CN107265619A - 利用太阳光发电的水质净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水质净化装置，其包括：流量调整槽，其调节污染流体流量且定量排出；曝气槽，其使从所述流量调整槽供应的污染流体接触空气使得微生物净化所述污染流体，具有可浮游的面板支撑部及连接于所述面板支撑部的底部净化所述污染流体的净化部；太阳光发电单元，其被所述面板支撑部支撑，利用太阳光生产电力；以及，吹气单元，其通过所述太阳光发电单元供应的电力向所述曝气槽内供应空气。本发明的水质净化装置不仅利用通过太阳光发电而充电的电力通过自身动力运行吹气单元，而且根据太阳的位置转换方向，达到优异的太阳光发电效率。

Description

利用太阳光发电的水质净化装置

技术领域

本发明涉及水质净化装置，尤其涉及设置在污水处理厂、湖或河川、水库、海洋、养殖场、多用途堤坝等需要水质净化的场所，利用通过太阳光发电所充电的电力运行水质净化装置，以净化水质的利用太阳光发电的水质净化装置。

背景技术

在海洋沿岸或湖、河川、水库等，由于过量的有机物的流入及积累，发生富营养化。

因此，现在正在积极研究关于包括流量调整槽及曝气槽的水处理装置。从沉淀槽再次向曝气槽供应好气性细菌等活性淤泥，并通过吹气供应氧气，能够净化所述曝气槽内的污水。因此，需要向所述曝气槽供应包含氧气的空气的吹气单元。

但是，所述吹气单元是由电力驱动，为了净化大型曝气槽内的大量的污水，可能需要大量的电力。

因此，需要用于驱动所述吹气单元的能够自主生产电力的水质净化装置。

发明内容

技术问题

为了解决这种现有问题，本发明的目的在于提供一种具有能够通过太阳光发电自主供应电力的构成，从而能够进行水质净化的水质净化装置。

技术方案

为了实现上述目的，根据本发明的水质净化装置可以包括：

流量调整槽，其调节污染流体的流量且定量排出；曝气槽，其使从所述流量调整槽供应的污染流体接触空气使得微生物净化所述污染流体，具有可浮游的面板支撑部及连接于所述面板支撑部的底部净化所述污染流体的净化部；太阳光发电单元，其被所述面板支撑部支撑，利用太阳光生产电力；以及吹气单元，其通过所述太阳光发电单元供应的电力向所述曝气槽内供应空气。

根据本发明一个实施例的所述净化部可以包括：媒介生物膜，其连接于所述面板支撑部的底部且具有媒介。

根据本发明一个实施例的所述净化部可以包括：碳纤维，其用于净化所述污染流体。

根据本发明一个实施例的所述吹气单元可以包括：空气供应线，其设置于所述曝气槽内的底部供应所述空气；以及排出喷嘴，其连接于所述供应线，在所述曝气槽的上部排出所述空气。

根据本发明一个实施例的水质净化装置还可以包括：位置确认系统，其设置于所述面板支撑部确认所述面板支撑部的位置；太阳位置追踪器，其根据从所述位置确认系统接收的所述面板支撑部的位置信息算出基于季节、日期、时间、维度、经度的太阳位置；推进体，其设置于所述面板支撑部，根据所述太阳位置追踪器算出的太阳位置转换所述面板支撑部的位置及方向。

根据本发明一个实施例所述面板支撑部可以由多个单位结构体构成。所述单位结构体可以包括：六角面部，其具有向垂直方向相互连接的垂直平坦面；模块面板支撑部，其形成于所述六角面部的上部，支撑所述太阳光电池模块；第一结合部，其以凸起或槽形状形成于所述六角面部的上部；第二结合部，其形状与所述第一结合部的形状相反，使得所述六角面部的底部能够与所述第一结合部结合；以及多个连结凸起，其从所述六角面部之间的各个棱部向垂直于所述垂直方向的水平方向凸起。其中，各所述连结凸起分别位于向所述棱部的内侧凹陷的凹槽。

根据本发明一个实施例的水质净化装置还可以包括：沉淀槽，其连接于所述曝气槽，沉淀从所述曝气槽供应的经过净化的所述污染流体的一部分，所述沉淀槽向所述曝气槽内提供活性淤泥。

根据本发明一个实施例的水质净化装置可以包括：植被结构，其设置于所述流量调整槽、曝气槽或沉淀槽内并可浮游地层积使得生物能够自生。

技术效果

如上构成的本发明的水质净化装置通过包含太阳光发电单元，从而不仅利用通过太阳光发电而充电的电力通过自身动力运行吹气单元，而且根据太阳的位置转换方向，达到优异的太阳光发电效率。

