CN112047499A - 河道水质改善装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了河道水质改善装置及其使用方法，属于水生态修复领域，本装置包括设置在河道一侧的净化池，净化池与净化池连通，净化池通过连通管体连接有曝气组件进水端，曝气组件出水端通过连通管体连接出水管组，出水管组呈树状交错排布在河道底部，曝气组件包括曝气箱体，曝气箱体上部还设有第一气泵，第一气泵通过第一通气管连接有曝气基件，曝气基件内部中空且底部设有与第一通气管连接的曝气头，曝气基件侧壁开设有通气孔。本发明解决了水体流通效果不佳河流以及断头河等的河道水体的水质问题及河道景观环境不佳问题，降低河道内生物群落多样性被破坏几率并保证河道的蓄水/泄洪能力，通过对河道水体曝气等手段改善黑臭河道内的氨氮含量。

Description

河道水质改善装置及其使用方法

技术领域

本发明属于水生态修复领域，具体涉及一种河道水质改善装置及其使用方法。

背景技术

随着城市化进程的加快，城市生活污染大量增加，对城市水环境保护带来巨大挑战。特别是在江南平原河网闸控水体地区，城市断头河和盲肠河道因河水长期滞留普遍存在着水体富营养化严重、水质较差的问题，严重影响了城市整体水环境。如何改善城市断头河和盲肠河道水质一直是人们关注的焦点。

现有的河道修复技术往往是在河道中种植水生植物，拟通过植物的生长来去除氮磷等污染物，但是工程实践证明单纯依靠植物的生长很难获得较高的污染物去除效率；如果采用强化型旁路净化技术来维持河道水质，则需要较大的处理量和较短的循环周期，这样旁路净化系统的建设规模和投资都会较大，运行成本也高，而且河道原位的生态自净效能没有得到很好的利用和发挥。

发明内容

本发明的目的在于提供一种河道水质改善装置及其使用方法，解决水体流通效果不佳河流以及断头河等的河道水体的水质问题及河道景观环境不佳问题，降低河道内生物群落多样性被破坏几率并保证河道的蓄水/泄洪能力，通过对河道水体曝气等手段改善黑臭河道内的氨氮含量。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：河道水质改善装置，包括，设置在河道一侧的净化池，净化池通过导流通道与净化池连通，净化池通过连通管体连接有曝气组件进水端，曝气组件出水端通过连通管体连接出水管组，出水管组呈树状交错排布在河道底部，曝气组件包括曝气箱体，曝气箱体内设至少两组传送组，传送组包括分别设置在曝气箱体上下端的转动轴，转动轴之间设有传送带，曝气箱体上部设有第一驱动电机，第一驱动电机通过皮带与转动轴连接，传送组之间的转动轴之间通过皮带连接，曝气箱体上部还设有第一气泵，第一气泵通过第一通气管连接有曝气基件，曝气基件内部中空且底部设有与第一通气管连接的曝气头，曝气基件侧壁开设有通气孔，曝气箱体底部设有集淤腔室，集淤腔室底部连接有排淤管。

本发明通过在河道周边设计净化池的方式将河道内的水面漂浮垃圾及部分水体引入净化池内进行处理，为提高水体处理效果，利用带水泵的连通管体将净化池内部水体送入曝气组件内进行曝气处理，以此来对水体增氧，再将增氧后的水体输入得到底部，使水体从河道底部呈树状流出，这样有效增大河底底部水体含氧量，有利于保证河底的生物群落供氧，河道内的生物多样性被破坏，特别是预防藻类爆发，而且从河道底部排出的水体对河底沉积的淤泥具有上冲作用，降低河道内淤泥沉积量在水流作用下将适当淤泥带走，这样河道底部得到较好的清理，便于沉水植物生长，也扩大河道深度提高河道的蓄水/泄洪能力，在经过曝气的水体从出水管组排出过程中水体中的部分气体逸出上浮过程中对河道内的水体流动速度具有调节作用，可控制河道内水体流速以降低河道内水体流速过快导致河道内的有益菌及构建的生物群落不断减少，通过此降低河道流速方式也可起到预防河道边坡被冲刷过量情况，其中送入出水管组内的水体在曝气组件经过充分曝气并将大颗粒污染物初步分离，对水体中的颗粒污染物滤除，具体的由连通管体送入曝气组件内的水体，曝气组件内通过设计第一驱动电机来带动传送带在曝气箱体内的循环位移以此使曝气箱体内的水体形成循环流动轨迹，曝气箱体内水体在循环流动过程中部分水体进入曝气基件内部，其内部的曝气头将外界气体送入使其溶入水体中增加水体含氧量，并带动水体上移使其从曝气基件上部流出至传送带附近，曝气气体水传送带循环流动并溶入其中，实现水体含氧量的增加，之后通过连通管体将水体送入出水管组即可，曝气箱体内部的水体在循环流动过程中，水体中质量较大的颗粒污染物可在曝气箱体底部的集淤腔室被收集以此对水体中的污染颗粒物收集通过排淤管排出，有利于改善黑臭河道内的氨氮含量，对于水体流通效果不佳河流以及断头河等的河道通过带水泵的连通管体将水体送入曝气组件内，再将水体送入净化池流回水体流通效果不佳河流以及断头河内形成循环流动以及提高河道内水体流动速度，有利于恢复河道的自己净化能力。

