CN113354089A - 一种农村黑臭水体治理装置及治理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种农村黑臭水体治理装置及处理方法，装置包括生态浮床、填料组件、曝气组件、发电组件、污染物浓度监测仪和控制器；使用时，利用发电组件为装置各用电设备提供电源，利用控制器控制装置运行，利用曝气组件搅动水体流动，增加水体与空气中氧气的接触面积，提高水体中的溶解氧和氧化还原电位，生态浮床上的挺水植物通过根系吸收水体中的污染物，利用填料组件吸附水体中微生物以形成微生物膜，对水体中有机物进行吸附和降解，利用污染物浓度监测仪对水体中污染物浓度进行监测；本发明装置结构设计合理，运行稳定可靠，适宜大量推广。
Description
技术领域
本发明涉及黑臭水体治理技术领域，具体涉及一种农村黑臭水体治理装置及治理方法。
背景技术
随着农村经济的不断发展，农村环境污染问题越来越严重，大量污染物不断排入房前屋后的沟渠坑塘中，造成水环境污染。水体黑臭是水体污染的一种极端现象，从形成机理上，主要是在缺氧或厌氧状况下，水体内有机污染物发生系列物理、化学、生物作用的结果，水体溶解氧显著降低，导致水体发黑发臭。研究表明当认为水体中当DO<2.0mg/时，表示河流处于黑臭状态。当前，广大农民群众正面临着因生态环境问题而带来的生理、心理双重威胁，研究与开展一种适合农村的黑臭水体生态修复系统变得尤为重要。
现有农村黑臭水体技术包括岸带修复、植物生态净化、原位化学处理、原位生物处理等方法，但这些技术都具有一定局限性。(1)岸带修复：景观效果为主，截污效果十分有限；(2)植物生态净化：在河道内种花种草效果甚微，很难解决根本问题；(3)原位化学处理(混凝处理)：只是污染物转移，没有移除和去除，对有机物和氮的处理效果有限，且人工投加化学处理药剂会对生态系统造成不利影响的累积，不宜提倡；(4)原位生物处理：对有机物有一定效果，对氮磷效果不显著，人工投加生物制剂，难以发挥长效作用。
目前，农村黑臭水体治理技术措施单一、投资高、管理复杂、运维成本高，在治理技术上还存在技术瓶颈，无法形成可复制、易推广的技术与工程模式。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种高效、实用的农村黑臭水体治理装置及处理方法。
本发明的技术方案为：一种农村黑臭水体治理装置，包括生态浮床、填料组件、曝气组件、发电组件、污染物浓度监测仪和控制器；生态浮床包括安装盘、浮盘和浮筒，安装盘固定设置在浮盘上端，浮盘上贯穿设置有水生植物栽培孔；浮筒设置有2-4个，且2-4个浮筒均匀分布在安装盘周向；
填料组件包括升降电机、连接绳索和收卷筒，升降电机设置有两个，两个升降电机分别设置在浮盘上端两侧，两个升降电机的输出轴上均设置有贯穿浮盘的升降丝杠，两个升降丝杠之间螺纹连接有配重环，配重环下端面设置有压力传感器，收卷筒设置有两组，两组收卷筒分别呈环形分布在贯穿浮盘内部，连接绳索的数量与收卷筒的数量对应一致，各个连接绳索的一端分别缠绕设置在各个收卷筒上，另一端分别与配重环固定连接，连接绳索上均匀分布有多个填料块；
曝气组件包括曝气电机和曝气桨叶，曝气电机固定设置在浮盘内部中心位置，曝气电机的输出轴竖直贯穿浮盘，曝气桨叶设置有4-8个，且均匀分布在输出轴上；
发电组件包括太阳能发电板和风力发电机，太阳能发电板设置在安装盘上端，风力放电机设置在太阳能发电板和风力发电机分别与升降电机、曝气电机电性连接；
污染物浓度监测仪设置在安装盘上，污染物浓度监测仪的监测探头设置在配重环下端面；
控制器分别与升降电机、曝气电机和污染物浓度监测仪电性连接。