并且，发明的水质净化装置不仅能够实现植被，而且还能够通过单位体的组装或解体容易调整其形态及规模。

附图说明

图1为显示根据本发明一个实施例的水质净化装置的框图；

图2为显示根据本发明一个实施例的水质净化装置的截面图；

图3为显示支撑图1的太阳光发电单元的面板支撑部的一个例的截面图；

图4为显示支撑图1的太阳光发电单元的面板支撑部的另一例的截面图；

图5为说明构成图3的面板支撑部的单位体的截面图。

具体实施方式

下面参照附图，详细说明本发明的实施例。本发明可以进行多种变更，可以具有多种形态，本文参照显示特定实施例的附图进行详细说明。但本发明并不限定于特定的公开形态，而是应该理解为包括本发明的思想及技术范围内的所有变更、均等物乃至替代物。在说明各附图时对类似的构成要素采用类似的附图标记。为确保本发明的明确性而比实际放大显示了附图中构造物的尺寸。

第一、第二等术语可用于说明多个构成要素，但所述构成要素并不限定于所述术语。所述术语仅仅用于使一个构成要素区别于另一构成要素。例如，在不超出本发明技术方案的范围的情况下，第一构成要素可以命名为第二构成要素，第二构成要素也可以命名为第一构成要素。

本申请中所使用的术语仅仅是为了说明特定的实施例，而并非限定本发明。若本申请句子中未特别言及，单数型也包括复数型。本申请中“包括”或“具有”等术语是为了指定说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合的存在，并非预先排除一个或一个以上的其他特征或数字、步骤、动作、构成要素、部件或者其组合的存在或附加可能性。

另外，本文中所使用的包括技术或科学术语在内的所有术语具有与本发明所属技术领域的技术人员通常理解相同的意思。通常使用的与词典定义相同的术语应解释为具有与相关技术文章脉络一致的意思，本申请没有明确定义的情况下，不能解释为理想或过度形式性的意思。

图1为显示根据本发明一个实施例的水质净化装置的框图，图2为显示根据本发明一个实施例的水质净化装置的截面图。

参照图1及图2，根据本发明一个实施例的水质净化装置包括流量调整槽11、曝气槽13、太阳光发电单元15及吹气单元14。

所述流量调整槽11设置成调节污染流体的流量定量排出污染流体。所述流量调整槽11可以向所述曝气槽13定量供应污染流体。所述流量调整槽11设置有污染流体流入的流入口(未图示)，该流入口的下侧可以设置过滤外部异物的筛子(未图示)。

所述曝气槽13与所述流量调整槽11连通。所述曝气槽13中流入从所述流量调整槽11排出的污染流体，从而能够净化所述污染流体。所述曝气槽13得到从吹气单元14供应的含有氧气的空气，利用微生物净化所述污染流体。

所述曝气槽13例如可以从所述沉淀槽18得到含好气性细菌的活性淤泥净化所述污染流体。如上所述，所述曝气槽13能够以标准活性淤泥法净化所述污染流体。

与此不同，所述曝气槽13可以利用包含于其内部的含有微生物的生物膜净化所述污染流体。如上所述，所述曝气槽13可以利用生物膜法净化所述污染流体。

所述标准活性淤泥法或所述生物膜法是利用包含氧气的空气净化污染流体，因此所述曝气槽13与向所述曝气槽13内供应所述空气的吹气单元14相连接。

所述曝气槽13具有可浮游的面板支撑部及连接于所述面板支撑部的底部净化所述污染流体的净化部。

所述面板支撑部由多个单位结构体组装而成使得能够支撑其上部的太阳光发电单元。后面详细说明所述面板支撑部。

所述净化部例如包括具有媒介的媒介生物膜。所述媒介生物膜具有能够净化污染流体的媒介(载体；media)。因此，所述净化部能够在曝气槽内部净化污染流体。

另外，所述净化部可以包括附着有碳纤维的净化体。从而，可以利用附着于碳纤维的好气性细菌净化所述污染流体。

与此不同，所述净化部可以具有多种模样及形态。

所述太阳光发电单元15设置于所述面板支撑部上。从而面板支撑部可以支撑所述太阳光发电单元15。所述太阳光发电单元15利用太阳光生产电力。由此，所述太阳光发电单元15可以向所述吹气单元供电。

