CN113443724A - 一种用于有机污染物治理的多段式制氧球 - Google Patents

一种用于有机污染物治理的多段式制氧球 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于有机污染物治理的多段式制氧球，属于水体修复技术领域，可以实现将制氧球投入被污染的水体中，制氧球可先漂浮于水面上，并在水溶性堵孔块溶解后，向浅层水体中释放浅层用制氧剂，从而向浅层水体中补充溶解氧，且充气控浮囊被刺破后，制氧球会自动下沉，使多个深层释料管件中的水溶性堵管板先后溶解，从而将多个深层释料管件中的深层用制氧剂分别投放至不同深度的水体中，进而可全面的向不同深度的水体中补充溶解氧，可有效提高制氧剂的投放范围以及作用效果，且制氧剂投放完毕后，制氧球可再次上浮至水面，使得制氧球便于进行回收，并通过区分利回气球的设置，能有效帮助工作人员对制氧球进行区分。

Description

一种用于有机污染物治理的多段式制氧球
技术领域
本发明涉及水体修复技术领域，更具体地说，涉及一种用于有机污染物治理的多段式制氧球。
背景技术
当进入水体的污染物质超过了水体的环境容量或水体的自净能力，使水质变坏，从而破坏了水体的原有价值和作用的现象，称为水体污染。有机污染物是水体污染中的常见污染物之一，水体中的原位微生物可对有机污染物进行降解，并将其最终转化为无机物质，是治理有机污染物的有效手段之一，但受有机污染物、无机污染物以及重金属污染物的影响，被污染水体中的溶解氧含量很低，原位微生物需要溶解氧供给来强化生物降解，因此，溶解氧的补充是水体原位修复的关键。
投放制氧剂是向水中补充溶解氧的常见方式，制氧剂溶解于水即可制得氧气，进而向水中补充溶解氧，但在现有的技术中，投放制氧剂时，大部分制氧剂均悬停于表面的浅层水体中，对于深层水体制氧效果严重不足，作用范围小、效果差，无法全面的向水体中补充溶解氧。因此，我们提出一种用于有机污染物治理的多段式制氧球。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于有机污染物治理的多段式制氧球，它可以实现将制氧球投入被污染的水体中，制氧球可先漂浮于水面上，并在水溶性堵孔块溶解后，向浅层水体中释放浅层用制氧剂，从而向浅层水体中补充溶解氧，且充气控浮囊被刺破后，制氧球会自动下沉，使多个深层释料管件中的水溶性堵管板先后溶解，从而将多个深层释料管件中的深层用制氧剂分别投放至不同深度的水体中，进而可全面的向不同深度的水体中补充溶解氧，可有效提高制氧剂的投放范围以及作用效果，且制氧剂投放完毕后，制氧球可再次上浮至水面，使得制氧球便于进行回收，并通过区分利回气球的设置，能有效帮助工作人员对制氧球进行区分，大大提高了实用性。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种用于有机污染物治理的多段式制氧球，包括中心主球体，所述中心主球体的底端固定连接有半球形的浅层释料壳，所述浅层释料壳内填充有浅层用制氧剂，所述浅层用制氧剂的底端开设有释料孔，所述释料孔内密封设置有与之相匹配的水溶性堵孔块，所述浅层释料壳的两侧均设置有与中心主球体密封固定连接的充气控浮囊，所述充气控浮囊的内侧设置有与中心主球体密封固定连接的弹性储料囊，所述弹性储料囊内填充有驱刺剂，所述弹性储料囊的外壁上固定连接有刺囊针，所述浅层释料壳两侧的外壁上均贯穿设置有导水绳，所述中心主球体的外壁上设置有多个呈环形均匀分布的深层释料管件，所述深层释料管件包括贯穿中心主球体外壁设置有通球管体，所述通球管体的内壁上密封固定连接有弹性密封膜，所述弹性密封膜内填充有深层用制氧剂，所述通球管体的内壁上密封固定连接有水溶性堵管板，所述中心主球体的上方设置有区分利回气球。