进一步地，安装盘内部中空，且活动卡接有调节板，各个浮筒分别与调节板连接，浮筒包括连接套、支撑板和橡胶套，橡胶套和支撑板均设置有两个，两个橡胶套分别与所连接套的上下两端固定连接，两个支撑板分别与两个橡胶套远离连接套的一端固定连接，各个浮筒分别通过连接套与调节板连接，调节板上转动卡接有与浮筒数量对应的调节丝杠，各个调节丝杠分别贯穿各个浮筒，位于浮筒内部的调节丝杠上螺纹连有两个螺纹套，两个螺纹套上下两端均活动铰接有支撑杆，各个支撑杆的另一端分别与对应浮筒上的两个支撑板活动铰接，安装盘内部设置有调节电机，调节电机通过齿轮组为调节丝杠的提供动力；当本装置恶劣天气环境使用时，利用控制器控制调节电机启动，利用调节电机带动各个调节丝杠转动，从而使得各个浮筒内的两个连接套相互靠近，利用支撑杆将两个支撑板撑起，使得浮筒的体积增大，从而提高生态浮床在水体上的浮力，提高装置的稳定性。
进一步地，调节板与安装盘连接处设置有活动区，通过设置活动区，当浮筒迎风摆动时，调节板能够在安装盘内发生摆动，从而对大风对生态浮床造成的冲击进行缓冲，从而提高装置的稳定性和可靠性。
进一步地，浮盘内部设置有限位环和限位电机，限位环转动卡接在浮盘内部，且位于收卷筒的内侧，限位环上设置有与收卷筒位置对应的限位块，各个限位块分别与各个连接绳索的端部抵接，限位电机为限位环提供动力，使用时，利用限位电机带动限位环转动，利用限位环上的限位块对各个连接绳索进行限位固定。
进一步地，填料块内部中空，位于填料块内部的连接绳索断开，且断开处两端均均设置有连接板和复位弹簧，复位弹簧一端与填料块的内壁抵接，另一端与连接板抵接，填料块内部均匀分布有2-4个移动板，各个移动板靠近填料块内壁的一侧均匀分布有多个纤维填料柱，纤维填料柱能够贯穿填料块的内壁，两个连接板上均活动铰接有与移动板数量及位置对应一致的推杆，两个上下位置对应的推杆的另一端分别与对应连接板的上下两端活动铰接；当污染物浓度监测仪的监测探头监测到水体中污染物浓度较高时，通过控制器升降电机启动，利用升降电机带动配重环向下移动，使位于填料块内部的两个连接板相互远离，并利用推杆推动各个移动板向填料块的内壁移动，并最终使各个纤维填料柱伸出填料块，提高微生物的挂膜量，从而提高污水治理效果。
进一步地，生态浮床、填料组件、曝气组件、发电组件、污染物浓度监测仪外壁上均涂覆有防腐涂层，通过设置防腐涂层，能够降低装置长期浸泡在污水中而产生的腐蚀，提高装置的使用寿命。
进一步地，各个浮筒远离安装盘的一侧均设置有缓冲块，通过设置缓冲块，能够避免装置漂浮时与河岸碰撞而产生损坏，提高装置的使用安全性。
进一步地，水生植物栽培孔内部活动卡接有植物栽培架，通过设置植物栽培架，便于对生植物栽培孔内种植的挺水植物进行更换，使得水生植物长期保持高效工作状态。
一种农村黑臭水体治理方法，包括以下步骤：
S1、将本装置投放至农村黑臭水体待治理区域，利用太阳能发电板和风力发电机分别为调节电机、升降电机、限位电机、曝气电机和污染物浓度监测仪供电；
S2、在植物栽培架内种植挺水植物，然后将植物栽培架放置在浮盘上的水生植物栽培孔内，利用配重环底部的压力传感器对污染水域深度进行感测，并通过控制器控制升降电机启动，带动升降丝杠转动，利用配重环拉动各个连接绳索在对应收卷筒上收放，调节填料块使用数量；
S3、通过曝气电机上的输出轴带动各个曝气桨叶转动，搅动黑臭水体流动，增加污水与空气中氧气的接触面积，提高水体中的溶解氧和氧化还原电位，利用浮盘上挺水植物的根系吸收水体中的污染物，利用填料块对水体中的微生物进行吸附以形成微生物膜，对水体中有机物进行吸附和降解，达到黑臭水体治理的目的；
S4、当污染物浓度监测仪的监测探头监测到水体中污染物浓度较高时，通过控制器控制限位电机启动，带动限位环转动，利用限位环上的限位块对各个连接绳索的位置进行限定，同时利用升降电机带动配重环继续向下移动，位于填料块内部的两个连接板相互远离，并利用推杆推动各个移动板向填料块的内壁移动，并最终使各个纤维填料柱伸出填料块，提高微生物的挂膜量，从而提高污水治理效果；
S5、当本装置在恶劣天气环境使用时，利用调节电机带动各个调节丝杠转动，从而使得各个浮筒内的两个连接套相互靠近，利用支撑杆将两个支撑板撑起，对浮筒的体积进行调节，从而提高生态浮床在水体上的浮力，提高装置的稳定性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明提供了一种的用于黑臭水体治理的生态修复装置，构建了完善的水生态系统，在水生动植物和填料微生物的协同作用下，可增强水体自净能力，提高水体透明度，消除水体黑臭：