传送带优选布复合布料或柔性金属丝编织的传送带，以此提高其使用寿命。

可选的，河道内设有具有浮力的导向杆，导向杆用于将水面垃圾引导至导流通道，净化池还通过连通管体连接有收集箱。设有的导向杆用于将水面垃圾引导至导流通道并沿导流通道进入净化池内由带有水泵的连通管体将水面垃圾送入垃圾收集箱内，实现对河道内的垃圾清理，当然导向杆还可选用半悬浮材料，这样对河道内的漂浮垃圾也可起到导向作用。

可选的，河道内设有调速组件，调速组件包括架设在河道上或设于水面的连接横杆，连接横杆底部吊接设于水中的流速仪，流速仪与控制单元连接，控制单元还连接有竖直设置的液压杆，液压杆上端连接固定板体，固定板体两端部分别连接设置在河道两侧且对应的第一基件上端部，第一基件两对向面开设有竖直的限位槽体，限位槽体槽底面与第一基件底面平齐，限位槽体内设有可上下位移的挡流板，挡流板上端部连接液压杆底部。河道内的过流流体流速过快对河道内构件的生物群稳定性造成影响，如对其冲刷分散难以稳定在河道内，为此通过在河道内设置调速组件用于调节河道内水流流速，在河道内假设的横杆可设于河道上部或下部，还可调整流速仪在河道内的布设高度来精准获取河道内的水体流体并将获取数据传输至控制单元，控制单元为单片机，通过比对测得的流速比对单片机内设定数值，在达到调控数值状态下控制单元控制液压杆来使挡流板向下位移，以此来减小过流面积甚至断流来蓄水，具体通过更换挡流板规格，以及更换未开设竖直设置的通槽挡流板。

可选的，第一基件背流面设有水平的第一连接杆，挡流板的背流面两侧分别铰接有第二连接杆，第一连接杆端部铰接有第三连接杆，第三连接杆中段出与第二连接杆端部铰接，挡流板两侧的第三连接杆之间通过调速叶片连接，通过控制液压杆的上下位移方式来带动挡流板的上下位移，挡流板上下位移过程中带动第二连接杆的上下位移，第二连接杆的上下位移过程中对第三连接杆形成推动进而促使第三连接杆形成内外弧形摆动，第三连接杆弧形摆动过程中第三连接杆之间的调速叶片对水体形成推动效果提升河道内流体的流速，这样实现对河道内的水体流速调节以此克服河道水体流动过慢可能找出的藻类爆发问题，并且第三连接杆具体形成了由底部向上的弧形摆动对水流可起到引导效果，引导经过挡流板底部的水流向上弧形流动，这样利于河道上下水层的交换，特别是河底沉积物的位移使其随流动水体排出河道，在断头河环境下，挡流板与第一、二、三连杆的运动形式可促使河内水体的流动配合曝气组件来促使河道内形成循环流动且带动河底沉积物向上位移至河道水面以便阳光杀菌，改善水体质量，曝气组件也可对水体中的沉积物收集集中处理。

可选的，挡流板表面开设有竖直设置的通槽，通槽内设有竖直设置的导流柱，导流柱侧面环绕连接导流叶片，导流柱上下端分别通过轴承圈与通槽上下面连接，在挡流板表面开设通槽便于水体流通，这样降低了河道的过流面，在挡流板底面与河道底部接触后，实现控制河道内流体的流速，而导流柱的设计可消耗水体流动能量，降低水体流速且经过导流柱的水体对河道底部颗粒物起到一定扰动便于其随水流排出，减少河底淤泥有利于改善黑臭水河道水质。