进一步的，所述区分利回气球包括弹性充气球，所述弹性充气球内设置有弹性储液囊，所述弹性储液囊的两侧的外壁上均套设有支撑球套，所述支撑球套与弹性充气球的内壁之间连接有连接杆，所述弹性充气球采用透明材料制成，且弹性充气球内填充有氢气，所述弹性储液囊内填充有有色溶液，所述常闭弹性孔的顶端开设有常闭弹性孔，所述弹性充气球的底端固定连接有吊拉绳，所述吊拉绳远离弹性充气球的一端与中心主球体固定连接，通过区分利回气球的设置，当制氧球向水体中下沉时，弹性充气球受到的水压越来越大，会使弹性充气球向内凹陷，从而通过连接杆、常闭弹性孔对弹性储液囊造成挤压，使常闭弹性孔被撑大，进而使弹性储液囊中的有色溶剂流出至弹性充气球中，而当制氧球再次上浮至水面上时，工作人员可通过观察弹性充气球内是否有有色溶剂，来判断该制氧球是否使用完毕，从而使工作人员便于区分哪些是刚投入水中的制氧球，哪些是已经完成制氧剂投放的制氧球，进而可有利于对制氧球的回收，提高了实用性。
进一步的，所述中心主球体内填充有氢气，所述充气控浮囊内填充有氢气，所述水溶性堵孔块采用水溶性环保材料制成，在中心主球体、充气控浮囊内氢气的作用下，联合水的浮力，使得制氧球在被投入水中时，可漂浮于水面上，水溶性堵孔块与水接触后可逐渐溶解，从而释放出浅层用制氧剂，进而向表面浅层的水体中补充溶解氧。
进一步的，所述导水绳远离浅层释料壳的一端贯穿充气控浮囊以及弹性储料囊的外壁，并延伸插入驱刺剂中，所述导水绳采用导水性材料制成，所述驱刺剂采用吸水膨胀材料制成，随着浅层用制氧剂的流出，水可经释料孔进入浅层释料壳中，导水绳可将水导向驱刺剂，使驱刺剂吸水膨胀，从而带动弹性储料囊膨胀，使刺囊针刺破充气控浮囊，释放出充气控浮囊中的氢气，进而打破力的平衡，使制氧球自动向下沉降。
进一步的，所述导水绳的外壁上套设有密封防水管，所述密封防水管的两端分别与弹性储料囊和浅层释料壳密封固定连接，密封防水管可起到一个密封防水的作用，只有水溶性堵孔块溶解后，导水绳方可将水导向驱刺剂中，防止制氧球刚投入水中，充气控浮囊便被刺破，进而保证浅层用制氧剂可流入浅层水体中。
进一步的，所述水溶性堵管板采用水溶性环保材料制成，所且水溶性堵管板设置于深层用制氧剂远离弹性密封膜的一侧，所述弹性密封膜在深层用制氧剂、水溶性堵管板的挤压下呈向中心主球体内凸起的状态，多个所述深层释料管件中水溶性堵管板的厚度沿分布方向依次递增，随着制氧球的向下沉降，深层释料管件中的水溶性堵管板会与水接触，并逐渐溶解，水溶性堵管板溶解后，在中心主球体内氢气的挤压以及弹性密封膜自身弹力的作用下，深层用制氧剂会被向外挤出并投放至深层水体中，从而向深层水体中补充溶解氧，且由于水溶性堵管板的厚度不同，因此，不同深层释料管件内的深层用制氧剂会被投放至不同深度的水体，进而可全面的向不同深度的水体中补充溶解氧，可有效提高制氧剂的投放范围以及作用效果，当所有的深层用制氧剂投放完毕后，制氧球整体的重量会显著降低，且在弹性密封膜的密封作用下，中心主球体中的氢气不会外泄，水也无法流入中心主球体，因此，制氧球的重力会再次小于氢气以及水提供的浮力，从而使得制氧球在完成制氧剂的投放后，会自动上浮至水面，一方面，可避免制氧球留在水中造成污染，另一方面，使得制氧球可进行回收再利用，从而可有效节省资源，提高了环保性能。