CN110589974B - 一种应用于城市黑臭河道的治理系统及方法 - Google Patents

一种应用于城市黑臭河道的治理系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种应用于城市黑臭河道的治理系统及方法，涉及水体治理技术领域，旨在解决固定架在竖直方向的位置不可自行调节的技术问题，其技术方案要点是固定架表面贯穿设有若干网孔，网孔内插设有植被，河道底部固定连接有竖直设置的连接座，连接座顶壁沿其轴心设有连接孔，连接孔内适配插设有连接杆，固定架固定连接在连接杆的顶端，固定架侧壁固定连接有气囊，气囊连接有气嘴；当液面高度发生变化时，气囊及固定架整体可随之进行变化，即可实现固定架与液面保持相对稳定，且固定架可稳定的沿连接杆的轴心在竖直方向上进行自动调节，使得固定架在水平方向上的位置固定不变，整体上具有可自动调节固定架在竖直方向的位置的优势。

Description

一种应用于城市黑臭河道的治理系统及方法
技术领域
本发明涉及水体治理技术领域，更具体地说，它涉及一种应用于城市黑臭河道的治理系统及方法。
背景技术
河道治理系统是用于净化被污染的河道内水体的处理结构。
现有公开号为CN1554600A的中国专利，提供了一种河道污水治理方法，其方案是：利用网状固定架将水葫芦等水中生长的具有净化水质的植物固定在河道中，利用植物的生长净化河道污水。
但是，其固定架固定在河道两岸，初始状态下固定架与水面基本位于同一高度，当遭遇暴雨等天气导致水面持续上涨时，将导致水面漫过固定架过多，甚至造成植物茎叶完全浸于水中，影响植物正常生存，即固定架在竖直方向的位置不可自行调节，故有待改善。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种应用于城市黑臭河道的治理系统及方法，其具有可自动调节固定架在竖直方向的位置的优势。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种应用于城市黑臭河道的治理系统，包括设于河道内的固定架，所述固定架表面贯穿设有若干网孔，所述网孔内插设有植被，所述河道底部固定连接有竖直设置的连接座，所述连接座顶壁沿其轴心设有连接孔，所述连接孔内适配插设有连接杆，所述固定架固定连接在连接杆的顶端，所述固定架侧壁固定连接有气囊，所述气囊连接有气嘴。
通过采用上述技术方案，气囊通过气嘴进行充气后，可稳定的对固定架及活动架进行支撑，当液面高度发生变化时，气囊及固定架整体可随之进行变化，即可实现固定架与液面保持相对稳定，且固定架可稳定的沿连接杆的轴心在竖直方向上进行自动调节，使得固定架在水平方向上的位置固定不变，整体上具有可自动调节固定架在竖直方向的位置的优势。
进一步地，所述连接杆底壁沿其轴向设有滑孔，所述滑孔内滑动连接有滑杆，所述滑杆侧壁固定连接有滑动键，所述滑孔内壁沿其长度方向设有供滑动键插设并滑动的键槽，所述连接孔内壁固定连接有用于驱使滑杆转动的驱动件。
通过采用上述技术方案，可通过驱动件驱使滑杆转动，滑杆通过滑动键带动连接杆转动，连接杆可相对于滑杆进行滑动，即可使得在可实现固定架在竖直方向上自动调节高度的同时，可稳定的通过驱动件驱使连接杆及固定架转动，以提升液面表层的水体流通速率。
进一步地，所述固定架沿其周向固定连接有若干活动架，所述活动架表面贯穿设有若干网孔，所述网孔内插设有植被。
通过采用上述技术方案，活动架可使得植被的覆盖率更大，从而可通过遮挡阳光抑制藻类的光合作用，减少浮游植物的生长。
进一步地，所述活动架侧壁固定连接有气囊，所述气囊连接有气嘴。
通过采用上述技术方案，通过气嘴可对与活动架相连的气囊进行充气或放气，以进行与活动架相连的气囊的调节，从而可通过气囊对活动架进行辅助支撑，减轻活动架对固定架的负荷。
进一步地，所述活动架沿竖直方向贯穿设有中空且两端开口的气管，气管侧壁设有若干气孔，所述气管的顶端连接有气泵。
通过采用上述技术方案，气泵可对河道内的水体进行曝气，将空气中的氧气溶解于水体内，提升水体的含氧量，此外可促进水体中的挥发性物质自然挥发。
进一步地，所述气管侧壁固定连接有若干搅拌叶。