(2)本发明装置结构设计合理，使用方便，便于维护，能耗低，采用太阳能发电板和风力发电机为本装置各用电设备提供电源，动力源充足，保证曝气组件的稳定运行，同时也节约了电力资源，降低了黑臭水体治理成本；
(3)本发明通过能够调节长度的连接绳索对填料块的数量进行调节和控制，保证了填料块的最大利用效率，同时在填料块内部设置能够移动的纤维填料柱，极大的提高了水体中微生物的挂膜量，进而提高了污水治理效果；
(4)本发明通过设置能够进行体积调节的浮筒，使得本装置能够适用于不同水深以及不同地理环境的黑臭水体治理，提高了装置的实用性和稳定性。
附图说明
图1是本发明的纵剖图；
图2是本发明的俯视图；
图3是本发明的浮筒的内部结构示意图；
图4是本发明的调节板与安装盘的连接示意图；
图5是本发明的收卷筒在浮盘内部的分布图；
图6是本发明的配重环的结构示意图；
图7是本发明的填料块的内部结构示意图；
图8是本发明的移动板与填料块的连接示意图；
其中，1-生态浮床、10-安装盘、11-浮盘、110-植物栽培架、12-浮筒、120-连接套、121-支撑板、122-橡胶套、13-调节板、130-调节丝杠、131-螺纹套、132-支撑杆、133-活动区、14-调节电机、2-填料组件、20-升降电机、200-升降丝杠、201-配重环、21-连接绳索、210-连接板、211-复位弹簧、212-推杆、22-收卷筒、23-填料块、230-移动板、231-纤维填料柱、24-限位环、240-限位块、25-限位电机、3-曝气组件、30-曝气电机、300-输出轴、31-曝气桨叶、4-发电组件、40-太阳能发电板、41-风力发电机。
具体实施方式
实施例1：如图1、2所示的一种农村黑臭水体治理装置，包括生态浮床1、填料组件2、曝气组件3、发电组件4、污染物浓度监测仪和控制器；生态浮床1包括安装盘10、浮盘11和浮筒12，安装盘10固定设置在浮盘11上端，浮盘11上贯穿设置有水生植物栽培孔，水生植物栽培孔内部活动卡接有植物栽培架110，通过设置植物栽培架110，便于对生植物栽培孔内种植的挺水植物进行更换，使得水生植物长期保持高效工作状态；浮筒12设置有4个，且4个浮筒12均匀分布在安装盘10周向；各个浮筒12远离安装盘10的一侧均设置有缓冲块，通过设置缓冲块，能够避免装置漂浮时与河岸碰撞而产生损坏，提高装置的使用安全性；
如图1、5、6所示，填料组件2包括升降电机20、连接绳索21和收卷筒22，升降电机20设置有两个，两个升降电机20分别设置在浮盘11上端两侧，两个升降电机20的输出轴上均设置有贯穿浮盘11的升降丝杠200，两个升降丝杠200之间螺纹连接有配重环201，配重环201下端面设置有压力传感器，收卷筒22设置有两组，两组收卷筒22分别呈环形分布在贯穿浮盘11内部，连接绳索21的数量与收卷筒22的数量对应一致，各个连接绳索21的一端分别缠绕设置在各个收卷筒22上，另一端分别与配重环201固定连接，连接绳索21上均匀分布有多个填料块23；
如图1所示，曝气组件3包括曝气电机30和曝气桨叶31，曝气电机30固定设置在浮盘11内部中心位置，曝气电机30的输出轴300竖直贯穿浮盘11，曝气桨叶31设置有5个，且均匀分布在输出轴300上；
如图1、2所示，发电组件4包括太阳能发电板40和风力发电机41，太阳能发电板40设置在安装盘10上端，风力放电机41设置在太阳能发电板40上，太阳能发电板40和风力发电机41分别与升降电机20、曝气电机30和污染物浓度监测仪电性连接；
如图1所示，污染物浓度监测仪设置在安装盘10上，污染物浓度监测仪的监测探头设置在配重环201下端面；生态浮床1、填料组件2、曝气组件3、发电组件4、污染物浓度监测仪外壁上均涂覆有防腐涂层，通过设置防腐涂层，能够降低装置长期浸泡在污水中而产生的腐蚀，提高装置的使用寿命；控制器分别与升降电机20、曝气电机30和污染物浓度监测仪电性连接，控制器、升降电机20、曝气电机30和污染物浓度监测仪均为市售产品。
利用上述实施例的装置进行农村黑臭水体治理的方法，包括以下步骤：
