CN111115746A - 一种无动力固定式河道水体净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于生态与环境保护领域，特别涉及一种无动力固定式河道水体净化装置，包括：固定设置在河床底部的空心立柱，空心立柱上端设置安装平台，安装平台一端设置直流驱动减速电机，另一端设置风车叶轮，风车叶轮表面设置太阳能电池，空心立柱上设有转轴，转轴上设有圆盘，圆盘表面有条状凸起并涂覆可见光催化剂，圆盘的外圆制成直齿齿轮形状，直齿与空心立柱内部的垂直芯轴下端锥齿轮啮合。本发明的所述装置以太阳能和风能为动力，驱动半浸没式曝气圆盘转动，对水体进行曝气和推动水体流动，曝气圆盘上的含铁可见光催化剂，能够强化对水体中难降解有机物的降解，长期对河道水体起到净化作用。

Description

一种无动力固定式河道水体净化装置
技术领域
本发明属于生态与环境保护领域，特别涉及一种无动力固定式河道水体净化装置。
背景技术
随着我国城市规模迅速扩大，社会经济飞速发展，以及城市人口急剧增加，我国城市河流水体治理、特别是水质保持面临严峻的挑战。除极少城市，绝大多数城市的河道水体常年均为劣V类水体，需大力治理。各级政府对河道水体的污染十分重视，投入了巨资治理，但因为治理技术的缺陷，出现了短时治理容易但保持难的问题：治理时通过如底泥疏浚、换水、布设河道底部曝气管网等方式，短期内河道水质便可明显改善，但针对几乎是无限期的后期水质提升、保持工作，显然以上述方法为代表的工程式的治理方案起码在经济上是不可持续的。目前在维护中采用较多的是植物修复技术：种植沉水植物、浮水植物或挺水植物，有的安装曝气喷泉，利用植物生长的过程去除无机和有机污染物，但受天气影响大(如季节变换)、去除效率低，且占用水域面积，需要长期的定期管理。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术问题的不足，提供一种无动力固定式河道水体净化装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明提供了一种无动力固定式河道水体净化装置，所述河道水体净化装置包括：固定设置在河床底部的空心立柱，所述空心立柱上端设置安装平台，安装平台一端设置直流驱动减速电机，所述安装平台另一端设置风车叶轮，所述风车叶轮表面设置太阳能电池，所述空心立柱上设置转轴，所述转轴上设置有圆盘，所述圆盘表面涂覆可见光催化剂，圆盘的外圆制成直齿齿轮形状，所述直齿与空心立柱内部的垂直芯轴下端锥齿轮啮合。
优选的，所述直流驱动减速电机内部设置减速电机、蓄电池和太阳能充电控制器。
优选的，所述风车叶轮正反表面黏贴太阳能电池。
优选的，所述太阳能电池为太阳能薄膜电池。
优选的，所述风车叶轮的轴中装有超越离合器。
优选的，所述直流驱动减速电机、风车叶轮、安装平台与空心立柱形成固定连接。
优选的，所述转轴含有中间套筒，所述中间套筒活动设置于空心立柱上，沿空心立柱进行轴向位移，从而可调节转轴上的圆盘的位置，使得圆盘在表面水体、中间水体或较深的水体处工作。
优选的，所述转轴活动连接于中间套筒上，从而通过调节转轴可以调节圆盘的倾斜角度。
优选的，所述圆盘转动连接在转轴上。
优选的，所述圆盘中间层为永久磁铁层，外层包覆材料为无机材料。
优选的，所述圆盘上下表面有条状凸起。
优选的，所述可见光催化剂为含铁可见光催化剂，更优选为CuFe2O4/AgBr复合光催化剂。
本发明与现有技术相比，其有益效果主要体现在：本发明提供了一种无动力固定式河道水体净化装置，所述装置以太阳能和风能为动力，驱动半浸没式曝气圆盘转动，对水体进行曝气和推动水体流动，曝气圆盘上附着有含铁可见光催化剂，能够强化对水体中难降解有机物的降解，同时本发明所述的无动力固定式河道水体净化装置，维护更换方便、成本不高、运行时无能耗产生，且占用水域面积较小，可长期对河道水体起到净化作用，保持河道生物多样性。
附图说明
图1是净化装置正立面图；
图2是净化装置平面图；
图3是净化装置圆盘平面图。
图中：1、直流驱动减速电机，2、风车叶轮，3、安装平台，4、空心立柱，5、转轴，6、圆盘。
具体实施方式
