CN117361755A - 一种基质层沉浮交替式生态浮床装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基质层沉浮交替式生态浮床装置，包括固定板，所述固定板的上端对称固定连接有两个支撑条，两个所述支撑条的上端均安装有液压伸缩杆，两个所述液压伸缩杆的伸缩端均固定连接有滑块；浮板，所述浮板位于水面上，所述浮板的上贯穿设置有多个网箱，多个所述网箱内均安装有定植杯，多个所述定植杯上均栽种有植被本体，每个所述网箱内均填充有基质本体，所述基质本体由轻石和海绵构成，所述浮板的下端对称固定连接有两个第一空心盒。本发明的装置在使用的过程中，可有效的提高水体的流动，不仅增加的水体的含氧量，另外也增加的水体净化的范围，同时也避免植被死亡的情况出现。
Description
技术领域
本发明涉及水体净化领域，尤其涉及一种基质层沉浮交替式生态浮床装置。
背景技术
水体富营养化是指在人类活动的影响下，水中营养盐类和有机物不断增多，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物大量繁殖，积累大量的有机体，最终导致水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡、生态平衡遭到严重的破坏，为了解决该问题，一般会采用生物修复的技术解决，生物技术因经济高效，不会产生二次污染，具有一定的景观性而成为处理景观水体富营养化的研究热点，生态浮床技术是综合了物理、化学和生物方法的富营养化水体原位生态修复技术，它具有无环境风险和二次污染，经济效益明显和具有较好的景观性，成本较低且维护方便等优点，得到越来越广泛的应用；
但是传统植物生态浮床主要是将水生植物种植于浮床板，漂浮在水面上，通过植物根系的吸收吸附作用，以及根系附着的微生物的降解作用，降低水体中的N、P等营养物质，从而达到对水体的净化作用，但传统生态应用于富营养化水体，浮板漂浮在水面上，水体整体的流动性较差，容易导致水体中，特别是靠近制植被根部的含氧量极低，长久以往，植物根系缺氧对水中营养盐的吸收效率降低，净化的效率不足，另外，在长期缺氧的环境下，不利于植被的生长，甚至会出现死亡的情况。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基质层沉浮交替式生态浮床装置，该装置在使用的过程中，可有效的提高水体的流动，不仅增加的水体的含氧量，另外也增加的水体净化的范围，同时也避免植被死亡的情况出现。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基质层沉浮交替式生态浮床装置，包括固定板，所述固定板的上端对称固定连接有两个支撑条，两个所述支撑条的上端均安装有液压伸缩杆，两个所述液压伸缩杆的伸缩端均固定连接有滑块；浮板，所述浮板位于水面上，所述浮板的上贯穿设置有多个网箱，多个所述网箱内均安装有定植杯，多个所述定植杯上均栽种有植被本体，每个所述网箱内均填充有基质本体，所述基质本体由轻石和海绵构成，所述浮板的下端对称固定连接有两个第一空心盒，两个所述滑块均位于对应的第一空心盒内，并与对应第一空心盒的内壁滑动连接；增氧机构，所述增氧机构位于浮板的右侧部分下方；供能机构，所述供能机构位于浮板的左侧部分上方清洁机构，所述清洁机构与供能机构配合。
优选地，所述增氧机构包括两个设置在滑块与对应第一空心盒内顶部间的第一伸缩囊，每个所述第一伸缩囊的顶部空间均通过进气管与外界连通，每个所述第一伸缩囊的顶部空间均连通有出气管，每个所述进气管和出气管内均安装有单向阀，所述浮板的右侧下端固定连接第一空心条，所述第一空心条的左侧开设有多个出气孔。