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以实现将制氧球投入被污染的水体中，制氧球可先漂浮于水面上，并在水溶性堵孔块溶解后，向浅层水体中释放浅层用制氧剂，从而向浅层水体中补充溶解氧，且充气控浮囊被刺破后，制氧球会自动下沉，使多个深层释料管件中的水溶性堵管板先后溶解，从而将多个深层释料管件中的深层用制氧剂分别投放至不同深度的水体中，进而可全面的向不同深度的水体中补充溶解氧，可有效提高制氧剂的投放范围以及作用效果，且制氧剂投放完毕后，制氧球可再次上浮至水面，使得制氧球便于进行回收，并通过区分利回气球的设置，能有效帮助工作人员对制氧球进行区分，大大提高了实用性。
（2）中心主球体内填充有氢气，充气控浮囊内填充有氢气，水溶性堵孔块采用水溶性环保材料制成，在中心主球体、充气控浮囊内氢气的作用下，联合水的浮力，使得制氧球在被投入水中时，可漂浮于水面上，水溶性堵孔块与水接触后可逐渐溶解，从而释放出浅层用制氧剂，进而向表面浅层的水体中补充溶解氧。
（3）导水绳远离浅层释料壳的一端贯穿充气控浮囊以及弹性储料囊的外壁，并延伸插入驱刺剂中，导水绳采用导水性材料制成，驱刺剂采用吸水膨胀材料制成，随着浅层用制氧剂的流出，水可经释料孔进入浅层释料壳中，导水绳可将水导向驱刺剂，使驱刺剂吸水膨胀，从而带动弹性储料囊膨胀，使刺囊针刺破充气控浮囊，释放出充气控浮囊中的氢气，进而打破力的平衡，使制氧球自动向下沉降。
（4）导水绳的外壁上套设有密封防水管，密封防水管的两端分别与弹性储料囊和浅层释料壳密封固定连接，密封防水管可起到一个密封防水的作用，只有水溶性堵孔块溶解后，导水绳方可将水导向驱刺剂中，防止制氧球刚投入水中，充气控浮囊便被刺破，进而保证浅层用制氧剂可流入浅层水体中。
(5)水溶性堵管板采用水溶性环保材料制成，所且水溶性堵管板设置于深层用制氧剂远离弹性密封膜的一侧，弹性密封膜在深层用制氧剂、水溶性堵管板的挤压下呈向中心主球体内凸起的状态，多个深层释料管件中水溶性堵管板的厚度沿分布方向依次递增，随着制氧球的向下沉降，深层释料管件中的水溶性堵管板会与水接触，并逐渐溶解，水溶性堵管板溶解后，在中心主球体内氢气的挤压以及弹性密封膜自身弹力的作用下，深层用制氧剂会被向外挤出并投放至深层水体中，从而向深层水体中补充溶解氧，且由于水溶性堵管板的厚度不同，因此，不同深层释料管件内的深层用制氧剂会被投放至不同深度的水体，进而可全面的向不同深度的水体中补充溶解氧，可有效提高制氧剂的投放范围以及作用效果，当所有的深层用制氧剂投放完毕后，制氧球整体的重量会显著降低，且在弹性密封膜的密封作用下，中心主球体中的氢气不会外泄，水也无法流入中心主球体，因此，制氧球的重力会再次小于氢气以及水提供的浮力，从而使得制氧球在完成制氧剂的投放后，会自动上浮至水面，一方面，可避免制氧球留在水中造成污染，另一方面，使得制氧球可进行回收再利用，从而可有效节省资源，提高了环保性能。
(6)通过区分利回气球的设置，当制氧球向水体中下沉时，弹性充气球受到的水压越来越大，会使弹性充气球向内凹陷，从而通过连接杆、常闭弹性孔对弹性储液囊造成挤压，使常闭弹性孔被撑大，进而使弹性储液囊中的有色溶剂流出至弹性充气球中，而当制氧球再次上浮至水面上时，工作人员可通过观察弹性充气球内是否有有色溶剂，来判断该制氧球是否使用完毕，从而使工作人员便于区分哪些是刚投入水中的制氧球，哪些是已经完成制氧剂投放的制氧球，进而可有利于对制氧球的回收，提高了实用性。
附图说明
图1为本发明的正视结构示意图；
图2为本发明浅层释料壳处的剖视结构示意图；
图3为本发明充气控浮囊处的剖视结构示意图；
