池塘淨化系統的製作方法

2023-05-27 10:22:26

專利名稱：池塘淨化系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及改善池塘水質的池塘淨化系統。更詳細地說，涉 及循環、回流池塘水，同時易於注入對水質管理有用的氣體(02,03等)，大大增大池塘的溶解氧量，氧化汙染水體中的有機 物，從而抑制產生藻類和作為惡臭原因的厭氧細菌，有效率地管 理池塘水質。
背景技術：
棲息在池塘的藻類或池塘水生植物屬於第 一生產者(primary producer),它們依賴於光線、水及溶解於水中的氮或磷等進行增 殖。而且，流入到池塘中的任何形態的水(雨水、灌溉水、排水 等)也含有藻類所需要的營養素，通過肥料殘留物、土壤粒子和 空氣(大氣中的氮氣溶解於池塘水之後轉換為硝酸鹽)也供應營養 素，池塘中一直富含藻類的營養素，其供應源也很廣泛，其供應 量也很龐大。比如，雨水含有的磷(phosphorus)有0.05ppm。藻類不僅棲息 在池塘，而且池塘沉澱物本身也成為很好的藻類營養素。當氧化 這些營養鹽類的氧氣供應不充分時，則加快池塘的富化作用。導 致藻類過多繁殖而發生綠藻現象，而且這些藻類因水中溶解氧量 的降低而窒息死亡，其屍體又成為另外的汙染源。這些汙染物沉積在水中時，由於需氧微生物的作用大部分會 分解。而微生物在此分解過程中需要消耗氧氣，並從水裡得到大
部分所消耗的氧氣。如果水在停滯時，水體中氧氣因進行微生物 分解被消耗，而使氧氣更加缺乏。氧氣不足時，將延遲分解微生 物的作用而增加水體的渾濁度，並使營養素再次放出返回到水 中。從而導致藻類繁殖、生長、消滅過程控制不利的惡性循環。充分又持續地供應氧氣，可以使需氧微生物有效率地分解有 機物質，並淨化池塘水質。與此相反，當無氧氣供應或氧氣供應 不足時，厭氧微生物急速增殖。分解這些有機物過程中會產生硫化氫(hydrogen sulfide)或沼氣(methane)而池塘產生惡臭。因此，在池塘或小湖中蓄存的水不流動時，因停滯而自淨能 力很差。通過文丘裡噴嘴噴射水和大氣中的空氣，可以使池塘中 的水與空氣接觸的面積增加數百倍乃至數千倍以上，相應與空氣 中的氧氣接觸面積也隨之增加，從而增加水體中的溶解氧量。圖10是根據傳統技術的池塘淨化系統的平面圖。通過釆用 在池塘10上安裝多臺噴水或者通風裝置來防止汙染池塘，但為 了供應氧氣而另外需要提供設備，因而使其氧氣供應率受到限 制，而且當池塘的形狀不規則時，在周邊20的突出部分11容易 發生水體循環很難達到的死水地帶，如圖io中的斜線部分。並且，注入對水質管理有用的液體時，需要藥液儲藏箱、定 量泵、注入工具(KIT)以及控制器等。注入氣體時一般需要提供 用於將氣體溶解於水的處理槽或分散氧氣管等附屬裝置，無處理 槽時則另外需要溶解箱，因此，不僅需要很多附設安裝費用和運 行費以及維修管理費，而且用一臺設備不能同時處理液體和氣 體。因此注入對水質管理有用的02,03等氣體和注入pH值調節 劑、滅藻劑、光合作用切斷劑、粘結劑、微生物藥物等液體時， 要分別安裝不同的裝置。 發明內容本發明是為了解決上述這些問題而創作的，其目的在於提供 一種池塘淨化系統，可以容易地防止池塘水的體汙染腐敗現象， 並且大大節約維修管理的費用。並且，本發明提供的池塘淨化系統，當把氣體注入到水體 (藥液)時，可以使氣體損失最小化，而且還可以使用同一臺裝置 同時供應氣體和液體，而大大節約系統安裝費用和維修管理費 用。