CN112678969A - 一种低能耗大流量水体循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低能耗大流量水体循环系统，属于水体循环净化技术领域。本发明包括漂浮在水面上的生态浮体，生态浮体的下方吊装有循环推流机，循环推流机位于水体上层，其中循环推流机上连接有导流软带，导流软带上远离循环推流机一侧的出口端位于水体底部，导流软带位于水体底层的水平段上设置有生态固定环，生态固定环的底部设置有钢渣生态混凝土砌块。针对现有技术中潜水泵的高能耗低流量的水体循环问题，本发明提供一种低能耗大流量水体循环系统，其结构简单，安装简便，便于后期维护，不仅能够实现低能耗高流量的水体循环，且适合各种复杂环境下的河道安装使用，适用范围更加广泛。

Description

一种低能耗大流量水体循环系统

技术领域

本发明属于水体循环净化技术领域，更具体地说，涉及一种低能耗大流量水体循环系统。

背景技术

潜水泵主要由叶轮、电机、机架和密封结构构成，目前市场上常见的潜水泵的特点是高扬程低流量，采用PE管或PVC管进行导流，设备中部分部件需要预埋和使用膨胀螺丝与池底相连，因此带来了很多不利因素。

一方面由于目前市场上的潜水泵通常采用PE管或PVC管进行导流，不适合弯曲度较大的河道。同时由于管道浮力大，需要密集的固定桩来抗浮，而且长时间运行，管道振动使得固定桩松动脱落，会造成管道上浮至水面。在管道维修时，需要排干水体，再次打固定桩，但排干水体会对水体构建的生态系统造成毁灭性的破坏。另一方面，现有的潜水泵固定在水体底部，一旦出现故障，需要安排人员下水检修，冬季下水寒冷，因此需研制一种新型低能耗大流量水体循环系统解决现有的问题。

经检索，关于水体循环装置的研究已有大量专利公开，如中国专利申请号：2015210672471，发明创造名称为：一种水体循环流动装置，该申请案公开了一种水体循环流动装置，适用于河道水体生态治理、修复等领域。该水体循环流动装置，包括气泵和循环管道，还包括有气提升管道和气管，循环管道自上游至下游高于水面铺设，循环管道的铺设具有一定坡度。该方案利用空气压缩装置，通过在水面铺设PVC管道，将河道下游一定距离范围内的水体提升至河道上游，造成水体局部内循环。该方案不失为水体循环装置研究的良好探索，但仍有进一步提升的空间，行业内对于水体循环装置的研究也从未停止。

发明内容

1、发明要解决的技术问题

针对现有技术中潜水泵的高能耗低流量的水体循环问题，本发明提供一种低能耗大流量水体循环系统，其结构简单，安装简便，便于后期维护，不仅能够实现低能耗高流量的水体循环，且适合各种复杂环境下的河道安装使用，适用范围更加广泛。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

本发明的一种低能耗大流量水体循环系统，包括漂浮在水面上的生态浮体，生态浮体的下方吊装有循环推流机，循环推流机位于水体上层，其中循环推流机上连接有导流软带，导流软带上远离循环推流机一侧的出口端位于水体底层，导流软带位于水体底部的水平段上设置有生态固定环，生态固定环的底部设置有钢渣生态混凝土砌块。

作为本发明更进一步的改进，导流软带由多个依次拼接的软管带组成，相邻两个软管带之间采用拉链连接。

作为本发明更进一步的改进，导流软带采用牛津布材质，且导流软带的内、外表面均设置有一层防水层。

作为本发明更进一步的改进，潜水循环推流机通过固定单元固定在生态浮体下方，所述生态浮体为两个，且对称设置在潜水循环推流机的宽度方向两侧，其中固定单元包括用于承托潜水循环推流机的矩形托板，托板的四个角均垂直向上设置有支撑架，位于潜水循环推流机宽度方向同一侧的两个支撑架之间设置有连接架，连接架的两端固定在两侧的生态浮体。

