CN118343949B - 基于水生植物的水处理装置和生态恢复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于水生植物的水处理装置和生态恢复方法，属于水处理技术领域，基于水生植物的水处理装置包括水处理装置、曝气破碎装置、过滤装置、喷药组件和附属组件，所述水处理装置包括智能船本体，所述智能船本体的底部固定连接有底部舱室，所述智能船本体的底部通过智能船本体的动力装置驱动有一对驱动轴；所述曝气破碎装置设置有一对，一对所述曝气破碎装置分别安装于一对所述驱动轴左端。本发明通过在智能船上安装有曝气破碎装置、过滤装置和喷药组件，智能船在湖中移动时，便可以持续对湖水进行处理，直至水质处理合格，避免了需要常驻人员对湖水进行处理，极大的降低了湖水处理的成本以及提高了处理的效率。

Description

基于水生植物的水处理装置和生态恢复方法

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及基于水生植物的水处理装置和生态恢复方法。

背景技术

随着社会经济的发展，工业生产废水、生活污水、农业养殖污水的大量排放以及对水资源过度的开发利用，使得大量的氮、磷及有机质等营养物质富集，导致我国大部分浅水湖泊及河道呈现富营养化污染状态，水质恶化。同时水体中外源有机污染物的积累也会引起水中溶解氧的消耗，导致水体缺氧并滋生厌氧微生物，水体透明度变差、颜色发暗，丧失水体功能。湖泊因其多为近于封闭的静止或缓流的浅层水体，具有流动性较差、水体流速低、水动力条件极差、水体自净能力有限等特点，因而一旦受到外界污染则很难自行修复，从而成为富营养化和黑臭问题的集中爆发点。

现有的对污染的湖泊进行处理时，采用人工进行处理，由于湖水处理时的周期较长，因此需要常驻人员进行处理，使得湖水处理的成本较高以及处理效率较低；同时采用人工对湖泊进行处理时，存在间断不能持续对湖水处理的问题，使得对于生态恢复的进度较慢，降低了对湖水处理的效率，并且存在对生态恢复的进步慢于污染物对生态破坏的进度，使得无法恢复生态。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供基于水生植物的水处理装置和生态恢复方法，其能够解决现有的湖泊污染后处理时需要人员常驻导致处理成本高以及效率低的问题。

为了实现上述目的，本发明一具体实施例提供的技术方案如下：

基于水生植物的水处理装置，包括：

水处理装置，包括智能船本体，所述智能船本体的底部固定连接有底部舱室，所述智能船本体的底部通过智能船本体的动力装置驱动有一对驱动轴；智能船本体具有自动航行的功能，使得智能船本体可以自动在湖泊中移动。

曝气破碎装置，所述曝气破碎装置设置有一对，一对所述曝气破碎装置分别安装于一对所述驱动轴左端；由于驱动轴通过智能船本体的动力装置带动转动，驱动轴的转动便可以带动曝气破碎装置进行转动，从而通过曝气破碎装置的转动对湖泊中的水进行曝气以及对水中的富营养植物进行破碎处理。

过滤装置，包括安装壳，所述安装壳设置有一对，一对所述安装壳分别固定连接于底部舱室的前后侧壁上，所述安装壳内安装有过滤装置本体；安装壳用于对过滤装置本体进行安装，湖水通过进水口进入到过滤装置本体内进行过滤处理，从而实现对湖水的中杂质的清理。

喷药组件，包括蓄药箱，所述蓄药箱上安装有水泵，所述水泵的出水口的一端安装有一对喷嘴，一对所述喷嘴与一对所述曝气破碎装置的位置相对应；由于湖水污染后污染物含量会严重超标，因此需要通过药物对污染物质进行处理，将蓄药箱内的药品通过水泵抽出并通过喷嘴喷出，使得药品被输送至湖水中，从而对湖水中的污染物进行处理。由于喷嘴与曝气破碎装置的位置相对应，使得喷嘴喷出的药品与曝气破碎装置扬起的水充分接触，使得药品快速的与水融合，提高了药品对污染物处理的效率。