后面参照图3及图4说明所述太阳光发电单元15。

所述吹气单元14邻接设置于所述曝气槽13。所述吹气单元14向所述曝气槽13供应包含氧气的空气。并且，所述吹气单元14能够从所述太阳光发电单元15接受电源供应而运转。另外，所述吹气单元14可以与所述太阳光发电单元15独立地接受电源供应。

所述吹气单元14可以包括设置于曝气槽13的底部供应空气的空气供应线，以及从所述空气供应线延长，向所述曝气槽上部排出所述空气的排出喷嘴。

并且，所述吹气单元14能够另外向所述流量调整槽11或沉淀槽18供应所述空气。

根据本发明的一个实施例的水质净化装置还可以包括沉淀槽18。所述沉淀槽18与所述曝气槽13连接，沉淀从所述曝气槽13供应的净化的所述流体的一部分，即活性淤泥。由此，所述沉淀槽18可以向所述曝气槽13内供应包含好气性细菌的活性淤泥。其结果，供应到所述曝气槽13内部的好气性细菌可以用于净化污染流体。从所述沉淀槽18净化的流体可以供应到湿地，通过湿地后最终放流。

根据本发明的一个实施例的水质净化装置还可以包括植被结构19。

所述植被结构19可以设置于所述流量调整槽11、曝气槽13、沉淀槽18或者湿地内。在此，所述植被结构19可浮游地层积设置，使得植物能够自生。

另外，所述植被结构19可以包括包含于所述太阳光发电单元的支撑部的多个单位结构体(参见图3及图4)。由此，通过组装或解体所述单位结构体能够容易地变化所述植被结构的大小及模样。可以利用泵19a向所述植被结构供水。

所述单位结构体内可以分别形成湿地层。由此，所述湿地层可以生长多数植物。

另外，所述单位结构体可以具有接触滤材。由此，所述植被结构可以通过滴滤法净化污染流体。根据所述滴滤法，将流体撒在如覆盖微生物粘膜的碎石或其他媒介层等的接触滤材上，使生物膜与废水中的有机物进行接触。在此，一般微生物膜层(slime layer)主要由细菌、原生动物、菌类构成，在环境良好的情况下还存在淤泥虫、苍蝇的幼虫及轮虫等高等动物。但是在层积单位结构体的状态下进行滴滤工序的情况下，可以抑制苍蝇幼虫的生成。这可以通过利用曝气槽，调节利用水质净化工序及所述滴滤法的水质净化工序的工序时间抑制苍蝇幼虫的生成。

图3为显示支撑图1的太阳光发电单元的面板支撑部的一个例的截面图。

参考图3，所述面板支撑部12支撑所述太阳光发电单元。所述面板支撑部12具备高度各异的支撑壁12a、12b，从而能够倾斜地支撑包含于所述太阳光发电单元的太阳光电池面板10。

另外，面板支撑部12的底部可以具备如纤维丝之类的媒介生物膜20。

图4为显示图1的面板支撑部及太阳光发电单元的截面图，图5为说明构成图3的面板支撑部的单位体的截面图。

参照图4及图5，所述面板支撑部包括第一单位结构体200、第二单位结构体300、连结构件400及倾斜支撑体500。

所述第一单位结构体200、所述第二单位结构体300具有相同的结构，其分别包括多角面部210、支撑板220、第一结合部230、第二结合部240及结合凸起250。

所述多角面部210具有六个向垂直方向相互连接的垂直平坦面212、213、214、215、216、217使其中央形成上下贯通的中空211。具体地，所述多角面部210可以具有柱体(column)结构，本实施例中举例六角柱进行说明。对此，所述第一单元结构体200、所述第二单位结构体300的所述垂直平坦面212、213、214、215、216、217中任意一个相互面接触的状态下实现组装。

并且，所述多角面部210可以具有内部填充有如空气可在水中浮游的物质的套筒部218。由此，本发明的组装体100可通过所述套筒部218水路兼用。

所述支撑板220形成于所述多角面部210的上部且支撑所述太阳光电池面板10。在此，所述支撑板220为了倾斜地支撑所述太阳光电池面板10，支撑以下具体要说明的倾斜支撑体500。为此，所述支撑板220可以包括引导所述倾斜支撑体500的位置且稳定地支撑的导槽222。在此，所述导槽222例如可以形成为如图5的圆形。

所述第一结合部230是形成于所述多角面部210上部的槽形状结构。这种情况下，所述第一结合部230的实质结构可以是所述支撑板220的导槽222。与此不同，所述第一结合部230可以是从所述多角面部210的上部凸出的凸起形状。

