CN113200610B - 生态塘莲水净化系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种生态塘莲水净化系统，涉及市政净水工程的领域，其包括多个开设于水体流道的净化池，多个所述净化池的高度依次降低，所述净化池内种植有水生植物，所述净化池朝向低侧的池壁包括采用混凝土浇筑形成的第一池壁和采用石块或砖堆砌形成的第二池壁，所述第二池壁位于第一池壁的低侧。本申请能够有效的优化水质净化的效果。

Description

生态塘莲水净化系统

技术领域

本申请涉及市政净水工程的领域，尤其是涉及一种生态塘莲水净化系统。

背景技术

近年来，随着我国经济地快速发展，城镇化进程加快，城市排污量不断增加，再加之城市水体自身环境容量小等原因，许多城市水体已受到严重污染，黑臭问题现象突出。而水体出现黑臭主要是水体缺氧造成的，同时也与水体富营养化和底泥沉积有关。

为了减少水体出现黑臭现象以及对水体黑臭进行治理，相关技术常采用人工曝气的方式增加水体中氧气的含量，以增加水体的流动性和活力，达到净化水质的目的。

针对上述中的相关技术，发明人认为仅通过人工对水体进行曝气，只能够增加水体中的氧气含量，对于水体中含有的有机污染物和重金属等无法进行清理，导致水质净化的效果相对不佳。

发明内容

为了优化水质净化的效果，本申请提供一种生态塘莲水净化系统。

本申请提供的一种生态塘莲水净化系统采用如下的技术方案：

一种生态塘莲水净化系统，包括多个开设于水体流道的净化池，多个所述净化池的高度依次降低，所述净化池内种植有水生植物，所述净化池朝向低侧的池壁包括采用混凝土浇筑形成的第一池壁和采用石块或砖堆砌形成的第二池壁，所述第二池壁位于第一池壁的低侧。

通过采用上述技术方案，能够通过净化池内的水生植物对水中含有的有机污染物和重金属做吸收的同时；第一池壁能够对净化池内的水做围挡，第二池壁能够为溢出第一池壁的水提供多个流通的缝隙和通道，从而能够在水溢出净化池的时候，使得水充分的与空气接触，以增加净化池中水的含氧量，从而达到净化水质的效果。

可选的，所述净化池内水深＞80cm的位置种植莲花、芦苇；净化池水深位于50-80cm的位置，种植芦苇、水葱和香蒲；净化池水深位于20-50cm的位置，种植芦苇、水葱、菖蒲、鱼草、旱伞草梭和香蒲；净化池水深小于20cm的位置，种植矮珍珠草、挖耳草和牛毛草。

通过采用上述技术方案，净化池内不同位置的深度不同，在不同水深的位置适应性的种植不同的水生植物，能够有效的增加水生植物的存活率，从而减小后期维护或更换水生植物的成本，优化使用效果。

可选的，所述净化池设置有用于曝气的曝气装置，所述曝气装置设置于第一池壁的高侧，所述曝气装置包括曝气机和多个相互连通的曝气单元，其中一个所述曝气单元连通于曝气机的出气口，所述曝气单元位于净化池内，所述曝气单元距离所在净化池底壁的距离＞20cm。

通过采用上述技术方案，在使用过程中，曝气机通过多个曝气单元能够对净化池内的水的含氧量作进一步的补充，已优化水质净化的效果，同时曝气单元距离净化池底壁的距离＞20cm，能够有效的减小对净化池底壁的冲击，减少水浑浊的可能性。

可选的，所述曝气单元包括曝气管和至少一个转动连接于曝气管内的排气环，多个曝气管相互连通且其中一个曝气管连通于曝气机的出气端，环绕所述曝气管的外壁成型有至少一个同中心轴线设置的曝气环，所述曝气环内成型有曝气环槽，所述曝气环槽于外部和曝气管的内部，所述曝气环槽连通曝气管外部的开口方向平行于曝气管，所述排气环位于曝气环槽内，所述排气环内成型有多个环绕中心轴线设置的排气道，所述排气道包括入气部、回转部和排气部，所述入气部开口方向与曝气管内的气流流动方向相反，所述回转部的延伸路径呈U形且其U形的两端分别连通于入气部和排气部，所述排气部的开口方向与入气部的开口方向相同且排气部的开口朝向曝气管的外壁，所述排气道的延伸路径呈螺旋状。