為了實現上述目的，在本發明提供一種池塘淨化系統，通過 泵供應的水噴射到池塘內部從而增加池塘的溶解氧量，其特徵在於；該池塘淨化系統包括連接池塘深層部的取水口和泵之間的 吸入管；4巴從所述泵供應的液體均勻地供應到整個池塘的供應 管；從上述供應管按一定間距向池塘中心方向分支連接的多個連 接管；連接在上述連接管的前端，並在中央部連接具有與大氣連 通的空氣吸入管的文丘裡噴嘴。連接在所述文丘裡噴嘴中間部的空氣吸入管的前端按一定間 距設置多個並露出在大氣中。該池塘淨化系統另外具備藥液注入裝置，上述藥液注入裝置 包括與所述供應管並聯連接的分支管；連接在上述分支管中間 部分的文丘裡管；從氣體產生裝置或者水質淨化劑儲藏箱連接到 上述文丘裡管中間部分的吸入管。上述連接管比藥液供應管設置得低。上述連接管比藥液供應管設置得高，且上述連接管的端部從 連接部位連接到所述供應管內側的下端，而且伸入到所述供應管 內部的液體內。在上述供應管的上遊側具有不結合連接管以及文丘裡噴嘴的
溶解部，該溶解部具有使氣體和水充分混合的長度，在該溶解部 的後方具有一體連接結合連接管以及文丘裡噴嘴的排出部。本發明的上述系統具有第一、通過泵(陸地泵或者潛水泵都可使用)以及取水口和吸 入管抽出池塘深層水，沿著池塘邊緣設置循環管或供應管(池塘 外部以及內部都可設置)之後，通過此循環管上按一定間距設置 的文丘裡噴嘴以從池塘表面約低20~30cm的地方噴射，使池塘水 循環，從而混合表面水(高溫，氧氣飽和狀態)和深層水(低溫，無 氧氣狀態)，形成抑制池塘深層部的厭氧細菌增殖的綜合性回 流，並使循環效果最佳。第二、沿著池塘周圍設置的循環管上按一定間距設置多個文 丘裡噴嘴，即使池塘形狀複雜彎曲，也不會出現死水區域並在池 塘水體內全面產生回流，從而增加了循環效果。第三、由子噴射噴嘴使用文丘裡噴嘴，因而無需另外的動力 也可以使空氣中的氧氣自動溶解於池塘水體中。從而大大節約了 動力費用，同時根據文丘裡噴嘴的特性，空氣被以樣i細氣泡釋 放，因而提高了氧氣的轉移效率，並使溶解氧量達到極大值。第四、設置簡便的藥劑自動注入裝置(文丘裡噴嘴)投入池塘 淨化劑以及有用的氣體時，無需另外的動力，而且可以自動調整 供應量以及混合比率。從而大大地改善了池塘淨化管理的效率和 便利性。第五、把文丘裡噴嘴的連接管連接在循環管上部，且延伸到 循環管內部而一直位於液體內。當氣體未溶解於液體時，不能通 過文丘裡噴嘴排出到外部。從而可以把注入的氣體全部溶解並利 用。最後，以池塘規格以及水質達到最佳為條件調整循環泵規
格、循環管長度以及管直徑、文丘裡噴嘴結構和噴嘴設置間距、 設置數量和其他附設設施的設置標準，從而節約安裝費用。像這樣，本發明可以大大地提高池塘水體的溶解氧量，而大 幅降低生化需氧量(BOD: Biological Oxygen Demand)或化學需氧 量(COD: Chemical Oxygen Demand),氧化作為池塘汙染源的藻類 或有機物質，並且起到殺菌和淨化池塘的作用。以下，根據


本發明的結構以及作用效果。

圖1是根據本發明第一實例的平面圖。圖2是根據本發明第二實例的側面圖及局部放大圖。圖3是根據本發明的配管連接結構的第一實例側面圖。圖4是本發明的主要部分之一的文丘裡噴嘴的放大的側截面圖。圖5是根據本發明的配管連接結構第 一 實例的側面圖。 圖6是根據本發明的配管連接結構第二實例的側面圖。 圖7是根據本發明的配管連接結構第三實例的側面圖及局部 放大圖。圖8是在池塘淨化系統藥液注入裝置的啟動說明圖。圖9是本發明第二實例的平面圖。圖10是根據傳統技術的池塘淨化系統的平面圖。
