CN114315077A - 一种底泥就地臭氧氧化削减装置和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种底泥就地臭氧氧化削减装置，包括：底泥臭氧自吸混合单元、底泥臭氧涡旋切割单元、沉底围网框架和臭氧发生器；泥臭氧自吸混合单元和泥臭氧涡旋切割单元均安装于所述沉底围网框架上,泥臭氧自吸混合***包括不锈钢潜水泵，所述臭氧发生器通过导管与所述不锈钢水泵连通，所述不锈钢潜水泵将底泥和臭氧自吸入所述不锈钢潜水泵内混合,泥臭氧涡旋切割单元将不锈钢潜水泵内混合的底泥和臭氧多级涡旋，在出口处水力切割释放，促进臭氧和底泥氧化反应；本发明能实现对河湖底泥就地削减，减少河道底层底泥量，从源头削减河道内源污染。
Description
技术领域
本发明涉及底泥污染治理领域，尤其涉及一种底泥就地臭氧氧化削减装置和使用方法。
背景技术
随着人们环保意识的增强，许多国家对河道底泥的治理进行了研究，消除河道底泥污染问题是一项庞大而***性的工作，传统方法工程量大、持续效果不明显，许多中小城市使用传统方法在河道污染治理上高投入低收益，效果不明显。治理河道污染问题，首先要解决底泥污染，底泥的降解过程复杂。
从国内外已有的河道底泥污染治理研究成果可以看出，目前的底泥原位处理生物技术主要有人工曝气促进底泥氧化、底泥封闭、覆盖等几大类。与底泥的易位处理技术相比，底泥的原位生物修复技术有着成本相对较低，同时能减少疏浚带来的环境干扰等优点。从研究成果来看，底泥原位处理技术在国外被用作控制底泥污染释放的工程很多，近年来在我国底泥污染治理的研究和应用中也逐渐得到重视，但众多在水污染处理中被广泛应用的臭氧氧化技术，而应用于河道底泥污染治理的研究甚少涉及。
发明内容
针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种底泥就地臭氧氧化削减装置，实现对河湖底泥就地削减，减少河道底层底泥量，从源头削减河道内源污染。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种底泥就地臭氧氧化削减装置，包括：底泥臭氧自吸混合单元、底泥臭氧涡旋切割单元、沉底围网框架和臭氧发生器；
所述底泥臭氧自吸混合单元和所述底泥臭氧涡旋切割单元均安装于所述沉底围网框架上,所述底泥臭氧自吸混合***包括不锈钢潜水泵，所述臭氧发生器通过导管与所述不锈钢水泵连通，所述不锈钢潜水泵将底泥和臭氧自吸入所述不锈钢潜水泵内混合,所述底泥臭氧涡旋切割单元将不锈钢潜水泵内混合的底泥和臭氧多级涡旋，在出口处水力切割释放，促进臭氧和底泥氧化反应。
优选的，所述臭氧发生器与所述不锈钢水泵连通的导管上安装有气体流量计。
优选的，所述底泥臭氧自吸混合单元还包括臭氧进气不锈钢管；所述臭氧进气不锈钢管与所述臭氧发生器的出口连接；
所述臭氧进气不锈钢管截面积为A，所述不锈钢潜水泵的进口截面积为B，A＝0.1B。
优选的，所述不锈钢潜水泵进水量为5～100m3/h，扬程为12～24m。
优选的，所述底泥臭氧涡旋切割单元包括切向进口管、垫片、外套管、第一内涡流管、第二内涡流管、端板、释放孔板和卡箍；
所述切向进口管切向焊接于所述外套管，所述第一内涡流管和所述第二内涡流管均位于所述外套管内，所述第二内涡流管的一端伸入所述第一内涡流管内，所述外套管的两端焊接卡盘，所述第二内涡流管的另一端与释放孔板的中心连接，第一内涡流管的一端与端板连接，所述端板与一个所述卡盘对应，且通过卡箍连接，所述释放孔板与另一个卡盘对应，且通过卡箍连接。
优选的，所述切向进口管的管径为d1，所述切向进口管与所述外套管的一端距离为1～1.5d1。