通过采用上述技术方案，在对净化池内的水做曝气时，曝气机将气体送入至多个曝气管内，此时由于入气部、回转部和排气部，使得排气道呈螺旋设置，通过曝气环槽排出的气流会推动排气环转动，同时还能够通过曝气环减小排气环对曝气管内气流流动的影响；同时，由于排气部的开口朝向曝气管的外壁，能够使得气流在排出时，冲击到曝气管的外壁，使得气体在净化池内产生的气泡相对较为充分的破碎，增大气流中氧气融入到净化池内水的可能性；还能够对曝气管的外壁做清理，减小曝气管的外壁上沉淀物堆积的可能性，并且排气环在曝气时会转动，能够相对较为充分的对曝气管的外壁做清理。

可选的，所述排气环设置有轴承，所述轴承的内圈或外圈同轴固定连接于排气环，所述轴承对应的内圈或外圈固定连接于曝气管的内壁，所述曝气管内设置有使得排气环转动锁止的锁止组件。

通过采用上述技术方案，轴承能够有效的减小排气环转动时受到的阻碍，同时还能够通过锁止组件使得排气环转动锁止，达到定位对曝气管做清理的效果。

可选的，所述锁止组件包括锁止管和至少一个锁止销，所述锁止管同轴固定连接于曝气管的内部，所述锁止销沿排气环的径向穿设并滑移连接于锁止管，所述锁止管内设置有用于控制锁止销伸出的控制件。

通过采用上述技术方案，在需要对排气环做转动锁止时，只需通过控制件控制多个锁止销滑出锁止管并抵接于排气环的内壁即可。

可选的，所述锁止销设置有推动锁止销朝向锁止管中心滑移的复位弹簧，所述控制件包括控制螺杆和套设并螺纹连接于控制螺杆的控制环，所述控制环沿曝气管的轴向滑移连接于锁止管的内壁，所述控制环的外壁呈锥面状，所述锁止销抵接于控制环的外壁。

通过采用上述技术方案，在控制锁止销滑出锁止管时，只需转动控制螺杆，使得控制环轴向滑移，以将多个抵接于控制环外圈边沿的锁止销推出锁止管即可；同时锁止销在复位弹簧的作用下，能够使得锁止销保持抵接于控制环的状态，减小锁止销自动滑出的可能性。

可选的，所述控制环开设有多个沿轴向延伸的限制槽，所述锁止管的内壁固定连接有多个插设于限制槽的限制销。

通过采用上述技术方案，限制销穿设于限制槽能够限制控制环的周向转动的同时，还能够限制控制环轴向滑移的距离。

可选的，所述控制螺杆设置有控制电机，所述控制电机为力矩电机，所述控制电机的输出轴同轴固定连接于控制螺杆。

通过采用上述技术方案，在需要使得控制螺杆转动时，只需通过控制电机带动控制螺杆转动即可，同时控制电机为力矩电机，能够有效的优化驱动控制螺杆转动的稳定性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.水生植物对水中含有的有机污染物和重金属做吸收的同时；第一池壁能够对净化池内的水做围挡，第二池壁能够为溢出第一池壁的水提供多个流通的缝隙和通道，从而能够在水溢出净化池的时候，使得水充分的与空气接触，以增加净化池中水的含氧量，从而达到净化水质的效果；

2.在对净化池内的水做曝气时，曝气机将气体送入至多个曝气管内，此时由于入气部、回转部和排气部，使得排气道呈螺旋设置，通过曝气环槽排出的气流会推动排气环转动，同时还能够通过曝气环减小排气环对曝气管内气流流动的影响；同时，由于排气部的开口朝向曝气管的外壁，能够使得气流在排出时，冲击到曝气管的外壁，使得气体在净化池内产生的气泡相对较为充分的破碎，增大气流中氧气融入到净化池内水的可能性；还能够对曝气管的外壁做清理，减小曝气管的外壁上沉淀物堆积的可能性，并且排气环在曝气时会转动，能够相对较为充分的对曝气管的外壁做清理。

附图说明

图1是本申请实施例1的剖视结构示意图。

图2是本申请实施例2的剖视结构示意图。

图3是本申请实施例2中曝气装置的结构示意图。

图4是本申请实施例2中曝气单元的剖视结构示意图一。

图5是图4中A部分的放大结构示意图。

图6是本申请实施例2中曝气单元的剖视结构示意图二。

图7是图6中B部分的放大结构示意图。

附图标记说明：1、净化池；11、第一池壁；12、第二池壁；2、曝气机；3、曝气单元；31、曝气管；311、曝气环；312、曝气环槽；313、支架；32、排气环；321、驱动叶片；33、排气道；331、入气部；332、回转部；333、排气部；34、轴承；35、锁止环；351、锁止齿环；4、锁止组件；41、锁止管；411、限制销；412、连接软管；413、导流环台；42、锁止销；421、复位弹簧；422、弹性管；43、控制件；431、控制螺杆；432、控制环；433、限制槽；44、控制电机。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种生态塘莲水净化系统。

