CN112897816B - 一种用于湖泊湿地水体修复的组合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于水体修复装置技术领域，具体涉及一种用于湖泊湿地水体修复的组合装置，包括漂浮板、制氧箱、生物处理机构及驱动机构，漂浮板底壁上设有堵塞块、侧壁上设有限位组件；制氧箱位于漂浮板下方；生物处理机构位于制氧箱下方，包括网箱，网箱内设有修复单元；驱动机构包括拨动杆、搅拌轮及驱动电机，拨动杆可转动设于制氧箱上，拨动杆与搅拌轮通过转轴连接，搅拌轮位于制氧箱内；驱动电机用于驱动拨动杆在竖直平面内作圆周运动，当拨动杆在竖直平面内作圆周运动时，限位组件能够在拨动杆的抵持下带动堵塞块间歇性向上移动。本发明提供的用于湖泊湿地水体修复的组合装置，该装置可以在冰下持续作用，达到高效去除冰下汇集的污染物的效果。

Description

一种用于湖泊湿地水体修复的组合装置
技术领域
本发明属于水体修复装置技术领域，具体涉及一种用于湖泊湿地水体修复的组合装置。
背景技术
随着社会经济的高速发展和城镇化进程的加快，城市和部分农村水体受到一定的污染，部分湖泊、河流出现重度或轻度富营养化，水质下降，景观破坏，丧失了原有的生态环境功能，水污染是目前全球面临的严峻问题。对于污水的处理很多都采用化学方法，如使用工业絮凝剂进行絮凝等，这种处理方法不仅工程造价及运行成本高，而且大量使用的化学处理剂会给水体带来二次污染。
湖水在冬季结冰过程中，湖水中的污染物在“冷冻浓缩”作用的驱使下，逐渐向冰下水体汇集，致使冰下水体中污染物负荷和浓度远高于冰体中污染物的负荷和浓度，基于这一污染物归趋规律设计的水体修复装置可以将水中污染物高效去除，但现有技术中尚未公开该种水体修复装置。
发明内容
本发明提供一种用于湖泊湿地水体修复的组合装置，该装置可以在冰下持续作用，达到高效去除冰下汇集的污染物的效果。
本发明提供的用于湖泊湿地水体修复的组合装置，包括：
漂浮板，其具有放置制氧药剂的容置腔，所述漂浮板的底壁上活动设有堵塞块，所述漂浮板的侧壁上设有用于控制所述堵塞块移动的限位组件；
制氧箱，位于所述漂浮板下方，其与所述漂浮板在所述堵塞块处通过导管连通设置；
生物处理机构，其位于所述制氧箱下方，且通过连接管与所述制氧箱连通设置，所述生物处理机构包括网箱，所述网箱内设有若干修复单元，相邻所述修复单元之间通过溶氧管道连通；及
驱动机构，包括拨动杆、搅拌轮及驱动电机，所述拨动杆的一端部可转动设置于所述制氧箱的外壁上，且该端通过转轴连接有所述搅拌轮，所述搅拌轮位于所述制氧箱内；所述驱动电机位于所述制氧箱的外壁上，用于驱动所述拨动杆在竖直平面内作圆周运动；
当所述驱动电机驱动所述拨动杆在竖直平面内作圆周运动时，所述限位组件能够在所述拨动杆的抵持下带动所述堵塞块间歇性向上移动。
优选地，所述漂浮板的底壁上开设有出药口，所述堵塞块的纵截面为梯形，所述堵塞块嵌设于所述出药口处。
优选地，所述限位组件包括活动板、弹性片及连杆，所述漂浮板的侧壁下端在竖直方向内开设有与外部相连通的通槽，所述活动板穿设于所述通槽内，所述活动板的侧壁下端与所述漂浮板的下表面通过弹性伸缩软橡胶材质的结构密封，所述活动板的底端位于所述通槽的外部；所述活动板与所述通槽的顶壁之间通过所述弹性片连接，所述活动板位于所述通槽内的一端固设有所述连杆，且所述连杆的末端穿过所述漂浮板的侧壁与所述堵塞块固连。
优选地，所述制氧药剂为二氧化锰粉末，所述制氧箱内存储有过氧化氢溶液。
进一步优选地，所述连接管内且位于所述生物处理机构与所述连接管的连接处设有防水透气膜。
优选地，所述拨动杆朝向所述制氧箱的一侧固设有硬质毛刷，当所述拨动杆转动至所述网箱处时，所述硬质毛刷能够与所述网箱的表面抵接。
优选地，所述修复单元在竖直平面内平行设置，且每个所述修复单元内均竖直设有隔板，所述隔板将所述修复单元分隔成两个腔体，且靠近所述溶氧管道的腔体内放置有若干好氧生物球，另一个所述腔体内放置有若干厌氧生物球。
优选地，所述漂浮板的顶端可拆卸设有太阳能电池板，用于对所述驱动电机供电。
优选地，所述导管与所述制氧箱可拆卸连接。
优选地，所述漂浮板顶壁上设有红色指示灯。
对比现有技术，本发明的有益效果为：