通过采用上述技术方案，搅拌叶可使得气管在水体内转动的过程中对哦水体的扰动效果更好，扰动范围更大，从而更好的对河道内的水体进行搅拌，使得气液接触更均匀。
进一步地，若干气孔的孔径自上而下递增。
通过采用上述技术方案，随水体深度的提升，水体底部的水压更大，气管顶部的气孔的孔径设置较小，避免较多的空气提前排出气管，将气管底部的气孔的孔径设置较大，便于空气排出气管，从而使得气管各处的气孔均能排出空气，使得气管对水体的曝气范围更广。
进一步地，所述河道靠近上游处的一侧固定设有滤板，所述滤板的底部伸入液面以下，所述滤板的两侧分别与河道两岸固定连接。
通过采用上述技术方案，当上游的水体不断朝向下游流动的过程中，漂浮在上层水体的垃圾将在滤板的作用下进行阻拦，限制浮游垃圾继续朝向下游漂浮，避免污染下游环境。
进一步地，所述滤板的一端朝向上游处倾斜、另一端设有暂储槽。
通过采用上述技术方案，可使得垃圾被滤板拦截后，在滤板倾斜角度的作用下，上游流动的水体将带动垃圾朝向滤板靠近下游的一端流动，从而最终落入暂储槽内，此后环卫工人只需将暂储槽内的垃圾进行收集，无需通过船只在河道各处进行垃圾收集，减轻了环卫工人的劳动强度。
一种基于应用于城市黑臭河道的治理系统的治理方法，包括以下步骤：
S1、将植被分为若干小捆，并包覆有海绵套，此后将海绵套插设至固定架及活动架上的若干网孔内，且使得植被的根部伸出网孔底部；
S2、调节气囊，通过气嘴对气囊进行充气或放气以调节气囊的饱满程度，从而调节气囊对固定架及活动架的支撑程度，即可调节固定架及活动架相对于液面的高度；
S3、打开气泵，通过气泵将液面以上的空气自气管输入至河道底部，进行曝气；
S43、打开驱动件，通过驱动件驱使滑杆及连接杆转动，即可驱使固定架及活动架整体以连接杆的轴心为中心转动，以使得气管可对河道内的各处进行曝气并对河道内的水体进行搅动。
通过采用上述技术方案，通过植被的根系可吸收水体中的富营养化物质，可使得水体中的富营养化物质得以转移，从而降解水体中的氮磷含量，削减水体中的污染负荷，使得水体的透明度大幅提升，此过程无需人工过多干涉；此外，固定架及活动架通过气囊可实现时刻与液面保持相对高度不变，且固定架可稳定的沿连接杆的轴心在竖直方向上进行自动调节，使得固定架在水平方向上的位置固定不变；此外，通过气泵可对河道内的水体进行曝气，将空气中的氧气溶解于水体内，提升水体的含氧量，此外可促进水体中的挥发性物质自然挥发；此外，通过驱动件带动固定架及活动架整体转动即可使得液面流动性得到提升，且可带动气管同步转动，即可通过气管搅动水体，使得水体内部的气液混合更充分。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、采用了在河道内设置固定架，固定架表面贯穿设有若干网孔，网孔内插设有植被，河道底部固定连接有竖直设置的连接座，连接座顶壁沿其轴心设有连接孔，连接孔内适配插设有连接杆，固定架固定连接在连接杆的顶端，固定架侧壁固定连接有气囊，气囊连接有气嘴；气囊通过气嘴进行充气后，可稳定的对固定架及活动架进行支撑，当液面高度发生变化时，气囊及固定架整体可随之进行变化，即可实现固定架与液面保持相对稳定，且固定架可稳定的沿连接杆的轴心在竖直方向上进行自动调节，使得固定架在水平方向上的位置固定不变，整体上具有可自动调节固定架在竖直方向的位置的优势；
2、采用了以下步骤：S1、将植被分为若干小捆，并包覆有海绵套，此后将海绵套插设至固定架及活动架上的若干网孔内，且使得植被的根部伸出网孔底部；S2、调节气囊，通过气嘴对气囊进行充气或放气以调节气囊的饱满程度，从而调节气囊对固定架及活动架的支撑程度，即可调节固定架及活动架相对于液面的高度；S3、打开气泵，通过气泵将液面以上的空气自气管输入至河道底部，进行曝气；S43、打开驱动件，通过驱动件驱使滑杆及连接杆转动，即可驱使固定架及活动架整体以连接杆的轴心为中心转动，以使得气管可对河道内的各处进行曝气并对河道内的水体进行搅动；通过植被的根系可吸收水体中的富营养化物质，可使得水体中的富营养化物质得以转移，从而降解水体中的氮磷含量，削减水体中的污染负荷，使得水体的透明度大幅提升，此过程无需人工过多干涉；此外，固定架及活动架通过气囊可实现时刻与液面保持相对高度不变，且固定架可稳定的沿连接杆的轴心在竖直方向上进行自动调节，使得固定架在水平方向上的位置固定不变；此外，通过气泵可对河道内的水体进行曝气，将空气中的氧气溶解于水体内，提升水体的含氧量，此外可促进水体中的挥发性物质自然挥发；此外，通过驱动件带动固定架及活动架整体转动即可使得液面流动性得到提升，且可带动气管同步转动，即可通过气管搅动水体，使得水体内部的气液混合更充分。