具體實施方式
根據本發明的池塘淨化系統如圖1至圖3所示，大體以取水 口、吸入部、泵、供應管部分來構成。位於池塘1最深層部分的 取水口 5、從上述取水口 5連接到泵P的吸入管3、與泵連接將
上述泵P供應的液體(水、藥液)均勻地供應到整個池塘上的供應 管4、從上述供應管按一定間3巨向池塘中央方向分支連接的多個連接管9、連接在上述連接管9的前端，中央部連接與大氣連通 的空氣吸入管6的文丘裡噴嘴7構成了本發明的池塘淨化系統。 通過上述噴嘴水從池塘邊緣噴射到中央部分，整個池塘內的水按 箭頭方向進行回流循環。上述藥液供應管4按一定間距分支連接多個連接管9,在各 個連接管9的末端部設置具有一端按一定高度露出於水面外部的 空氣吸入管6的文丘裡噴嘴7。通過上述空氣吸入管6自動吸入 空氣中的氧氣。根據這時候的水壓和大氣壓之間的壓力差使吸入 的氧氣轉換為超微細的氣泡狀態，之後注入到水中並溶解。與通 常的噴水或者通風系統比較時，氧氣轉移效率(Oxygen transfer efficiency)增加了數百倍乃至數千倍以上。最終使整個池塘氧氣 達到飽和狀態。另一方面，把池塘深層部的水通過多個文丘裡噴嘴7在池塘 表面下約20 30cm的地方噴射，使池塘內的水不僅具有水平流 動，而且還按上下流動的攪拌效果進行綜合性的回流。池塘邊緣 的水迅速循環到深層部的取水口 。如此的循環方式不僅解決池塘 低溫深層水和高溫表面水之間的水溫之差，而且把溶解氧量豐富 且需氧細菌棲息密度高的表面水持續供應到無氧氣狀態且厭氧細 菌棲息密度高的深層部。從而同時抑制厭氧以及需氧細菌的繁 殖，有效地淨化池塘。並且，本發明使用管理池塘時所需的氣體(02，03)和液體(微 生物培養液，其他池塘淨化劑)時，為了把這些無另外動力的氣 體和液體也簡便地自動注入到供應管4,可以將利用文丘裡管原 理的藥液自動注入裝置8連接在泵P吐出口和供應管4之間，相
比現有技術採用顆粒狀投入劑大大減少了時間和經費。上述供應管4沿著池塘邊緣形成，因此整體形狀與池塘的周邊形狀相似。與上述泵P連接的供應管末端的文丘裡噴嘴7也需有液體噴射，因此，上述泵p應具有充分的輸出壓力。取水口 5是為了易於抽出池塘的深層水，設在池塘最深層 部。連接在文丘裡噴嘴7的空氣吸入管6前端部最好露出於大氣 中，文丘裡噴嘴7的出口朝向池塘中心。圖4是本發明的主要部分之一的文丘裡噴嘴的放大的側截面 圖。文丘裡噴嘴7的連接空氣吸入管6的中間部分截面積比出入 口截面積小，通過上述文丘裡噴嘴7內的流體在狹窄的中間部分 的加速，並根據柏努利原理使中間部分的壓力降到大氣壓以下。 因此，大氣中的氧氣可以通過空氣吸入管6流入到文丘裡噴嘴7 內部，與根據水壓從連接管9供應的水(藥液)一起噴射到池塘。圖5是根據本發明的配管連接結構第一實例的側面圖，圖6 是根據本發明的配管連接結構第二實例的側面圖，圖7是根據本 發明的配管連接結構第三實例的側面圖。首先，如圖5所示，當連接管9比藥液供應管4設置得高 時，如果連接管內只流入液體就無多大問題，但是如實例所示， 當連接管內液體41和氣體42分成上下部分時，氣體42位於連 接管9上部，從而在未溶解於水(藥液)的狀態下被放出。因此， 如果此時水(藥液)內包括02、 03等有用於水質管理的氣體時，氣 體被直接排出，浪費很多，並不能達到預期的淨化效果。與此相反，如圖6所示，當連接管9比水(藥液)供應管4設 置得低時，液體和氣體一起混入到連接管內，氣體42也位於連 接管9上部，將不能在未溶解於水(藥液)的狀態下被放出。因此，圖6的實例比圖5實例對於不浪費包括在水(藥液)裡