优选地，所述供能机构包括固定连接在浮板上端的安装架，所述安装架的上端安装有光伏组件，所述光伏组件由光伏板、蓄电池和无线控制器构成。
优选地，所述清洁机构包括固定连接在固定板上端的第二空心盒，所述第二空心盒内设置有可上下滑动的活塞板，所述活塞板的上端通过弹簧与第二空心盒的内顶部弹性连接，所述第二空心盒的内顶部开设有与外界连通的开口。
优选地，位于左侧的所述滑块的下端与第一空心盒的内底部间设置有第二伸缩囊，所述第二伸缩囊的内底部空间连通有进液管，所述第二伸缩囊的内底部空间连通有出液管，所述进液管和出液管内均安装有单向阀，所述出液管的另一端与左侧出气管的另一端共同连通有主管道，所述主管道的另一端与第二空心盒的内底部空间连通。
优选地，所述安装架的上端部分右侧安装有第二空心条，所述第二空心条的左侧部分开设有多个倾斜清洁孔，所述第二空心盒的底部空间通过释放管与第二空心条连通。
优选地，所述主管道内安装有常开型电磁阀，所述释放管内安装有常闭型电磁阀，所述浮板的上端安装有定时控制器，所述定时控制器与常开型电磁阀和常闭型电磁阀均电性连接。
优选地，所述浮板的下端转动连接有转轴，所述转轴的外侧多个连接有多个破碎叶，所述第二空心盒的上端固定连接有U状架，所述U状架上竖直开设有圆口，所述转轴的外侧开设有螺旋导向槽，所述圆口的内侧固定连接有导向球，所述导向球的另一侧位于螺旋导向槽内，并与螺旋导向槽的内壁滑动连接。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
1、设置有光伏板将太阳能收集并储存，用于驱动能源，无需外接其他能源，配合液压伸缩杆的使用，可在无风的情况下使得浮板上下运动，浮板的上下运动，会让第一伸缩囊往复的压缩扩展，气体被压入到第一空心条，会从多个出气孔喷出，气体以气泡的形式进入水体中，部分气泡炸裂会让空气中的氧气进入到水体中，从而达到促进水中溶氧量增加目的。
2、气体以气泡的形式进入到水体中，同时浮板上下运动，均会促进水体的流动，水体的流动可让水体中其他位置的水流动至植被本体根部的位置，提高对水体的净化范围。
3、在有风天气中，会形成风浪，使得水体上端面上下起伏，从而让浮板上下往复运动，也可实现促进水体流动和提升水体溶氧量的作用，利用该方式，无需使用电能，与电能驱动配合下，在保证提高溶氧量和水体流动的基础上，最大程度的减少电能的使用。
4、在浮板上下运动的过程中，还可向第二空心盒底部空间中会集聚水体和空气，当位于夜间十二点时，定时控制器会控制常开型电磁阀和常闭型电磁阀同时通电一段时间后自动关闭，多个倾斜清洁孔会先喷出水体，然后再喷出气体，对光伏板进行清洁，且保证高效清洁的同时，避免残留的水体自然风干吸附灰尘后形成较难去除的水渍的情况出现。
5、浮板上下运动的过程，可使得转轴往复的正反向转动，最终让多个破碎叶往复的正反向转动，破碎叶的转动会促进水体流动，进一步促进净化范围，另外其转动还可将从出气孔排出的气泡打碎，进一步增加第一伸缩囊单次压缩所增加的溶氧量，提高了增加溶氧量的效率。
综上所述，利用浮板与液压伸缩杆的配合下，在有风和无风的情况下，都可以增加水体内的含氧量，保证了植被的正常生长，同时的可促进净化的效果和范围，另外在白天可蓄入水体和空气，夜间对光伏板进行清洁，无需工作人员参与操作，且清洁过程是位于夜间实现的，可避免清洁影响光伏板转化太阳能的情况出现。
附图说明
图1为本发明的实施例1结构示意图；
图2为图1的A处放大图；
图3为图1的B处放大图；
图4为图1的C处放大图；
图5为本发明的实施例2结构示意图；
图6为图5的D处放大图。
图中：