可选的，河道内两侧分别设有净化组件，净化组件包括净化箱体，净化箱内设有滤料，净化箱体的迎水面开设有过流孔，净化箱体背水面的箱体内通过连通管体连接沉淀池，沉淀池通过连通管体将水体输入至过流孔内，沉淀池与过流孔之间的连通管体上还连接输气组件，净化箱体背水面表面开设微孔，在河道内两侧分别设有的净化组件用于提高河道边坡防护效果，所搭建的净化组件为水生植物及微生物群提供良好的生长环境，在净化箱体的迎流面开设的过流孔用于将河道内沿河道边缘流动水体引导其流入净化箱体内以便于滤料对水体的净化处理，水体后经净化箱体背水面流出以及通过连通管体将净化箱体内的水体抽出送入沉淀池内进行初级沉淀，将净化箱体内含有污染颗粒物的水体送入沉淀池内后可有效对水体进行净化，而沉淀池可设置多组，经过净化后的水体在送入净化箱体的过流孔内，在这个过程中水体经过循环流动，水体中的污染颗粒物大部分被沉淀池收集以此改善河道水质。

可选的，净化箱体上部开口设置，净化箱体内设有竖直的分隔板体，分隔板体与净化箱体之间分别连接有水平设置的种植盘和水平设置的挡料板，净化箱体背水面的箱体内连接的连通管体进水口设于挡料板下方。挡料板的设置用于防止净化箱体内部的滤料被上移至净化箱体外，限定净化箱体内部滤料活动范围，种植盘的设计用于实现在其上部种植水生植物，利用水生植物对河道水体内的氨氮进行吸收。

可选的，输气组件包括活塞筒体，活塞筒体内设活塞，活塞筒体一端开口且通过连接转杆连接驱动转盘，活塞筒体另一端开设有进排气孔且通过输气管与连通管体连接，输气组件的设计在连通管体将沉淀池内水体送入净化箱体的过程中将外界空气压入连通管体内以此来增大水体中的气体含量，具体的，在需要对连通管体内部压入空气时，启动第二驱动电机来带动驱动转盘旋转，连接转杆位移进而带动活塞在活塞筒体内形成往复位移，活塞在往复位移的过程中将空气从进排气孔抽入并压入输气管体内进而实现将空气压入连通管体内，气体压入连通管体内与管体内的水体在压力下有利于气体溶入水中，并且压入连通管体内的气体增大管内压力提高连通管体内流体的流速以克服流体在长距离管内流动流速降低问题并有效提高了连通管体出水端流体流速对净化箱体内滤料起到冲刷效果。

河道水质改善装置的使用方法：

-在河道侧方开设净化池并通过设置导流通道和导向杆将水面漂浮垃圾及部分河水引入净化池内，在净化池一侧设置收集箱，通过设有水泵的连通管体将水面漂浮垃圾收集至收集箱内，在净化池一侧设置曝气组件，通过设有水泵的连通管体将净化池内的水体抽入曝气组件内经过曝气后送入出水管组，出水管组呈树状交错排布在河道底部，经过曝气的水体从出水管组出水口排出。

-在河道内设置流速计检测河道流流速，根据流速调整出水管组出水速度以及调整挡流板、第三连杆的位置状态来调节河道内流体流速，控制液压杆的上下位移方式来带动挡流板的上下位移，挡流板上下位移过程中带动第二连接杆的上下位移，第二连接杆的上下位移过程中对第三连接杆形成推动进而促使第三连接杆形成内外弧形摆动，第三连接杆弧形摆动过程中第三连接杆之间的调速叶片对水体形成推动。

-在河道内两侧设置净化组件对水体进行净化及增加水体含氧量，在河道内两侧分别设有的净化组件用于提高河道边坡防护效果，所搭建的净化组件为水生植物及微生物群提供良好的生长环境，在净化箱体的迎流面开设的过流孔用于将河道内沿河道边缘流动水体引导其流入净化箱体内以便于滤料对水体的净化处理，水体后经净化箱体背水面流出以及通过连通管体将净化箱体内的水体抽出送入沉淀池内进行初级沉淀，将净化箱体内含有污染颗粒物的水体送入沉淀池内后可有效对水体进行净化。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1)本发明通过在河道周边设计净化池的方式将河道内的水面漂浮垃圾及部分水体引入净化池内进行处理，解决河道垃圾问题。

