本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種高效增氧方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，水族類養(yǎng)殖、運輸設(shè)備中的溶氧、增氧器件多數(shù)采用在水層界面噴淋或深、淺水層對流攪動，需要動力較大，且水流勢能對水族魚類形成較強沖擊，既使水族魚類受撞擊而受傷，也消耗水族魚類的體能，嚴重影響水族魚類的成活率，因此，人們對此進行改進，如中國專利號為zl：2009100085704的《一種高效溶氧增氧器》，其包括有回收氧氣室，高效純氧溶氧增氧器本體為回收氧氣室，回收氧氣室的進水管與溶氧混合器連接，溶氧混合器經(jīng)氣管與壓縮機相連，經(jīng)水管與水泵連接，水、氧氣經(jīng)溶氧混合器得到混合經(jīng)進水管進入回收氧氣室，未溶水的氧氣在回收氧氣室的上部空間逸出，外部純氧經(jīng)入氣管與逸出的氧氣在回收氧氣室的頂部混合，混合后的氧氣由抽氣管抽入壓縮機壓縮，混合后的壓縮氧氣經(jīng)氣管加入溶氧混合器供溶氧增氧使用。該專利采用將氧氣通入水中進行溶氧，并解決了余氧回收利用的問題，但使用的氣源仍為粗放式單點注入，氣源壓力小則使溶氧水限于局部有限水域，氣源壓力大則使氣源逸出水面，且溶氧效果有限。因此，如何提高氧氣在養(yǎng)殖水體的溶氧效率是亟待解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明提供一種高效增氧方法，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，能夠使氧氣高效的溶解于養(yǎng)殖水體中。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
一種高效增氧方法，包括一種增氧罐，該增氧罐包括罐體，罐體內(nèi)設(shè)有供氧裝置、余氧回收裝置，所述罐體內(nèi)壁安裝有折流擋板，所述罐體設(shè)有供水口、供氧口、出水口。所述供氧裝置包括供氧管道、供氧曝氣板，所述供氧口通過供氧管道連接供氧曝氣板，所述供氧曝氣板上設(shè)有第一微孔通道。所述余氧回收裝置包括余氧回收管道、余氧曝氣板，所述余氧回收管道的回收端置于罐體頂部，所述余氧回收管道的釋放端向下延伸與所述余氧曝氣板連接，所述余氧曝氣板上設(shè)有第二微孔通道。
所述罐體頂部設(shè)置有一個密閉腔室，密閉腔室構(gòu)成余氧回收室，余氧回收管道的回收端置于余氧回收室內(nèi)。
所述折流擋板為多層，多個折流擋板與罐體內(nèi)壁交錯連接、上下分層布置，任意一折流擋板一側(cè)與罐體內(nèi)壁連接，任意一折流擋板另一側(cè)與罐體形成一個折流上升通道。
所述供氧裝置包括多個供氧曝氣板，所述多個供氧曝氣板并聯(lián)連接，多個供氧曝氣板分別交錯布置于相鄰折流擋板之間，所述多個供氧曝氣板為多層級、上下布置，每一層的供氧曝氣板通過一個供氧分流通道連接所述供氧口。
所述余氧回收裝置包括多個余氧曝氣板，所述多個余氧曝氣板并聯(lián)連接，多個余氧曝氣板分別交錯布置于相鄰折流擋板之間，所述多個余氧曝氣板多層級、上下布置，余氧回收管道通過一個余氧分流管道分別與每一層級余氧曝氣板連接。
所述含氧氣體經(jīng)供氧口通過供氧管道進入供氧曝氣板，所述供氧曝氣板上設(shè)有500-5000nm的第一微孔通道，且所述第一微孔通道分布的面積占所述供氧曝氣板總體積的30％-80％，所述供氧管道上安裝有單向調(diào)節(jié)閥。
