CN104671458B - 一种河道污染物去除装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种河道污染物去除装置，竖直空心管上段位于河道的水面之上、下段伸入河道水面下；竖直空心管的顶部开口密封，有2~4个折弯空心管一端均伸入竖直空心管的密封顶部开口内并固定连接竖直空心管，折弯空心管自伸出竖直空心管顶部开口处向下折弯一定角度，折弯空心管下方是在水面之上且通过轴承连接竖直空心管的锥形筒，锥形筒外侧表面上设置台阶，台阶的外表面上固定有磷酸银催化剂；锥形筒的下边缘向外水平延伸有一平台，平台上表面外边沿处固定设有第一叶片；在水面下的竖直空心管的下段上固定设有第二叶片；整个过程无需电动力，仅靠河水流动即可达到充氧的目的；对于较深的河水可以加长竖直空心管，能使整个断面的河水均匀充氧。

Description

一种河道污染物去除装置
技术领域
本发明涉及一种河道污染物去除装置，属于环境保护中污水处理技术领域。
背景技术
目前，城乡河道因污染和生态系统严重退化，水环境问题日益突出，多数河道水体污染严重、富营养化，造成了严峻的环境生态形势。曝气是指人为通过适当设备向生化曝气池中通入空气，以达到充氧的目的。曝气不仅使池内液体与空气接触充氧，而且由于搅动液体加速了空气中氧向液体中转移，从而完成充氧；此外，曝气还有防止池内悬浮体下沉，加强水体中有机物与微生物与溶解氧接触的目的，从而保证水体中微生物在有充足溶解氧的条件下，对水中有机物的氧化分解作用。
曝气装置是指水处理过程中向曝气池供氧的设备。曝气装置的好坏，不仅影响污水生化处理效果，而且直接影响到处理场占地，投资及运行费用。
光化学及光催化氧化法是目前研究较多的一项高级氧化技术。所谓光催化反应，就是在光的作用下进行的化学反应。光化学反应需要分子吸收特定波长的电磁辐射，受激产生分子激发态，然后会发生化学反应生成新的物质，或者变成引发热反应的中间化学产物。光化学反应的活化能来源于光子的能量，在太阳能的利用中光电转化以及光化学转化一直是十分活跃的研究领域。
而河道目前尚无合适的曝气充氧装置，因为河道水量大，如果采用目前现有的曝气装置进行曝气，如果每天24小时一直曝气的话，曝气所需电动力费用将非常高。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的缺陷，提供一种无需电动力、既能有效提高河道水体溶解氧，又可以降解水中污染物的河道污染物去除装置。
本发明采用的技术方案是：本发明包括一个竖直空心管，竖直空心管上段位于河道的水面之上、下段伸入河道的水面下；竖直空心管的顶部开口密封，有2~4个折弯空心管的一端均伸入竖直空心管的密封顶部开口内并固定连接竖直空心管，折弯空心管自伸出竖直空心管顶部开口处向下折弯一定角度，折弯空心管下方是在水面之上且通过轴承连接竖直空心管的锥形筒，锥形筒外侧表面上设置台阶，台阶的外表面上固定有磷酸银催化剂；锥形筒的下边缘向外水平延伸有一平台，平台上表面外边沿处固定设有第一叶片；在水面下的竖直空心管的下段上固定设有第二叶片；在第二叶片和锥形筒之间的竖直空心管通过轴承连接支架的上端，支架的下端被固定在河底。
本发明采用上述技术后的优点是：（1）整个过程无需电动力，仅靠河水流动即可达到充氧的目的；（2）曝气水深较深，对于较深的河水，可以加长竖直空心管，能使整个断面的河水均匀充氧。
附图说明
图1是本发明一种河道污染物去除装置的结构示意图；
图2是图1中单个叶片3与的安装结构放大图；
图中：1.竖直空心管；2.折弯空心管；3.叶片；3-1.固定板；3-2.转动板；4.锥形筒；5.台阶；6.平台；7.叶片；7-1.固定板；7-2.转动板；8.支架。
具体实施方式
参照图1，本发明一种河道污染物去除装置包括一个竖直空心管1，竖直空心管1上段位于河道的水面之上，竖直空心管1的下段伸入河道的水面下。在竖直空心管1的顶部固定安装2~4个折弯空心管2，这2~4个折弯空心管2沿竖直空心管1的圆周方向均匀布置。这2~4个折弯空心管2的一端均从竖直空心管1的顶部开口伸入竖直空心管1内并被固定在竖直空心管1内，折弯空心管2自伸出竖直空心管1顶部开口处向下折弯一定角度α，折弯角度α是竖直空心管1与折弯空心管之间的夹角，折弯角度α为50~60°。折弯空心管2固定后，将竖直空心管1的顶部开口完全密封，与外界气压隔绝，以便旋转的竖直空心管1内部产生负压。这2~4个折弯空心管2与竖直空心管1拼成伞骨架的形状。
在折弯空心管2下方是一个锥形筒4，整个锥形筒4在河道的水面之上，锥形筒4通过轴承同轴套装在竖直空心管1上，两者通过轴承联结。锥形筒4的上端是小端，下端是大端。在锥形筒4外侧表面上设置台阶5，台阶5由锥形筒4的上端小端部位连续地设置至大端部位，台阶5面逐渐地下移至大端部位。在台阶5的外表面上固定有磷酸银催化剂。通过合理设置锥形筒4的锥角以及外径，使从折弯空心管2落下的水尽量全部落在最上一层的台阶5之上。
锥形筒4的下边缘向外水平延伸有一平台6，平台6上表面外边沿处固定有三个叶片7，三个叶片7沿竖直空心管1的圆周方向均匀布置。每个叶片7均由1块固定板7-1和1块转动板7-2组成，固定板7-1的底壁固定连接平台6的上表面，固定板7-1的外侧壁与平台6的外沿平齐，固定板7-1的外侧壁与转动板7-2的内侧壁之间可旋转连接，使转动板7-2可绕固定板7-1的外侧壁作单向旋转运动，也就是叶片7在超出平台6外沿部分的转动板7-2可以绕固定板7-1的外侧壁单向折弯，折弯转动角度在0~75°之间，转动后的叶片7形成折弯的形状，叶片7类似只能单向旋转且角度限位的门铰链结构。
在水面下的竖直空心管1的下段上固定有3个相同的叶片3，3个叶片3沿竖直空心管1的圆周方向均匀布置。参见图2，每个叶片3均由1块固定板3-1和1块转动板3-2组成，固定板3-1的内侧固定连接于竖直空心管1的管壁上，固定板3-1的外侧与转动板3-2的内侧之间可旋转连接，使转动板3-2可绕固定板3-1的外侧边作单向旋转运动，转动角度b在0~75°之间，转动后的叶片3形成折弯的形状，叶片3类似只能单向旋转且角度限位的门铰链结构。
在叶片3和锥形筒4之间的竖直空心管1上分别通过一个轴承连接两个三角支架8的上端，两个三角支架8的上端沿竖直空心管1轴向上下布置，两个三角支架8的下端向下延伸，直至被固定在河底。两个三角支架8用于支撑竖直空心管1，使竖直空心管1转动时更加稳固。
本发明工作时，由于叶片3可以单向折弯，当水流过的时候，三个叶片3受水的冲击力不均匀，会以竖直空心管1为轴心而转动，从而带动竖直空心管1旋转，当旋转到一定速度的时候，竖直空心管1上端的折弯空心管2部分的空气在离心力作用下被甩出，形成负压，河道水在大气压的作用下被从竖直空心管1底部压到顶部，继而又被甩出，只要保持竖直空心管1连续转动就会有水源源不断的被从河底吸上来甩出，河水被甩到锥形筒4上的台阶5上；在有太阳照射的情况下，光催化剂发生作用，降解流过催化剂表面的河水中的污染物然后从台阶5上流下回到河道中，水在从台阶5上流下来的过程中和空气接触，使氧气溶解到水中，提高水的溶解氧量。由于叶片7可以单向折弯，在河面有风吹过时，导致每个叶片7受力不均匀，带动整个锥形筒4及台阶5转动，使得锥形筒4各个方向都能被太阳晒到从而提高催化剂的利用率。