实施例1，参照图1，生态塘莲水净化系统包括多个开设于水体流道的净化池1，多个净化池1呈阶梯状结构，使得多个净化池1的高度依次降低，净化池1内种植有水生植物，以用于净化水质，水生植物优选为荷花。

净化池1朝向低侧的池壁包括采用混凝土浇筑形成的第一池壁11和采用石块或砖堆砌形成的第二池壁12，第二池壁12位于第一池壁11朝向低侧的一侧，以用于在净化池1内水溢出时，能够通过第二池壁12为溢出的水提供更多的流道，并增加水溢出时产生的冲击，从而增加水溢出时与空气接触程度，从而在通过水生植物吸收水中含有的有机污染物和重金属的同时，还能够通过第二池壁12增加水的含氧量，减小因含氧量降低导致水富营养化的可能性。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于，净化池1内水深＞80cm的位置种植莲花、芦苇；净化池1水深位于50-80cm的位置，种植芦苇、水葱和香蒲；净化池1水深位于20-50cm的位置，种植芦苇、水葱、菖蒲、鱼草、旱伞草梭和香蒲；净化池1水深小于20cm的位置，种植矮珍珠草、挖耳草和牛毛草；通过丰富的水生植物品种能够有效的增加净化池1内植物物种的丰富性，同时能够根据多层次的水生植物吸收净化池1内水中的有机污染物和重金属，有效的优化净水效果的同时，还能够增加使用时的观赏性。

参照图2和图3，为了进一步优化净化池1内的净化效果，净化池1内还设置有用于曝气的曝气装置，曝气装置位于第一池壁11朝向高侧的一侧。

曝气装置包括曝气机2和多个相互连通的曝气单元3，曝气机2为高压曝气机，例如高压气泵，曝气机2安装于净化池1的池壁的顶部。

参照图3和图4，曝气单元3包括曝气管31和至少一个转动连接于曝气管31内的排气环32，多个曝气管31相互连通，并且其中一个曝气管31通过管道连通于曝气机2的出气端，曝气管31通过多个支架313固定连接于净化池1的池壁。其中，曝气管31距离所在净化池1的池壁的距离＞20cm，以减小因气流在净化池1内产生的冲击而导致浑浊的可能性。

参照图4和图5，环绕曝气管31的外壁成型有至少一个曝气环311，曝气环311与曝气管31同中心轴线设置。曝气环311内成型有与曝气管31同中心轴线设置的曝气环槽312，曝气环槽312的内圈开口连通于曝气管31的内部，曝气环槽312的外圈开口方向平行于曝气管31的轴向并与曝气管31内气流流动方向相同或相反，并且曝气环槽312的外圈开口朝向曝气管31的外壁设置。本实施例中，曝气环槽312的外圈开口方向与曝气管31内气流流动方向相反。

参照图4和图5，排气环32卡设并转动连接于曝气环槽312内，排气环32内开设有多个排气道33，多个排气道33环绕排气环32的中心轴线设置，以用于将气流排出至净化池1内的同时，推动排气环32转动。

排气道33包括入气部331、回转部332和排气部333，入气部331呈孔状结构，入气部331的开口方向于曝气管31内气流流动方向相反，入气部331位于排气环32内的另一开口连通于回转部332，并且入气部331的延伸路径呈弧形且与曝气管31的轴向呈锐角设置。

回转部332的延伸路径呈U形且U形的一端连通于入气部331，回转部332U形的另一端连通于排气部333，并且回转部332U形中连通于入气部331的竖直部与入气部331的延伸路径平行，回转部332的U形的两个竖直部的延伸路径呈锐角设置。排气部333的延伸路径与连通的回转部332U形的竖直部平行，以使得排气道33的延伸路径呈螺旋状，并使得气流通过时，能够通过推动排气道33的内壁，驱使排气环32转动。

不同的排气部333的开口朝向曝气管31轴向的不同位置，以优化曝气的均匀性的同时，还能够优化对曝气管31的清理效果。

参照图4和图5，为了使得气流流动时，对排气环32的驱动力相对更加充足，排气环32的内圈边沿固定连接有多个驱动叶片321，驱动叶片321沿排气环32的径向延伸，并且驱动叶片321与曝气管31的轴向之间的夹角呈锐角设置，驱动叶片321的板面平行于回转部332的U形连通于入气部331的竖直部。