S1、将本装置投放至农村黑臭水体待治理区域，利用太阳能发电板40和风力发电机41分别为升降电机20、曝气电机30和污染物浓度监测仪供电；
S2、在植物栽培架110内种植挺水植物，然后将植物栽培架110放置在浮盘11上的水生植物栽培孔内，利用配重环201底部的压力传感器对污染水域深度进行感测，并通过控制器控制升降电机20启动，带动升降丝杠200转动，利用配重环201拉动各个连接绳索21在对应收卷筒22上收放，调节填料块23使用数量；
S3、通过曝气电机30上的输出轴300带动各个曝气桨叶31转动，搅动黑臭水体流动，增加污水与空气中氧气的接触面积，提高水体中的溶解氧和氧化还原电位，利用浮盘11上挺水植物的根系吸收水体中的污染物，利用填料块23对水体中的微生物进行吸附以形成微生物膜，对水体中有机物进行吸附和降解，达到黑臭水体治理的目的。
实施例2：如图1、2、3、4所示的一种农村黑臭水体治理装置，包括生态浮床1、填料组件2、曝气组件3、发电组件4、污染物浓度监测仪和控制器；生态浮床1包括安装盘10、浮盘11和浮筒12，安装盘10固定设置在浮盘11上端，浮盘11上贯穿设置有水生植物栽培孔，水生植物栽培孔内部活动卡接有植物栽培架110，通过设置植物栽培架110，便于对生植物栽培孔内种植的挺水植物进行更换，使得水生植物长期保持高效工作状态；浮筒12设置有4个，且4个浮筒12均匀分布在安装盘10周向；安装盘10内部中空，且活动卡接有调节板13，各个浮筒12分别与调节板13连接，浮筒12包括连接套120、支撑板121和橡胶套122，橡胶套120和支撑板121均设置有两个，两个橡胶套122分别与所连接套120的上下两端固定连接，两个支撑板121分别与两个橡胶套120远离连接套120的一端固定连接，各个浮筒12分别通过连接套120与调节板13连接，调节板13上转动卡接有与浮筒12数量对应的调节丝杠130，各个调节丝杠130分别贯穿各个浮筒12，位于浮筒12内部的调节丝杠130上螺纹连有两个螺纹套131，两个螺纹套131上下两端均活动铰接有支撑杆132，各个支撑杆132的另一端分别与对应浮筒12上的两个支撑板121活动铰接，安装盘10内部设置有调节电机14，调节电机14通过齿轮组为调节丝杠130的提供动力；当本装置恶劣天气环境使用时，利用控制器控制调节电机启动，利用调节电机14带动各个调节丝杠130转动，从而使得各个浮筒12内的两个连接套120相互靠近，利用支撑杆132将两个支撑板121撑起，使得浮筒12的体积增大，从而提高生态浮床1在水体上的浮力，提高装置的稳定性；调节板13与安装盘10连接处设置有活动区133，通过设置活动区133，当浮筒12迎风摆动时，调节板13能够在安装盘10内发生摆动，从而对大风对生态浮床1造成的冲击进行缓冲，从而提高装置的稳定性和可靠性；各个浮筒12远离安装盘10的一侧均设置有缓冲块，通过设置缓冲块，能够避免装置漂浮时与河岸碰撞而产生损坏，提高装置的使用安全性；
如图1、5、6、7、8所示，填料组件2包括升降电机20、连接绳索21和收卷筒22，升降电机20设置有两个，两个升降电机20分别设置在浮盘11上端两侧，两个升降电机20的输出轴上均设置有贯穿浮盘11的升降丝杠200，两个升降丝杠200之间螺纹连接有配重环201，配重环201下端面设置有压力传感器，收卷筒22设置有两组，两组收卷筒22分别呈环形分布在贯穿浮盘11内部，连接绳索21的数量与收卷筒22的数量对应一致，各个连接绳索21的一端分别缠绕设置在各个收卷筒22上，另一端分别与配重环201固定连接，连接绳索21上均匀分布有多个填料块23；浮盘11内部设置有限位环24和限位电机25，限位环24转动卡接在浮盘11内部，且位于收卷筒22的内侧，限位环24上设置有与收卷筒22位置对应的限位块240，各个限位块240分别与各个连接绳索21的端部抵接，限位电机25为限位环24提供动力，使用时，利用限位电机25带动限位环24转动，利用限位环24上的限位块240对各个连接绳索21进行限位固定；填料块23内部中空，位于填料块23内部的连接绳索21断开，且断开处两端均均设置有连接板210和复位弹簧211，复位弹簧211