本发明提供的用于湖泊湿地水体修复的组合装置，将该组合装置放置于冰面下，驱动电机驱动拨动杆转动，当拨动杆转动至活动板处时，活动板能够在拨动杆的抵持下带动堵塞块向上移动，这时漂浮板内的制氧药剂就能够经导管进入至制氧箱内进行制氧反应；同时，拨动杆能够带动位于制氧箱内的搅拌轮转动，从而对制氧箱内的混合药剂进行搅拌，使其快速反应产氧，产生的氧气能够经连接管进入生物处理机构内，并经溶氧管道进入至修复单元内，从而进行水体修复；漂浮板能够在储存制氧药剂的同时，使得整个组合装置漂浮在冰下，进而使组合装置位于冰下污染物的高浓度汇集区域，起到集中处理的效果；且不断转动的拨动杆能够带动水流流动，加速修复单元对水体的处理，又能够带动整个组合装置在冰下缓慢移动，减少处理死角的产生；另外，本发明提供的组合装置不仅适用于冰下，对未结冰的水体也同样适用。
附图说明
图1是本发明实施例提供的用于湖泊湿地水体修复的组合装置的结构示意图；
图2是驱动机构的结构示意图；
图3是限位组件与漂浮板的连接关系图；
图4是本发明另一优选实施例中限位组件与漂浮板的连接关系图；
图5是本发明另一优选实施例中修复单元的结构示意图。
附图标记说明：100-漂浮板；101-堵塞块；102-出药口；103-活动板；104-弹性片；105-连杆；106-通槽；107-太阳能电池板；112-阻隔板；200-制氧箱；201-导管；301-连接管；302-网箱；303-修复单元；304-溶氧管道；313-好氧生物球；323-隔板；333-厌氧生物球；400-驱动机构；401-拨动杆；402-转轴；403-搅拌轮；404-硬质毛刷。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“水平”、“竖直”、“上”、“下”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的技术方案和简化描述，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。
本发明实施例提供的用于湖泊湿地水体修复的组合装置，参考图1-2所示，包括漂浮板100、制氧箱200、生物处理机构及驱动机构400；漂浮板100具有放置制氧药剂的容置腔，漂浮板100的底壁上活动设有堵塞块101，漂浮板100的侧壁上设有用于控制堵塞块101移动的限位组件；制氧箱200位于漂浮板100下方，其与漂浮板100在堵塞块101处通过导管201连通设置；生物处理机构位于制氧箱200下方，且通过连接管301与制氧箱200连通设置，生物处理机构包括网箱302，网箱302内设有若干修复单元303，相邻修复单元303之间通过溶氧管道304连通；驱动机构400包括拨动杆401、搅拌轮403及驱动电机，拨动杆401的一端部可转动设置于制氧箱200的外壁上，拨动杆401的转动端与搅拌轮403通过转轴402连接，且搅拌轮403位于制氧箱200内；驱动电机位于制氧箱200的外壁上，用于驱动拨动杆401在竖直平面内作圆周运动；当驱动电机驱动拨动杆401在竖直平面内作圆周运动时，限位组件能够在拨动杆401的抵持下带动堵塞块101间歇性向上移动；
使用时，将该组合装置放置于冰面下，开启驱动电机，驱动电机驱动拨动杆401转动，当拨动杆401转动至限位组件处时，限位组件能够在拨动杆401的抵持下带动堵塞块101向上移动，这时漂浮板100内的制氧药剂就能够经导管201进入至制氧箱200内进行制氧反应，当拨动杆401继续转动，限位组件失去拨动杆401的抵持，堵塞块101再次回到原处，避免制氧药剂下落；同时，由于拨动杆401与转轴402固连、转轴402与搅拌轮403固连，在拨动杆401转动时，拨动杆401能够带动位于制氧箱200内的搅拌轮403转动，从而对制氧箱200内的混合药剂进行搅拌，使其快速反应产氧，产生的氧气能够经连接管301进入生物处理机构300内，并经溶氧管道304进入至修复单元303内，从而进行水体修复；漂浮板100能够在储存制氧药剂的同时，使得整个组合装置漂浮在冰下，进而使组合装置位于冰下污染物的高浓度汇集区域，起到集中处理的作用；另外，不断转动的拨动杆401能够带动水流流动，加速修复单元303对水体的处理，同时又能够带动整个组合装置在冰下缓慢移动，减少处理死角的产生。