下面结合附图，并通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
参照图1、图2和图3，一种无动力固定式河道水体净化装置，所述河道水体净化装置包括：固定设置在河床底部的空心立柱4，所述空心立柱4露出河面的上端设置安装平台3，所述安装平台3一端设置直流驱动减速电机1，所述直流驱动减速电机1内部装有减速电机、蓄电池、太阳能充电控制器，安装平台3另一端设置风车叶轮2，所述风车叶轮2直径1000mm，3片折叶式结构，45％有效面积，正反表面黏贴太阳能薄膜电池，所述直流驱动减速电机1、风车叶轮2、安装平台3均与空心立柱4形成固定连接，所述空心立柱4靠近水面的下端设置转轴5，所述转轴5含有中间套筒，所述中间套筒活动设置于空心立柱4上，可沿空心立柱4进行轴向位移，通过调节转轴5以及中间套筒在空心立柱4上的位置，使转轴5上转动连接的圆盘6的50％圆盘面积浸入水体，并与水平面成15度倾斜，所述圆盘6直径800mm，中间层为永久磁铁层，外部由无机材料包覆，圆盘6的上下表面有条状凸起，表面涂覆CuFe2O4/AgBr复合光催化剂，圆盘6的外圆制成直齿齿轮形状，与空心立柱4内部的垂直芯轴下端的锥齿轮啮合，转速为20rpm。
安装时，将风车叶轮2的正面顺着河道的方向，这样沿河道的微风(尤其是夜晚)可吹动风车叶轮2旋转，风车叶轮转轴的转动通过超越离合器、锥齿轮带动空心立柱4内部的芯轴转动，进而带动两个转盘6转动；风车叶轮2表面的太阳能薄膜电池产生电能后，由导线输送到直流驱动减速电机1内部的太阳能充电控制器，对蓄电池进行充电；当系统侦察到芯轴不旋转或旋转过缓时，太阳能充电控制器结合蓄电池的电压启动直流驱动减速电机1旋转，并通过直流驱动减速电机1输出轴末端的锥齿轮带动空心立柱4内部的芯轴转动，进而带动两个转盘6转动，由于风车叶轮2的轴中装有超越离合器，所以此时风车叶轮2不会被带动旋转。
圆盘6旋转时，一方面，可以将空气中的氧气带入水体从而氧化有机污染物；另一方面可见光催化剂可催化降解与其接触的水体中的难降解的污染物质，如水体中的染料等。
实验水体在经过上述实施例的河道水体净化装置运行10h后，CODCr降低25.8％，BOD5降低36.6％；氨氮降低52.1％，DO提升53.8％。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种无动力固定式河道水体净化装置，其特征在于，包括：固定设置在河床底部的空心立柱(4)，所述空心立柱(4)上端设置安装平台(3)，所述安装平台(3)一端设置直流驱动减速电机(1)，安装平台(3)另一端设置风车叶轮(2)，所述风车叶轮(2)表面设置太阳能电池，所述空心立柱(4)上设置转轴(5)，所述转轴(5)上设置有圆盘(6)，所述圆盘(6)表面涂覆可见光催化剂，圆盘(6)的外圆制成直齿齿轮形状，所述直齿与空心立柱(4)内部的垂直芯轴下端锥齿轮啮合。
2.根据权利要求1所述一种无动力固定式河道水体净化装置，其特征在于，所述直流驱动减速电机(1)内部设置减速电机、蓄电池和太阳能充电控制器。
3.根据权利要求1所述一种无动力固定式河道水体净化装置，其特征在于，所述风车叶轮(2)正反表面黏贴太阳能电池。
4.根据权利要求1或3所述一种无动力固定式河道水体净化装置，其特征在于，所述太阳能电池为太阳能薄膜电池。
5.根据权利要求1所述一种无动力固定式河道水体净化装置，其特征在于，所述风车叶轮(2)的轴中装有超越离合器。
6.根据权利要求1所述一种无动力固定式河道水体净化装置，其特征在于，所述直流驱动减速电机(1)、风车叶轮(2)、安装平台(3)与空心立柱(4)形成固定连接。
7.根据权利要求1所述一种无动力固定式河道水体净化装置，其特征在于，所述转轴(5)含有中间套筒，所述中间套筒活动设置于空心立柱(4)上，沿空心立柱(4)进行轴向位移，所述转轴(5)活动连接于中间套筒上。
8.根据权利要求1所述一种无动力固定式河道水体净化装置，其特征在于，所述圆盘(6)中间层为永久磁铁层，外层包覆材料为无机材料。
9.根据权利要求1所述一种无动力固定式河道水体净化装置，其特征在于，所述圆盘(6)上下表面有条状凸起。