所述第二结合部240的形状可以与所述第一结合部230的形状相反，使得所述多角面部210的下部能够结合于所述第一结合部230，具体地，所述第一结合部230为槽或者凸起形状时，所述第二结合部240可以是与所述第一结合部230相反的凸起或槽形状。此时，通过所述第一结合部230与所述第二结合部240的结合，多个所述第一单位结构体200能够稳定地层积，因此能够调节所述组装体100的高度，并且能够更加稳定并容易地进行保管及搬运。

所述结合凸起250从所述多角面部210向垂直于所述垂直方向的水平方向凸出。具体地，所述第一单位结构体200、所述第二单位结构体300具有以各个垂直平坦面212、213、214、215、216、217中任意一个相互面接触的方式相互组装的结构，因此，各个所述结合凸起250可以从所述多角面部210的棱部凸出使得不与面接触的所述垂直平坦面212发生干涉。此处，所述多角面部210的棱部可以形成向其内侧凹陷预定量的凹槽219，防止因所述结合凸起250的大小而发生干涉。通过这种结合凸起250的结构，所述第一单位结构体200、所述第二单位结构体300组装的状态下，面接触的所述垂直平坦面212的两侧棱部形成各个结合凸起250相互结合的结构。此处，为确保组装的所述第一单位结构体200及所述第二单位结构体300的高度保持一定，可以使相互结合的所述结合凸起250中任意一个凸出成其上面与所述第一单位结构体200、所述第二单位结构体300的任意高度一致，另一个凸出成其底面与所述任意高度一致。这种结合凸起250中分别形成有向垂直方向贯通的结合槽252。

所述连结构件400连结在面接触的所述垂直平坦面212的两侧棱部结合的结合凸起250，使得所述第一单位结构体200、所述第二单位结构体300在任意一个垂直平坦面212面接触的状态下完成组装。具体地，所述连结构件400贯通形成于结合的所述结合凸起250的结合槽252连结所述结合凸起250。以下，同时参照图4更加具体说明关于所述连结构件400插入结合的所述结合凸起250的结合槽252将其连结的结构。

并且，所述第一单位结构体200、所述第二单位结构体300还可以分别包括形成于所述中空211的底部260。所述底部260可以形成向上下方向贯通的贯通孔262。由此，所述第一单位结构体200、所述第二单位结构体300组装而成的组装体100设置于一般土壤的情况下，外部空气通过所述贯通孔262自然地通风，因此能够形成环保型的植物生长环境。相反，所述组装体100通过所述多角面部210的套筒部218以浮游状态设置于大海的情况下，所述贯通孔262部分吸收从所述大海发生的波浪的阻力，从而能够防止因此而遭到损坏。并且，所述组装体100设置于湿地的情况下，能够通过所述贯通孔262吸收从所述湿地的供应的养分，从而能够营造提供环保型要素的湿地层(未图示)。

另外，所述第一单位结构体200、所述第二单位结构体300还可以分别包括设置于所述底部260的底部的用于形成对流现象的搅拌部270。这种情况下，能够通过所述搅拌部270进一步提高通过所述贯通孔262实现的关于外部空气的流动、波浪的阻力以及从湿地得到养分的功能。

如图所示，所述搅拌部270可以分别形成于所述第一单位结构体200、所述第二单位结构体300。与此不同，所述搅拌部270可以只设置于所述第一单位结构体200、所述第二单位结构体300中任意一个。

并且，所述第一单位结构体200、所述第二单位结构体300还可以分别包括位于所述底部260的底部的附着有生成微生物的纤维丝的附着部280。这时，将所述第一单位结构体200、所述第二单位结构体300组装而成的组装体100设置在如湿地等污染发生概率大的水边的情况下，可通过附着于所述附着部280的媒介生物膜20产生的微生物自然地净化水质。

所述倾斜支撑体500组装于在所述第一单位结构体200的支撑板220上部形成的导槽222。位于韩国等维度约为38度附近的地区，这种倾斜支撑体500倾斜地支撑所述太阳光电池面板10，使其能够近乎垂直地暴露于太阳光。

对此，所述第二单位结构体300可以包括限位构件310，所述限位构件310是防止被所述倾斜支撑体500支撑的太阳光电池面板10由于重力而从所述倾斜支撑体500脱离。此处，所述第二单位结构体300实际上具有能够与所述第一单位结构体200互换使用的相同的结构，因此所述限位构件310即使不执行其功能也可以形成于所述第一单位结构体200。例如，所述限位构件310形成‘C’字型，能够以夹具形式连结所述太阳光电池面板10的一侧部。

