CN109665637A - 一种河道治理曝气生物坝 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及河道、黑臭水体治理技术领域，尤其为一种河道治理曝气生物坝，包括生物坝、水轮机、蓄电池以及风机，所述生物坝横向设置在两个河堤中的河湖中，生物坝由改性生物填料堆砌而成，在其横截面上具有等距分布的通透孔，在每个通透孔对应的插设有清理杆，该清理杆外露的端部固定到框架上，所述水轮机位于河湖中，与框架相对，且通过支架固定到河堤上，该水轮机上铰接有连杆，所述连杆的另一端与框架铰接连接，所述水轮机上的发电部与设置在河堤上的蓄电池电性连接，所述风机安装在河堤上，且电性连接到蓄电池，所述风机送风口连接有曝气管。本发明，加快生化处理过程，使污染物去除率更高，河道净化效果更好。
Description
技术领域
本发明涉及河道、黑臭水体治理技术领域，具体为一种河道治理曝气生物坝。
背景技术
随着城镇化发展趋势的蔓延和工业化程度的不断提升，人们工作和生活过程中产生的废水和污水越来越多。大量污废水未经处理或者只经过初级处理后就直接流入河流水体，导致河道水质恶劣，河道整体污染，从而产生了大量的黑臭水体。
授权公告号为CN208471686U的中国专利公开一种河道治理曝气生物坝，解决了河水在流动时一般会带有一定的泥沙，这些泥沙会在坝体的迎水面处进行堆积的问题，减少河水中泥沙在坝体迎水面处的堆积，防止泥沙堵塞坝体。但是上述方案中：（1）在坝体的背水面和迎水面处设置有对泥沙进行阻挡的铅丝网，如此一来在污水经过坝体时势必增大阻力，从而导致坝体对污水处理效率变慢，而且严重时存在冲垮坝体的可能；（2）而且由于污水中的泥沙进入到坝体采用的是坝体在水流作用下自然通透，所以坝体内堵塞的几率大大增加；（3）对坝体采用风机进行曝气，严重依赖风机机械曝气，增大了电能消耗，而且一旦停电或风机损坏就无法进行曝气。
发明内容
本发明的目的在于提供一种河道治理曝气生物坝，以解决上述背景技术中提出的问题。该河道治理曝气生物坝，清理杆可以使生物坝进行自然主动曝气，使改性生物填料松动，避免堵塞，增加反复冲洗的周期，加快生化处理过程，使污染物去除率更高，河道净化效果更好，从而有效的缓解生物坝淤积和阻塞问题，能够有效延长生物坝的使用寿命。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种河道治理曝气生物坝，包括生物坝、水轮机、蓄电池以及风机，所述生物坝横向设置在两个河堤中的河湖中，生物坝由改性生物填料堆砌而成，在其横截面上具有等距分布的通透孔，在每个通透孔对应的插设有清理杆，该清理杆外露的端部固定到框架上，所述水轮机位于河湖中，与框架相对，且通过支架固定到河堤上，该水轮机上铰接有连杆，所述连杆的另一端与框架铰接连接，所述水轮机上的发电部与设置在河堤上的蓄电池电性连接，所述风机安装在河堤上，且电性连接到蓄电池，所述风机送风口连接有曝气管，所述曝气管连接到靠近清理杆外露的端部处。
进一步的，所述清理杆为空心管，且两端开口，直径小于通透孔内径，位于通透孔内的清理杆上设置有凸起。
进一步的，所述凸起包括相互间隔、且参差设置的第一凸起以及第二凸起。
进一步的，所述第一凸起以及第二凸起的顶部均开设有曝气孔。
进一步的，所述框架包括横杆以及竖杆，其中横杆设置有多排，竖杆为两排，位于左右两侧，横杆的两端均与竖杆固定。
进一步的，所述横杆以及竖杆的直径略小于清理杆内径，所述连杆铰接到位于中部的横杆上。
进一步的，所述支架包括第一支架以及第二支架，其中，所述水轮机转轮安装在第一支架上，所述第二支架一端与第一支架固连，另一端固连到河堤上。
进一步的，还包括光伏发电膜，所述光伏发电膜铺设在河堤上，且电性连接于蓄电池。
进一步的，所述改性生物填料的主要材质为火山岩、陶粒、再生骨料多孔结构载体。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明，在有污水流过生物坝时，污水对水轮机做功，使水轮机发生转动，驱动清理杆在通透孔内往复运动，从而达到防止通透孔发生被泥沙大面积堵塞的情况，同时在清理杆对通透孔进行来回清理，这样既保证了生物坝的可以有效发挥作用，通过设置辅助的曝气设备：风机，能够进一步有效的缓解生物坝处泥沙堆积的情况，而且还可以进一步增加河道的溶解氧，使河水富氧；采用光伏发电膜可以为风机断电时供电。