需要说明的是，该组合装置不仅可以在冰下持续工作，还可适用于未结冰的水体。
上述实施例中，请继续参考图1所示，漂浮板100的底壁上开设有出药口102，堵塞块101的纵截面为梯形，堵塞块101嵌设于出药口102处，当拨动杆401转动时，限位组件能够在该拨动杆401的抵持下带动堵塞块101向上移动，这时堵塞块101与出药口102分离，即可使制氧药剂从该出药口102处漏出；而当限位组件失去拨动杆401的抵持后，堵塞块101能够再次下落并嵌设在出药口102处，将出药口102堵塞，避免制氧药剂不断落下；这样使制氧药剂间歇性进入到制氧箱200内，可以使制氧药剂缓慢进入到制氧箱200内，使制氧药剂充分发生反应。
上述实施例中，请参考图3所示，限位组件包括活动板103、弹性片104及连杆105，漂浮板100的侧壁下端在竖直方向内开设有与外部相连通的通槽106，活动板103穿设于通槽106内，且活动板103的下端位于通槽106外部，活动板103的侧壁下端与漂浮板100的下表面通过弹性伸缩软橡胶材质的结构密封，弹性伸缩软橡胶材质的结构可参照市售的弹性伸缩软管的材质，只要保证活动板103能够在通槽106内可以上下活动，且活动板103与通槽106之间通过该结构完全密封，从而保证水流不会通过通槽106进入至漂浮板100内污染药剂即可；活动板103与通槽106的顶壁之间通过弹性片104连接，活动板103与连杆105固连，且连杆105的另一端穿过漂浮板100的侧壁与堵塞块101固连；在拨动块401转动时，拨动块401能够对活动板103的底端产生向上的抵持力，进而使活动板103带动堵塞块101向上移动；当活动板103失去拨动块401向上的抵持力时，活动板103能够在弹性片104的带动下复位，进而使堵塞块101复位；需要说明的是，为了使拨动块401能够推动活动板103向上移动，拨动块401与活动板103相抵接的一端为圆弧形结构。
上述实施例中，制氧药剂为二氧化锰粉末，制氧箱200内存储有过氧化氢溶液，二氧化锰粉末能够不断进入制氧箱200内与过氧化氢溶液发生反应，并产生氧气；需要说明的是，漂浮板100内二氧化锰粉末的用量为推动反应速率达到最大的最大催化量，这样可以减少二氧化锰粉末的用量，使二氧化锰粉末最大化被利用；需要说明的是，在漂浮板100及制氧箱200上均设有加样口。
进一步优选地，为了避免二氧化锰粉末及过氧化氢溶液进入到生物处理机构300内，在连接管301内且位于生物处理机构300与连接管301的连接处设有防水透气膜，防水透气膜可以使得氧气透过并阻隔液体及固体。
上述实施例中，为了便于处理制氧箱200内的二氧化锰粉末，导管201与制氧箱200可拆卸连接。
作为本发明的另一优选实施例，由于二氧化锰粉末及过氧化氢溶液反应过程中会不断产生水，从而使过氧化氢溶液的浓度逐渐减小，使得反应速率逐渐减小、产氧减少，在上述实施例中的漂浮板100内竖直设有延伸至出药口102处的阻隔板112，堵塞块101分隔为两块，且该两块堵塞块101在底端固定连接，参考图4所示；拨动块401可同时带动两块堵塞块101向上移动，被阻隔板112阻隔的漂浮板100内的两个腔体内可以分别放置过氧化氢及二氧化锰粉末，这样就可以不断向制氧箱200内补充高浓度过氧化氢，使得氧气持续产生，保证生物处理机构300的正常运行。
作为本发明的另一优选实施例，参考图5所示，修复单元303在竖直平面内平行设置，且每个修复单元303内均竖直设有隔板323，隔板323将修复单元303分隔成两个腔体，且靠近溶氧管道304的腔体内放置有若干好氧生物球313，另一个腔体内放置有若干厌氧生物球333；好氧生物球313及厌氧生物球333同时存在，可以使得水体中的污染物被处理得更彻底。
作为本发明的另一优选实施例，清继续参考图2所示，拨动杆401朝向制氧箱200的一侧固设有硬质毛刷404，当拨动杆401转动至网箱302处时，硬质毛刷404能够与网箱302的表面抵接，从而对网箱302表面附着的水中固体物进行处理。
作为本发明的另一优选实施例，在漂浮板100的顶端可拆卸设有太阳能电池板107，用于对驱动电机供电；太阳能电池板107可以避免需要对驱动电机的蓄电池充电；该组合装置可以在水面上持续漂浮，当使用太阳能电池板107充电后，拆卸掉太阳能电池板107，可以再进入冰下正常工作。