作为本发明更进一步的改进，潜水循环推流机的长度方向前后两端均通过限位件固定在托板上，所述限位件包括对称设置在潜水循环推流机宽度方向两侧的限位段，两限位段的顶部连接有连接段。

作为本发明更进一步的改进，生态浮体的下方还设置有尼龙网提篮，尼龙网提篮位于潜水循环推流机的上方，且尼龙网提篮的两侧通过顶部的挂钩固定在两侧的连接架上。

作为本发明更进一步的改进，尼龙网提篮为顶部开口的箱体结构，尼龙网提篮的四周侧面及底面均为滤网，且尼龙网提篮朝向导流软带的一侧面上部开设有一杂质进口。

作为本发明更进一步的改进，钢渣生态混凝土砌块为内部设有空腔的混凝土块，空腔内填满培养基和能消解底泥的微生物。

作为本发明更进一步的改进，生态固定环底部设置有预埋钢筋，预埋钢筋的底部固定在钢渣生态混凝土砌块内部。

作为本发明更进一步的改进，导流软带位于水体底部的水平段上沿长度方向均匀间隔设置有多个生态固定环。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的一种低能耗大流量水体循环系统，通过潜水循环推流机的低扬程推流，将水体底部下游的水循环至水体上层上游，形成回流，不仅能够均衡水质，避免局部水质污染超负荷和恶化扩散，抑制蓝藻爆发；还能够形成活水循环，使下层水体的含氧量上升，增强水体的硝化能力，有利于植物的吸收，氮去除率达到30％以上的效果。而传统的做法通常是将气泵和管道的开口端设置在水体底层，从下向上打水体循环的方式，易将水体底部的污泥带入气泵或者管道内部，造成气泵损坏或者管道堵塞，而本发明中则是将潜水循环推流机及导流管道的开口端设置在水体上层，上部水质较为清澈，不易对潜水循环推流机和导流管道造成影响，大大降低了后期的维护成本。

(2)本发明的一种低能耗大流量水体循环系统，潜水循环推流机上连接有导流软带，导流软带由多个依次拼接的软管带组成，相邻两个软管带之间采用拉链连接。采用导流软带进行水体导流，相较于传统工艺中的PE管或者PVC管，本发明中的导流软带可以适用于各种弯曲度的河道，适用范围更广，且施工简单，方便安装和后期维护；同时，软管带相互之间采用拉链连接，便于标准化生产和使用，适宜各种长度河道应用。

(3)本发明的一种低能耗大流量水体循环系统，导流软带采用牛津布材质，且导流软带的内、外表面均设置有一层防水层，防渗水、耐水压、抗晒、抗折性能好，且四季通用、方便收理，可使行洪提速，提高了防洪安全。

(4)本发明的一种低能耗大流量水体循环系统，生态浮体的下方吊装有潜水循环推流机，潜水循环推流机位于水体上层，生态浮体用于给潜水循环推流机提供浮力，将潜水循环推流机悬挂在生态浮体下方，一方面保持潜水循环推流机在水体内的固定深度范围，避免对水体底污泥造成扰动；另一方面当潜水循环推流机出现故障时，可以直接拿到船上或岸上检修，不需要检修人员下水检修，降低了检修难度。

(5)本发明的一种低能耗大流量水体循环系统，导流软带上远离潜水循环推流机一侧的出口端位于水体底部，导流软带位于水体底部的水平段上设置有生态固定环，生态固定环的底部设置有钢渣生态混凝土砌块，通过钢渣生态混凝土砌块自身的重量将导流软带固定在水体底部，使用更加方便，且生态固定环和钢渣生态混凝土砌块的加工和制作可在工厂完成，在水下仅需完成摊铺操作，较传统工艺来说，流程更少，操作更加简单，大大降低了安装难度，提高了安装效率。

