CN117843161B - 一种湿地水生态修复及污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水曝气领域，具体为一种湿地水生态修复及污水处理装置。其包括漂浮座、喷气组件、送气机构和行驶机构；喷气组件包括沿环向和竖向具有多个喷气孔的转动筒和密封套设在转动筒外周侧的固定筒，转动筒和固定筒之间形成中转气腔，转动筒从固定筒底端伸出，一部分喷气孔位于中转气腔内部，其余喷气孔位于中转气腔外部；送气机构设置在漂浮座上并用于向中转气腔供气；行驶机构设置在漂浮座上，并驱动整个装置在水中行驶。本发明能在湿地水中行驶从而对湿地水不同区域进行有效曝气。

Description

一种湿地水生态修复及污水处理装置

技术领域

本发明涉及污水曝气领域，特别是涉及一种湿地水生态修复及污水处理装置。

背景技术

随着工业废水、生活废水的排放，农药、化肥的使用，导致湿地水受到污染。湿地水由于其生态的多样性，具有一定的自我修复能力，但当污染程度大于湿地水的自我修复能力，则会对湿地造成严重的污染危害，因此，在对湿地水进行生态修复的过程中，通过对湿地水进行曝气处理能满足好氧微生物所需要的氧量，有利于提升湿地水的自我修复能力。

中国专利公开号CN217921650U公开了一种污水处理曝气装置，本曝气装置通过设置排气接口、曝气管、延伸管、第一曝气器和第二曝气器，解决了曝气机构曝气范围小，且气泡的数量少，因而曝气效率低，处理污水的能力有待提高的问题。

但是，上述技术方案存在如下不足之处：

只能固定设置在一个位置，而湿地范围一般较大，如果在湿地中设置很多个曝气装置，显然成本会很高，所以上述装置不适宜应用于湿地水的曝气。

发明内容

本发明目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种能在湿地水中行驶从而对湿地水不同区域进行有效曝气的湿地水生态修复及污水处理装置。

本发明的技术方案，一种湿地水生态修复及污水处理装置，包括漂浮座、喷气组件、送气机构和行驶机构；喷气组件包括沿环向和竖向具有多个喷气孔的转动筒和密封套设在转动筒外周侧的固定筒，转动筒和固定筒之间形成中转气腔，转动筒从固定筒底端伸出，一部分喷气孔位于中转气腔内部，其余喷气孔位于中转气腔外部；送气机构设置在漂浮座上并用于向中转气腔供气；行驶机构设置在漂浮座上，并驱动整个装置在水中行驶。

优选地，送气机构包括安装罩、将漂浮座和安装罩连接起来的连接架、绕安装罩均匀分布的多组泵气组件和用于驱动泵气组件泵气的驱动组件，固定筒竖直设置在安装罩底部，泵气组件包括具有活塞腔、进气口和出气口的泵气管、将空气从进气口向活塞腔单向导通的单向阀a、将空气从活塞腔向出气口单向导通的单向阀b、滑动密封设置在活塞腔内的活塞以及一端与活塞转动连接的连接杆，泵气管通过出气口与中转气腔连通。

优选地，泵气组件还包括安装在泵气管进气口的透气盖，透气盖底端具有透气孔。

优选地，驱动组件包括设置在安装罩顶部的电机、与电机输出端连接的转盘，以及偏心转动设置在转盘上并与连接杆另一端转动连接的转动环。

优选地，转动筒滑动设置在固定筒上，转动筒顶端转动连接有安装环，安装环上设置有与固定筒滑动密封连接的滑动柱，滑动柱顶端设置有承推柱，承推柱顶面为斜面，安装罩和承推柱之间连接有弹簧和导向组件，转动环底部设置有固定杆，固定杆底端连接有抵接在承推柱的斜面上的推挤球。