1固定板、2支撑条、3液压伸缩杆、4浮板、5第一空心盒、6滑块、7第一空心条、8出气孔、9网箱、10基质本体、11定植杯、12定时控制器、13植被本体、14安装架、15光伏板、16进气管、17第二空心条、18倾斜清洁孔、19释放管、20第一伸缩囊、21出气管、22螺旋导向槽、23第二伸缩囊、24进液管、25出液管、26主管道、27第二空心盒、28开口、29弹簧、30活塞板、31常开型电磁阀、32常闭型电磁阀、33转轴、34破碎叶、35U状架、36圆口、37导向球。
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。
实施例1
参照图1-4，一种基质层沉浮交替式生态浮床装置，包括固定板1，固定板1的上端对称固定连接有两个支撑条2，两个支撑条2的上端均安装有液压伸缩杆3，两个液压伸缩杆3的伸缩端均固定连接有滑块6；
作为本发明的一种实施方式，还包括浮板4，浮板4位于水面上，浮板4的上贯穿设置有多个网箱9，多个网箱9内均安装有定植杯11，多个定植杯11上均栽种有植被本体13，每个网箱9内均填充有基质本体10，基质本体10由轻石和海绵构成，轻石和海绵均占百分之五十，浮板4的下端对称固定连接有两个第一空心盒5，两个滑块6均位于对应的第一空心盒5内，并与对应第一空心盒5的内壁滑动连接；
作为本发明的一种实施方式，还包括增氧机构，增氧机构位于浮板4的右侧部分下方，增氧机构包括两个设置在滑块6与对应第一空心盒5内顶部间的第一伸缩囊20，每个第一伸缩囊20的顶部空间均通过进气管16与外界连通，每个第一伸缩囊20的顶部空间均连通有出气管21，每个进气管16和出气管21内均安装有单向阀，进气管16内的单向阀流向为外界单向进入到第一伸缩囊20中，出气管21内的单向阀流向为第一伸缩囊20单向排出对应位置，浮板4的右侧下端固定连接第一空心条7，第一空心条7的左侧开设有多个出气孔8；
作为本发明的一种实施方式，还包括供能机构，供能机构位于浮板4的左侧部分上方，供能机构包括固定连接在浮板4上端的安装架14，安装架14的上端安装有光伏组件，光伏组件由光伏板15、蓄电池和无线控制器构成，光伏板15将太阳能转化为电能并储存在蓄电池中；
作为本发明的一种实施方式，还包括清洁机构，清洁机构与供能机构配，清洁机构包括固定连接在固定板1上端的第二空心盒27，第二空心盒27内设置有可上下滑动的活塞板30，活塞板30的上端通过弹簧29与第二空心盒27的内顶部弹性连接，第二空心盒27的内顶部开设有与外界连通的开口28，位于左侧的滑块6的下端与第一空心盒5的内底部间设置有第二伸缩囊23，第二伸缩囊23的内底部空间连通有进液管24，第二伸缩囊23的内底部空间连通有出液管25，进液管24和出液管25内均安装有单向阀，进液管24内单向阀流向为水体单向进入第二伸缩囊23中，出液管25内单向阀流向为第二伸缩囊23单向进入到主管道26中，出液管25的另一端与左侧出气管21的另一端共同连通有主管道26，主管道26的另一端与第二空心盒27的内底部空间连通，安装架14的上端部分右侧安装有第二空心条17，第二空心条17的左侧部分开设有多个倾斜清洁孔18，第二空心盒27的底部空间通过释放管19与第二空心条17连通；
作为本发明的一种实施方式，主管道26内安装有常开型电磁阀31，释放管19内安装有常闭型电磁阀32，浮板4的上端安装有定时控制器12，定时控制器12与常开型电磁阀31和常闭型电磁阀32均电性连接，在实际的使用中，定时控制器12可让其每天在半夜十二点通电三分钟，然后自动关闭，此可通过现有技术控制，此处不做具体阐述。
