本发明公开了一种提升水体溶解氧的系统,特别是一种采用空分制氧,将纯氧通过曝气使氧气溶解在水体中,提升河湖库水体溶解氧的系统及其方法,属于环保领域。
背景技术:
1、溶解氧是溶解在水中的分子态氧,是表征自净能力的一个指标,是水生生物生存不可缺少的物质条件。溶解氧高有利于对水体中各类污染物的降解。因此溶解氧是水体的重要技术指标,依据《地表水环境质量标准》(gb3838-2002)标准,地表水1类水的溶解氧为大于或等于7.5mg/l,地表水2类水的溶解氧为大于或等于6mg/l。
2、近些年发现,部分河流因为修建水库或水电站,库区淤泥沉积,在夏季高温时段,因水下微生物活动加剧,消耗大量氧气,导致库区或水电站下游河流水体溶解氧低于6mg/l,断面水质不合格,必须采取有效措施,提升水体的溶解氧,提高河流湖库水体的自净能力。
3、但是,目前国内外未见提升河道、湖库水体溶解氧的设备和方法,因此,急需提升水体溶解氧的装置和方法。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题,本申请公开了一种提升水体溶解氧的系统,所述系统包括:空分制氧机、液氧储罐和曝气装置;
2、所述空分制氧机采用空气膨胀循环,以空气为原料,制取液氧,所述空分制氧机包括:空气压缩机、预冷机、纯化器、膨胀机、分馏塔和仪控系统;所述分馏塔分为上精馏塔和下精馏塔;
3、所述液氧储罐用于储存所述空分制氧机制备的液氧。
4、所述曝气装置用于通过曝气给缺氧的水体供氧气,氧气溶解在水体中,增加水体溶解氧的浓度,使缺氧水体恢复正常的溶解氧浓度;
5、所述空分制氧机、液氧储罐、曝气装置依次联通。
6、优选的,所述液氧储罐和曝气装置之间还有一个气体分布器,所述气体分布器上布置有至少一个布气口,布气口上安装有送气阀门,以通过送气阀门的开关大小控制氧气的供气量。
7、优选的,所述曝气装置由送气阀门、供气管、曝气管,所述曝气管上安装曝气器。
8、优选的,所述曝气器为氧锥曝气、微孔曝气、曝气盘、泵式曝气机或射流曝气器中的任一种。
9、优选的,所述曝气器是氧锥曝气器。
10、优选的,所述曝气器是微孔曝气器。
11、优选的,所述曝气器是射流曝气器。
12、优选的,所述曝气装置还设置有提升装置,所述提升装置设有用于起吊曝气装置的提升器和轨道装置,用于曝气装置的上下起吊。
13、优选的,所述轨道装置包括轨道和导链。
14、优选的,所述空所述空分制氧机还包括空气过滤器,所述空气过滤器与所述空气压缩机连接。
15、另一方面,本申请还提供一种提升水中溶解氧的方法,应用于如上所述的一种提升水中溶解氧的系统,所述方法包括以下步骤:
16、s1:液氧的制备:因空气中含有约21%的氧气,开启空分制氧机(1),采用空气膨胀循环,以空气为原料,原料空气进入无油润滑空气压缩机把空气压缩到1.0mpa(g)进入预冷机组中冷却到10℃,并在水分离器中分离掉冷凝水后进入纯化器机组去除空气中的二氧化碳和残余水分,得纯化空气,纯化空气的一部分进入主换热器,冷却到露点后进入精馏塔的下塔,在精馏塔下塔精馏后在塔顶得到氮气,在塔底得到富氧液化空气。精馏塔下塔塔顶氮气在主冷凝蒸发器中冷凝成液氮,一部分液氮作为精馏塔的回流液,一部分经过冷却器过冷后送入精馏塔的上塔作上塔回流液。纯化空气的另一部分进入膨胀机驱动的增加机,再进入主换热器,冷却到一定温度后一部分进入膨胀机进行冷却,为装置的深冷分离和液体产品的抽取提供冷量。精馏塔下塔底的富含液氧的液化空气经过冷却过冷后进入精馏塔的上塔进一步精馏。富氧液化空气在精馏塔的上塔精馏后于上塔底部得到液氧;