附图说明
图1为本实施例的结构示意图；
图2为图1中的A处放大图；
图3为本实施例中用于体现连接杆与连接座连接关系的拆解示意图一；
图4为本实施例中用于体现连接杆与连接座连接关系的拆解示意图二。
图中：1、固定架；10、网孔；11、植被；12、气囊；13、气嘴；14、活动架；15、连杆；2、连接座；20、连接孔；21、连接杆；22、滑杆；220、滑孔；23、滑动键；230、键槽；24、驱动件；3、气管；30、气孔；31、气泵；32、搅拌叶；4、滤板；40、暂储槽。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
一种应用于城市黑臭河道的治理系统，参照图1，河道靠近上游处的一侧固定设有滤板4，滤板4为网状材料，滤板4的底部伸入液面以下，滤板4的两侧分别与河道两岸通过螺栓固定连接。滤板4的一端朝向上游处倾斜、另一端弯折形成暂储槽40。
参照图2，河道内设有固定架1，固定架1表面贯穿设有若干网孔10，网孔10内插设有植被11，植被11优选的为水葫芦等在水中生长的具有净化水质的植物。河道底部通过铆钉固定连接有竖直设置的连接座2。固定架1侧壁粘连固定有气囊12，气囊12连接有气嘴13。
参照图2，固定架1沿其周向通过连杆15连接有若干活动架14，连杆15的两端与固定架1及活动架14粘连固定。活动架14表面贯穿设有若干网孔10，网孔10内插设有植被11。活动架14侧壁通过粘连固定有气囊12，气囊12连接有气嘴13。
参照图2，活动架14沿竖直方向贯穿并粘固有气管3，气管3中空且两端开口，气管3侧壁设有若干气孔30，若干气孔30的孔径自上而下递增，气管3的顶端通过螺栓固定连接有气泵31。气管3侧壁一体成型有若干搅拌叶32。
参照图3及图4，连接座2顶壁沿其轴心设有连接孔20，连接孔20内适配插设有连接杆21，固定架1（参照图2）通过焊接固定在连接杆21的顶端。连接杆21底壁沿其轴向设有滑孔220，滑孔220内滑动连接有滑杆22，滑杆22侧壁一体成型有滑动键23，滑孔220内壁沿其长度方向设有键槽230，滑动键23可滑动的插设至键槽230内。连接孔20内壁通过螺栓固定连接有驱动件24，驱动件24优选的为防水电机、且用于驱使滑杆22转动。
工作原理如下：气囊12充气后，可稳定的对固定架1及活动架14进行支撑，当液面高度发生变化时，气囊12及固定架1整体可随之进行变化，即可实现固定架1与液面保持相对稳定，且固定架1可稳定的沿连接杆21的轴心在竖直方向上进行自动调节，使得固定架1在水平方向上的位置固定不变；此外，通过植被11的根系可吸收水体中的富营养化物质，使得水体中的富营养化物质得以转移，从而降解水体中的氮磷含量，削减水体中的污染负荷，使得水体的透明度大幅提升，此过程无需人工过多干涉；此外，通过气泵31可对河道内的水体进行曝气，将空气中的氧气溶解于水体内，提升水体的含氧量，此外可促进水体中的挥发性物质自然挥发；此外，通过驱动件24带动固定架1及活动架14整体转动即可使得液面流动性得到提升，且可带动气管3同步转动，即可通过气管3搅动水体，使得水体内部的气液混合更充分。
实施例2：
一种基于应用于城市黑臭河道的治理系统的治理方法，包括以下步骤：
S1、将植被11分为若干小捆，并包覆有海绵套，此后将海绵套插设至固定架1及活动架14上的若干网孔10内，且使得植被11的根部伸出网孔10底部并深入液面下方，海绵套与网孔10过盈配合。
S2、调节气囊12，通过气嘴13对气囊12进行充气或放气以调节气囊12内的充气量，从而调节气囊12对固定架1及活动架14的支撑程度（即浮力大小），即可调节固定架1及活动架14顶壁相对于液面的高度。
S3、打开气泵31，通过气泵31将液面以上的空气自气管3输入至河道底部，进行曝气。