本发明中，在正常使用，通过光伏板15将太阳能收集并储存，用于驱动能源，无需外接其他能源，浮板4位于水面中，通过调节液压伸缩杆3的长度，从而让滑块6的位置是始终处于第一空心盒5的中部位置处，以实现后续使用，且利用液压伸缩杆3可实现浮板4；
在有风天气中，会形成风浪，使得水体上端面上下起伏，从而让浮板4上下往复运动，以浮板4为参照物，滑块6会在第一空心盒5内上下往复运动，滑块6的下移，会拉伸第一伸缩囊20，并通过进气管16补充气体，滑块6上移，会将第一伸缩囊20压缩，气体被压入到第一空心条7中，会从多个出气孔8喷出，气体以气泡的形式进入水体中，促进水体流动的同时，部分气泡炸裂会让空气中的氧气进入到水体中，从而达到促进水中溶氧量增加目的，而水体的流动可让水体中其他位置的水流动至植被本体13根部的位置，提高对水体的净化范围；
而在上述的过程中，左侧的第一伸缩囊20和第二伸缩囊23交替伸缩，通过进气管16、出气管21、进液管24和出液管25，以及内部单向阀的作用，会交替的通过主管道26向第二空心盒27底部注入空气和水体，采用该方式，最终第二空心盒27底部空间中会集聚水体和空气(几乎处于对半状态，水体位于底部，气体位于顶部)；
在无风的天气中，启动液压伸缩杆3收缩，直至滑块6接触到第一空心盒5内底部，继续让液压伸缩杆3下移，利用滑块6，会让第一空心盒5以及浮板4下移，当下移一端距离后，启动液压伸缩杆3伸长到初始位置，随后往复的重复该过程一段时间，利用该方式，也可以实现上述增加水体流动性以及水体含氧量的作用，保证水体中氧气含量的充足性；
需要注意的是，当位于夜间十二点时，定时控制器12会控制常开型电磁阀31和常闭型电磁阀32同时通电一段时间后自动关闭，常开型电磁阀31和常闭型电磁阀32通电后，释放管19导通，此时活塞板30下移，活塞板30下移后，由于水体位于底部，所以水体会先被压出，通过第二空心条17上的多个倾斜清洁孔18喷出，而水体被压完后，会压出气体，也就多个倾斜清洁孔18会先喷出水体，然后再喷出气体，利用高速流动的水体，先对光伏板15表面进行冲洗，然后利用高速流动的气体，对残留的水体吹走，并同时进行风干，避免残留的水体自然风干吸附灰尘后形成较难去除的水渍的情况出现，此外，需要注意的是，上述的清洁过程是位于夜间实现的，可避免清洁影响光伏板15转化太阳能的情况出现。
实施例2
参照图5-6，本实施例与实施例1的不同之处在于，浮板4的下端转动连接有转轴33，转轴33的外侧多个连接有多个破碎叶34，第二空心盒27的上端固定连接有U状架35，U状架35上竖直开设有圆口36，转轴33的外侧开设有螺旋导向槽22，圆口36的内侧固定连接有导向球37，导向球37的另一侧位于螺旋导向槽22内，并与螺旋导向槽22的内壁滑动连接。
在浮板4上下运动的过程，会让转轴33上下往复运动，从而让转轴33相对导向球37运动，利用螺旋导向槽22和导向球37的配合下，可使得转轴33往复的正反向转动，最终让多个破碎叶34往复的正反向转动，破碎叶34的转动会促进水体流动，进一步促进净化范围，另外其转动还可将从出气孔8排出的气泡打碎，使得喷入的气体更为全面的水体接触，进一步增加第一伸缩囊20单次压缩所增加的溶氧量，提高了增加溶氧量的效率。
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发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基质层沉浮交替式生态浮床装置，其特征在于，包括：
固定板(1)，所述固定板(1)的上端对称固定连接有两个支撑条(2)，两个所述支撑条(2)的上端均安装有液压伸缩杆(3)，两个所述液压伸缩杆(3)的伸缩端均固定连接有滑块(6)；