的氣體，是更經濟且有效率的方法。但是，連接池塘淨化系統的配管時，首先把藥液供應管4沿 著池塘邊緣2設置之後，把多個噴嘴連接管9在上述供應管上並 按一定間距連接使用。如圖6所示，當連接管比水(藥液)供應管 設置得低時，需要在管底部連接上述連接管，因此操作不便效率 也不高。為了改善這些問題，如圖7所示，上述連接管9比供應 管4設置得高，且上述連接管9的端部91延伸到供應管內側下 端部，而一直位於供應管內部的液體41內，如此i殳置，使安裝 操作容易，同時避免了有用氣體的不必要散失，得到很好的淨化 效果。上述供應管4上部結合蓋92，通過這些蓋上述噴嘴連接管9 插入結合，為了供應管4內部的液體41、氣體42不洩漏到外 部，充分密封這些連接部周圍。圖8是在池塘淨化系統中的藥液注入裝置的啟動說明圖。在 本發明沿著供應管4另外包括對回流到池塘水的水質管理有用的 微生物培養液以及藥液(池塘淨化劑等)自動注入的藥液注入裝置 8。上述藥液注入裝置8如圖8所示，並聯連接在供應管4上， 由此從藥液注入裝置8自動供應的水(藥液)，並通過供應管均勻 地供應到池塘。即，藥液注入裝置8的分支管81與供應管4並 聯連接，連接在上述分支管81中間部的文丘裡管82,在其中間 部連接與氣體產生裝置或者水質淨化劑儲藏箱84連接的藥液吸 入管83。因此，才艮據泵P加壓通過取水口 5流入的水經過藥液供應管 4時，因分支管81並聯連接上述藥液供應管4,所以一些水流入 到上述分支管81。當流入到分支管81的水流過文丘裡管82時，
因上述文丘裡管82中間部連接了與氣體產生裝置或者水質淨化 劑儲藏箱84連接的吸入管83，根據柏努利原理通過上述吸入管 83供應的流體流入到文丘裡管82內部，像這樣供應到文丘裡管 82內部的流體與流入到分支管81的水混合，並通過上述供應管 4繼續供應到池塘。水(藥液)只包括有用於水質管理的氣體(02,03等)時，標號84 是氣體產生裝置。水(藥液)只包括有用於水質管理的液體(pH值 調節劑、滅藻劑、光合作用切斷劑、粘結劑等)時，標號84是水 質淨化劑儲藏箱。水(藥液)同時包括氣體和液體時，標號84是同 時屬於氣體產生裝置和水質淨化劑儲藏箱。如此的藥液注入裝置 8不僅結構簡單，其施工費、運行費以及維修管理費都相對便 宜，而且用 一臺裝置可以同時解決氣體以及液體注入問題。水(藥液)裡包括對水質管理有用的氣體供應時，為了使氣體 能在充分溶解(混合)於水的狀態下供應到池塘，需要混合氣體和 水的過程。這一問題可以根據本發明圖9的方法得到解決。在上述供應管4的上遊部分不結合連接管9以及文丘裡噴嘴 7的供應管，形成溶解部44，該溶解部44按照氣體與水充分混 合的長度形成，在該溶解部44的後方以 一體連接結合連接管9 以及文丘裡噴嘴7的供應管形成排出部45。供應管4是配管端部被封閉的密封空間，供應管溶解部44 起到一種溶解氣體處理槽作用，因此即使不使用高價的處理槽或 溶解箱，也可以使溶解進行得很完善。在實例中，供應管4沿著池塘邊緣設置，根據管直徑、泵壓 力、使用的氣體種類，可任意調整供應管溶解部44和排出部45 之間的長度比率。如此構成的本發明池塘淨化系統，當池塘1渾濁時，啟動池塘淨化系統。這時池塘1內渾濁的水根據泵P通過取水口 5和泵流入到供應管4之後，通過連接管9和文丘裡噴嘴7高壓噴射到池塘中。