优选的，外套管的管径为d2，长度为L2，卡盘的外径为D，第一内涡流管的管径为d3，长度为L3，第二内涡流管26的管径为d4，长度为L4，释放孔板的中心孔径为d0，其中d0＝0.1～0.15d2，d2＝3～4.5d1，L2＝3～4.5d1，d3＝d2-10～20mm，L3＝L2-10～20mm，d4＝d3-10～20mm，L4＝L2-10～20mm。
优选的，所述沉底围网框架包括角铁框架、网板、上盖网板和吊环；
所述角铁框架的四个侧面内侧均安装有所述网板，所述角铁横梁安装于所述角铁框架的底部，所述网板的孔径为4～6mm，所述沉底围网框架的一个侧边网板开孔径D1孔洞，所述上盖网和所述吊环均安装于所述角铁框架的顶面。
优选的，所述不锈钢潜水泵进水量与所述臭氧发生器的输出臭氧气量之比为10～20：1。
本发明还提供了一种底泥就地臭氧氧化削减装置的使用方法，包括以下步骤：
A:检查臭氧进气不锈钢管末端快速接头与臭氧发生器出口臭氧气管连接的紧密与否，如果不紧密，拧紧臭氧气管上面的卡箍螺丝；检查底泥臭氧涡旋切割单元的卡箍连接是否牢靠，如果不牢靠，拧紧卡箍上的螺栓；检查上盖网板上不锈钢潜水泵电源线的电缆接线固定头是否松动，如果松动，拧紧电缆接线固定头上面的螺母；
B：检查完毕后，理顺气路和线路，再利用吊车通过钢丝绳穿过底泥就地臭氧氧化削减装置的吊环，将底泥就地臭氧氧化削减装置吊置河道上空，平稳安放于待削减底泥层上；
C：先启动不锈钢潜水泵电源，看底泥就地臭氧氧化削减装置水力扰动平稳后，再启动臭氧发生器电源，调节臭氧气体流量计至适宜的进气量。
本发明的有益效果：
本发明将臭氧气体和河道底泥通过不锈钢潜水泵叶轮搅拌混合，再通过涡流形成水力切割释放出来，形成底泥和臭氧重复混合聚集体，进一步氧化河道底泥，实现就地削减河道底泥，装置安装、运行和维护简便，不需要将河道底泥迁移到其他地方，引出占有土地资源和二次污染问题，同时臭氧分解成氧气改善水体溶解氧水平。
附图说明
图1为根据本发明实施例的一种底泥就地臭氧氧化削减装置的结构示意图；
图2为根据本发明实施例的一种底泥就地臭氧氧化削减装置的***图；
图3为根据本发明实施例的底泥臭氧自吸混合单元和底泥臭氧涡旋切割单元连接示意图；
图4为根据本发明实施例的底泥臭氧涡旋切割单元示意图；
图5为根据本发明实施例的底泥臭氧涡旋切割单元的剖视图。
附图标记：
1-底泥臭氧自吸混合单元、11-快速接头、12-电缆接线固定头、13-臭氧进气不锈钢管、14-不锈钢潜水泵电源线、15-U型丝管卡、16-不锈钢潜水泵、17-法兰连接组件、2-底泥臭氧涡旋切割单元、21-切向进口管、22-外套管、23-释放孔板、24-卡箍、25-第一内涡流管、26-第二内涡流管、27-端板、28-垫片、3-沉底围网框架、31-上盖网板、32-吊环、33-角铁框架、34-框架脚板、35-网板、36-角铁横梁、4-臭氧发生器、41-臭氧气体流量计。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的一种底泥就地臭氧氧化削减装置。
请参阅图1至图5，根据本发明实施的一种底泥就地臭氧氧化削减装置，包括底泥臭氧自吸混合单元1、底泥臭氧涡旋切割单元2、沉底围网框架3和臭氧发生器4。
具体的，所述底泥臭氧自吸混合单元1和所述底泥臭氧涡旋切割单元2均安装于所述沉底围网框架3上，如图2所示，所述沉底围网框架3包括角铁框架33、网板35、上盖网板3531和吊环32；所述上盖网和所述吊环32均安装于所述角铁框架33的顶面。所述角铁框架33的四个侧面内侧均安装有所述网板35，所述角铁横梁36安装于所述角铁框架33的底部，为不锈钢潜水泵16做支撑，所述网板35的孔径为4～6mm，沉底围网框架3的一个侧边网板35开孔径D1孔洞，作为底泥臭氧涡旋切割单元2的安装孔，其中D1＝D+10mm，上盖网板3531对应臭氧自吸混合单元的臭氧进气不锈钢管13设穿板孔，孔径为臭氧进气不锈钢管13的管径大5mm，上盖网板3531对应臭氧自吸混合单元的不锈钢潜水泵16电源线14设穿线孔，便于安装电缆接线固定头12。