一端与填料块23的内壁抵接，另一端与连接板210抵接，填料块23内部均匀分布有4个移动板230，各个移动板230靠近填料块23内壁的一侧均匀分布有多个纤维填料柱231，纤维填料柱231能够贯穿填料块23的内壁，两个连接板210上均活动铰接有与移动板230数量及位置对应一致的推杆212，两个上下位置对应的推杆212的另一端分别与对应连接板210的上下两端活动铰接；当污染物浓度监测仪的监测探头监测到水体中污染物浓度较高时，通过控制器升降电机20启动，利用升降电机20带动配重环201向下移动，使位于填料块23内部的两个连接板210相互远离，并利用推杆212推动各个移动板230向填料块23的内壁移动，并最终使各个纤维填料柱231伸出填料块23，提高微生物的挂膜量，从而提高污水治理效果；
如图1所示，曝气组件3包括曝气电机30和曝气桨叶31，曝气电机30固定设置在浮盘11内部中心位置，曝气电机30的输出轴300竖直贯穿浮盘11，曝气桨叶31设置有5个，且均匀分布在输出轴300上；
如图1、2所示，发电组件4包括太阳能发电板40和风力发电机41，太阳能发电板40设置在安装盘10上端，风力放电机41设置在太阳能发电板40上，太阳能发电板40和风力发电机41分别与调节电机14、升降电机20、限位电机25、曝气电机30和污染物浓度监测仪电性连接；
如图1所示，污染物浓度监测仪设置在安装盘10上，污染物浓度监测仪的监测探头设置在配重环201下端面；生态浮床1、填料组件2、曝气组件3、发电组件4、污染物浓度监测仪外壁上均涂覆有防腐涂层，通过设置防腐涂层，能够降低装置长期浸泡在污水中而产生的腐蚀，提高装置的使用寿命；控制器分别与调节电机14、升降电机20、限位电机25、曝气电机30和污染物浓度监测仪电性连接，控制器、升降电机20、限位电机25、曝气电机30和污染物浓度监测仪均为市售产品。
利用上述实施例的装置进行农村黑臭水体治理的方法，包括以下步骤：
S1、将本装置投放至农村黑臭水体待治理区域，利用太阳能发电板40和风力发电机41分别为调节电机14、升降电机20、限位电机25、曝气电机30和污染物浓度监测仪供电；
S2、在植物栽培架110内种植挺水植物，然后将植物栽培架110放置在浮盘11上的水生植物栽培孔内，利用配重环201底部的压力传感器对污染水域深度进行感测，并通过控制器控制升降电机20启动，带动升降丝杠200转动，利用配重环201拉动各个连接绳索21在对应收卷筒22上收放，调节填料块23使用数量；
S3、通过曝气电机30上的输出轴300带动各个曝气桨叶31转动，搅动黑臭水体流动，增加污水与空气中氧气的接触面积，提高水体中的溶解氧和氧化还原电位，利用浮盘11上挺水植物的根系吸收水体中的污染物，利用填料块23对水体中的微生物进行吸附以形成微生物膜，对水体中有机物进行吸附和降解，达到黑臭水体治理的目的；
S4、当污染物浓度监测仪的监测探头监测到水体中污染物浓度较高时，通过控制器控制限位电机25启动，带动限位环24转动，利用限位环24上的限位块240对各个连接绳索21的位置进行限定，同时利用升降电机20带动配重环201继续向下移动，位于填料块23内部的两个连接板210相互远离，并利用推杆212推动各个移动板230向填料块23的内壁移动，并最终使各个纤维填料柱231伸出填料块23，提高微生物的挂膜量，从而提高污水治理效果；
S5、当本装置在恶劣天气环境使用时，利用调节电机14带动各个调节丝杠130转动，从而使得各个浮筒12内的两个连接套120相互靠近，利用支撑杆132将两个支撑板121撑起，对浮筒12的体积进行调节，从而提高生态浮床1在水体上的浮力，提高装置的稳定性。
Claims (9)
1.一种农村黑臭水体治理装置，其特征在于，包括生态浮床(1)、填料组件(2)、曝气组件(3)、发电组件(4)、污染物浓度监测仪和控制器；所述生态浮床(1)包括安装盘(10)、浮盘(11)和浮筒(12)，所述安装盘(10)固定设置在浮盘(11)上端，所述浮盘(11)上贯穿设置有水生植物栽培孔；所述浮筒(12)设置有2-4个，且2-4个浮筒(12)均匀分布在安装盘(10)周向；