在使用时，曝气机2将高压气体通入至曝气管31内，此时，由于驱动叶片321和排气道33，会驱动排气环32转动，并通过排气道33将气体排入至净化池1内，由于排气环32转动，会使得气流不断冲击曝气管31的外壁，使得排出的气流形成的气泡充分粉碎，达到气流充分与净化池1内的水充分混合的效果的同时；还能够通过旋转冲击曝气管31外壁的气流，对曝气管31的外壁做清洁，减少曝气管31的外壁沉积的沉淀物，并能够在对净化池1做清洁时，可通过增大气压，辅助对净化池1做清洁，将沉积物排出净化池1。

参照图4和图5，曝气管31内设置有用于对排气环32做转动锁止的锁止组件4，以能够在不需要对曝气管31做清理时，使得排气环32转动锁止。

锁止组件4包括锁止管41和至少一个锁止销42，锁止管41通过多个支杆或其他不同的支架313固定连接于曝气管31的内壁，锁止管41为封闭的管状结构。锁止销42沿锁止管41的径向穿设并滑移连接于锁止管41，锁止销42位于排气环32的内侧，锁止销42相对锁止管41滑出时能够抵接于排气环32的内圈边缘，以使得在对排气环32做转动锁止时，只需使得锁止销42相对锁止管41滑出并抵接于排气环32的内壁即可。

相邻两个锁止管41之间设置有连接软管412，连接软管412的两端分别套设于相邻两个锁止管41的相向端，以减小锁止管41对气流的干涉。

为了优化使用时的稳定性，减小锁止销42与驱动叶片321之间的干涉，多个驱动叶片321朝向排气环32中心的一端固定连接有锁止环35。锁止环35套设于锁止管41，以使得在对排气环32做转动锁止时，锁止销42抵设于锁止环35的内壁即可，减小因驱动叶片321与锁止销42之间产生干涉导致驱动叶片321损坏的可能性。

参照图4和图5，锁止环35内设置有轴承34，轴承34、锁止环35和锁止管41同中心轴线设置，轴承34设置有两个且两个位于锁止环35轴向的两端，锁止环35套设并固定连接于两个轴承34的外圈，轴承34的内圈套设并固定连接于锁止管41。锁止环35的内圈固定连接有同中心轴线设置的锁止齿环351，锁止齿环351为内齿环，以使得排气环32通过多个驱动叶片321和锁止环35固定连接于轴承34的外圈，同时通过轴承34减小排气环32转动受到的阻力。

为了减小锁止组件4对曝气管31内气流的影响，锁止管41的外壁固定连接有导流环台413，导流环台413沿轴向的截面呈三角形，导流环台413的内壁贴合并固定连接于锁止管41的外壁，轴承34和锁止环35位于导流环台413朝向气流流动方向的一侧。

此外，为了减小因排气环32转动受到阻力过大，导致无法转动的情况出现，在其他实施方式中，还可在锁止管41内固定安装驱动电机，驱动电机的输出轴穿出锁止管41并同轴固定连接有驱动齿轮，锁止环35的端面成型有与驱动齿轮啮合的端齿，以用于驱动锁止环35转动。

参照图5和图6，锁止管41内还设置有用于控制锁止销42滑出的控制件43。

控制件43包括控制螺杆431和套设并螺纹连接于控制螺杆431的控制环432，控制螺杆431通过多个其他不同的沿轴向分布的支架313转动连接于锁止管41的内壁，控制环432的外圈边沿的外壁呈锥面状结构，锁止销42位于锁止管41内部的端部抵设于控制环432的外圈边沿的外壁。其中，锁止销42套设有复位弹簧421，以用于保持锁止销42抵接于控制环432的状态，复位弹簧421的两端分别固定连接于锁止销42和锁止管41的内壁。

参照图6和图7，控制环432的外圈边沿的外壁开设有多个限制槽433，多个限制槽433环绕控制环432的中心轴线设置，限制槽433的开口朝向远离控制环432的中心轴线设置。限制槽433内插设有固定连接于锁止管41内壁的限制销411，以用于限制控制螺杆431转动时，控制环432的转动的同时，还能够限制控制环432的滑移距离，减小锁止销42相对控制环432脱离的可能性。