浮板(4)，所述浮板(4)位于水面上，所述浮板(4)的上贯穿设置有多个网箱(9)，多个所述网箱(9)内均安装有定植杯(11)，多个所述定植杯(11)上均栽种有植被本体(13)，每个所述网箱(9)内均填充有基质本体(10)，所述基质本体(10)由轻石和海绵构成，所述浮板(4)的下端对称固定连接有两个第一空心盒(5)，两个所述滑块(6)均位于对应的第一空心盒(5)内，并与对应第一空心盒(5)的内壁滑动连接；
增氧机构，所述增氧机构位于浮板(4)的右侧部分下方；
供能机构，所述供能机构位于浮板(4)的左侧部分上方；
清洁机构，所述清洁机构与供能机构配合。
2.根据权利要求1所述的一种基质层沉浮交替式生态浮床装置，其特征在于，所述增氧机构包括两个设置在滑块(6)与对应第一空心盒(5)内顶部间的第一伸缩囊(20)，每个所述第一伸缩囊(20)的顶部空间均通过进气管(16)与外界连通，每个所述第一伸缩囊(20)的顶部空间均连通有出气管(21)，每个所述进气管(16)和出气管(21)内均安装有单向阀，所述浮板(4)的右侧下端固定连接第一空心条(7)，所述第一空心条(7)的左侧开设有多个出气孔(8)。
3.根据权利要求2所述的一种基质层沉浮交替式生态浮床装置，其特征在于，所述供能机构包括固定连接在浮板(4)上端的安装架(14)，所述安装架(14)的上端安装有光伏组件，所述光伏组件由光伏板(15)、蓄电池和无线控制器构成。
4.根据权利要求2所述的一种基质层沉浮交替式生态浮床装置，其特征在于，所述清洁机构包括固定连接在固定板(1)上端的第二空心盒(27)，所述第二空心盒(27)内设置有可上下滑动的活塞板(30)，所述活塞板(30)的上端通过弹簧(29)与第二空心盒(27)的内顶部弹性连接，所述第二空心盒(27)的内顶部开设有与外界连通的开口(28)。
5.根据权利要求4所述的一种基质层沉浮交替式生态浮床装置，其特征在于，位于左侧的所述滑块(6)的下端与第一空心盒(5)的内底部间设置有第二伸缩囊(23)，所述第二伸缩囊(23)的内底部空间连通有进液管(24)，所述第二伸缩囊(23)的内底部空间连通有出液管(25)，所述进液管(24)和出液管(25)内均安装有单向阀，所述出液管(25)的另一端与左侧出气管(21)的另一端共同连通有主管道(26)，所述主管道(26)的另一端与第二空心盒(27)的内底部空间连通。
6.根据权利要求5所述的一种基质层沉浮交替式生态浮床装置，其特征在于，所述安装架(14)的上端部分右侧安装有第二空心条(17)，所述第二空心条(17)的左侧部分开设有多个倾斜清洁孔(18)，所述第二空心盒(27)的底部空间通过释放管(19)与第二空心条(17)连通。
7.根据权利要求6所述的一种基质层沉浮交替式生态浮床装置，其特征在于，所述主管道(26)内安装有常开型电磁阀(31)，所述释放管(19)内安装有常闭型电磁阀(32)，所述浮板(4)的上端安装有定时控制器(12)，所述定时控制器(12)与常开型电磁阀(31)和常闭型电磁阀(32)均电性连接。
8.根据权利要求4所述的一种基质层沉浮交替式生态浮床装置，其特征在于，所述浮板(4)的下端转动连接有转轴(33)，所述转轴(33)的外侧多个连接有多个破碎叶(34)，所述第二空心盒(27)的上端固定连接有U状架(35)，所述U状架(35)上竖直开设有圆口(36)，所述转轴(33)的外侧开设有螺旋导向槽(22)，所述圆口(36)的内侧固定连接有导向球(37)，所述导向球(37)的另一侧位于螺旋导向槽(22)内，并与螺旋导向槽(22)的内壁滑动连接。
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