本實(shí)用新型涉及一種用于水處理中增加溶解氧含量的曝氣推流裝置，具體說(shuō)是一種以風(fēng)能、太陽(yáng)能為混合動(dòng)力能源的曝氣推流裝置，實(shí)用新型屬于環(huán)境工程水處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)發(fā)展進(jìn)程的加快，人類(lèi)工業(yè)生產(chǎn)和生活污水排放日益增多，水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重，不斷蠶食著我國(guó)的湖泊、河道、水庫(kù)等。曝氣復(fù)氧是目前國(guó)內(nèi)外比較常用的修復(fù)受污染水體的一種方法。曝氣復(fù)氧技術(shù)是根據(jù)水體受到污染后缺氧的特點(diǎn)，人工向水體中充入空氣或氧氣，加速水體復(fù)氧過(guò)程，以提高水體的溶解氧水平，恢復(fù)和增強(qiáng)水體中好氧微生物的活力，使水體中的污染物質(zhì)得以?xún)艋?，從而改善受污染水體的水質(zhì)，進(jìn)而恢復(fù)水體的生態(tài)系統(tǒng)?，F(xiàn)有的曝氣機(jī)大多都使用配套的電機(jī)直接供電，使得曝氣機(jī)每天都消耗大量電能。另外，我國(guó)大部分污染水體都屬于自然水體，地處偏遠(yuǎn)，供電難以實(shí)現(xiàn)；部分城中河道、景觀用水若采用直接供電方式，不僅會(huì)帶來(lái)安全隱患，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生電機(jī)噪音或者影響市容美觀。因此，通過(guò)技術(shù)改進(jìn)促進(jìn)可再生能源的充分利用，以自然能源代替電能將成為未來(lái)發(fā)展的必然。風(fēng)能發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電是近年來(lái)國(guó)家積極倡導(dǎo)的新型可再生能源，但風(fēng)能具有不確定性和隨機(jī)性，尤其在山區(qū)丘陵地帶風(fēng)能的有效利用率相對(duì)較低，太陽(yáng)能也受天氣、地域影響較大。但總體來(lái)說(shuō)，無(wú)論是利用風(fēng)能還是太陽(yáng)能發(fā)電都不能提供充足的能源，可能致使曝氣設(shè)備無(wú)法穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)于單獨(dú)利用風(fēng)能、太陽(yáng)能或者兼顧二者來(lái)作為動(dòng)力來(lái)源的曝氣設(shè)備在國(guó)內(nèi)已有諸多專(zhuān)利。李釗明于2006年公開(kāi)發(fā)明了一種風(fēng)能太陽(yáng)能曝氣器船，包括船體、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能電池、蓄電池、曝氣機(jī)等結(jié)構(gòu)，以為曝氣機(jī)提供充足的能源，有效利用了自然能源（專(zhuān)利號(hào)：CN 101190818A）。但該專(zhuān)利用也存在若干缺陷，如曝氣船為可移動(dòng)式，受風(fēng)力或者水力條件影響較大，易偏離集中曝氣點(diǎn)；另外，若要充分利用能源來(lái)提高曝氣量，則需要更高的風(fēng)機(jī)支架和更大的風(fēng)輪及更大面積的太陽(yáng)能電板，在船體承重或者平衡把握上都難以實(shí)現(xiàn)；第三，該發(fā)明未做到防水放電措施，若遇雷雨天氣，很可能導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)受雷擊或者蓄電池等供電設(shè)施受潮損壞等不利后果。孫長(zhǎng)順等發(fā)明了一種風(fēng)能深水曝氣太陽(yáng)能表面耕水式增氧的裝置（CN 104230019 B）。雖然該裝置能夠多方位多角度為水體提供增氧，但風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電為兩套單獨(dú)系統(tǒng)，受天氣因素影響較大，且深水曝氣采用曝氣管布置方式，一旦風(fēng)力能源不足而停止曝氣，倒灌底泥或者雜草等易堵住曝氣管道，不便維護(hù)管理?；羰亓恋劝l(fā)明的太陽(yáng)能風(fēng)能一體化污水處理微曝氣裝置也存在同樣問(wèn)題（CN 102040277 A）。王俊川公開(kāi)一種風(fēng)能和太陽(yáng)能互補(bǔ)曝氣設(shè)備（專(zhuān)利號(hào)：CN 201678529 U），做到了風(fēng)能和太陽(yáng)能互相補(bǔ)充，避免天氣情況對(duì)電能供應(yīng)造成的影響，但也存在上述所提問(wèn)題，如防水防電，艙體承受能力的限制，穿孔或微孔曝氣管的堵塞等等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)背景技術(shù)的缺陷，提供了一種混合動(dòng)力能源曝氣推流裝置。