(6)本发明的一种低能耗大流量水体循环系统，生态浮体的下方还设置有尼龙网提篮，能够收集拦截水体表面漂浮物，尼龙网提篮位于潜水循环推流机的上方，能够有效防止水体内的杂质进入潜水循环推流机内对其造成影响。尼龙网提篮朝向导流软带的一侧面上部开设有一杂质进口，方便在水体回流时使得水体内的杂质通过杂质进口进入尼龙网提篮内部，且周边水面垃圾随着水流方向聚集在尼龙网提篮上方，便于清理，设备成本较低，同时可以减少河湖人工维护成本。

(7)本发明的一种低能耗大流量水体循环系统，钢渣生态混凝土砌块为内部设有空腔的混凝土块，空腔内填满培养基和能消解底泥的微生物，在具有固定作用的同时，通过微生物消解底泥。采用钢渣生态混凝土砌块为配重件，具有混凝土的特性，其结构强度大，保水性良好，有大量连通孔隙，且孔隙率、孔径分布可控性良好，具有一定程度的透水性和吸附性；还能够适应绿色植物、微生物生长，且施工简便，硬化速度快。

附图说明

图1是本发明的一种低能耗大流量水体循环系统的应用结构示意图；

图2是本发明中潜水循环推流机的安装结构示意图；

图3是本发明中过滤单元的结构示意图。

图中的标号为：

100、固定单元；110、生态浮体；120、托板；130、支撑架；140、连接架；200、潜水循环推流机；210、限位件；300、导流软带；310、拉链；410、生态固定环；420、钢渣生态混凝土砌块；430、预埋钢筋；500、尼龙网提篮；510、滤网；520、杂质进口；530、挂钩。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。

在本发明的描述中，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”、“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。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

如图1-图3所示，本实施例的一种低能耗大流量水体循环系统，包括漂浮在水面上的生态浮体110，生态浮体110的下方吊装有潜水循环推流机200，潜水循环推流机200位于水体上层，生态浮体110用于给潜水循环推流机200提供浮力，将潜水循环推流机200悬挂在生态浮体110下方，一方面保持潜水循环推流机200在水体内的固定深度范围，避免对水体底污泥造成扰动；另一方面当潜水循环推流机200出现故障时，可以直接拿到船上或岸上检修，不需要检修人员下水检修，降低了检修难度。其中潜水循环推流机200上连接有导流软带300，导流软带300由多个依次拼接的软管带组成，相邻两个软管带之间采用拉链310连接。采用导流软带300进行水体导流，相较于传统工艺中的PE管或者PVC管，本实施例的导流软带300可以适用于各种弯曲度的河道，适用范围更广，且施工简单，方便安装和后期维护；同时，软管带的长度为10m～50m，相互之间采用拉链310连接，便于标准化生产和使用，适宜各种长度河道应用。本实施例中导流软带300采用牛津布材质，且导流软带300的内、外表面均设置有一层防水层，防渗水、耐水压、抗晒、抗折性能好，且四季通用、方便收理，可使行洪提速，提高了防洪安全。通常导流软带300的直径范围为20cm～40cm。

如图1所示，本实施例中导流软带300上远离潜水循环推流机200一侧的出口端位于水体底部，导流软带300位于水体底部的水平段上设置有生态固定环410，生态固定环410的底部设置有钢渣生态混凝土砌块420，通过钢渣生态混凝土砌块420自身的重量将导流软带300固定在水体底层，使用更加方便，且生态固定环410和钢渣生态混凝土砌块420的加工和制作可在工厂完成，在水下仅需完成摊铺操作，较传统工艺来说，流程更少，操作更加简单，大大降低了安装难度，提高了安装效率。本实施例通过潜水循环推流机200的低扬程推流，将水体底部下游的水循环至水体上层上游，形成回流，不仅能够均衡水质，避免局部水质污染超负荷和恶化扩散，抑制蓝藻爆发；还能够形成活水循环，使下层水体的含氧量上升，增强水体的硝化能力，有利于植物的吸收，氮去除率达到30％以上的效果。而传统的做法通常是将气泵和管道的开口端设置在水体底部，从下向上打水体循环的方式，易将水体底部的污泥带入气泵或者管道内部，造成气泵损坏或者管道堵塞，而本实施例中则是将潜水循环推流机200及导流管道的开口端设置在水体上层，上部水质较为清澈，不易对潜水循环推流机200和导流管道造成影响，大大降低了后期的维护成本。