Claims (6)

1.一种河道污染物去除装置，其特征是：包括一个竖直空心管（1），竖直空心管（1）上段位于河道的水面之上、下段伸入河道的水面下；竖直空心管（1）的顶部开口密封，有2~4个折弯空心管（2）的一端均伸入竖直空心管（1）的密封顶部开口内并固定连接竖直空心管（1），折弯空心管（2）自伸出竖直空心管（1）顶部开口处向下折弯一定角度，折弯空心管（2）下方是在水面之上且通过轴承连接竖直空心管（1）的锥形筒（4），锥形筒（4）外侧表面上设置台阶（5），台阶（5）的外表面上固定有磷酸银催化剂；锥形筒（4）的下边缘向外水平延伸有一平台（6），平台（6）上表面外边沿处固定设有第一叶片（7）；在水面下的竖直空心管（1）的下段上固定设有第二叶片（3）；在第二叶片（3）和锥形筒（4）之间的竖直空心管（1）通过轴承连接支架（8）的上端，支架（8）的下端被固定在河底。
2.根据权利要求1所述的河道污染物去除装置，其特征是：所述2~4个折弯空心管（2）沿竖直空心管（1）的圆周方向均匀布置。
3.根据权利要求1所述的河道污染物去除装置，其特征是：竖直空心管（1）与折弯空心管之间的夹角为50~60°。
4.根据权利要求1所述的河道污染物去除装置，其特征是：有3个第一叶片（7）沿竖直空心管（1）的圆周方向均匀布置，每个第一叶片（7）均由1块固定板（7-1）和1块转动板（7-2）组成，固定板（7-1）的底壁固定连接平台（6）的上表面，固定板（7-1）的外侧壁与平台（6）的外沿平齐，固定板（7-1）的外侧壁与转动板（7-2）的内侧壁之间可旋转连接，转动板（7-2）可绕固定板（7-1）的外侧壁作单向旋转运动，转动角度在0~75°之间。
5.根据权利要求1所述的河道污染物去除装置，其特征是：锥形筒（4）的上端是小端，下端是大端；台阶（5）由锥形筒（4）的上端小端部位连续地设置至大端部位，台阶（5）面逐渐地下移至大端部位。
6.根据权利要求1所述的河道污染物去除装置，其特征是：有3个第二叶片（3）沿竖直空心管（1）的圆周方向均匀布置，每个第二叶片（3）均由1块固定板（3-1）和1块转动板（3-2）组成，固定板（3-1）的内侧固定连接于竖直空心管（1）的管壁上，固定板（3-1）的外侧与转动板（3-2）的内侧之间可旋转连接，转动板（3-2）可绕固定板（3-1）的外侧边作单向旋转运动，转动角度在0~75°之间。
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