根据需曝气河道水质改善的要求(如消除黑臭、改善水质、恢复生态环境)、河道条件(包括水深、流速、河道断面形状、周边环境等)、河段功能要求(如航运功能、景观功能等)、污染源特征(如长期污染负荷、冲击污染负荷等)的不同,河道曝气一般采用固定式充氧站和移动充氧平台两种形式。各种河道曝气充氧设备的特点和适用范围见下表。
曝气设备类型 | 特点 | 适用范围 |
鼓风机-微孔布气管曝气系统 | 氧转移速率较高;施工要求高,维修困难;占地面积大,投资大,运行噪声较大 |
不通航河道 |
纯氧-微孔布气管曝气系统 | 氧转移率高;占地面积小,运行费用小,运行可靠无噪声;安装方便,不易堵塞; |
不通航河道 |
纯氧-混流增氧系统 | 氧转移率高;可安置在河床近岸处,对航运的影响较小 | 即可用于固定式充氧站,也可用于移动式充氧平台 |
叶轮吸气 推流式曝气机 | 安装方便,基本不占地;维修简单方便;叶轮易被堵塞缠绕;会在水面形成泡沫,影响水体美观 |
不通航河道 |
水下射流曝气设备 | 安装方便,基本不占地;维修较麻烦 | 不通航河道 |
叶轮式增氧机 | 安装方便,基本不占地;产生噪音,外表不美观 | 多用于渔业水体,尤适用于较浅的水体 |
移动曝气船 | 可自由移动,经济,高效; | 不通航河道 |
| 沉于水底,不占地,安装简单;噪音低;维护周期长简单;曝气量均匀,高效节能; |
不通航河道 |
1、固定式充氧站
(1) 鼓风曝气
即在河岸上设置一个固定的鼓风机房,通过管道将空气或氧气引入设置在河道底部的曝气扩散系统,达到增加水中溶解氧的目的。一般由机房(内置鼓风机)、空气扩散器和管道组成。
(2) 纯氧曝气
纯氧曝气可以分为两种形式:①纯氧一微孔布气曝气系统,由氧源和微孔布气管组成;②纯氧一混流增氧系统,由氧源、水泵、混流器和喷射器组成。纯氧曝气系统的氧源可采用液氧(LOX)和利用制氧设备(PSA)制氧。
(3) 机械曝气
即将机械曝气设备直接固定安装在河道中对水体进行充氧。可以分为三种形式:①叶轮吸气推流式曝气器,由电动机、传动轴、进气通道和叶轮组成;②水下射流曝气设备,由潜水泵、水射器组成;③叶轮式增氧机,由叶轮、浮筒和电机组成。
(4)沉水式鼓风机曝气
机器完全沉水水底,无需建造风机房,不占地;噪音低,曝气量均匀,高效节能;维护周期长且简单;通过管道连接进行曝气,其曝气原理与鼓风机一样。
2、移动式充氧平台
移动式充氧平台是在不影响航运的基础上,在需要曝气的河段设置可以自由移动的曝气增氧设施,主要用于在紧急情况下对局部河段实施有目的的复氧,目前使用最多的是曝气船。
对于城市中小河道,一般水体较浅、水面较窄、没有航运要求,往往适合采用沉水式鼓风机曝气的形式。此外,曝气设备的选择还需要考虑如何消除曝气产生的泡沫、与周围环境相协调等因素。
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