所述底泥臭氧自吸混合单元1包括不锈钢潜水泵16和焊接于不锈钢潜水泵16底座的臭氧进气不锈钢管13，不锈钢潜水泵16通过U型丝管卡15固定于沉底围网框架3的底网板35的角铁横梁36上，臭氧进气不锈钢管13穿过沉底围网框架3的上盖网板3531，臭氧进气不锈钢管13末端螺纹连接快速接头11与臭氧发生器4出口臭氧气管连接，不锈钢潜水泵16吸入臭氧气体量由气体流量计调节。其中，所述臭氧进气不锈钢管13截面积为A，所述不锈钢潜水泵16的进口截面积为B，A＝0.1B，不锈钢潜水泵16进水量为5～100m3/h，扬程为12～24m。
所述底泥臭氧涡旋切割单元2包括切向进口管21、垫片28、外套管22、第一内涡流管25、第二内涡流管26、端板27、释放孔板23和卡箍24；所述切向进口管21切向焊接于所述外套管22，所述第一内涡流管25和所述第二内涡流管26均位于所述外套管22内，所述第二内涡流管26的一端伸入所述第一内涡流管25内，所述外套管22的两端焊接卡盘，所述第二内涡流管26的另一端与释放孔板23的中心连接，第一内涡流管25的一端与端板27连接，所述端板27与一个所述卡盘对应，且加上垫片28通过卡箍24连接，所述释放孔板23与另一个卡盘对应，且加上垫片28通过卡箍24连接。
进一步的，所述切向进口管21的管径为d1，所述切向进口管21与所述外套管22的一端距离为1～1.5d1。外套管22的管径为d2，长度为L2，卡盘的外径为D，第一内涡流管25的管径为d3，长度为L3，第二内涡流管2626的管径为d4，长度为L4，释放孔板23的中心孔径为d0，其中d0＝0.1～0.15d2，d2＝3～4.5d1，L2＝3～4.5d1，d3＝d2-10～20mm，L3＝L2-10～20mm，d4＝d3-10～20mm，L4＝L2-10～20mm。
进一步的，所述不锈钢潜水泵16进水量与所述臭氧发生器4的输出臭氧气量之比为10～20：1。
所述不锈钢潜水泵16将底泥和臭氧自吸入所述不锈钢潜水泵16内混合，所述底泥臭氧涡旋切割单元2将不锈钢潜水泵16内混合的底泥和臭氧多级涡旋，在出口处水力切割释放，促进臭氧和底泥氧化反应。
一种底泥就地臭氧氧化削减装置的使用方法，包括以下步骤：
A:检查臭氧进气不锈钢管13末端快速接头11与臭氧发生器4出口臭氧气管连接的紧密与否，如果不紧密，拧紧臭氧气管上面的卡箍24螺丝；检查底泥臭氧涡旋切割单元2的卡箍24连接是否牢靠，如果不牢靠，拧紧卡箍24上的螺栓；检查上盖网板3531上不锈钢潜水泵16电源线14的电缆接线固定头12是否松动，如果松动，拧紧电缆接线固定头12上面的螺母；
B：检查完毕后，理顺气路和线路，再利用吊车通过钢丝绳穿过底泥就地臭氧氧化削减装置的吊环32，将底泥就地臭氧氧化削减装置吊置河道上空，平稳安放于待削减底泥层上；
C：先启动不锈钢潜水泵16电源，看底泥就地臭氧氧化削减装置水力扰动平稳后，再启动臭氧发生器4电源，调节臭氧气体流量计41至适宜的进气量。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种底泥就地臭氧氧化削减装置，其特征在于，包括：底泥臭氧自吸混合单元、底泥臭氧涡旋切割单元、沉底围网框架和臭氧发生器；