附属组件，包括控制器、水质检测装置、太阳能组件和设置于岸边的补给站。智能船本体的自动航行通过控制器进行控制；水质检测装置用于对湖中的水质进行检测，以便掌握湖水中水质处理的具体情况；太阳能组件用于对智能船本体的电能进行补给；补给站用于对智能船本体电能的补给以及对蓄药箱内药品的补给。

在本发明的一个或多个实施例中，一对所述驱动轴的右端均安装有螺旋桨，所述智能船本体的底部固定连接有多个支撑块，多个所述支撑块内均安装有防水轴承，所述驱动轴的一端依次套接于防水轴承内并置于防水轴承的外侧。通过多个支撑块对驱动轴进行支撑，支撑块内的防水轴承使得驱动轴可以进行转动，从而使得驱动轴转动的同时具有很好的稳定性，进而使得驱动轴两端的曝气破碎装置和螺旋桨转动时稳定。

在本发明的一个或多个实施例中，所述智能船本体内可拆卸的安装有分隔板，所述分隔板将智能船本体分隔为设备安装区和水生植物养殖区，所述水生植物养殖区用于养殖水处理相关的植物和动物，所述智能船本体在水生植物养殖区的前侧壁上设置有自动投放口。由于对湖泊中的水进行处理时，水生植物对水处理具有较好的效果，如植物中的水葫芦和浮萍等，动物中的水草鱼和肉族类原生动物等，通过分隔板将智能船本体分隔后，在水生植物养殖区养殖植物、动物或植物和动物的结合体，通过自动投放口投放至湖水中对湖水进行处理。

在本发明的一个或多个实施例中，所述曝气破碎装置包括套接环，所述套接环通过套接的方式固定安装于驱动轴的左端，所述套接环的外侧壁上固定连接有多对叶轮，每对所述叶轮远离套接环的一端之间固定连接有扬水板，所述叶轮的两侧壁和扬水板的外侧壁上均固定连接有多个破碎刀。曝气破碎装置转动时带动叶轮和扬水板转动，便可以通过叶轮和扬水板的转动将湖水中的水扬起，使得水充分与空气接触，从而将空气中的氧气携带至湖水中，实现对湖水的曝气。在叶轮和扬水板上均固定连接有破碎刀，通过破碎刀便可以对湖水中富营养的植物进行切割破碎，对富营养植物进行了处理，同时避免了富营养植物的繁殖。并且由于智能船本体使用时会前进后退，因此驱动轴会进行正转和反转，从而使得曝气破碎装置正转和反转，正转和反转时在破碎刀的配合下避免曝气破碎装置被水生植物缠绕导致转动受阻。

在本发明的一个或多个实施例中，所述安装壳的左侧壁上开设有多个进水口，所述安装壳的底部壁板上开设有多个出水孔，所述过滤装置本体的左右两侧设置为开口，所述过滤装置本体内安装有多个过滤网，所述过滤网的入口与进水口的位置相对应，所述过滤装置本体的底部壁板上开设有多个排水孔，多个所述排水孔的位置与出水孔的位置相对应。湖水通过进水口进入到安装壳内，然后通过过滤网的入口处进入到过滤网内，过滤网对水中的杂质过滤拦截，水穿过过滤网后通过排水孔和出水孔排出。

在本发明的一个或多个实施例中，所述底部舱室内设置有一对自动更换组件，一对所述自动更换组件分别设置于前后两侧的安装壳处，所述自动更换组件上存储有多个过滤装置本体，所述底部舱室的前后两侧壁上均可伸缩的安装有遮挡板，所述遮挡板设置于安装壳开设进水口的一侧。由于过滤装置本体对湖水中的杂质进行过滤时，需要对过滤装置本体进行定期切换，过滤装置本体更换时通过自动更换组件完成。

在本发明的一个或多个实施例中，所述水泵的进水口安装有进液管，所述进液管远离水泵的一端置于蓄药箱内，所述水泵的出水口安装有出液管，所述出液管的侧壁上连接有一对支管，一对所述支管远离出液管的一端分别贯穿过智能船本体的侧壁并置于智能船本体的外侧，所述喷嘴安装于支管置于外侧的一端。通过进液管将蓄药箱内的药品输送至水泵内，水泵将药品加压后通过出液管输送至一对支管内，然后通过喷嘴喷出。同时在蓄药箱内设置有液位传感器，当蓄药箱内液位低时通过控制器控制智能船本体到补给站对蓄药箱内的药品进行补给。