优选地，为了便于观察组合装置在冰下的移动位置，在漂浮板100顶壁上设有红色指示灯，可以透过冰面观察到该红色指示灯，从而确定组合装置的位置，以对组合装置进行充电或者维护。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于湖泊湿地水体修复的组合装置，其特征在于，包括：
漂浮板(100)，其具有放置制氧药剂的容置腔，所述漂浮板(100)的底壁上活动设有堵塞块(101)，所述漂浮板(100)的侧壁上设有用于控制所述堵塞块(101)移动的限位组件；
制氧箱(200)，位于所述漂浮板(100)下方，其与所述漂浮板(100)在所述堵塞块(101)处通过导管(201)连通设置；
生物处理机构，其位于所述制氧箱(200)下方，且通过连接管(301)与所述制氧箱(200)连通设置，所述生物处理机构包括网箱(302)，所述网箱(302)内设有若干修复单元(303)，相邻所述修复单元(303)之间通过溶氧管道(304)连通；及
驱动机构(400)，包括拨动杆(401)、搅拌轮(403)及驱动电机，所述拨动杆(401)的一端可转动设置于所述制氧箱(200)的外壁上，且该端通过转轴(402)连接有所述搅拌轮(403)，所述搅拌轮(403)位于所述制氧箱(200)内；所述驱动电机位于所述制氧箱(200)的外壁上，用于驱动所述拨动杆(401)在竖直平面内作圆周运动；
当所述驱动电机驱动所述拨动杆(401)在竖直平面内作圆周运动时，所述限位组件能够在所述拨动杆(401)的抵持下带动所述堵塞块(101)间歇性向上移动。
2.根据权利要求1所述的用于湖泊湿地水体修复的组合装置，其特征在于，所述漂浮板(100)的底壁上开设有出药口(102)，所述堵塞块(101)的纵截面为梯形，所述堵塞块(101)嵌设于所述出药口(102)处。
3.根据权利要求1所述的用于湖泊湿地水体修复的组合装置，其特征在于，所述限位组件包括活动板(103)、弹性片(104)及连杆(105)，所述漂浮板(100)的侧壁下端在竖直方向内开设有与外部相连通的通槽(106)，所述活动板(103)穿设于所述通槽(106)内，所述活动板(103)的侧壁下端与所述漂浮板(100)的下表面通过弹性伸缩软橡胶结构密封，且所述活动板(103)的底端位于所述通槽(106)的外部；所述活动板(103)与所述通槽(106)的顶壁之间通过所述弹性片(104)连接，所述活动板(103)位于所述通槽(106)内的一端固设有所述连杆(105)，且所述连杆(105)的末端穿过所述漂浮板(100)的侧壁与所述堵塞块(101)固连。
4.根据权利要求1所述的用于湖泊湿地水体修复的组合装置，其特征在于，所述制氧药剂为二氧化锰粉末，所述制氧箱(200)内存储有过氧化氢溶液。
5.根据权利要求4所述的用于湖泊湿地水体修复的组合装置，其特征在于，所述连接管(301)内且位于所述生物处理机构(300)与所述连接管(301)的连接处设有防水透气膜。
6.根据权利要求1所述的用于湖泊湿地水体修复的组合装置，其特征在于，所述拨动杆(401)朝向所述制氧箱(200)的一侧固设有硬质毛刷(404)，当所述拨动杆(401)转动至所述网箱(302)处时，所述硬质毛刷(404)能够与所述网箱(302)的表面抵接。
7.根据权利要求1所述的用于湖泊湿地水体修复的组合装置，其特征在于，所述修复单元(303)在竖直平面内平行设置，且每个所述修复单元(303)内均竖直设有隔板(323)，所述隔板(323)将所述修复单元(303)分隔成两个腔体，且靠近所述溶氧管道(304)的腔体内放置有若干好氧生物球(313)，另一个所述腔体内放置有若干厌氧生物球(333)。
8.根据权利要求1所述的用于湖泊湿地水体修复的组合装置，其特征在于，所述漂浮板(100)的顶端可拆卸设有太阳能电池板(107)，用于对所述驱动电机供电。
9.根据权利要求1所述的用于湖泊湿地水体修复的组合装置，其特征在于，所述导管(201)与所述制氧箱(200)可拆卸连接。
10.根据权利要求1所述的用于湖泊湿地水体修复的组合装置，其特征在于，所述漂浮板(100)顶壁上设有红色指示灯。
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