本发明，通过水轮机发生转动，驱动清理杆可以使生物坝进行自然主动曝气，使改性生物填料松动，避免堵塞，增加反复冲洗的周期，加快生化处理过程，使污染物去除率更高，河道净化效果更好，从而有效的缓解生物坝淤积和阻塞问题，能够有效延长生物坝的使用寿命，也采用风机辅助的曝气，即使在风机发生损坏断电情况下，生物坝依然可以保持较高的活性，可以继续高效运行。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明框架带动清理杆在通透孔往复运动示意图。
图3为本发明图1中A处放大示意图。
图4为本发明位于通透孔内清理杆以及其上的凸起示意图。
图中：1-河堤、2-生物坝、3-水轮机、4-支架、5-第一支架、6-第二支架、7-通透孔、8-清理杆、9-蓄电池、10-风机、11-连杆、12-框架、13-横杆、14-竖杆、15-第一凸起、16-第二凸起、17-曝气孔、18-光伏发电膜、19-曝气管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上/下端”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置/套设有”、“套接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种河道治理曝气生物坝，包括生物坝2、水轮机3、蓄电池9以及风机10，所述生物坝2横向设置在两个河堤1中的河湖中，生物坝2由改性生物填料堆砌而成，所述改性生物填料的主要材质为火山岩、陶粒、再生骨料多孔结构载体，生物坝2宽度随河道宽度设置；生物坝2高度满足洪评要求；生物坝2长度随水质计算，可设置多级，在生物坝2横截面上具有等距分布的通透孔7，在每个通透孔7对应的插设有清理杆8，该清理杆8外露的端部固定到框架12上。
为了防止河水中的泥沙在生物坝2处以及其通透孔7内出现堆积、堵塞，进而导致泥沙进行生物坝2中阻挡生物坝2中改性生物填料对污染物进行处理的情况出现，在生物坝2上不仅设置有对堆积在生物坝2处的泥沙进行辅助清理的曝气设备：风机10，而且设置了清理杆8，采用水轮机3驱动清理杆8在通透孔7内往复运动，从而达到防止通透孔7发生被泥沙大面积堵塞的情况，同时在清理杆8对通透孔7进行来回清理，这样既保证了生物坝2的可以有效发挥作用，而且清理杆8可以使生物坝2进行自然主动曝气，极大避免了外界机械曝气的情况。
采用水轮机3驱动清理杆8进行自然、自主曝气的具体方式是：所述水轮机3位于河湖中，与框架12相对，且通过支架4固定到河堤1上，该水轮机3上铰接有连杆11，所述连杆11的另一端与框架12铰接连接，所述水轮机3上的发电部与设置在河堤1上的蓄电池9电性连接，所述风机10安装在河堤1上，且电性连接到蓄电池9，所述风机10送风口连接有曝气管19，所述曝气管19连接到靠近清理杆8外露的端部处，在污水从上游流向下游时，污水对水轮机3做功，使水轮机3发生转动，此时既可以进行一定程度的发电，而且水轮机3转轮驱动连杆11，使连杆11驱动框架12在水平方向（可能存在一定夹角，但由于水流作用不影响）来回运动，从而使清理杆8如图2中箭头方向来回运动，此时可以增加通透孔7内即生物坝2的曝气量，从而满足生物坝2生物活性，保持较高的污染物去除率。
为了使污水能够更充分的进入到生物坝2内，而且增加曝气量，所述清理杆8为空心管，且两端开口，直径小于通透孔7内径，位于通透孔7内的清理杆8上设置有凸起。
为了使清理杆8在来回运动中能够保持通透孔7不被堵塞，将其内过剩污泥进行洗脱，所述凸起包括相互间隔、且参差设置的第一凸起15以及第二凸起16。
为了增加生物坝2内填料的生物活性，所述第一凸起15以及第二凸起16的顶部均开设有曝气孔17，增加了曝气孔17可以使空气从通透孔7进入到通透孔7，使其内溶氧量增大。
为了使（多个）清理杆8能够同时被水轮机3驱动，采用框架12，所述框架12包括横杆13以及竖杆14，其中横杆13设置有多排，竖杆14为两排，位于左右两侧，横杆13的两端均与竖杆14固定，本实施例中横杆13根据通透孔7在水平方向排数进行确定，如四排就需要四个横杆13。