本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案：

一種混合動(dòng)力能源曝氣推流裝置，包含風(fēng)輪、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、支撐塔架、單晶硅太陽(yáng)能電板、大功率高頻逆變器、風(fēng)機(jī)控制器、太陽(yáng)能控制器、蓄電池、造流曝氣機(jī)、曝氣機(jī)固定牽引裝置、水質(zhì)在線(xiàn)檢測(cè)儀。

所述風(fēng)輪通過(guò)軸承安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，并蓋上導(dǎo)流罩，風(fēng)輪迎風(fēng)面朝前，尾翼安裝在舵桿左邊，尖的一頭朝上；所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)固定在支撐塔架上，支撐塔架上安裝避雷裝置，發(fā)電機(jī)電纜穿進(jìn)塔架，并從另一端靠近地腳處引出，支撐塔架底端固定在底板上；所述單晶硅太陽(yáng)能電板安裝在固定支架上，支架優(yōu)選不銹鋼材質(zhì)，防生銹腐蝕；所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能電板電纜分別與風(fēng)機(jī)控制器和太陽(yáng)能控制器相應(yīng)接線(xiàn)柱連接；所述風(fēng)機(jī)控制器和太陽(yáng)能控制器分別與蓄電池相應(yīng)接線(xiàn)柱連接；所述蓄電池與大功率高頻逆變器相應(yīng)接線(xiàn)柱連接；所述逆變器與造流曝氣機(jī)連接；所述造流曝氣機(jī)通過(guò)牽引裝置固定在液面上；所述水質(zhì)在線(xiàn)檢測(cè)儀探頭固定在曝氣機(jī)牽引裝置上；所述風(fēng)機(jī)控制器、太陽(yáng)能控制器、蓄電池、大功率高頻逆變器、水質(zhì)在線(xiàn)檢測(cè)儀顯示器統(tǒng)一安裝在防雨放電配電柜中，相互之間采用線(xiàn)管銜接。

進(jìn)一步，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)規(guī)格為300W/24V，一共5套，采用并聯(lián)方式相互連接；

進(jìn)一步，所述單晶硅太陽(yáng)能電板規(guī)格為250W，一共4套，采用并聯(lián)方式相互連接，所有太陽(yáng)能電板與底板之間夾角為40度；

進(jìn)一步，所述大功率高頻逆變器規(guī)格為2.5KW；

進(jìn)一步，所述蓄電池規(guī)格為12V/150AH，一共8套，采用2并4串方式相互連接；

進(jìn)一步，所述造流曝氣機(jī)規(guī)格為400W，一共2臺(tái)，交替或同時(shí)使用。

本實(shí)用新型的有益效果為：

（1）本實(shí)用新型具有風(fēng)能和太陽(yáng)能的天然互補(bǔ)性，能夠適應(yīng)多種天氣狀況，可提高曝氣系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行的可靠性，充分利用自然資源，減少能源浪費(fèi)及環(huán)境污染。

（2）本實(shí)用新型組合多組風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能電板，能夠?yàn)槎嗯_(tái)推流曝氣器提供動(dòng)力能源。

（3）人體安全電壓為36V，本實(shí)用新型中太陽(yáng)能板最大電壓只有24V，屬于安全范圍內(nèi)。

（4）本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝有避雷裝置，且風(fēng)機(jī)控制器、太陽(yáng)能控制器、蓄電池、大功率高頻逆變器、水質(zhì)在線(xiàn)檢測(cè)儀顯示器統(tǒng)一安裝在防雨放電配電柜中，防止因雷雨天氣帶來(lái)設(shè)備損壞及安全隱患。

（5）本實(shí)用新型采用的造流曝氣機(jī)除增氧功能外，還有其它曝氣設(shè)備無(wú)法企及的強(qiáng)烈超大流量水體循環(huán)功能，起到一定推流混合效果，且采用防堵網(wǎng)罩避免了因曝氣停止而堵塞曝氣管的弊端。造流曝氣機(jī)安裝有專(zhuān)用消聲器，能夠控制噪音低于50dB，對(duì)周?chē)用裆钣绊戄^小。另外，造流曝氣機(jī)為一體化漂浮結(jié)構(gòu)，設(shè)備固定只需牽引裝置，拆卸安裝極其方便。

（6）本實(shí)用新型采用的造流曝氣機(jī)單機(jī)循環(huán)通量90m³/h，感應(yīng)通量4500m³/d，溶氧能力0.6kgO₂/h，曝氣充氧效果較好。

（7）本實(shí)用新型增加水質(zhì)在線(xiàn)檢測(cè)儀，實(shí)時(shí)監(jiān)控水質(zhì)狀況，根據(jù)顯示數(shù)據(jù)情況及時(shí)調(diào)控裝置。

附圖說(shuō)明

圖1 為本實(shí)用新型一種混合動(dòng)力能源曝氣推流裝置供電系統(tǒng)的線(xiàn)路連接圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：

