CN110436638A - 一种生物除藻器 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种生物除藻器，包括：风力机、浮桶和滤食性生物附着装置；浮桶固定设置在滤食性生物附着装置的上方；风力机设置在浮桶上方；风力机包括叶片和转轴；转轴依次贯穿浮桶和滤食性生物附着装置，并通过连接件与浮桶连接；转轴上设置有搅拌叶轮；搅拌叶轮位于滤食性生物附着装置内；滤食性生物附着装置内设置有水流速感应器；浮桶内设置有电池组、控制器、发电机和电动机；发电机和电动机均与转轴传动连接；电池组分别与发电机和电动机电连接；控制器分别与发电机、电动机和水流速感应器电连接。本发明提高了对水体的处理效果，能够对富营养化的景观水体进行有效的治理，是一种优质的生物除藻器。

Description

一种生物除藻器

技术领域

本申请涉及水处理技术领域，尤其涉及一种生物除藻器。

背景技术

城市景观水体是现代城市建设的重要组成元素，通过营造城市的优美景观，为城市居民提供了休闲游憩的场所，其中包括城市里的天然湖泊、人工湖泊、景观池塘、景观河道等。由于城市景观水体多为静止或流动性差的封闭型缓流水体，其水域面积小、水深较浅、水环境容量小，因此，其自净能力差、容易受污染。

目前，我国多数城市景观水体出现了不同程度的富营养化的现象，具体表现为，藻类滋生、水体泛绿，透光率降低，严重后将会发黑变臭，影响水体的观赏功能。目前，现有的处理方式为使用生物除藻器对水体进行处理，但现有的生物除藻器处理效果差，难以对富营养化的景观水体进行有效的治理，为此，本发明提出一种生物除藻器。

发明内容

本申请实施例提供了一种生物除藻器，使得提高了对水体的处理效果，能够对富营养化的景观水体进行有效的治理。

有鉴于此，本申请提供了一种生物除藻器，包括：风力机、浮桶和滤食性生物附着装置；

所述浮桶固定设置在所述滤食性生物附着装置的上方；

所述风力机设置在所述浮桶上方；

所述风力机包括叶片和转轴；

所述转轴依次贯穿所述浮桶和所述滤食性生物附着装置，并通过连接件与所述浮桶连接；

所述转轴上设置有搅拌叶轮；

所述搅拌叶轮位于所述滤食性生物附着装置内；

所述滤食性生物附着装置内设置有水流速感应器；

所述浮桶内设置有电池组、控制器、发电机和电动机；

所述发电机和所述电动机均与所述转轴传动连接；

所述电池组分别与所述发电机和所述电动机电连接；

所述控制器分别与所述发电机、所述电动机和所述水流速感应器电连接。

可选地，所述滤食性生物附着装置包括网笼和填充于所述网笼内部的多孔填料。

可选地，所述多孔填料为改性聚氨酯泡沫或海绵。

可选地，所述网笼为不锈钢网笼。

可选地，所述转轴下部为空心结构；

所述空心结构内设置有用于固定生物除藻器的固定矛。

可选地，所述浮桶为空心的圆锥体结构。

可选地，所述连接件为滚动轴承。

可选地，所述风力机为阻力差型风力机。

可选地，所述叶片为半圆柱叶片；

所述半圆柱叶片的数量为4个。

可选地，所述搅拌叶轮为推进式叶轮。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：通过设置风力机、浮桶和滤食性生物附着装置，并在浮桶内设置有电池组、控制器、发电机和电动机，在滤食性生物附着装置内设置有水流速感应器。风力机将风能转化动能，带动转轴和转轴上的搅拌叶轮转动，水下的搅拌叶轮转动将除藻器周边水体中的藻类以合适的速率带入滤食性生物附着装置内，水体流速感应器感受水流的流速，当流速过大时，发电机在控制器的控制下适时启动将多余的风能转化为电能，由可充电的电池组暂时储存；当外界风速偏小，导致水体流速偏小时，控制器将适时启动电动机驱动水下搅拌叶轮转动，稳定滤食性生物除藻器的水力条件，以保证滤食性生物的最佳捕食条件，提高了对水体的处理效果，能够对富营养化的景观水体进行有效的治理。