所述余氧曝氣板上設(shè)有10-1000nm的第二微孔通道，且所述第二微孔通道分布的面積占所述余氧曝氣板總體積的30％-80％，所述余氧回收管道上安裝有單向調(diào)節(jié)閥。
所述罐體為雙層殼體結(jié)構(gòu)，雙層殼體結(jié)構(gòu)設(shè)有進口、出口，雙層殼體其內(nèi)部有冷卻介質(zhì)流動，冷卻介質(zhì)的溫度為1-15℃。
多個供氧曝氣板的層數(shù)、多個余氧曝氣板的層數(shù)均小于折流擋板層數(shù)。
本發(fā)明一種高效增氧方法的有益效果如下：
1、利用全封閉的高壓罐體對水體進行增氧，氧氣可以在一個封閉的罐體中反復(fù)循環(huán)增氧，增氧效果好，氧的利用率高。
2、當未溶解于水中的氧氣上升至余氧回收室內(nèi)，并在余氧回收室中進行累積，由于所述余氧回收室為密閉腔室，因此，當余氧回收室內(nèi)壓強過大時，回收的氧氣在壓強的作用下通過余氧回收管道進入余氧曝氣板中，并經(jīng)余氧曝氣板破碎后重新溶解于水中，提高氧氣的利用效率。
3、每一級折流擋板與罐體內(nèi)壁之間留有折流上升通道，所述折流上升通道交錯設(shè)置，從而能夠最大延長水流在溶氧層中的溶氧路徑。多層折流擋板改變流體的流動方向，提高湍動程度，進一步延長水流在溶氧層中的溶氧路徑，使水-氧充分混合，提高氧氣的溶解率。
4、供氧曝氣板、余氧曝氣板上均設(shè)有微孔通道，用于將氣體破碎成微小粒徑，提高氧-水接觸面積，溶解度高。
5、余氧回收管道上、供氧管道上均設(shè)有單向調(diào)節(jié)閥，能使罐體內(nèi)的壓力保持在較高的水平，特別是防止氧氣返流。
6、罐體為雙層殼體結(jié)構(gòu)，雙層殼體其內(nèi)部設(shè)有冷卻介質(zhì)，冷卻介質(zhì)的溫度為1-15℃，保證在低溫下溶氧(溫度1-15℃)，溶解度高。冷卻介質(zhì)能通過進口、出口循環(huán)流動。
7、多個供氧曝氣板的層數(shù)、多個余氧曝氣板的層數(shù)均小于折流擋板層數(shù)。保證氧氣經(jīng)過供氧曝氣板、余氧曝氣板后，有足夠的湍動通道，確保氧氣能充分溶于水中，而不僅僅是在曝氣板中循環(huán)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明高效增氧罐的結(jié)構(gòu)示意圖；其中：a表示水位線。
具體實施方式
如圖1所示，一種高效增氧方法，包括一種增氧罐，該增氧罐包括罐體1，罐體1內(nèi)設(shè)有供氧裝置、余氧回收裝置，所述罐體1內(nèi)壁安裝有折流擋板2，所述罐體1設(shè)有供水口3、供氧口4、出水口5。供水口3帶有進水閥門，出水口5帶有出水閥門。
所述折流擋板2為多層，多個折流擋板2與罐體1內(nèi)壁交錯連接、上下分層布置，任意一折流擋板2一側(cè)與罐體1內(nèi)壁連接，任意一折流擋板2另一側(cè)與罐體1形成一個折流上升通道11。
所述罐體1為雙層殼體結(jié)構(gòu)，雙層殼體結(jié)構(gòu)設(shè)有進口、出口，雙層殼體其內(nèi)部有冷卻介質(zhì)流動，冷卻介質(zhì)為溫度為1-15℃的水。
所述供氧裝置包括供氧管道6、供氧曝氣板7，所述供氧口4通過供氧管道6連接供氧曝氣板7，所述供氧曝氣板7上設(shè)有第一微孔通道。
所述余氧回收裝置包括余氧回收管道8、余氧曝氣板9，所述余氧回收管道8的回收端置于罐體1頂部，所述余氧回收管道8的釋放端向下延伸與所述余氧曝氣板9連接，所述余氧曝氣板9上設(shè)有第二微孔通道。
所述罐體1頂部設(shè)置有一個密閉腔室，密閉腔室構(gòu)成余氧回收室10，余氧回收管道的回收端置于余氧回收室10內(nèi)。