S43、打开驱动件24，通过驱动件24驱使滑杆22及连接杆21转动，即可驱使固定架1及活动架14整体以连接杆21的轴心为中心转动，以使得气管3可对河道内的各处进行曝气并对河道内的水体进行搅动。
工作原理如下：通过植被11的根系吸收水体中的富营养化物质，可使得水体中的富营养化物质得以转移，从而降解水体中的氮磷含量，削减水体中的污染负荷，使得水体的透明度大幅提升，此过程无需人工过多干涉；此外，固定架1及活动架14通过气囊12可实现时刻与液面保持相对高度不变，且固定架1可稳定的沿连接杆21的轴心在竖直方向上进行自动调节，使得固定架1在水平方向上的位置固定不变；此外，通过气泵31可对河道内的水体进行曝气，将空气中的氧气溶解于水体内，提升水体的含氧量，此外可促进水体中的挥发性物质自然挥发；此外，通过驱动件24带动固定架1及活动架14整体转动即可使得液面流动性得到提升，且可带动气管3同步转动，即可通过气管3搅动水体，使得水体内部的气液混合更充分。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种应用于城市黑臭河道的治理系统，包括设于河道内的固定架(1)，所述固定架(1)表面贯穿设有若干网孔(10)，所述网孔(10)内插设有植被(11)，其特征在于：所述河道底部固定连接有竖直设置的连接座(2)，所述连接座(2)顶壁沿其轴心设有连接孔(20)，所述连接孔(20)内适配插设有连接杆(21)，所述固定架(1)固定连接在连接杆(21)的顶端，所述固定架(1)侧壁固定连接有气囊(12)，所述气囊(12)连接有气嘴(13)；
所述连接杆(21)底壁沿其轴向设有滑孔(220)，所述滑孔(220)内滑动连接有滑杆(22)，所述滑杆(22)侧壁固定连接有滑动键(23)，所述滑孔(220)内壁沿其长度方向设有供滑动键(23)插设并滑动的键槽(230)，所述连接孔(20)内壁固定连接有用于驱使滑杆(22)转动的驱动件(24)；
所述固定架(1)沿其周向固定连接有若干活动架(14)，所述活动架(14)表面贯穿设有若干网孔(10)，所述网孔(10)内插设有植被(11)；
所述活动架(14)沿竖直方向贯穿设有中空且两端开口的气管(3)，气管(3)侧壁设有若干气孔(30)，所述气管(3)的顶端连接有气泵(31)；
所述气管(3)侧壁固定连接有若干搅拌叶(32)。
2.根据权利要求1所述的一种应用于城市黑臭河道的治理系统，其特征在于：所述活动架(14)侧壁固定连接有气囊(12)，所述气囊(12)连接有气嘴(13)。
3.根据权利要求1所述的一种应用于城市黑臭河道的治理系统，其特征在于：若干气孔(30)的孔径自上而下递增。
4.根据权利要求1所述的一种应用于城市黑臭河道的治理系统，其特征在于：所述河道靠近上游处的一侧固定设有滤板(4)，所述滤板(4)的底部伸入液面以下，所述滤板(4)的两侧分别与河道两岸固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种应用于城市黑臭河道的治理系统，其特征在于：所述滤板(4)的一端朝向上游处倾斜、另一端设有暂储槽(40)。
6.一种基于权利要求1所述的应用于城市黑臭河道的治理系统的治理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将植被(11)分为若干小捆，并包覆有海绵套，此后将海绵套插设至固定架(1)及活动架(14)上的若干网孔(10)内，且使得植被(11)的根部伸出网孔(10)底部；
S2、调节气囊(12)，通过气嘴(13)对气囊(12)进行充气或放气以调节气囊(12)的饱满程度，从而调节气囊(12)对固定架(1)及活动架(14)的支撑程度，即可调节固定架(1)及活动架(14)相对于液面的高度；
S3、打开气泵(31)，通过气泵(31)将液面以上的空气自气管(3)输入至河道底部，进行曝气；
S4、打开驱动件(24)，通过驱动件(24)驱使滑杆(22)及连接杆(21)转动，即可驱使固定架(1)及活动架(14)整体以连接杆(21)的轴心为中心转动，以使得气管(3)可对河道内的各处进行曝气并对河道内的水体进行搅动。
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