图4为本发明中心主球体处的俯视截面结构示意图；
图5为本发明深层用制氧剂投放完毕时中心主球体处的俯视截面结构示意图；
图6为本发明弹性充气球内的剖视结构示意图；
图7为本发明中心主球体漂浮于水面上时的结构示意图；
图中标号说明：
101、中心主球体；102、浅层释料壳；103、浅层用制氧剂；104、水溶性堵孔块；105、充气控浮囊；106、弹性储料囊；107、驱刺剂；108、刺囊针；109、导水绳；110、密封防水管；201、通球管体；202、弹性密封膜； 203、深层用制氧剂；204、水溶性堵管板；301、弹性充气球；302、弹性储液囊；303、支撑球套；304、连接杆；305、常闭弹性孔；306、吊拉绳。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-3和图7，一种用于有机污染物治理的多段式制氧球，包括中心主球体101，所述中心主球体101的底端固定连接有半球形的浅层释料壳102，所述浅层释料壳102内填充有浅层用制氧剂103，所述浅层用制氧剂103 的底端开设有释料孔，所述释料孔内密封设置有与之相匹配的水溶性堵孔块 104，所述中心主球体101内填充有氢气，所述充气控浮囊105内填充有氢气，所述水溶性堵孔块104采用水溶性环保材料制成，如图7所示，在中心主球体101、充气控浮囊105内氢气的作用下，联合水的浮力，使得制氧球在被投入水中时，可漂浮于水面上，水溶性堵孔块104与水接触后可逐渐溶解，从而释放出浅层用制氧剂103，进而向表面浅层的水体中补充溶解氧，所述浅层释料壳102的两侧均设置有与中心主球体101密封固定连接的充气控浮囊 105，所述充气控浮囊105的内侧设置有与中心主球体101密封固定连接的弹性储料囊106，所述弹性储料囊106内填充有驱刺剂107，所述弹性储料囊106 的外壁上固定连接有刺囊针108，所述浅层释料壳102两侧的外壁上均贯穿设置有导水绳109，所述导水绳109远离浅层释料壳102的一端贯穿充气控浮囊 105以及弹性储料囊106的外壁，并延伸插入驱刺剂107中，所述导水绳109 采用导水性材料制成，所述驱刺剂107采用吸水膨胀材料制成，随着浅层用制氧剂103的流出，水可经释料孔进入浅层释料壳102中，导水绳109可将水导向驱刺剂107，使驱刺剂107吸水膨胀，从而带动弹性储料囊106膨胀，使刺囊针108刺破充气控浮囊105，释放出充气控浮囊105中的氢气，进而打破力的平衡，使制氧球自动向下沉降，所述导水绳109的外壁上套设有密封防水管110，所述密封防水管110的两端分别与弹性储料囊106和浅层释料壳 102密封固定连接，密封防水管110可起到一个密封防水的作用，只有水溶性堵孔块104溶解后，导水绳109方可将水导向驱刺剂107中，防止制氧球刚投入水中，充气控浮囊105便被刺破，进而保证浅层用制氧剂103可流入浅层水体中。
请参阅图4，所述中心主球体101的外壁上设置有多个呈环形均匀分布的深层释料管件，所述深层释料管件包括贯穿中心主球体101外壁设置有通球管体201，所述通球管体201的内壁上密封固定连接有弹性密封膜202，所述弹性密封膜202内填充有深层用制氧剂203，所述通球管体201的内壁上密封固定连接有水溶性堵管板204，所述水溶性堵管板204采用水溶性环保材料制成，所且水溶性堵管板204设置于深层用制氧剂203远离弹性密封膜202的一侧，所述弹性密封膜202在深层用制氧剂203、水溶性堵管板204的挤压下呈向中心主球体101内凸起的状态，多个所述深层释料管件中水溶性堵管板 