优选地，喷气孔相对于转动筒中心轴呈偏心分布。

优选地，转动筒上沿竖直方向同轴设置有多组扇气机构，扇气机构包括连接环和设置在连接环外周面上的扇叶机构，扇叶机构包括呈环形均匀分布且首尾连接的多组扇叶组件，扇叶组件包括推气板部和衔接板部，推气板部沿转动筒转动方向的后侧至前侧方向逐渐向上倾斜。

优选地，推气板部底面沿远离转动筒中心轴的径向方向设置有呈扇形分布的多个导流槽。

优选地，行驶机构包括对称分布且一端均与中转气腔连通的两个连通管、在连通管另一端呈环形分布的挡气组件和用于调节挡气组件遮挡连通管另一端程度的调节机构。

优选地，挡气组件包括一端与连通管转动连接且绕连通管开口均匀分布的多个挡板和连接在任意相邻两个挡板之间的衔接布；调节机构包括两组调节组件和用于驱动两组调节组件的动力机构；调节组件包括连接台、连接在挡板和连接台之间的连接绳、一端与连接台连接的拉绳以及设置在连通管内且具有供拉绳穿过的导向孔的导向杆；动力机构包括转动设置在漂浮座上并分别卷绕两条拉绳的绕绳辊以及设置在漂浮座上并与绕绳辊驱动连接的动力组件，一条拉绳被放卷时，另一条拉绳被收卷，拉绳贯穿连通管并与连通管滑动密封连接，漂浮座具有供拉绳穿过的穿绳孔。

与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：

本发明能在湿地水中行驶，从而对湿地水不同区域进行有效曝气，使用成本低，作业灵活，作业范围大。在行驶过程中，送气机构向中转气腔供气，气体通过位于中转气腔内部的喷气孔进入转动筒内侧，并通过位于中转气腔外部的喷气孔排出至湿地水中，空气在湿地水中扩散，达到曝气目的，有效提升了湿地水的自我修复和污水处理能力。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的局部结构剖视图；

图3为图2中A处的结构放大图；

图4为本发明实施例中活塞的分布示意图；

图5为本发明实施例中挡板的调节原理示意图；

图6为图5中B处的结构放大图。

附图标记：1、漂浮座；101、安装通道；102、穿绳孔；2、安装罩；3、连接架；4、泵气管；5、透气盖；6、单向阀a；7、单向阀b；8、活塞；9、连接杆；10、电机；11、转盘；12、转动环；13、固定杆；14、推挤球；15、承推柱；16、导向组件；17、弹簧；18、滑动柱；19、安装环；20、转动筒；201、喷气孔；21、固定筒；22、扇叶组件；221、推气板部；222、衔接板部；23、连通管；24、挡板；25、衔接布；26、连接绳；27、连接台；28、导向杆；29、拉绳；30、绕绳辊；31、马达；32、减速机。

具体实施方式

实施例一，如图1-图6所示，本实施例提出的一种湿地水生态修复及污水处理装置，包括漂浮座1、喷气组件、送气机构和行驶机构，漂浮座1为整个装置提供浮力，使装置不会在湿地水中触底，漂浮座1具有供喷气组件穿过的安装通道101。装置上安装有信号传输器和控制器，用户手持远程控制终端发送控制信号，通过信号传输器将控制信号传输至控制器，利用控制器控制送气机构和行驶机构的运行，实现对装置的远程遥控。

喷气组件包括沿环向和竖向具有多个喷气孔201的转动筒20和密封套设在转动筒20外周侧的固定筒21，转动筒20和固定筒21之间形成中转气腔，转动筒20从固定筒21底端伸出，一部分喷气孔201位于中转气腔内部，其余喷气孔201位于中转气腔外部，空气最终通过位于外部的喷气孔201喷射至湿地水中，喷射距离远，曝气效率高。