10.根据权利要求1所述一种无动力固定式河道水体净化装置，其特征在于，所述可见光催化剂为含铁可见光催化剂，包括CuFe2O4/AgBr复合光催化剂。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113213576A (zh) * 2021-04-27 2021-08-06 哈尔滨工业大学 一种应用于水域中的筒车式吸附-光催化降解微塑料装置
CN113307387A (zh) * 2021-05-17 2021-08-27 南昌航空大学 一种零能耗自旋式曝气装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204779062U (zh) * 2015-08-27 2015-11-18 天津市职业大学 一种风能、太阳能驱动的智能水处理河道景观装置
CN205616634U (zh) * 2016-04-11 2016-10-05 安徽水韵环保科技有限公司 新型水体曝气净化设备
CN108083459A (zh) * 2017-12-18 2018-05-29 中国科学院水生生物研究所 一种光催化水车及净化水体的方法及装置
CN208429942U (zh) * 2018-04-28 2019-01-25 湖北大学 一种无动力自曝气装置
CN110028202A (zh) * 2019-05-13 2019-07-19 生态环境部南京环境科学研究所 一种河道净化装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204779062U (zh) * 2015-08-27 2015-11-18 天津市职业大学 一种风能、太阳能驱动的智能水处理河道景观装置
CN205616634U (zh) * 2016-04-11 2016-10-05 安徽水韵环保科技有限公司 新型水体曝气净化设备
CN108083459A (zh) * 2017-12-18 2018-05-29 中国科学院水生生物研究所 一种光催化水车及净化水体的方法及装置
CN208429942U (zh) * 2018-04-28 2019-01-25 湖北大学 一种无动力自曝气装置
CN110028202A (zh) * 2019-05-13 2019-07-19 生态环境部南京环境科学研究所 一种河道净化装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YALEI ZHAO ETC.: ""Magnetically separable CuFe2O4/AgBr composite photocatalysts: Preparation, characterization, photocatalytic activity and photocatalytic mechanism under visible light"", 《APPLIED SURFACE SCIENCE》 *
王学刚等: "《水处理工程 下》", 31 January 2015, 中国环境出版社 *
环境统计教材编写委员会: "《环境统计实务》", 31 May 2016, 中国环境出版社 *
蔡伟民等: "《环境光催化材料与光催化净化技术》", 31 January 2011, 上海交通大学出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113213576A (zh) * 2021-04-27 2021-08-06 哈尔滨工业大学 一种应用于水域中的筒车式吸附-光催化降解微塑料装置
CN113213576B (zh) * 2021-04-27 2022-11-29 哈尔滨工业大学 一种应用于水域中的筒车式吸附-光催化降解微塑料装置
CN113307387A (zh) * 2021-05-17 2021-08-27 南昌航空大学 一种零能耗自旋式曝气装置

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