2)利用带水泵的连通管体将净化池内部水体送入曝气组件内进行曝气处理，以此来对水体增氧，再将增氧后的水体输入得到底部，使水体从河道底部呈树状流出，有效增大河底底部水体含氧量，有利于保证河底的生物群落供氧，河道内的生物多样性被破坏，特别是预防藻类爆发，而且从河道底部排出的水体对河底沉积的淤泥具有上冲作用，降低河道内淤泥沉积量在水流作用下将适当淤泥带走，这样河道底部得到较好的清理，便于沉水植物生长，也扩大河道深度提高河道的蓄水/泄洪能力；

3)实现对河道内的水体流速调节以此克服河道水体流动过慢可能找出的藻类爆发问题，并且第三连接杆具体形成了由底部向上的弧形摆动对水流可起到引导效果，引导经过挡流板底部的水流向上弧形流动，这样利于河道上下水层的交换，特别是河底沉积物的位移使其随流动水体排出河道，在断头河环境下，挡流板与第一、二、三连杆的运动形式可促使河内水体的流动配合曝气组件来促使河道内形成循环流动且带动河底沉积物向上位移至河道水面以便阳光杀菌，改善水体质量，曝气组件也可对水体中的沉积物收集集中处理。

附图说明

图1为本发明河道水质改善装置使用状态俯视示意图；

图2为本发明的曝气组件结构示意图；

图3为本发明的曝气组件内部示意图；

图4为连接横杆的结构示意图；

图5为净化组件的俯视图；

图6为图5中A-A剖视图；

图7为输气组件结构示意图；

图8为调速组件结构示意图；

图9为调速组件拆除调速叶片结构示意图；

图10为导流柱结构示意图。

附图标号：10-调速组件；11-连接横杆；12-流速计；13-控制单元；14-固定板体；15-液压杆；16-第一基体；17-限位槽体；18-挡流板；19-导流柱；110-第一连接杆；111-第二连接杆；112-调速叶片；113-第三连接杆；114-导流叶片；20-净化组件；21-净化箱体；22-种植盘；23-过流孔；24-输气组件；241-第二驱动电机；242-驱动转盘；243-连接转杆；244-活塞；245-活塞筒体；246-进排气孔；247-输气管体；25-沉淀池；26-滤料；27-分隔板体；28-挡料板；30-出水管组；31-水泵；32-连通管体；40-曝气组件；41-曝气箱体；42-第一气泵；43-排淤管；44-集淤腔室；45-第一通气管；46-第一驱动电机；47-传送带；48-曝气基件；49-转动轴；410-曝气头；50-净化池；51-导流通道；52-导向杆；53-收集箱。

具体实施方式

以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：

实施例1：

参见说明书附图1-10所示，河道水质改善装置，包括，设置在河道一侧的净化池50，净化池50通过导流通道51与净化池50连通，净化池50通过连通管体32连接有曝气组件40进水端，曝气组件40出水端通过连通管体32连接出水管组30，出水管组30呈树状交错排布在河道底部，曝气组件40包括曝气箱体41，曝气箱体41内设至少两组传送组，传送组包括分别设置在曝气箱体41上下端的转动轴49，转动轴49之间设有传送带47，曝气箱体40上部设有第一驱动电机46，第一驱动电机46通过皮带与转动轴49连接，传送组之间的转动轴49之间通过皮带连接，曝气箱体41上部还设有第一气泵42，第一气泵42通过第一通气管45连接有曝气基件48，曝气基件48内部中空且底部设有与第一通气管45连接的曝气头410，曝气基件48侧壁开设有通气孔，曝气箱体41底部设有集淤腔室44，集淤腔室44底部连接有排淤管43。