送气机构设置在漂浮座1上并用于向中转气腔供气。

行驶机构设置在漂浮座1上，并驱动整个装置在水中行驶。

本实施例能在湿地水中行驶，从而对湿地水不同区域进行有效曝气，使用成本低，作业灵活，作业范围大。在行驶过程中，送气机构向中转气腔供气，气体通过位于中转气腔内部的喷气孔201进入转动筒20内侧，并通过位于中转气腔外部的喷气孔201排出至湿地水中，空气在湿地水中扩散，达到曝气目的，有效提升了湿地水的自我修复和污水处理能力。

实施例二，如图1-图6所示，本实施例提出的一种湿地水生态修复及污水处理装置，相较于实施例一，本实施例中，送气机构包括安装罩2、将漂浮座1和安装罩2连接起来的连接架3、绕安装罩2均匀分布的多组泵气组件和用于驱动泵气组件泵气的驱动组件，固定筒21竖直设置在安装罩2底部，泵气组件包括具有活塞腔、进气口和出气口的泵气管4、将空气从进气口向活塞腔单向导通的单向阀a6、将空气从活塞腔向出气口单向导通的单向阀b7、滑动密封设置在活塞腔内的活塞8以及一端与活塞8转动连接的连接杆9，泵气管4通过出气口与中转气腔连通。

驱动组件具体能驱动连接杆9往复移动，连接杆9带动活塞8往复移动，活塞8外移时，单向阀a6开启，单向阀b7关闭，外部空气通过进气口进入活塞腔内，活塞8内移时，单向阀a6关闭，单向阀b7开启，活塞腔内的气体从出气口进入中转气腔内，并通过位于中转气腔外部外部的喷气孔201排出至湿地水中进行曝气。

如图4所示，泵气组件还包括安装在泵气管4进气口的透气盖5，透气盖5底端具有透气孔，透气盖5能遮盖住进气口上方，空气能从底端的透气孔进入进气口，在保证有效进气的前提下防止外部空气中的树叶等杂物进入泵气管4内。

驱动组件包括设置在安装罩2顶部的电机10、与电机10输出端连接的转盘11，以及偏心转动设置在转盘11上并与连接杆9另一端转动连接的转动环12，电机10驱动转盘11转动，转盘11带动转动环12转动，转动环12带动多个连接杆9往复移动，从而能利用多个活塞8进行往复抽气和排气，实现向湿地水曝气的目的。

实施例三，如图1-图6所示，本实施例提出的一种湿地水生态修复及污水处理装置，相较于实施例一，本实施例中，转动筒20滑动设置在固定筒21上，转动筒20顶端转动连接有安装环19，安装环19上设置有与固定筒21滑动密封连接的滑动柱18，滑动柱18顶端设置有承推柱15，承推柱15顶面为斜面，安装罩2和承推柱15之间连接有弹簧17和导向组件16，导向组件16包括导向筒和滑动杆，导向筒竖直设置在安装罩2内，滑动杆滑动设置在导向筒上且与承推柱15底面连接，使得承推柱15只能沿竖向移动。转动环12底部设置有固定杆13，固定杆13底端连接有抵接在承推柱15的斜面上的推挤球14。在转动环12转动过程中，通过固定杆13带动推挤球14转动，推挤球14通过斜面来将承推柱15下推，弹簧17被压缩，滑动柱18通过安装环19带动转动筒20下移，随着推挤球14的继续转动，弹簧17释放弹性势能并伸长，转动筒20上移。在转动筒20往复上下移动过程中，喷气孔201处于中转气腔内外两侧的数量动态变化，当位于中转气腔外侧的喷气孔201数量增多时，从喷气孔201喷出气体的压力减小，当位于中转气腔外侧的喷气孔201数量减少时，从喷气孔201喷出气体的压力增大，所以从喷气孔201向湿地水中喷射气体的压力处于动态变化中，更有利于防止在喷气孔201处附着污物，避免造成堵塞。