所述供氧裝置包括多個供氧曝氣板7，所述多個供氧曝氣板7并聯(lián)連接，多個供氧曝氣板7分別交錯布置于相鄰折流擋板2之間，所述多個供氧曝氣板7為多層級、上下布置，每一層的供氧曝氣板7通過一個供氧分流通道連接所述供氧口4。
所述余氧回收裝置包括多個余氧曝氣板9，所述多個余氧曝氣板9并聯(lián)連接，多個余氧曝氣板9分別交錯布置于相鄰折流擋板2之間，所述多個余氧曝氣板9多層級、上下布置，余氧回收管道8通過一個余氧分流管道分別與每一層級余氧曝氣板9連接。
所述含氧氣體經(jīng)供氧口4通過供氧管道6進入供氧曝氣板7，所述供氧曝氣板7上設(shè)有500-5000nm的第一微孔通道，且所述第一微孔通道分布的面積占所述供氧曝氣板7總體積的30％-80％，所述供氧管道6上安裝有單向調(diào)節(jié)閥。
供氧曝氣板7上設(shè)有500-5000nm的第一微孔通道，使得氧氣盡可能通過供氧曝氣板7進入水中，充分溶解，故第一微孔通道孔徑較大。
所述余氧曝氣板9上設(shè)有10-1000nm的第二微孔通道，且所述第二微孔通道分布的面積占所述余氧曝氣板9總體積的30％-80％，所述余氧回收管道8上安裝有單向調(diào)節(jié)閥。
余氧曝氣板9是為了提高回收后的氧氣利用率，對氧氣進行二次溶解，故第二微孔通道孔徑較小。
當未溶解于水中的氧氣在上升至余氧回收室10內(nèi)，并在余氧回收室10中進行累積，由于所述余氧回收室10為密閉腔室，因此，當余氧回收室10內(nèi)壓強過大時，回收的氧氣在壓強的作用下，通過余氧回收管道8進入余氧曝氣板9中，并經(jīng)余氧曝氣板9后重新溶解于水中，提高氧氣的利用效率。
實施例1：不同增氧方式對溶氧的影響:
參數(shù)控制：水流量為600m3/h，氧氣流量為0.5m3/h，冷卻介質(zhì)(冷卻水)流量為500m3/h，溫度為5℃，余氧回收室10(即頂部壓力表反映的壓力)0.12mpa。
經(jīng)檢測，溶氧量為9.2mg/ml。
經(jīng)檢測，不同增氧方式對溶氧的影響見表1，由表1可知：同等條件下，按照本發(fā)明的方式相對無供氧曝氣板、無余氧回收裝置、無折流擋板的情況下，溶氧量大。
表1不同增氧方式對溶氧的影響
實施例2：進氧量對溶氧的影響：
結(jié)構(gòu)參數(shù)與實施例1相同，僅氧氣進入流量不同，經(jīng)檢測，進氧量對溶氧的影響見表2。由表2可知：同等條件下，進氧量越大，溶氧量越大。
表2進氧量對溶氧的影響
實施例3：溫度對溶氧的影響：
結(jié)構(gòu)參數(shù)與實施例1相同，僅溫度(通過冷卻介質(zhì)的流量調(diào)節(jié))不同，經(jīng)檢測，溫度對溶氧的影響見表3，由表3可知：同等條件下，溫度越低，溶氧量越大。
表3溫度對溶氧的影響
實施例4：曝氣板微孔尺寸對溶氧的影響：
結(jié)構(gòu)參數(shù)與實施例1相同，僅曝氣板微孔尺寸不同，經(jīng)檢測，曝氣板微孔尺寸對溶氧的影響見表4，由表4可知：同等條件下，曝氣板微孔尺寸越小，溶氧量越大。
表4曝氣板微孔尺寸的影響
實施例5：折流擋板數(shù)量對溶氧的影響：
結(jié)構(gòu)參數(shù)與實施例1相同，僅折流擋板數(shù)量不同，經(jīng)檢測，折流擋板數(shù)量對溶氧的影響見表5，由表5可知：同等條件下，折流擋板數(shù)個數(shù)越多，溶氧量越大。
表5折流擋板數(shù)量的影響
上述實施例1～5中：余氧回收管道8具有多個循環(huán)出氣口，使余氧可以進行多層級同時破碎溶解，還避免余氧回收室10內(nèi)余氧量驟增，單一循環(huán)出氣口無法及時排氧，致使罐體1內(nèi)整體壓強增大，降低增氧罐的使用壽命的突發(fā)問題。