本发明通过在河道周边设计净化池50的方式将河道内的水面漂浮垃圾及部分水体引入净化池50内进行处理，为提高水体处理效果，利用带水泵31的连通管体32将净化池50内部水体送入曝气组件40内进行曝气处理，以此来对水体增氧，再将增氧后的水体输入得到底部，使水体从河道底部呈树状流出，这样有效增大河底底部水体含氧量，有利于保证河底的生物群落供氧，河道内的生物多样性被破坏，特别是预防藻类爆发，而且从河道底部排出的水体对河底沉积的淤泥具有上冲作用，降低河道内淤泥沉积量在水流作用下将适当淤泥带走，这样河道底部得到较好的清理，便于沉水植物生长，也扩大河道深度提高河道的蓄水/泄洪能力，在经过曝气的水体从出水管组30排出过程中水体中的部分气体逸出上浮过程中对河道内的水体流动速度具有调节作用，可控制河道内水体流速以降低河道内水体流速过快导致河道内的有益菌及构建的生物群落不断减少，通过此降低河道流速方式也可起到预防河道边坡被冲刷过量情况，其中送入出水管组30内的水体在曝气组件40经过充分曝气并将大颗粒污染物初步分离，对水体中的颗粒污染物滤除，具体的由连通管体32送入曝气组件40内的水体，曝气组件40内通过设计第一驱动电机46来带动传送带47在曝气箱体41内的循环位移以此使曝气箱体41内的水体形成循环流动轨迹，曝气箱体41内水体在循环流动过程中部分水体进入曝气基件48内部，其内部的曝气头410将外界气体送入使其溶入水体中增加水体含氧量，并带动水体上移使其从曝气基件48上部流出至传送带47附近，曝气气体水传送带47循环流动并溶入其中，实现水体含氧量的增加，之后通过连通管体32将水体送入出水管组30即可，曝气箱体41内部的水体在循环流动过程中，水体中质量较大的颗粒污染物可在曝气箱体41底部的集淤腔室44被收集以此对水体中的污染颗粒物收集通过排淤管43排出，有利于改善黑臭河道内的氨氮含量，对于水体流通效果不佳河流以及断头河等的河道通过带水泵31的连通管体32将水体送入曝气组件40内，再将水体送入净化池50流回水体流通效果不佳河流以及断头河内形成循环流动以及提高河道内水体流动速度，有利于恢复河道的自己净化能力。

传送带47优选布复合布料或柔性金属丝编织的传送带，以此提高其使用寿命。

河道内设有具有浮力的导向杆52，导向杆52用于将水面垃圾引导至导流通道51，净化池50还通过连通管体32连接有收集箱53。设有的导向杆52用于将水面垃圾引导至导流通道51并沿导流通道进入净化池50内由带有水泵31的连通管体32将水面垃圾送入垃圾收集箱53内，实现对河道内的垃圾清理，当然导向杆52还可选用半悬浮材料，这样对河道内的漂浮垃圾也可起到导向作用。

河道内设有调速组件10，调速组件10包括架设在河道上或设于水面的连接横杆11，连接横杆11底部吊接设于水中的流速仪12，流速仪12与控制单元13连接，控制单元13还连接有竖直设置的液压杆15，液压杆15上端连接固定板体14，固定板体14两端部分别连接设置在河道两侧且对应的第一基件16上端部，第一基件16两对向面开设有竖直的限位槽体17，限位槽体17槽底面与第一基件16底面平齐，限位槽体17内设有可上下位移的挡流板18，挡流板18上端部连接液压杆15底部。河道内的过流流体流速过快对河道内构件的生物群稳定性造成影响，如对其冲刷分散难以稳定在河道内，为此通过在河道内设置调速组件10用于调节河道内水流流速，在河道内假设的横杆11可设于河道上部或下部，还可调整流速仪12在河道内的布设高度来精准获取河道内的水体流体并将获取数据传输至控制单元13，控制单元13为单片机，通过比对测得的流速比对单片机内设定数值，在达到调控数值状态下控制单元13控制液压杆15来使挡流板18向下位移，以此来减小过流面积甚至断流来蓄水，具体通过更换挡流板18规格，以及更换未开设竖直设置的通槽挡流板。

第一基件16背流面设有水平的第一连接杆110，挡流板18的背流面两侧分别铰接有第二连接杆111，第一连接杆110端部铰接有第三连接杆113，第三连接杆113中段出与第二连接杆111端部铰接，挡流板18两侧的第三连接杆113之间通过调速叶片112连接，通过控制液压杆15的上下位移方式来带动挡流板18的上下位移，挡流板18上下位移过程中带动第二连接杆111的上下位移，第二连接杆111的上下位移过程中对第三连接杆形成推动进而促使第三连接杆13形成内外弧形摆动，第三连接杆13弧形摆动过程中第三连接杆113之间的调速叶片12对水体形成推动效果提升河道内流体的流速，这样实现对河道内的水体流速调节以此克服河道水体流动过慢可能找出的藻类爆发问题，并且第三连接杆113具体形成了由底部向上的弧形摆动对水流可起到引导效果，引导经过挡流板18底部的水流向上弧形流动，这样利于河道上下水层的交换，特别是河底沉积物的位移使其随流动水体排出河道，在断头河环境下，挡流板18与第一、二、三连杆的运动形式可促使河内水体的流动配合曝气组件40来促使河道内形成循环流动且带动河底沉积物向上位移至河道水面以便阳光杀菌，改善水体质量，曝气组件40也可对水体中的沉积物收集集中处理。