204的厚度沿分布方向依次递增，随着制氧球的向下沉降，深层释料管件中的水溶性堵管板204会与水接触，并逐渐溶解，水溶性堵管板204溶解后，在中心主球体101内氢气的挤压以及弹性密封膜202自身弹力的作用下，深层用制氧剂203会被向外挤出并投放至深层水体中，从而向深层水体中补充溶解氧，且由于水溶性堵管板204的厚度不同，因此，不同深层释料管件内的深层用制氧剂203会被投放至不同深度的水体，进而可全面的向不同深度的水体中补充溶解氧，可有效提高制氧剂的投放范围以及作用效果，如图5所示，当所有的深层用制氧剂203投放完毕后，制氧球整体的重量会显著降低，且在弹性密封膜202的密封作用下，中心主球体101中的氢气不会外泄，水也无法流入中心主球体101，因此，制氧球的重力会再次小于氢气以及水提供的浮力，从而使得制氧球在完成制氧剂的投放后，会自动上浮至水面，一方面，可避免制氧球留在水中造成污染，另一方面，使得制氧球可进行回收再利用，从而可有效节省资源，提高了环保性能。
请参阅图6，所述中心主球体101的上方设置有区分利回气球，所述区分利回气球包括弹性充气球301，所述弹性充气球301内设置有弹性储液囊302，所述弹性储液囊302的两侧的外壁上均套设有支撑球套303，所述支撑球套 303与弹性充气球301的内壁之间连接有连接杆304，所述弹性充气球301采用透明材料制成，且弹性充气球301内填充有氢气，所述弹性储液囊302内填充有有色溶液，所述常闭弹性孔305的顶端开设有常闭弹性孔305，所述弹性充气球301的底端固定连接有吊拉绳306，所述吊拉绳306远离弹性充气球 301的一端与中心主球体101固定连接，通过区分利回气球的设置，当制氧球向水体中下沉时，弹性充气球301受到的水压越来越大，会使弹性充气球301 向内凹陷，从而通过连接杆304、常闭弹性孔305对弹性储液囊302造成挤压，使常闭弹性孔305被撑大，进而使弹性储液囊302中的有色溶剂流出至弹性充气球301中，而当制氧球再次上浮至水面上时，工作人员可通过观察弹性充气球301内是否有有色溶剂，来判断该制氧球是否使用完毕，从而使工作人员便于区分哪些是刚投入水中的制氧球，哪些是已经完成制氧剂投放的制氧球，进而可有利于对制氧球的回收，提高了实用性。
本发明可以实现将制氧球投入被污染的水体中，制氧球可先漂浮于水面上，并在水溶性堵孔块104溶解后，向浅层水体中释放浅层用制氧剂103，从而向浅层水体中补充溶解氧，且充气控浮囊105被刺破后，制氧球会自动下沉，使多个深层释料管件中的水溶性堵管板204先后溶解，从而将多个深层释料管件中的深层用制氧剂203分别投放至不同深度的水体中，进而可全面的向不同深度的水体中补充溶解氧，可有效提高制氧剂的投放范围以及作用效果，且制氧剂投放完毕后，制氧球可再次上浮至水面，使得制氧球便于进行回收，并通过区分利回气球的设置，能有效帮助工作人员对制氧球进行区分，大大提高了实用性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于有机污染物治理的多段式制氧球，包括中心主球体(101)，其特征在于：所述中心主球体(101)的底端固定连接有半球形的浅层释料壳(102)，所述浅层释料壳(102)内填充有浅层用制氧剂(103)，所述浅层用制氧剂(103)的底端开设有释料孔，所述释料孔内密封设置有与之相匹配的水溶性堵孔块(104)，所述浅层释料壳(102)的两侧均设置有与中心主球体(101)密封固定连接的充气控浮囊(105)，所述充气控浮囊(105)的内侧设置有与中