喷气孔201相对于转动筒20中心轴呈偏心分布。在气体通过喷气孔201排出至湿地水中时，因为偏心力作用，会使转动筒20转动，转动筒20上的喷气孔201能均衡的向周围方向喷射空气，保证曝气的均匀性，且对于转动状态的转动筒20，喷气孔201处更不易附着杂物，更不易出现堵塞。

如图1和图2所示，转动筒20上沿竖直方向同轴设置有多组扇气机构，扇气机构包括连接环和设置在连接环外周面上的扇叶机构，扇叶机构包括呈环形均匀分布且首尾连接的多组扇叶组件22，扇叶组件22包括推气板部221和衔接板部222，推气板部221沿转动筒20转动方向的后侧至前侧方向逐渐向上倾斜。在转动筒20转动时，会带动扇气机构转动，当气体从喷气孔201喷出时，推气板部221能将气体向远处拨动，从而扩大曝气范围。

推气板部221底面沿远离转动筒20中心轴的径向方向设置有呈扇形分布的多个导流槽，导流槽处能进入喷气孔201喷出的气体，随着推气板部221的转动，气体会在离心力作用下向更远处扩散，进一步扩大曝气范围。

实施例四，如图1-图6所示，本实施例提出的一种湿地水生态修复及污水处理装置，相较于实施例一，本实施例中，行驶机构包括对称分布且一端均与中转气腔连通的两个连通管23、在连通管23另一端呈环形分布的挡气组件和用于调节挡气组件遮挡连通管23另一端程度的调节机构。中转气腔内的空气能通过连通管23排出，一方面能扩散至湿地水中进行曝气，另一方面能为整个装置提供前进的喷气动力。通过调节机构调节挡气组件的开口程度，开口越大，喷出气体的压力越小，空气流速越慢；开口越小，喷出气体的压力越大，空气流速越快。当左侧挡气组件处的空气流速小于右侧挡气组件处的空气流速时，整个装置会向左转；同理，当左侧挡气组件处的空气流速大于右侧挡气组件处的空气流速时，整个装置会向右转；当两处的空气流速相等时，装置直行。通过调节两组挡气组件遮挡对应连通管23端部开口的程度来调节行驶机构的前进方向。

挡气组件包括一端与连通管23转动连接且绕连通管23开口均匀分布的多个挡板24和连接在任意相邻两个挡板24之间的衔接布25，衔接布25采用防水布；调节机构包括两组调节组件和用于驱动两组调节组件的动力机构；调节组件包括连接台27、连接在挡板24和连接台27之间的连接绳26、一端与连接台27连接的拉绳29以及设置在连通管23内且具有供拉绳29穿过的导向孔的导向杆28；动力机构包括转动设置在漂浮座1上并分别卷绕两条拉绳29的绕绳辊30以及设置在漂浮座1上并与绕绳辊30驱动连接的动力组件，动力组件包括马达31和减速机32，马达31输出端与减速机32输入端连接，减速机32输出端与绕绳辊30连接。一条拉绳29被放卷时，另一条拉绳29被收卷，拉绳29贯穿连通管23并与连通管23滑动密封连接，漂浮座1具有供拉绳29穿过的穿绳孔102。

本实施例中，在调节挡气组件对连通管23开口的遮挡程度时，通过动力组件驱动绕绳辊30转动，调节两条拉绳29的收放卷程度，当一条拉绳29被放卷时，连通管23端部喷出的气体会顶开挡板24和衔接布25，挡气组件开口增大，此处空气流速降低。同时，另一侧的挡气组件开口减小，空气流速增大，该处喷气动力强，会带动整个装置实现转向。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下还可以作出各种变化。

Claims (4)

1.一种湿地水生态修复及污水处理装置，其特征在于，包括：

漂浮座（1）；

喷气组件，其包括沿环向和竖向具有多个喷气孔（201）的转动筒（20）和密封套设在转动筒（20）外周侧的固定筒（21），转动筒（20）和固定筒（21）之间形成中转气腔，转动筒（20）从固定筒（21）底端伸出，一部分喷气孔（201）位于中转气腔内部，其余喷气孔（201）位于中转气腔外部；