進一步的，罐體1底部設(shè)有一個排水閥12，用于清除增氧罐內(nèi)的余水。當需要降低高效增氧罐中的水位高度，可以通過降低供水量，但采用上述方式需要對進水量和出水量進行精確測量和計算，并需要嚴格控制調(diào)節(jié)水量的時間，步驟繁瑣，操作復(fù)雜。由于在正常使用過程中，高效增氧罐中的水容量幾乎保持不變，因此，在不改變進出水量的情況下，可以采用排水閥12對高效增氧罐中總體水容量的排放，從而達到降低水位高度的目的。由于排水閥12設(shè)置在高效增氧罐的底部，因此在清洗高效增氧罐的時候，排水閥12可以將污水完全排出。
本發(fā)明一種高效增氧方法，利用封閉式的高壓罐體1對水體在高壓情況下進行溶氧反應(yīng)，并通過分流通道使高壓氧氣同時進入多層級供氧曝氣板7，經(jīng)供氧曝氣板7破碎為微小單元氧氣，增大了氧氣與水體的接觸面積，使氧氣更加易于溶解于水中，從而增加水流中的含氧量。同時，多個供氧曝氣板7的層數(shù)均小于折流擋板2層數(shù)，在每一層級供氧曝氣板7的上方設(shè)置折流擋板2，形成多層級折流擋板2。所述折流擋板2的設(shè)置將水流直線上升的原始路徑更改為層級曲折流動路徑，在原有的空間內(nèi)延長了水流的溶氧路徑，使氧氣能夠充分溶解在水中。進一步的，還通過余氧回收管道對余氧進行回收循環(huán)利用，提高氧氣的使用效率。綜上所述，本發(fā)明一種高效增氧方法，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適于廣泛應(yīng)用。
水流由所述供水口3進入高效增氧罐內(nèi)，并淹沒多層級供氧曝氣板7和多層級折流擋板2，直至水面高于所述出水口5，通過控制高效增氧罐的進水量與出水量相等，保證高效增氧罐內(nèi)的水位穩(wěn)定不變；高壓氧氣通過供氧口4進入增氧罐，并通過所述分流通道進入多層級供氧曝氣板7，經(jīng)供氧曝氣板7破碎溢出溶入水中，從而增加水流中的含氧量。同時，在供氧曝氣板14的上方設(shè)置多層級折流擋板2，所述折流擋板2與增氧罐內(nèi)壁之間形成的折流上升通道11，交錯設(shè)置；將水流直線上升的原始路徑更改為層級曲折流動路徑，在原有的空間內(nèi)延長了水流在溶氧層中的溶氧路徑，使氧氣能夠充分溶解在水中。
本發(fā)明一種高效增氧方法，能夠應(yīng)用至養(yǎng)殖生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)中，將高效增氧罐的出水口5與所述養(yǎng)殖箱或養(yǎng)殖池的進水口連接，將所述養(yǎng)殖箱或養(yǎng)殖池的出水口與高效增氧罐的供水口3連接，形成供氧循環(huán)回路。養(yǎng)殖箱或養(yǎng)殖池內(nèi)的廢水經(jīng)循環(huán)過濾后，由供水口3進入高效增氧罐，高壓氧氣通過分流通道進入多層級供氧曝氣板7，并被破碎為微小單元氧氣，水與氧氣沿所述層級折流擋板逐層流動上升并溶解，直至充分溶解得到高氧水；高氧水通過高效增氧罐的出水口5流出，循環(huán)進入養(yǎng)殖箱或養(yǎng)殖池中，由此使廢水得到了循環(huán)利用，還保證了養(yǎng)殖箱或養(yǎng)殖池內(nèi)的供氧量，特別適用于解決活魚運輸中無法更換廢水的問題。將本發(fā)明所述高效增氧罐能夠應(yīng)用于高密度養(yǎng)殖系統(tǒng)中，還能夠減少養(yǎng)殖池水中蛋白質(zhì)，凈化水質(zhì)，降低魚類的死亡率。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。