附图说明

图1为本申请实施例中生物除藻器的结构示意图；

图2为本申请实施例中生物除藻器的俯视图；

图3为本申请实施例中转轴与固定矛连接方式的结构示意图；

其中，附图标记为：

1-滤食性生物附着装置，2-浮桶，3-风力机，4-固定矛，5-连接件，11-水流速感应器，12-搅拌叶轮，21-控制器，22-电池组，23-发电机，24-电动机，31-叶片，32-转轴，321-空心结构。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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申请中的具体含义。

由于藻类生长过程中吸收氮和磷，利用滤食性生物捕食藻类，可实现富营养化景观水体的生物治理，但滤食性生物如钟虫、轮虫等本身的运动能力不强，只有流动的水体将藻类送至其纤毛附近才能完成捕食的过程。而滤食性生物最佳捕食的水流速度是0.1-0.3m/s，如果水流速度过快，滤食性生物附着困难，不便捕食，现有风能、电能、太阳能驱动的生物除藻器，并没有顾及滤食性食藻生物捕食藻类的最佳水力条件，为此，本申请提供了一种生物除藻器，用以解决此问题。

本申请提供了一种生物除藻器的一个实施例，具体请参阅图1至图2。

本实施例中的生物除藻器包括：风力机3、浮桶2和滤食性生物附着装置1；浮桶2固定设置在滤食性生物附着装置1的上方；风力机3设置在浮桶2上方，浮桶2利用浮力使整个生物除藻器悬浮在水面；风力机3包括叶片31和转轴32；转轴32依次贯穿浮桶2和滤食性生物附着装置1，并通过连接件5与浮桶2连接；转轴32上设置有搅拌叶轮12；搅拌叶轮12位于滤食性生物附着装置1内；滤食性生物附着装置1内设置有水流速感应器11；浮桶2内设置有电池组22、控制器21、发电机23和电动机24；发电机23和电动机24均与转轴32传动连接；电池组22分别与发电机23和电动机24电连接；控制器21分别与发电机23、电动机24和水流速感应器11电连接，具体地，转轴32与发电机23、电动机24之间通过离合器传动连接，并通过控制器21控制离合关系。

需要说明的是：通过设置风力机3、浮桶2和滤食性生物附着装置1，并在浮桶2内设置有电池组22、控制器21、发电机23和电动机24，在滤食性生物附着装置1内设置有水流速感应器11。风力机3将风能转化动能，带动转轴32和转轴32上的搅拌叶轮12转动，水下的搅拌叶轮12转动将除藻器周边水体中的藻类以合适的速率带入滤食性生物附着装置1内的滤食性生物附着区，水体流速感应器感受水流的流速，当流速过大时，发电机23在控制器21的控制下适时启动将多余的风能转化为电能，由可充电的电池组22暂时储存，当外界风速偏小，导致水体流速偏小时，控制器21将适时启动电动机24驱动水下搅拌叶轮12转动，稳定滤食性生物除藻器的水力条件，以保证滤食性生物的最佳捕食条件，提高了对水体的处理效果，能够对富营养化的景观水体进行有效的治理。

具体地，当水体流速感应器感受水流速度大于0.3m/s时，发电机23在控制器21的控制下启动，将多余的风能转化为电能，并由可充电的电池组22暂时储存；当水体流速感应器感受水流的流速小于0.1m/s时，控制器21控制启动电动机24，驱动水下搅拌叶轮12转动，以稳定滤食性生物除藻器的水力条件。

以上为本申请实施例提供的一种生物除藻器的实施例一，以下为本申请实施例提供的一种生物除藻器的实施例二，具体请参阅图1至图3。

本实施例中的生物除藻器包括：风力机3、浮桶2和滤食性生物附着装置1；浮桶2固定设置在滤食性生物附着装置1的上方；风力机3设置在浮桶2上方，浮桶2利用浮力使整个生物除藻器悬浮在水面；风力机3包括叶片31和转轴32；转轴32依次贯穿浮桶2和滤食性生物附着装置1，并通过连接件5与浮桶2连接；转轴32上设置有搅拌叶轮12；搅拌叶轮12位于滤食性生物附着装置1内；滤食性生物附着装置1内设置有水流速感应器11；浮桶2内设置有电池组22、控制器21、发电机23和电动机24；发电机23和电动机24均与转轴32传动连接；电池组22分别与发电机23和电动机24电连接；控制器21分别与发电机23、电动机24和水流速感应器11电连接。