當啟動一定時間以上後，通過露出於水面的空氣吸入管6流 入的空氣根據經過上述文丘裡噴嘴7時產生的氣壓差吸入之後， 以微細的氣泡狀態溶解於水中，與通常的噴水系統比較時，氧氣 轉移效能達到12 20倍左右，並維持很高的溶解氧量。像這樣，本發明大大提高池塘水的溶解氧量，大幅降低生化 需氧量(BOD)和化學需氧量(COD),從而氧化作為池塘汙染源的 藻類或有機物質等，並且對厭氧細菌或病毒進行殺菌消毒。並且，沿著池塘的邊緣設置的供應管4,即便彎曲較平緩或彎曲較急也容易設置。通過噴射池塘深層的低溫水，可以消除水溫層，並隨著溶解氧量豐富的水的供應，氧化有機物同時切斷藻 類等營養素而保持池塘水的淨化。工業應用性如以上所述，本發明把供應管沿著池塘邊緣設置，使之作為 綠藻類主要產生地帶的池塘淺部也產生回流水，而提高了溶解氧 量。淨化效果很高，對水質管理有用的氣體無需另外的處理槽， 而是利用供應管進行溶解。並且，本發明結構簡單設備費用便宜，淨化池塘水效果明 顯。可以使池塘一直保持清潔乾淨。
權利要求
1. 一種池塘淨化系統，通過泵(P)供應的水噴射到池塘內部從而增加池塘的溶解氧量，其特徵在於；該池塘淨化系統包括連 接池塘深層部的取水口 (5)和泵(P)之間的吸入管(3);把從所述泵(P) 供應的液體均勻地供應到整個池塘的供應管(4);從上述供應管按 一定間距向池塘中心方向分支連接的多個連接管(9);連接在上述 連接管(9)的前端，並在中央部連接具有與大氣連通的空氣吸入管 (6)的文丘裡噴嘴(7)。
2. 根據權利要求1所述的池塘淨化系統，其特徵在於，連接 在所述文丘裡噴嘴(7)中間部的空氣吸入管(6)的前端按一定間距設 置多個並露出在大氣中。
3. 根據權利要求1所述的池塘淨化系統，其特徵在於，該池 塘淨化系統另外具備藥液注入裝置(8),上述藥液注入裝置(8)包 括與所述供應管(4)並聯連接的分支管(81);連接在上述分支管 (81)中間部分的文丘裡管(82);從氣體產生裝置或者水質淨化劑儲 藏箱(84)連接到上述文丘裡管(82)中間部分的吸入管(83)。
4. 根據權利要求1所述的池塘淨化系統，其特徵在於，上述 連接管(9)比藥液供應管(4)設置得低。
5. 根據權利要求1所述的池塘淨化系統，其特徵在於，上述 連接管(9)比藥液供應管(4)設置得高，且上述連接管(9)的端部(91) 從連接部位連接到所述供應管(4)內側的下端，而且伸入到所述供 應管(4)內部的液體(41)內。
6. 根據權利要求1所述的池塘淨化系統，其特徵在於，在上述 供應管(4)的上遊側具有不結合連接管(9)以及文丘裡噴嘴(7)的溶解 部(44),該溶解部具有使氣體和水充分混合的長度，在該溶解部的 後方具有一體連接結合連接管(9)以及文丘裡噴嘴(7)的排出部(45)。
全文摘要
本發明涉及改善池塘水質的一種池塘淨化系統，通過泵(P)供應的水噴射到池塘內部從而增加池塘的溶解氧量，其特徵在於；該池塘淨化系統包括連接池塘深層部的取水口(5)和泵(P)之間的吸入管(3)；把從所述泵(P)供應的液體均勻地供應到整個池塘的供應管(4)；從上述供應管按一定間距向池塘中心方向分支連接的多個連接管(9)；連接在上述連接管(9)的前端，並在中央部連接具有與大氣連通的空氣吸入管(6)的文丘裡噴嘴(7)。該系統具有較低的安裝費和運行費，顯著的化水質淨化效果，可以更有效率地管理池塘水質。
文檔編號C02F7/00GK101121568SQ200610104258
公開日2008年2月13日 申請日期2006年8月7日 優先權日2006年8月7日
發明者李種源 申請人:株式會社瑞元洋行