并且，所述倾斜支撑体500的上部可以包括与连结于所述太阳光电池模块10的端部的夹具17结合固定，以倾斜状态固定所述太阳光电池面板10的固定部510。此处，所述固定部510可以具有用于挂接所述夹具17的凸起形态，并且可以根据需要形成便于拆卸及设置的螺母与螺栓的连结结构。

并且，所述固定部510可以形成‘C’字型，可以以夹具形式连结所述太阳光电池面板10的一侧部。

如此，支撑所述太阳光电池面板10的组装体100的单位结构体包括具有六个向垂直方向相互连接的垂直平坦面212、213、214、215、216、217的多角面部210，这些单位结构体之间在任意一个垂直平坦面212面接触结合的情况下，其左右侧能够确保部分空间，因此能够向确保的所述空间分散因外部冲击或者外部温度的变化而膨胀或收缩时发生的应力。因此，能够从根源上防止所述应力的集中损毁所述单位结构体。

根据本发明的一个实施例的水质净化装置还可以包括位置确认系统、太阳位置追踪器及推进体。

所述位置确认系统设置于所述面板支撑部，确认所述面板支撑部的位置。

所述太阳位置追踪器根据从所述位置确认系统接收的所述面板支撑部的位置信息算出基于季节、日期、时间、维度、经度的太阳的位置。

所述推进体设置于所述面板支撑部。所述推进体根据通过所述太阳位置追踪器算出的太阳的位置转换所述面板支撑部的位置及方向。所述推进体例如可以是推进器。

以上依照优选实施例说明了本发明，但是本发明并不限定于所述实施例，本领域普通技术人员可在本发发明的技术思想范围内进行多种变形。

Claims (8)

1.一种水质净化装置，其特征在于，包括：

流量调整槽，其调节污染流体的流量且定量排出；

曝气槽，其使从所述流量调整槽供应的污染流体接触空气使得微生物净化所述污染流体，具有可浮游的面板支撑部及连接于所述面板支撑部的底部净化所述污染流体的净化部；

太阳光发电单元，其被所述面板支撑部支撑，利用太阳光生产电力；以及

吹气单元，其通过所述太阳光发电单元供应的电力向所述曝气槽内供应空气。

2.根据权利要求1所述的水质净化装置，其特征在于，所述净化部包括：

媒介生物膜，其连接于所述面板支撑部的底部且具有媒介。

3.根据权利要求1所述的水质净化装置，其特征在于，所述净化部包括：

碳纤维，其用于净化所述污染流体。

4.根据权利要求1所述的水质净化装置，其特征在于，所述吹气单元包括：

空气供应线，其设置于所述曝气槽内的底部供应所述空气；以及

排出喷嘴，其连接于所述供应线，在所述曝气槽的上部排出所述空气。

5.根据权利要求1所述的水质净化装置，其特征在于，还包括：

位置确认系统，其设置于所述面板支撑部确认所述面板支撑部的位置；

太阳位置追踪器，其根据从所述位置确认系统接收的所述面板支撑部的位置信息算出基于季节、日期、时间、维度、经度的太阳位置；

推进体，其设置于所述面板支撑部，根据所述太阳位置追踪器算出的太阳位置转换所述面板支撑部的位置及方向。

6.根据权利要求1所述的水质净化装置，其特征在于：

所述面板支撑部由多个单位结构体构成，

其中所述单位结构体包括：

六角面部，其具有向垂直方向相互连接的垂直平坦面；

模块面板支撑部，其形成于所述六角面部的上部，支撑所述太阳光电池模块；

第一结合部，其以凸起或槽形状形成于所述六角面部的上部；

第二结合部，其形状与所述第一结合部的形状相反，使得所述六角面部的底部能够与所述第一结合部结合；以及

多个连结凸起，其从所述六角面部之间的各个棱部向垂直于所述垂直方向的水平方向凸起，

其中，各所述连结凸起分别位于向所述棱部的内侧凹陷的凹槽。

7.根据权利要求1所述的水质净化装置，其特征在于，还包括：

沉淀槽，其连接于所述曝气槽，沉淀从所述曝气槽供应的经过净化的所述污染流体的一部分，

所述沉淀槽向所述曝气槽内提供活性淤泥。

8.根据权利要求1所述的水质净化装置，其特征在于，包括：

植被结构，其设置于所述流量调整槽、曝气槽或沉淀槽内并可浮游地层积使得生物能够自生。