滤食性生物附着装置1包括网笼和填充于网笼内部的多孔填料。

需要说明的是：多孔填料是为原生动物或后生动物提供附着及生长的地方，也是浮游生物躲避鱼虾等天敌的场所，通过设置多孔填料，可以防止在过滤藻的过程中发生堵塞。

具体地，多孔填料的浸水密度略小于水的密度，且多孔填料的填充量约占网笼空间的三分之二；多孔填料可以为改性聚氨酯泡沫或海绵，优选地，使用改性的聚氨酯泡沫，并在发泡的过程中添加活性炭和四氧化三铁的混合粉末。

网笼为不锈钢网笼，牢固且可以有效避免生锈。

转轴32下部为空心结构321；空心结构321内设置有用于固定生物除藻器的固定矛4，固定矛4底部插入水体的底泥中，将生物除藻器水平方向稳定在湖泊等景观水体的底泥上。

需要说明的是：固定矛4通过矛尖顶托并水平方向限定生物除藻器的位置，由于转轴32的下部为空心结构321，在具体使用时，通过固定矛4穿入转轴32下部的空心结构321内，并顶托在转轴32上部的实心结构，从而支撑了生物除藻器，同时，可以保证浮桶2在水平方向定位的前提下根据水位高低进行上下浮动。

浮桶2为空心的圆锥体结构，利用浮力使整个生物除藻器随水位的变化上下移动；连接件5为滚动轴承；风力机3为阻力差型风力机，叶片31为半圆柱叶片，半圆柱叶片的数量为4个，可以将各个方向的风能转化为动能；搅拌叶轮12为推进式叶轮，水的流动状态为轴流型，循环速率高。

需要说明的是：采用风和电两种能源作为生物除藻器的混合动力，能源的利用效率高。风力过大，控制器21将启动风力发电机23将部分风能转变为电能，风力过小，控制器21将启动电动机24稳定水下搅拌叶轮12的转速，稳定0.1-0.3m/s滤食性生物捕食藻类的最佳水流速度，确保滤食性生物的最佳捕食条件，有效提高对水体的处理效果；以浸水密度略小于水的多孔填料作为滤食性生物的附着载体，调节搅拌叶轮12的转速，滤食性生物和载体一起在装置的附着区上下浮动，可以最大限度地避免堵塞，增加藻类与滤食性生物的接触。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种生物除藻器，其特征在于，包括：风力机、浮桶和滤食性生物附着装置；

所述浮桶固定设置在所述滤食性生物附着装置的上方；

所述风力机设置在所述浮桶上方；

所述风力机包括叶片和转轴；

所述转轴依次贯穿所述浮桶和所述滤食性生物附着装置，并通过连接件与所述浮桶连接；

所述转轴上设置有搅拌叶轮；

所述搅拌叶轮位于所述滤食性生物附着装置内；

所述滤食性生物附着装置内设置有水流速感应器；

所述浮桶内设置有电池组、控制器、发电机和电动机；

所述发电机和所述电动机均与所述转轴传动连接；

所述电池组分别与所述发电机和所述电动机电连接；

所述控制器分别与所述发电机、所述电动机和所述水流速感应器电连接。

2.根据权利要求1所述的生物除藻器，其特征在于，所述滤食性生物附着装置包括网笼和填充于所述网笼内部的多孔填料。

3.根据权利要求2所述的生物除藻器，其特征在于，所述多孔填料为改性聚氨酯泡沫或海绵。

4.根据权利要求2所述的生物除藻器，其特征在于，所述网笼为不锈钢网笼。

5.根据权利要求1所述的生物除藻器，其特征在于，所述转轴下部为空心结构；

所述空心结构内设置有用于固定生物除藻器的固定矛。

6.根据权利要求1所述的生物除藻器，其特征在于，所述浮桶为空心的圆锥体结构。

7.根据权利要求1所述的生物除藻器，其特征在于，所述连接件为滚动轴承。

8.根据权利要求1所述的生物除藻器，其特征在于，所述风力机为阻力差型风力机。

9.根据权利要求1所述的生物除藻器，其特征在于，所述叶片为半圆柱叶片；

所述半圆柱叶片的数量为4个。

10.根据权利要求1所述的生物除藻器，其特征在于，所述搅拌叶轮为推进式叶轮。