为了保证污水、空气能够更多进入到生物坝2内，所述横杆13以及竖杆14的直径略小于清理杆8内径，所述连杆11铰接到位于中部的横杆13上。
为了使水轮机3能够在位于的河湖中正常运转，所述支架4包括第一支架5以及第二支架6，其中，所述水轮机3转轮安装在第一支架5上，所述第二支架6一端与第一支架5固连，另一端固连到河堤1上。
为了使生物坝2更好的曝气，还包括光伏发电膜18，所述光伏发电膜18铺设在河堤1上，且电性连接于蓄电池9。
本发明，在有污水流过生物坝2时，污水对水轮机3做功，使水轮机3发生转动，驱动清理杆8在通透孔7内往复运动，从而达到防止通透孔7发生被泥沙大面积堵塞的情况，同时在清理杆8对通透孔7进行来回清理，这样既保证了生物坝2的可以有效发挥作用，通过设置辅助的曝气设备：风机10，能够进一步有效的缓解生物坝2处泥沙堆积的情况，而且还可以进一步增加河道的溶解氧，使河水富氧；采用光伏发电膜18可以为风机10断电时供电。
本发明，通过水轮机3发生转动，驱动清理杆8可以使生物坝2进行自然主动曝气，使改性生物填料松动，避免堵塞，增加反复冲洗的周期，加快生化处理过程，使污染物去除率更高，河道净化效果更好，从而有效的缓解生物坝2淤积和阻塞问题，能够有效延长生物坝的使用寿命，也采用风机10辅助的曝气，即使在风机10发生损坏断电情况下，生物坝2依然可以保持较高的活性，可以继续高效运行。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种河道治理曝气生物坝，包括生物坝（2）、水轮机（3）、蓄电池（9）以及风机（10），其特征在于：所述生物坝（2）横向设置在两个河堤（1）中的河湖中，生物坝（2）由改性生物填料堆砌而成，在其横截面上具有等距分布的通透孔（7），在每个通透孔（7）对应的插设有清理杆（8），该清理杆（8）外露的端部固定到框架（12）上，所述水轮机（3）位于河湖中，与框架（12）相对，且通过支架（4）固定到河堤（1）上，该水轮机（3）上铰接有连杆（11），所述连杆（11）的另一端与框架（12）铰接连接，所述水轮机（3）上的发电部与设置在河堤（1）上的蓄电池（9）电性连接，所述风机（10）安装在河堤（1）上，且电性连接到蓄电池（9），所述风机（10）送风口连接有曝气管（19），所述曝气管（19）连接到靠近清理杆（8）外露的端部处。
2.根据权利要求1所述的一种河道治理曝气生物坝，其特征在于：所述清理杆（8）为空心管，且两端开口，直径小于通透孔（7）内径，位于通透孔（7）内的清理杆（8）上设置有凸起。
3.根据权利要求2所述的一种河道治理曝气生物坝，其特征在于：所述凸起包括相互间隔、且参差设置的第一凸起（15）以及第二凸起（16）。
4.根据权利要求3所述的一种河道治理曝气生物坝，其特征在于：所述第一凸起（15）以及第二凸起（16）的顶部均开设有曝气孔（17）。
5.根据权利要求1所述的一种河道治理曝气生物坝，其特征在于：所述框架（12）包括横杆（13）以及竖杆（14），其中横杆（13）设置有多排，竖杆（14）为两排，位于左右两侧，横杆（13）的两端均与竖杆（14）固定。
6.根据权利要求5所述的一种河道治理曝气生物坝，其特征在于：所述横杆（13）以及竖杆（14）的直径略小于清理杆（8）内径，所述连杆（11）铰接到位于中部的横杆（13）上。
7.根据权利要求1所述的一种河道治理曝气生物坝，其特征在于：所述支架（4）包括第一支架（5）以及第二支架（6），其中，所述水轮机（3）转轮安装在第一支架（5）上，所述第二支架（6）一端与第一支架（5）固连，另一端固连到河堤（1）上。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种河道治理曝气生物坝，其特征在于：还包括光伏发电膜（18），所述光伏发电膜（18）铺设在河堤（1）上，且电性连接于蓄电池（9）。
9.根据权利要求8所述的一种河道治理曝气生物坝，其特征在于：所述改性生物填料的主要材质为火山岩、陶粒、再生骨料多孔结构载体。
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