如图2所示，本实施例中潜水循环推流机200通过固定单元100固定在生态浮体110下方，所述生态浮体110为两个，且对称设置在潜水循环推流机200的宽度方向两侧，便于从潜水循环推流机200的宽度方向两侧对其进行固定，固定效果更好，避免在因潜水循环推流机200的晃动而影响使用效果。其中固定单元100包括用于承托潜水循环推流机200的矩形托板120，托板120的四个角均垂直向上设置有支撑架130，位于潜水循环推流机200宽度方向同一侧的两个支撑架130之间设置有连接架140，即如图2中所示方位，潜水循环推流机200左侧的两个支撑架130之间设置有连接架140，潜水循环推流机200右侧的两个支撑架130之间也设置有连接架140，且左右两侧的连接架140的两端固定在两侧的生态浮体110。本实施例中连接架140呈L型结构，其底部的水平架两端固定在两侧的生态浮体110上，水平架的一侧垂直向上延伸设置有竖直架。

实施例2

本实施例的一种低能耗大流量水体循环系统，基本结构与实施例1保持一致，更进一步地，如图2所示，本实施例中本实施例中潜水循环推流机200的长度方向前后两端均通过限位件210固定在托板120上，所述限位件210包括对称设置在潜水循环推流机200宽度方向两侧的限位段，两侧限位段之间的距离与潜水循环推流机200的宽度相配合，从宽度方向两侧对其进行限位，且两限位段的顶部连接有连接段，连接段位于潜水循环推流机200的上方，对其顶部进行限位。通过限位件210对潜水循环推流机200进行进一步限位固定，能够有效保证整体装置使用的稳定性。

如图2和图3所示，本实施例中生态浮体110的下方还设置有尼龙网提篮500，尼龙网提篮500位于潜水循环推流机200的上方，且尼龙网提篮500的两侧通过顶部的挂钩530固定在两侧的连接架140上，尼龙网提篮500为顶部开口的箱体结构，能够收集拦截水体表面漂浮物。具体地，本实施例中尼龙网提篮500与连接架140相对应的两侧面顶部均设置有两个挂钩530，通过挂钩530勾在连接架140上，能够有效地将尼龙网提篮500固定在生态浮体110的下方。其中尼龙网提篮500的四周侧面及底面均为滤网510，方便对水体内的杂质进行拦截和过滤，且尼龙网提篮500设置在潜水循环推流机200的上方能够有效防止水体内的杂质进入潜水循环推流机200内对其造成影响。本实施例中尼龙网提篮500朝向导流软带300的一侧面上部开设有一杂质进口520，杂质进口520为矩形缺口，方便在水体回流时使得水体内的杂质通过杂质进口520进入尼龙网提篮500内部，且周边水面垃圾随着水流方向聚集在尼龙网提篮500上方，便于清理，设备成本较低，同时可以减少河湖人工维护成本。

实施例3

本实施例的一种低能耗大流量水体循环系统，基本结构与实施例1保持一致，更进一步地，如图1所示，本实施例中钢渣生态混凝土砌块420为内部设有空腔的混凝土块，所述空腔内填满培养基和能消解底泥的微生物。钢渣生态混凝土砌块420由30％～50％的钢渣、40％～60％的石子、10％～30％的水泥、1％～10％硅粉、适量碱水剂和固化剂等加水混合均匀浇注成留有空腔的混凝土块，硬化后在预留的空腔内填满培养基和能消解底泥的微生物，在具有固定作用的同时，通过微生物消解底泥。采用钢渣生态混凝土砌块420为配重件，具有混凝土的特性，其结构强度大，保水性良好，有大量连通孔隙，且孔隙率、孔径分布可控性良好，具有一定程度的透水性和吸附性；还能够适应绿色植物、微生物生长，且施工简便，硬化速度快。