所述填料组件(2)包括升降电机(20)、连接绳索(21)和收卷筒(22)，所述升降电机(20)设置有两个，两个升降电机(20)分别设置在浮盘(11)上端两侧，两个升降电机(20)的输出轴上均设置有贯穿浮盘(11)的升降丝杠(200)，两个升降丝杠(200)之间螺纹连接有配重环(201)，所述配重环(201)下端面设置有压力传感器，所述收卷筒(22)设置有两组，两组收卷筒(22)分别呈环形分布在贯穿浮盘(11)内部，所述连接绳索(21)的数量与收卷筒(22)的数量对应一致，各个连接绳索(21)的一端分别缠绕设置在各个收卷筒(22)上，另一端分别与所述配重环(201)固定连接，连接绳索(21)上均匀分布有多个填料块(23)；
所述曝气组件(3)包括曝气电机(30)和曝气桨叶(31)，所述曝气电机(30)固定设置在浮盘(11)内部中心位置，曝气电机(30)的输出轴(300)竖直贯穿浮盘(11)，所述曝气桨叶(31)设置有4-8个，且均匀分布在所述输出轴(300)上；
所述发电组件(4)包括太阳能发电板(40)和风力发电机(41)，所述太阳能发电板(40)设置在安装盘(10)上端，所述风力放电机(41)设置在太阳能发电板(40上，太阳能发电板(40)和风力发电机(41)分别与升降电机(20)、曝气电机(30)电性连接；
所述污染物浓度监测仪设置在安装盘(10)上，污染物浓度监测仪的监测探头设置在配重环(201)下端面；
所述控制器分别与升降电机(20)、曝气电机(30)和污染物浓度监测仪电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种农村黑臭水体治理装置，其特征在于，所述安装盘(10)内部中空，且活动卡接有调节板(13)，各个所述浮筒(12)分别与所述调节板(13)连接，浮筒(12)包括连接套(120)、支撑板(121)和橡胶套(122)，所述橡胶套(120)和支撑板(121)均设置有两个，两个橡胶套(122)分别与所连接套(120)的上下两端固定连接，两个支撑板(121)分别与两个橡胶套(120)远离连接套(120)的一端固定连接，各个所述浮筒(12)分别通过所述连接套(120)与调节板(13)连接，调节板(13)上转动卡接有与浮筒(12)数量对应的调节丝杠(130)，各个所述调节丝杠(130)分别贯穿各个浮筒(12)，位于浮筒(12)内部的调节丝杠(130)上螺纹连有两个螺纹套(131)，两个所述螺纹套(131)上下两端均活动铰接有支撑杆(132)，各个所述支撑杆(132)的另一端分别与对应浮筒(12)上的两个支撑板(121)活动铰接，安装盘(10)内部设置有调节电机(14)，所述调节电机(14)通过齿轮组为调节丝杠(130)的提供动力。
3.根据权利要求2所述的一种农村黑臭水体治理装置，其特征在于，所述调节板(13)与安装盘(10)连接处设置有活动区(133)。
4.根据权利要求1所述的一种农村黑臭水体治理装置，其特征在于，所述浮盘(11)内部设置有限位环(24)和限位电机(25)，所述限位环(24)转动卡接在浮盘(11)内部，且位于收卷筒(22)的内侧，限位环(24)上设置有与收卷筒(22)位置对应的限位块(240)，各个所述限位块(240)分别与各个连接绳索(21)的端部抵接，所述限位电机(25)为限位环(24)提供动力。
5.根据权利要求1所述的一种农村黑臭水体治理装置，其特征在于，所述填料块(23)内部中空，位于填料块(23)内部的连接绳索(21)断开，且断开处两端均均设置有连接板(210)和复位弹簧(211)，所述复位弹簧(211)一端与填料块(23)的内壁抵接，另一端与所述连接板(210)抵接，填料块(23)内部均匀分布有2-4个移动板(230)，各个所述移动板(230)靠近填料块(23)内壁的一侧均匀分布有多个纤维填料柱(231)，所述纤维填料柱(231)能够贯穿填料块(23)的内壁，两个连接板(210)上均活动铰接有与移动板(230)数量及位置对应一致的推杆(212)，两个上下位置对应的推杆(212)的另一端分别与对应连接板(210)的上下两端活动铰接。