17、s2:液氧的储存:所述制得的液氧储存在液氧储存罐中;
18、s3:曝气:开启液氧储罐,将液氧输送至曝气装置中,给曝气装置供应氧气,通过曝气装置给水体曝气,氧气溶解在水体中使水体恢复正常的溶解氧浓度,通过调节阀的开关度调节供氧量的多少,调节水体溶解氧的浓度。
19、优选的,s3的曝气为:开启液氧储罐的供氧阀门,将液氧输送至气体分布器中,开启与曝气管联通的供气阀门给曝气器供应氧气,通过曝气器给水体曝气,氧气溶解在水体中使水体恢复正常的溶解氧浓度,通过送气阀门的开关度调节供氧量的多少,调节水体溶解氧的浓度。
20、优选的,所述曝气装置在河道洪水期间,开启提升装置将曝气器起吊到安全高度,防治曝气器被洪水损坏。
21、采用上述技术方案,本申请提供的一种提升水中溶解氧的系统及其方法具有如下有益效果:
22、1、空分制氧机用于制备液氧,液氧储罐用于储存液氧,曝气装置用于通过曝气将纯氧溶解在水体中提升水体的溶解氧,使缺氧水体的溶解氧恢复到正常浓度,用于缺氧河、湖、水库水体提升溶解氧,使其恢复正常的溶解氧浓度解决了提升江河、水库等水体溶解氧的难题;
23、2、采用纯氧曝气,提高了曝气效率,保证曝气效果;
24、3、在空分制氧设备之后,设置了液氧储罐,曝气时,可以通过调节阀门的开关度,调节曝气量,从而保证曝气效果。
1.一种提升水体溶解氧的系统,其特征在于,所述系统包括:空分制氧机(1)、液氧储罐(2)和曝气装置(3);
2.如权利要求1所述的一种提升水体溶解氧的系统,其特征在于,所述液氧储罐(2)和曝气装置(3)之间还有一个气体分布器(22)。
3.如权利要求2所述的一种提升水体溶解氧的系统,其特征在于,所述气体分布器(22)上布置有至少一个布气口,所述布气口上安装有送气阀门(31),以通过送气阀门(31)的开关大小控制氧气的供气量。
4.如权利要求1所述的一种提升水体溶解氧的系统,其特征在于,所述曝气装置(3)包括依次连接的送气阀门(31)、供气管(32)、曝气管(33),所述曝气管(33)上安装曝气器(34)。
5.如权利要求4所述的一种提升水体溶解氧的系统,其特征在于,所述曝气器(34)为氧锥曝气、微孔曝气、曝气盘、泵式曝气机或射流曝气器中的任一种。
6.如权利要求1所述的一种提升水体溶解氧的系统,其特征在于,所述曝气装置(3)还设置有提升装置(4),所述提升装置(4)设有用于起吊曝气装置的提升器和轨道装置,用于曝气装置的上下起吊。
7.如权利要求1所述的一种提升水体溶解氧的系统,其特征在于,所述空所述空分制氧机(1)还包括空气过滤器,所述空气过滤器与所述空气压缩机(11)连接。
8.一种提升水体溶解氧的方法,其特征在于使用权利要求1所述的一种提升水体溶解氧系统,并按下列步骤:
9.如权利要求8的一种提升水体溶解氧的方法,其特征在于,所述步骤s3中,开启液氧储罐(2)的供氧阀门,将液氧输送至气体分布器(22)中,开启与曝气管(33)联通的送气阀门(31)给曝气器(34)供应氧气,通过曝气器(34)给水体曝气,氧气溶解在水体中使水体恢复正常的溶解氧浓度,通过送气阀门(31)的开关度调节供氧量的多少,调节水体溶解氧的浓度。
10.如权利要求8的一种提升水体溶解氧的方法,其特征在于,在河道水位超过预设安全值时,开启所述提升装置(4)将曝气器(34)起吊到安全高度,防止曝气器(34)被损坏。