挡流板18表面开设有竖直设置的通槽，通槽内设有竖直设置的导流柱19，导流柱19侧面环绕连接导流叶片114，导流柱19上下端分别通过轴承圈与通槽上下面连接，在挡流板18表面开设通槽便于水体流通，这样降低了河道的过流面，在挡流板18底面与河道底部接触后，实现控制河道内流体的流速，而导流柱19的设计可消耗水体流动能量，降低水体流速且经过导流柱19的水体对河道底部颗粒物起到一定扰动便于其随水流排出，减少河底淤泥有利于改善黑臭水河道水质。

河道内两侧分别设有净化组件20，净化组件20包括净化箱体21，净化箱21内设有滤料26，净化箱体21的迎水面开设有过流孔23，净化箱体21背水面的箱体内通过连通管体32连接沉淀池25，沉淀池25通过连通管体32将水体输入至过流孔23内，沉淀池与过流孔23之间的连通管体32上还连接输气组件24，净化箱体21背水面表面开设微孔，在河道内两侧分别设有的净化组件20用于提高河道边坡防护效果，所搭建的净化组件20为水生植物及微生物群提供良好的生长环境，在净化箱体21的迎流面开设的过流孔23用于将河道内沿河道边缘流动水体引导其流入净化箱体21内以便于滤料26对水体的净化处理，水体后经净化箱体21背水面流出以及通过连通管体32将净化箱体21内的水体抽出送入沉淀池25内进行初级沉淀，将净化箱体21内含有污染颗粒物的水体送入沉淀池25内后可有效对水体进行净化，而沉淀池25可设置多组，经过净化后的水体在送入净化箱体21的过流孔23内，在这个过程中水体经过循环流动，水体中的污染颗粒物大部分被沉淀池25收集以此改善河道水质。

净化箱体21上部开口设置，净化箱体21内设有竖直的分隔板体27，分隔板体27与净化箱体21之间分别连接有水平设置的种植盘22和水平设置的挡料板28，净化箱体21背水面的箱体内连接的连通管体32进水口设于挡料板28下方。挡料板28的设置用于防止净化箱体21内部的滤料被上移至净化箱体21外，限定净化箱体21内部滤料活动范围，种植盘22的设计用于实现在其上部种植水生植物，利用水生植物对河道水体内的氨氮进行吸收。

输气组件24包括活塞筒体245，活塞筒体245内设活塞244，活塞筒体245一端开口且通过连接转杆243连接驱动转盘242，活塞筒体245另一端开设有进排气孔246且通过输气管247与连通管体32连接，输气组件的24的设计在连通管体32将沉淀池25内水体送入净化箱体21的过程中将外界空气压入连通管体32内以此来增大水体中的气体含量，具体的，在需要对连通管体32内部压入空气时，启动第二驱动电机241来带动驱动转盘242旋转，连接转杆243位移进而带动活塞244在活塞筒体245内形成往复位移，活塞244在往复位移的过程中将空气从进排气孔246抽入并压入输气管体247内进而实现将空气压入连通管体32内，气体压入连通管体32内与管体内的水体在压力下有利于气体溶入水中，并且压入连通管体32内的气体增大管内压力提高连通管体32内流体的流速以克服流体在长距离管内流动流速降低问题并有效提高了连通管体32出水端流体流速对净化箱体21内滤料起到冲刷效果。

实施例2：

河道水质改善装置的使用方法：

-在河道侧方开设净化池50并通过设置导流通道51和导向杆52将水面漂浮垃圾及部分河水引入净化池50内，在净化池50一侧设置收集箱53，通过设有水泵31的连通管体32将水面漂浮垃圾收集至收集箱53内，在净化池50一侧设置曝气组件40，通过设有水泵31的连通管体32将净化池50内的水体抽入曝气组件40内经过曝气后送入出水管组30，出水管组30呈树状交错排布在河道底部，经过曝气的水体从出水管组30出水口排出。