锁止管41内固定安装有控制电机44，控制电机44为力矩电机，控制电机44的输出轴同轴固定连接于控制螺杆431，以用于驱动控制螺杆431转动。

此外，为了减小外部水进入到锁止管41内影响到控制电机44的可能性，锁止销42位于锁止管41内部的部分套设有弹性管422，并且弹性管422的一端固定连接于锁止销42，弹性管422的另一端固定连接于锁止管41的内壁，以用做密封。当然，弹性管422也可以设置为波纹管。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种生态塘莲水净化系统，其特征在于：包括多个开设于水体流道的净化池（1），多个所述净化池（1）的高度依次降低，所述净化池（1）内种植有水生植物，所述净化池（1）朝向低侧的池壁包括采用混凝土浇筑形成的第一池壁（11）和采用石块或砖堆砌形成的第二池壁（12），所述第二池壁（12）位于第一池壁（11）的低侧；所述净化池（1）设置有用于曝气的曝气装置，所述曝气装置设置于第一池壁（11）的高侧，所述曝气装置包括曝气机（2）和多个相互连通的曝气单元（3），其中一个所述曝气单元（3）连通于曝气机（2）的出气口，所述曝气单元（3）位于净化池（1）内，所述曝气单元（3）距离所在净化池（1）底壁的距离＞20cm；所述曝气单元（3）包括曝气管（31）和至少一个转动连接于曝气管（31）内的排气环（32），多个曝气管（31）相互连通且其中一个曝气管（31）连通于曝气机（2）的出气端，环绕所述曝气管（31）的外壁成型有至少一个同中心轴线设置的曝气环（311），所述曝气环（311）内成型有曝气环槽（312），曝气环槽（312）的内圈开口连通于曝气管（31）的内部，所述曝气环槽（312）连通曝气管（31）外部的开口方向平行于曝气管（31），所述排气环（32）位于曝气环槽（312）内，所述排气环（32）内成型有多个环绕中心轴线设置的排气道（33），所述排气道（33）包括入气部（331）、回转部（332）和排气部（333），所述入气部（331）开口方向与曝气管（31）内的气流流动方向相反，所述回转部（332）的延伸路径呈U形且其U形的两端分别连通于入气部（331）和排气部（333），所述排气部（333）的开口方向与入气部（331）的开口方向相同且排气部（333）的开口朝向曝气管（31）的外壁，所述排气道（33）的延伸路径呈螺旋状。

2.根据权利要求1所述的生态塘莲水净化系统，其特征在于：所述净化池（1）内水深＞80cm的位置种植莲花、芦苇；净化池（1）水深位于50-80cm的位置，种植芦苇、水葱和香蒲；净化池（1）水深位于20-50cm的位置，种植芦苇、水葱、菖蒲、鱼草、旱伞草梭和香蒲；净化池（1）水深小于20cm的位置，种植矮珍珠草、挖耳草和牛毛草。

3.根据权利要求1所述的生态塘莲水净化系统，其特征在于：所述排气环（32）设置有轴承（34），所述曝气管（31）内设置有使得排气环（32）转动锁止的锁止组件（4）；所述锁止组件（4）包括锁止管（41）和至少一个锁止销（42），所述锁止管（41）同轴固定连接于曝气管（31）的内部，所述锁止销（42）沿排气环（32）的径向穿设并滑移连接于锁止管（41），所述锁止管（41）内设置有用于控制锁止销（42）伸出的控制件（43）；排气环（32）的内圈边沿固定连接有多个驱动叶片（321）；多个驱动叶片（321）朝向排气环（32）中心的一端固定连接有锁止环（35）；锁止环（35）套设于锁止管（41）；轴承（34）、锁止环（35）和锁止管（41）同中心轴线设置，轴承（34）设置有两个且两个位于锁止环（35）轴向的两端，锁止环（35）套设并固定连接于两个轴承（34）的外圈，轴承（34）的内圈套设并固定连接于锁止管（41）。

4.根据权利要求3所述的生态塘莲水净化系统，其特征在于：所述锁止销（42）设置有推动锁止销（42）朝向锁止管（41）中心滑移的复位弹簧（421），所述控制件（43）包括控制螺杆（431）和套设并螺纹连接于控制螺杆（431）的控制环（432），所述控制环（432）沿曝气管（31）的轴向滑移连接于锁止管（41）的内壁，所述控制环（432）的外壁呈锥面状，所述锁止销（42）抵接于控制环（432）的外壁。

5.根据权利要求4所述的生态塘莲水净化系统，其特征在于：所述控制环（432）开设有多个沿轴向延伸的限制槽（433），所述锁止管（41）的内壁固定连接有多个插设于限制槽（433）的限制销（411）。

6.根据权利要求4所述的生态塘莲水净化系统，其特征在于：所述控制螺杆（431）设置有控制电机（44），所述控制电机（44）为力矩电机，所述控制电机（44）的输出轴同轴固定连接于控制螺杆（431）。

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