本实施例中生态固定环410底部设置有预埋钢筋430，预埋钢筋430的底部固定在钢渣生态混凝土砌块420内部。预埋钢筋430预埋进钢渣生态混凝土砌块420内部，保证了生态固定环410与钢渣生态混凝土砌块420之间连接的稳定性。其中导流软带300位于水体底部的水平段上沿长度方向均匀间隔设置有多个生态固定环410，用以固定导流软带300，防止导流软带300在水体底部的水平段出现上翘的情况，进一步保证能够有效对水体底部的水流进行鼓气循环的使用效果。本实施例中导流软带300位于水体底部的水平段上每间隔1m～5m设置一个生态固定环410。

本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种低能耗大流量水体循环系统，其特征在于：包括漂浮在水面上的生态浮体(110)，生态浮体(110)的下方吊装有循环推流机(200)，循环推流机(200)位于水体上层，其中循环推流机(200)上连接有导流软带(300)，导流软带(300)上远离循环推流机(200)一侧的出口端位于水体底部，导流软带(300)位于水体底层的水平段上设置有生态固定环(410)，生态固定环(410)的底部设置有钢渣生态混凝土砌块(420)。

2.根据权利要求1所述的一种低能耗大流量水体循环系统，其特征在于：导流软带(300)由多个依次拼接的软管带组成，相邻两个软管带之间采用拉链(310)连接。

3.根据权利要求2所述的一种低能耗大流量水体循环系统，其特征在于：导流软带(300)采用牛津布材质，且导流软带(300)的内、外表面均设置有一层防水层。

4.根据权利要求1所述的一种低能耗大流量水体循环系统，其特征在于：潜水循环推流机(200)通过固定单元(100)固定在生态浮体(110)下方，所述生态浮体(110)为两个，且对称设置在潜水循环推流机(200)的宽度方向两侧，其中固定单元(100)包括用于承托潜水循环推流机(200)的矩形托板(120)，托板(120)的四个角均垂直向上设置有支撑架(130)，位于潜水循环推流机(200)宽度方向同一侧的两个支撑架(130)之间设置有连接架(140)，连接架(140)的两端固定在两侧的生态浮体(110)。

5.根据权利要求4所述的一种低能耗大流量水体循环系统，其特征在于：潜水循环推流机(200)的长度方向前后两端均通过限位件(210)固定在托板(120)上，所述限位件(210)包括对称设置在潜水循环推流机(200)宽度方向两侧的限位段，两限位段的顶部连接有连接段。

6.根据权利要求5所述的一种低能耗大流量水体循环系统，其特征在于：生态浮体(110)的下方还设置有尼龙网提篮(500)，尼龙网提篮(500)位于潜水循环推流机(200)的上方，且尼龙网提篮(500)的两侧通过顶部的挂钩(530)固定在两侧的连接架(140)上。

7.根据权利要求6所述的一种低能耗大流量水体循环系统，其特征在于：尼龙网提篮(500)为顶部开口的箱体结构，尼龙网提篮(500)的四周侧面及底面均为滤网(510)，且尼龙网提篮(500)朝向导流软带(300)的一侧面上部开设有一杂质进口(520)。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种低能耗大流量水体循环系统，其特征在于：钢渣生态混凝土砌块(420)为内部设有空腔的混凝土块，所述空腔内填满培养基和能消解底泥的微生物。

9.根据权利要求8所述的一种低能耗大流量水体循环系统，其特征在于：生态固定环(410)底部设置有预埋钢筋(430)，预埋钢筋(430)的底部固定在钢渣生态混凝土砌块(420)内部。

10.根据权利要求9所述的一种低能耗大流量水体循环系统，其特征在于：导流软带(300)位于水体底部的水平段上沿长度方向均匀间隔设置有多个生态固定环(410)。

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