（1）組裝塔架和風(fēng)力發(fā)電機(jī)

首先將下節(jié)塔架放進(jìn)澆筑底座，然后將銷(xiāo)軸插入底座銷(xiāo)孔。

依次連接塔架中節(jié)、上節(jié)。

將發(fā)電機(jī)電纜穿進(jìn)塔架，并從下節(jié)靠近地腳處的出線(xiàn)孔處引出。

將發(fā)電機(jī)回轉(zhuǎn)法蘭與塔架法蘭用螺栓固定，注意電機(jī)軸朝上，以便安裝風(fēng)葉。

安裝風(fēng)葉，注意風(fēng)葉的迎風(fēng)面朝前，擰上螺栓（先不要擰緊），安裝時(shí)注意風(fēng)葉平衡，必須將兩葉尖距離調(diào)節(jié)相等后，再將螺栓擰緊，調(diào)整完畢后擰緊螺栓。

將風(fēng)葉法蘭安裝到電機(jī)軸上，蓋上導(dǎo)流罩。

尾舵安裝時(shí)，舵桿有橡膠塊的朝右面，尾翼板安裝在舵桿左邊，尖的一頭朝上。

將固定鋼索裝上塔架，左右兩邊鋼索通過(guò)花蘭螺栓直接連接到邊地錨，后邊鋼索與兩邊相等，按照同樣的長(zhǎng)度固定在后地錨上，確定這三根鋼索之間不互相纏繞。

按上述正確方法安裝后，每個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)實(shí)際高度為6m，風(fēng)輪直徑1.25m，風(fēng)輪機(jī)頭到尾翼長(zhǎng)度0.75m。風(fēng)力發(fā)電機(jī)一共5套，各風(fēng)力發(fā)電機(jī)之間的安全安裝距離以≥2.00m為宜。

（2）太陽(yáng)能電板組裝連接

將太陽(yáng)能電板支架安裝在澆筑底座上，為防止安裝過(guò)低導(dǎo)致人為或者自然因素引起的太陽(yáng)能板表面不干凈，影響采光效果，安裝支架采用梯形式焊接而成，前端高0.5m，后端高1.5m，寬度約1.3m，總長(zhǎng)度4m，太陽(yáng)能板安裝時(shí)呈約40度角傾斜。支架優(yōu)選不銹鋼材質(zhì)，防止生銹腐蝕。

太陽(yáng)能板一共4塊，將太陽(yáng)能板通過(guò)并聯(lián)方式相互連接。

③將組裝好的太陽(yáng)能電板安裝在固定支架上。

（3）蓄電池的配置安放連接

蓄電池一共8塊，采用2并4串的方式將蓄電池連接起來(lái)。

把所有接線(xiàn)頭部位都涂上油脂或其他防腐蝕材料，在蓄電池正極安裝保險(xiǎn)絲，為避免電磁干擾，蓄電池與控制器間的連接導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)短于3米。

（4）連接控制器、逆變器

風(fēng)機(jī)控制器和太陽(yáng)能控制器上“接蓄電池”接線(xiàn)柱的正極與電池組的正極相連，負(fù)極與電池組的負(fù)極相連。

從發(fā)電機(jī)機(jī)頭上引下來(lái)的電纜計(jì)有3根，全部對(duì)應(yīng)的接在風(fēng)機(jī)控制器相應(yīng)接線(xiàn)拄上。

從太陽(yáng)能電板上引下來(lái)的電纜有2根，根據(jù)正負(fù)極對(duì)應(yīng)的接在太陽(yáng)能控制器相應(yīng)接線(xiàn)柱上。

（5）連接造流曝氣機(jī)

造流曝氣機(jī)采用漂浮式安裝，不需要專(zhuān)用安裝基礎(chǔ)，可隨時(shí)變更曝氣范圍。

為確保造流曝氣機(jī)不受風(fēng)、水體及其它外力的干擾而導(dǎo)致隨意飄動(dòng)，造成曝氣充氧效果不佳的情況，在選擇最佳安裝點(diǎn)和曝氣充氧方向后，采用三線(xiàn)牽引方式使曝氣機(jī)維持平衡狀態(tài)。

將曝氣機(jī)兩相電源線(xiàn)與逆變器輸出端正負(fù)極相連接，同時(shí)保證電源線(xiàn)不處于緊拉狀態(tài)。

④造流曝氣機(jī)采用并聯(lián)連接，根據(jù)需要靈活選用。

對(duì)于蓄電池、控制器、逆變器、水質(zhì)在線(xiàn)檢測(cè)儀等輔助配電設(shè)施，統(tǒng)一安裝在防雨防電配電柜內(nèi)，相互之間采用線(xiàn)管銜接，線(xiàn)管預(yù)埋在地底，消除安全隱患。