[发明专利]一种混合充氧‐人工浮岛集成水质修复装置

权利要求书

1.一种混合充氧-人工浮岛集成水质修复装置，其特征在于，包括水泵系统、水流上升系统、文丘里进气系统(2)、浮体(7)、锚固墩(10)、人工浮岛(16)和钢架(17)；其中，

浮体(7)漂浮在水面上，钢架(17)连接在浮体(7)上，人工浮岛(16)连接在钢架(17)上，锚固墩(10)设置在水体底部，并与浮体(7)连接；

水泵系统包括设置在钢架(17)上的太阳能发电装置(13)以及设置在水中的水泵(1)，水泵(1)用尼龙绳(9)连接在浮体(7)上，且水泵(1)靠近水体底部位置；

人工浮岛(16)由若干个圆形浮体(18)组成，各个圆形浮体用塑料螺栓连接，每个圆形浮体(18)的中心均开设有花篮套空(20)，花篮套空(20)处设置有用于种植绿植的花篮；

文丘里进气系统(2)包括两端开口且纵向设置的文丘里管(201)以及连通在文丘里管喉部的若干进气管(3)，进气管(3)的进气口位于水面之上；

水流上升系统设置在浮岛(16)下部，其底部与文丘里管(201)的上部直筒连接，文丘里管(201)的下部直筒底部与水泵(1)的进水口连通，顶部通过周向设置的若干支撑杆(14)连接有顶部水平导流板(11)，出水延伸筒(4)的底部内侧开设有内螺纹，文丘里管(201)的上部直筒外侧设置有外螺纹，使得出水延伸筒(4)的底部与文丘里管(201)的上部直筒螺纹连接；

文丘里进气系统(2)的进气管与喉管接触的最低水下淹没深度，即最大安装高度，可利用文丘里管和出水延伸筒的尺寸与水泵流量以及最大安装高度之间的关系方程确定：

其中，D₁－文丘里管的缩小管内径；

D₂－文丘里管的上部直筒内径；

D₃－出水延伸筒内径；

g－重力加速度；

ρ－水的密度；

Q－水泵出水流量；

⊿H₁：－进气管的出气口最大水下安装高度；

λ－摩擦阻力系数；

P₁－大气压；

基于文丘里管中空气流速的曝气量的计算公式为：

其中，β－气体体积膨胀系数；

v_文－文丘里管中空气流速；

t－气体平均温度，℃；

K－局部阻力系数；

D_g－进气管直径；

⊿H₂＝⊿H₁+0.15，其中0.15表示进气管的进气口高于水面0.15m；

水泵(1)为立式水泵，其吸水口(8)在立式水泵中部，出水口在立式水泵顶端；

水流上升系统包括位于浮岛(16)下部的出水延伸筒(4)，该出水延伸筒(4)的底部与文丘里管(201)的上部直筒连接，顶部通过周向设置的若干支撑杆(14)连接有顶部水平导流板(11)；

人工浮岛(16)的相邻两个圆形浮体(18)连接在一起，每个花篮的上部周向上还开设有进水孔(21)。

2.根据权利要求1所述的一种混合充氧-人工浮岛集成水质修复装置，其特征在于，若干进气管(3)周向均匀连通在文丘里管喉部，且进气管(3)的进气口朝下设置。

3.根据权利要求1所述的一种混合充氧-人工浮岛集成水质修复装置，其特征在于，出水延伸筒(4)的顶部外侧设置有一圈硅胶面，若干支撑杆(14)通过卡箍(15)周向设置在出水延伸筒(4)的顶部外侧。

4.根据权利要求1所述的一种混合充氧-人工浮岛集成水质修复装置，其特征在于，顶部水平导流板(11)的底部设置有流线型导流锥台(5)，且流线型导流锥台(5)的中心线与出水延伸筒(4)的中心线重合。

5.根据权利要求1所述的一种混合充氧-人工浮岛集成水质修复装置，其特征在于，每个圆形浮体(18)的外壁均为粗糙表面。