所述底泥臭氧自吸混合单元和所述底泥臭氧涡旋切割单元均安装于所述沉底围网框架上,所述底泥臭氧自吸混合***包括不锈钢潜水泵，所述臭氧发生器通过导管与所述不锈钢水泵连通，所述不锈钢潜水泵将底泥和臭氧自吸入所述不锈钢潜水泵内混合,所述底泥臭氧涡旋切割单元将不锈钢潜水泵内混合的底泥和臭氧多级涡旋，在出口处水力切割释放，促进臭氧和底泥氧化反应。
2.根据权利要求1所述的底泥就地臭氧氧化削减装置，其特征在于，所述臭氧发生器与所述不锈钢水泵连通的导管上安装有气体流量计。
3.根据权利要求1所述的底泥就地臭氧氧化削减装置，其特征在于，所述底泥臭氧自吸混合单元还包括臭氧进气不锈钢管；所述臭氧进气不锈钢管与所述臭氧发生器的出口连接；
所述臭氧进气不锈钢管截面积为A，所述不锈钢潜水泵的进口截面积为B，A＝0.1B。
4.根据权利要求1所述的底泥就地臭氧氧化削减装置，其特征在于，所述不锈钢潜水泵进水量为5～100m3/h，扬程为12～24m。
5.根据权利要求1所述的底泥就地臭氧氧化削减装置，其特征在于，所述底泥臭氧涡旋切割单元包括切向进口管、垫片、外套管、第一内涡流管、第二内涡流管、端板、释放孔板和卡箍；
所述切向进口管切向焊接于所述外套管，所述第一内涡流管和所述第二内涡流管均位于所述外套管内，所述第二内涡流管的一端伸入所述第一内涡流管内，所述外套管的两端焊接卡盘，所述第二内涡流管的另一端与释放孔板的中心连接，第一内涡流管的一端与端板连接，所述端板与一个所述卡盘对应，且通过卡箍连接，所述释放孔板与另一个卡盘对应，且通过卡箍连接。
6.根据权利要求5所述的底泥就地臭氧氧化削减装置，其特征在于，所述切向进口管的管径为d1，所述切向进口管与所述外套管的一端距离为1～1.5d1。
7.根据权利要求6所述的底泥就地臭氧氧化削减装置，其特征在于，外套管的管径为d2，长度为L2，卡盘的外径为D，第一内涡流管的管径为d3，长度为L3，第二内涡流管26的管径为d4，长度为L4，释放孔板的中心孔径为d0，其中d0＝0.1～0.15d2，d2＝3～4.5d1，L2＝3～4.5d1，d3＝d2-10～20mm，L3＝L2-10～20mm，d4＝d3-10～20mm，L4＝L2-10～20mm。
8.根据权利要求1所述的底泥就地臭氧氧化削减装置，其特征在于，所述沉底围网框架包括角铁框架、网板、上盖网板和吊环；
所述角铁框架的四个侧面内侧均安装有所述网板，所述角铁横梁安装于所述角铁框架的底部，所述网板的孔径为4～6mm，所述沉底围网框架的一个侧边网板开孔径D1孔洞，所述上盖网和所述吊环均安装于所述角铁框架的顶面。
9.根据权利要求1所述的底泥就地臭氧氧化削减装置，其特征在于，所述不锈钢潜水泵进水量与所述臭氧发生器的输出臭氧气量之比为10～20：1。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的底泥就地臭氧氧化削减装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
A:检查臭氧进气不锈钢管末端快速接头与臭氧发生器出口臭氧气管连接的紧密与否，如果不紧密，拧紧臭氧气管上面的卡箍螺丝；检查底泥臭氧涡旋切割单元的卡箍连接是否牢靠，如果不牢靠，拧紧卡箍上的螺栓；检查上盖网板上不锈钢潜水泵电源线的电缆接线固定头是否松动，如果松动，拧紧电缆接线固定头上面的螺母；
B：检查完毕后，理顺气路和线路，再利用吊车通过钢丝绳穿过底泥就地臭氧氧化削减装置的吊环，将底泥就地臭氧氧化削减装置吊置河道上空，平稳安放于待削减底泥层上；
C：先启动不锈钢潜水泵电源，看底泥就地臭氧氧化削减装置水力扰动平稳后，再启动臭氧发生器电源，调节臭氧气体流量计至适宜的进气量。
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