设置在漂浮座（1）上并用于向中转气腔供气的送气机构；

设置在漂浮座（1）上的行驶机构；

送气机构包括安装罩（2）、将漂浮座（1）和安装罩（2）连接起来的连接架（3）、绕安装罩（2）均匀分布的多组泵气组件和用于驱动泵气组件泵气的驱动组件，固定筒（21）竖直设置在安装罩（2）底部，泵气组件包括具有活塞腔、进气口和出气口的泵气管（4）、将空气从进气口向活塞腔单向导通的单向阀a（6）、将空气从活塞腔向出气口单向导通的单向阀b（7）、滑动密封设置在活塞腔内的活塞（8）以及一端与活塞（8）转动连接的连接杆（9），泵气管（4）通过出气口与中转气腔连通；

驱动组件包括设置在安装罩（2）顶部的电机（10）、与电机（10）输出端连接的转盘（11），以及偏心转动设置在转盘（11）上并与连接杆（9）另一端转动连接的转动环（12）；

转动筒（20）滑动设置在固定筒（21）上，转动筒（20）顶端转动连接有安装环（19），安装环（19）上设置有与固定筒（21）滑动密封连接的滑动柱（18），滑动柱（18）顶端设置有承推柱（15），承推柱（15）顶面为斜面，安装罩（2）和承推柱（15）之间连接有弹簧（17）和导向组件（16），转动环（12）底部设置有固定杆（13），固定杆（13）底端连接有抵接在承推柱（15）的斜面上的推挤球（14）；

喷气孔（201）相对于转动筒（20）中心轴呈偏心分布；

行驶机构包括对称分布且一端均与中转气腔连通的两个连通管（23）、在连通管（23）另一端呈环形分布的挡气组件和用于调节挡气组件遮挡连通管（23）另一端程度的调节机构；

挡气组件包括一端与连通管（23）转动连接且绕连通管（23）开口均匀分布的多个挡板（24）和连接在任意相邻两个挡板（24）之间的衔接布（25）；调节机构包括两组调节组件和用于驱动两组调节组件的动力机构；调节组件包括连接台（27）、连接在挡板（24）和连接台（27）之间的连接绳（26）、一端与连接台（27）连接的拉绳（29）以及设置在连通管（23）内且具有供拉绳（29）穿过的导向孔的导向杆（28）；动力机构包括转动设置在漂浮座（1）上并分别卷绕两条拉绳（29）的绕绳辊（30）以及设置在漂浮座（1）上并与绕绳辊（30）驱动连接的动力组件，一条拉绳（29）被放卷时，另一条拉绳（29）被收卷，拉绳（29）贯穿连通管（23）并与连通管（23）滑动密封连接，漂浮座（1）具有供拉绳（29）穿过的穿绳孔（102）。

2.根据权利要求1所述的一种湿地水生态修复及污水处理装置，其特征在于，泵气组件还包括安装在泵气管（4）进气口的透气盖（5），透气盖（5）底端具有透气孔。

3.根据权利要求1所述的一种湿地水生态修复及污水处理装置，其特征在于，转动筒（20）上沿竖直方向同轴设置有多组扇气机构，扇气机构包括连接环和设置在连接环外周面上的扇叶机构，扇叶机构包括呈环形均匀分布且首尾连接的多组扇叶组件（22），扇叶组件（22）包括推气板部（221）和衔接板部（222），推气板部（221）沿转动筒（20）转动方向的后侧至前侧方向逐渐向上倾斜。

4.根据权利要求3所述的一种湿地水生态修复及污水处理装置，其特征在于，推气板部（221）底面沿远离转动筒（20）中心轴的径向方向设置有呈扇形分布的多个导流槽。