板末端的圆弧与转轴所接触的圆弧相切。

所述的右气室底部的穿孔板末端与阀门箱体接触的内壁呈曲面，该曲面的弧度与切换板右端绕转轴固定转动的弧度相同，切换板转动时，布气室与右气室通过穿孔板上的孔眼相连通。

所述的左气室上方设置的出气口的气体流量大于右气室上方设置的出气口气体流量；所述的左气室上方设置的出气口为法兰接口，且与扬水曝气设备的输气支管相连，右气室上方设置的出气口为法兰接口，且与等温层充氧混合设备的输气支管连接。

所述的布气室空间一侧设置的进气口为与供气管道相连通的法兰接口。

本发明的扬水曝气与底层充氧混合设备的自动切换装置，与现有技术相比具有以下有益效果：

(1)利用同一条输气干管向两种水质原位修复设备供气，降低投资及运营维护成本。

(2)根据水库水质状况，通过控制供气流量实现输出管路自动切换运行扬水曝气设备或者运行等温层充氧混合设备。在藻类低发和底层内源污染严重时运行等温层充氧混合设备，降低运行费用。在藻类高发和底层内源污染严重时运行扬水曝气系统，有效控制水库的富营养化和内源污染。

附图说明