6.根据权利要求1所述的一种农村黑臭水体治理装置，其特征在于，所述生态浮床(1)、填料组件(2)、曝气组件(3)、发电组件(4)、污染物浓度监测仪外壁上均涂覆有防腐涂层。
7.根据权利要求1所述的一种农村黑臭水体治理装置，其特征在于，各个所述浮筒(12)远离安装盘(10)的一侧均设置有缓冲块。
8.根据权利要求1所述的一种农村黑臭水体治理装置，其特征在于，所述水生植物栽培孔内部活动卡接有植物栽培架(110)。
9.利用权利要求1-8任意一项所述的装置进行农村黑臭水体治理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将本装置投放至农村黑臭水体待治理区域，利用太阳能发电板(40)和风力发电机(41)分别为调节电机(14)、升降电机(20)、限位电机(25)、曝气电机(30)和污染物浓度监测仪供电；
S2、在植物栽培架(110)内种植挺水植物，然后将植物栽培架(110)放置在浮盘(11)上的水生植物栽培孔内，利用配重环(201)底部的压力传感器对污染水域深度进行感测，并通过控制器控制升降电机(20)启动，带动升降丝杠(200)转动，利用配重环(201)拉动各个连接绳索(21)在对应收卷筒(22)上收放，调节填料块(23)使用数量；
S3、通过曝气电机(30)上的输出轴(300)带动各个曝气桨叶(31)转动，搅动黑臭水体流动，增加污水与空气中氧气的接触面积，提高水体中的溶解氧和氧化还原电位，利用浮盘(11)上挺水植物的根系吸收水体中的污染物，利用填料块(23)对水体中的微生物进行吸附以形成微生物膜，对水体中有机物进行吸附和降解；
S4、当污染物浓度监测仪的监测探头监测到水体中污染物浓度较高时，通过控制器控制限位电机(25)启动，带动限位环(24)转动，利用限位环(24)上的限位块(240)对各个连接绳索(21)的位置进行限定，同时利用升降电机(20)带动配重环(201)继续向下移动，位于填料块(23)内部的两个连接板(210)相互远离，并利用推杆(212)推动各个移动板(230)向填料块(23)的内壁移动，并最终使各个纤维填料柱(231)伸出填料块(23)，提高微生物的挂膜量；
S5、当本装置在恶劣天气环境使用时，利用调节电机(14)带动各个调节丝杠(130)转动，从而使得各个浮筒(12)内的两个连接套(120)相互靠近，利用支撑杆(132)将两个支撑板(121)撑起，对浮筒(12)的体积进行调节，从而提高生态浮床(1)在水体上的浮力。
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| US20220048799A1 (en) * | 2018-12-29 | 2022-02-17 | Nanjing Institute Of Environmental Sciences, Ministry Of Ecology And Enviroment Of The People's | Rotating cored-type biological treatment device of low-carbon-source wastewater and usage method therefor |
| CN115304154A (zh) * | 2022-02-22 | 2022-11-08 | 北京中持碧泽环境技术有限责任公司 | 脱氮单元及其控制方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106745766A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-05-31 | 黄鑫 | 一种依靠太阳能曝气增氧的水生植物浮床系统 |
| US20180050942A1 (en) * | 2016-04-13 | 2018-02-22 | China Institute Of Water Resources And Hydropower Research | A lake reservoir water environment pollution restoration system |