-在河道内设置流速计12检测河道流流速，根据流速调整出水管组30出水速度以及调整挡流板18、第三连杆113的位置状态来调节河道内流体流速，控制液压杆15的上下位移方式来带动挡流板18的上下位移，挡流板18上下位移过程中带动第二连接杆111的上下位移，第二连接杆111的上下位移过程中对第三连接杆形成推动进而促使第三连接杆13形成内外弧形摆动，第三连接杆13弧形摆动过程中第三连接杆113之间的调速叶片12对水体形成推动。

-在河道内两侧设置净化组件20对水体进行净化及增加水体含氧量，在河道内两侧分别设有的净化组件20用于提高河道边坡防护效果，所搭建的净化组件20为水生植物及微生物群提供良好的生长环境，在净化箱体21的迎流面开设的过流孔23用于将河道内沿河道边缘流动水体引导其流入净化箱体21内以便于滤料26对水体的净化处理，水体后经净化箱体21背水面流出以及通过连通管体32将净化箱体21内的水体抽出送入沉淀池25内进行初级沉淀，将净化箱体21内含有污染颗粒物的水体送入沉淀池25内后可有效对水体进行净化。

实施例3：

本实施例与实施例1的区别在于：出水管组30替换为进水管组，净化池50与导流通道51内设有开/管水闸，通过连通管体32将进水管组附近的淤泥及河底污水收集至曝气组件40，经曝气组件40曝气处理后送入净化池50进入后续处理，在净化池50内培育水生植物构建人工湿地或生态浮岛，通过生物生态方法进行净化污水、淤泥，之后将净化水体通过泵体直接抽入河道内，而净化池50底部的沉积物可定期打捞集中处理，如制砖等。

对比例1：

本例相较于实施例1的方案区别在于，本例中的河道水质改善装置中未设置调速组件10；

对比例2：

本例相较于实施例1的方案区别在于，本例中的河道水质改善装置中未设置净化组件20；

对比例3：

本例相较于实施例1的方案区别在于，本例中在河道内单设曝气设备对河道内水体进行曝气处理。

河道净化试验：

以水槽模拟河道，水槽为环形水槽，在水槽内放置抽水机以便于水槽内水体循环流动，并在水槽内投放由污水处理厂内收集的污水，COD≤50mg/L；分设4个环形水槽，分别为水槽1、水槽2、水槽3和水槽4，水槽1中安装实施例1的河道改善装置并按照实施例2方法进行使用，水槽2安装对比例1的河道改善装置并按照实施例2方法进行使用，水槽3安装对比例2的河道改善装置并按照实施例2方法进行使用；水槽4在河道附近设置曝气泵经将曝气头放入水槽内。

对水槽1-4进行持续监测，水槽内水循环持续1个月，观测水体中的COD浓度变化以及水体中污泥情况，结果如表1所示。

项目	COD(mg/L)	淤泥情况
			水槽1	≤18	水槽底部无淤泥，水体清洁
水槽2	≤26	水槽底部无淤泥，水体清洁
			水槽3	≤29	水槽内水体中存在较多悬浮颗粒物。
水槽4	≤43	水槽底部出现沉积淤泥

经过上述试验，可知水槽1-3内的水体净化效果较佳，其中水槽1、2的设备对模拟的河道内水体净化效果明显，水槽3内水体在经过净化后期COD浓度得到降低，但水体中任然存在颗粒物，可能是缺少净化组件20所导致的原因。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.河道水质改善装置，包括：设置在河道一侧的净化池(50)，所述净化池(50)通过导流通道(51)与净化池(50)连通，所述净化池(50)通过连通管体(32)连接有曝气组件(40)进水端，所述曝气组件(40)出水端通过连通管体(32)连接出水管组(30)，所述出水管组(30)呈树状交错排布在河道底部，所述曝气组件(40)包括曝气箱体(41)，所述曝气箱体(41)内设至少两组传送组，所述传送组包括分别设置在曝气箱体(41)上下端的转动轴(49)，所述转动轴(49)之间设有传送带(47)，所述曝气箱体(40)上部设有第一驱动电机(46)，所述第一驱动电机(46)通过皮带与转动轴(49)连接，所述传送组之间的转动轴(49)之间通过皮带连接，所述曝气箱体(41)上部还设有第一气泵(42)，所述第一气泵(42)通过第一通气管(45)连接有曝气基件(48)，所述曝气基件(48)内部中空且底部设有与第一通气管(45)连接的曝气头(410)，所述曝气基件(48)侧壁开设有通气孔，所述曝气箱体(41)底部设有集淤腔室(44)，所述集淤腔室(44)底部连接有排淤管(43)。