心主球体(101)密封固定连接的弹性储料囊(106)，所述弹性储料囊(106)内填充有驱刺剂(107)，所述弹性储料囊(106)的外壁上固定连接有刺囊针(108)，所述浅层释料壳(102)两侧的外壁上均贯穿设置有导水绳(109)，所述中心主球体(101)的外壁上设置有多个呈环形均匀分布的深层释料管件，所述深层释料管件包括贯穿中心主球体(101)外壁设置有通球管体(201)，所述通球管体(201)的内壁上密封固定连接有弹性密封膜(202)，所述弹性密封膜(202)内填充有深层用制氧剂(203)，所述通球管体(201)的内壁上密封固定连接有水溶性堵管板(204)，所述中心主球体(101)的上方设置有区分利回气球。
2.根据权利要求1所述的一种用于有机污染物治理的多段式制氧球，其特征在于：所述区分利回气球包括弹性充气球(301)，所述弹性充气球(301)内设置有弹性储液囊(302)，所述弹性储液囊(302)的两侧的外壁上均套设有支撑球套(303)，所述支撑球套(303)与弹性充气球(301)的内壁之间连接有连接杆(304)，所述弹性充气球(301)内填充有氢气。
3.根据权利要求2所述的一种用于有机污染物治理的多段式制氧球，其特征在于：所述弹性充气球(301)采用透明材料制成，且弹性充气球(301)内填充有氢气，所述弹性储液囊(302)内填充有有色溶液，所述常闭弹性孔(305)的顶端开设有常闭弹性孔(305)。
4.根据权利要求2所述的一种用于有机污染物治理的多段式制氧球，其特征在于：所述弹性充气球(301)的底端固定连接有吊拉绳(306)，所述吊拉绳(306)远离弹性充气球(301)的一端与中心主球体(101)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于有机污染物治理的多段式制氧球，其特征在于：所述中心主球体(101)内填充有氢气，所述充气控浮囊(105)内填充有氢气，所述水溶性堵孔块(104)采用水溶性环保材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种用于有机污染物治理的多段式制氧球，其特征在于：所述导水绳(109)远离浅层释料壳(102)的一端贯穿充气控浮囊(105)以及弹性储料囊(106)的外壁，并延伸插入驱刺剂(107)中。
7.根据权利要求6所述的一种用于有机污染物治理的多段式制氧球，其特征在于：所述导水绳(109)采用导水性材料制成，所述驱刺剂(107)采用吸水膨胀材料制成。
8.根据权利要求7所述的一种用于有机污染物治理的多段式制氧球，其特征在于：所述导水绳(109)的外壁上套设有密封防水管(110)，所述密封防水管(110)的两端分别与弹性储料囊(106)和浅层释料壳(102)密封固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种用于有机污染物治理的多段式制氧球，其特征在于：所述水溶性堵管板(204)采用水溶性环保材料制成，所且水溶性堵管板(204)设置于深层用制氧剂(203)远离弹性密封膜(202)的一侧，所述弹性密封膜(202)在深层用制氧剂(203)、水溶性堵管板(204)的挤压下呈向中心主球体(101)内凸起的状态。
10.根据权利要求1所述的一种用于有机污染物治理的多段式制氧球，其特征在于：多个所述深层释料管件中水溶性堵管板(204)的厚度沿分布方向依次递增。
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