| WO2021008368A1 (zh) * | 2019-07-12 | 2021-01-21 | 华电水务科技股份有限公司 | 应用于黑臭水体治理的方法及生物生态微动力浮岛装置 |
| CN212504452U (zh) * | 2020-04-28 | 2021-02-09 | 生态环境部华南环境科学研究所 | 一种农村生活污水组合式处理装置 |
| CN112624347A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-04-09 | 江苏佳蓝检验检测有限公司 | 一种在线监测及原位净化的水环境保护装置 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180050942A1 (en) * | 2016-04-13 | 2018-02-22 | China Institute Of Water Resources And Hydropower Research | A lake reservoir water environment pollution restoration system |
| CN106745766A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-05-31 | 黄鑫 | 一种依靠太阳能曝气增氧的水生植物浮床系统 |
| WO2021008368A1 (zh) * | 2019-07-12 | 2021-01-21 | 华电水务科技股份有限公司 | 应用于黑臭水体治理的方法及生物生态微动力浮岛装置 |
| CN212504452U (zh) * | 2020-04-28 | 2021-02-09 | 生态环境部华南环境科学研究所 | 一种农村生活污水组合式处理装置 |
| CN112624347A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-04-09 | 江苏佳蓝检验检测有限公司 | 一种在线监测及原位净化的水环境保护装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220048799A1 (en) * | 2018-12-29 | 2022-02-17 | Nanjing Institute Of Environmental Sciences, Ministry Of Ecology And Enviroment Of The People's | Rotating cored-type biological treatment device of low-carbon-source wastewater and usage method therefor |
| US11840468B2 (en) * | 2018-12-29 | 2023-12-12 | Nanjing Institute Of Environmental Sciences, Ministry Of Ecology And Environment Of The People's Republic Of China | Rotating cored-type biological treatment device of low-carbon-source wastewater and usage method therefor |
| CN115304154A (zh) * | 2022-02-22 | 2022-11-08 | 北京中持碧泽环境技术有限责任公司 | 脱氮单元及其控制方法 |
| CN115304154B (zh) * | 2022-02-22 | 2024-04-19 | 北京中持碧泽环境技术有限责任公司 | 脱氮单元及其控制方法 |
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