2.根据权利要求1所述的河道水质改善装置，其特征是：所述河道内设有具有浮力的导向杆(52)，所述导向杆(52)用于将水面垃圾引导至导流通道(51)，所述净化池(50)还通过连通管体(32)连接有收集箱(53)。

3.根据权利要求1所述的河道水质改善装置，其特征是：所述河道内设有调速组件(10)，所述调速组件(10)包括架设在河道上或设于水面的连接横杆(11)，所述连接横杆(11)底部吊接设于水中的流速仪(12)，所述流速仪(12)与控制单元(13)连接，所述控制单元(13)还连接有竖直设置的液压杆(15)，所述液压杆(15)上端连接固定板体(14)，所述固定板体(14)两端部分别连接设置在河道两侧且对应的第一基件(16)上端部，所述第一基件(16)两对向面开设有竖直的限位槽体(17)，所述限位槽体(17)槽底面与第一基件(16)底面平齐，所述限位槽体(17)内设有可上下位移的挡流板(18)，所述挡流板(18)上端部连接液压杆(15)底部。

4.根据权利要求3所述的河道水质改善装置，其特征是：所述第一基件(16)背流面设有水平的第一连接杆(110)，所述挡流板(18)的背流面两侧分别铰接有第二连接杆(111)，所述第一连接杆(110)端部铰接有第三连接杆(113)，所述第三连接杆(113)中段出与第二连接杆(111)端部铰接，所述挡流板(18)两侧的第三连接杆(113)之间通过调速叶片(112)连接。

5.根据权利要求3所述的河道水质改善装置，其特征是：所述挡流板(18)表面开设有竖直设置的通槽，所述通槽内设有竖直设置的导流柱(19)，所述导流柱(19)侧面环绕连接导流叶片(114)，所述导流柱(19)上下端分别通过轴承圈与通槽上下面连接。

6.根据权利要求1所述的河道水质改善装置，其特征是：所述河道内两侧分别设有净化组件(20)，所述净化组件(20)包括净化箱体(21)，所述净化箱(21)内设有滤料(26)，所述净化箱体(21)的迎水面开设有过流孔(23)，所述净化箱体(21)背水面的箱体内通过连通管体(32)连接沉淀池(25)，所述沉淀池(25)通过连通管体(32)将水体输入至过流孔(23)内，所述沉淀池与过流孔(23)之间的连通管体(32)上还连接输气组件(24)。

7.根据权利要求6所述的河道水质改善装置，其特征是：所述净化箱体(21)上部开口设置，所述净化箱体(21)内设有竖直的分隔板体(27)，所述分隔板体(27)与净化箱体(21)之间分别连接有水平设置的种植盘(22)和水平设置的挡料板(28)，所述净化箱体(21)背水面的箱体内连接的连通管体(32)进水口设于挡料板(28)下方。

8.根据权利要求6所述的河道水质改善装置，其特征是：所述输气组件（24）包括活塞筒体（245），所述活塞筒体（245）内设活塞（244），所述活塞筒体（245）一端开口且通过连接转杆（243）连接驱动转盘（242），所述活塞筒体（245）另一端开设有进排气孔（246）且通过输气管（247）与连通管体（32）连接。

9.根据权利要求1-8任一权利要求所述的河道水质改善装置的使用方法，其特征是：在河道侧方开设净化池(50)并通过设置导流通道(51)和导向杆(52)将水面漂浮垃圾及部分河水引入净化池(50)内，在净化池(50)一侧设置收集箱(53)，通过设有水泵(31)的连通管体(32)将水面漂浮垃圾收集至收集箱(53)内，在净化池(50)一侧设置曝气组件(40)，通过设有水泵(31)的连通管体(32)将净化池(50)内的水体抽入曝气组件(40)内经过曝气后送入出水管组(30)，所述出水管组(30)呈树状交错排布在河道底部，经过曝气的水体从出水管组(30)出水口排出。

10.根据权利要求9所述的河道水质改善装置的使用方法，其特征是：还包括：

-在河道内设置流速计(12)检测河道流流速，根据流速调整出水管组(30)出水速度以及调整挡流板(18)、第三连杆(113)的位置状态来调节河道内流体流速；

-在河道内两侧设置净化组件(20)对水体进行净化及增加水体含氧量。

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