在本发明的一个或多个实施例中，所述水质检测装置的进液口上安装有取液管，所述取液管远离水质检测装置的一端贯穿过智能船本体的侧壁并置于智能船本体的外侧，所述智能船本体的前后两侧壁上固定连接有一对支撑杆，一对所述支撑杆远离智能船本体的一端之间安装有铰接轴，所述太阳能组件设置有一对，一对所述太阳能组件分别铰接于铰接轴的前后两侧壁上，所述太阳能组件与铰接轴之间设置有驱动电机。取液管置于智能船本体外侧的一端会将湖水输送至水质检测装置内，以便水质检测装置对湖水中的水质进行检测。由于一对太阳能组件铰接于铰接轴的前后两侧，并且在太阳能组件和铰接轴之间安装有驱动电机，通过驱动电机便可以控制太阳能组件进行转动，从而便可以对一对太阳能组件之间的角度进行调节，使得一对太阳能组件可以进行遮阳、遮雨，同时遇到大风时对角度进行调节，增加抗风能力，确保智能船本体运行的稳定。通过一对支撑杆可以确保太阳能组件和铰接轴使用时的稳定。

在本发明的一个或多个实施例中，所述自动投放口、遮挡板、水泵、水质检测装置、驱动电机和自动更换组件均与控制器信号连接，所述太阳能组件用于对智能船本体进行电能的补给，所述补给站用于智能船电能、自动更换组件上过滤装置本体和蓄药箱内药品的补给。

基于水生植物的水处理装置的生态恢复方法，所述生态恢复的方法包括：

S1、航线规划和水生植物投放：人工通过控制器对智能船对湖泊水处理时航线进行规划，同时智能船航行时通过控制器对水生植物养殖区动植物的投放；将智能船本体放置于需要进行水处理的湖泊中，通过控制器控制智能船本体在湖中移动，同时智能船本体的移动是通过动力装置驱动驱动轴进行转动，驱动轴转动时便可以带动螺旋桨转动，在螺旋桨的作用下带动智能船本体移动，通过控制器控制智能船本体在湖中移动的航线；同时智能船本体内的水生植物养殖区养殖有水处理的植物或动物时，通过控制器控制自动投放口动作，以便将植物和动物投放于湖水中对湖水进行处理；

S2、曝气和破碎：智能船移动时带动曝气破碎装置转动，曝气破碎装置对湖水进行曝气的同时对水中的富营养植物进行破碎处理；驱动轴转动时可以带动曝气破碎装置进行转动，曝气破碎装置转动时通过叶轮和扬水板的作用便可以将湖中的水扬起，从而便可以使得扬起的水与空气接触，将空气携带至水中，从而实现对湖中的水进行曝气，同时由于在叶轮和扬水板上固定连接有多个破碎刀，便可以通过破碎刀对湖中富集的植物进行破碎处理；

S3、湖水的过滤：通过过滤装置对湖水中的杂质进行过滤处理，过滤装置的使用依据湖水中破碎的富营养植物的含量进行；当湖中的水需要进行过滤处理时，通过控制器控制遮挡板缩回至底部舱室内，以便使得遮挡板不会对底部舱室进行遮挡，使得湖中的水可以通过进水口进入到过滤装置本体内，然后通过过滤网对湖水进行过滤，过滤后的水通过排水孔和出水孔排出，当过滤网过滤一定时间后，控制器便会控制自动更换组件动作，通过自动更换组件上存储的过滤装置本体对安装壳内的过滤装置本体进行更换，以便确保过滤装置本体的过滤效率；当湖水中被破碎后的富营养植物过多不便于进行过滤时，控制器控制遮挡板伸出，使得遮挡板将进水口遮挡，从而通过遮挡板遮挡避免水草等通过进水口进入；

S4、药品投放：通过水质检测装置对湖水的水质进行检测，当水质检测的相应数值大于设定的阈值时，控制器便会控制水泵启动将与污染物相对应的药品喷洒至湖水中；通过水质检测装置对湖水进行检测，若湖水中污染物超标时，水质检测装置检测的数据传输于控制器，控制器便会控制水泵动作，使得水泵将蓄药箱内的药物抽出并通过喷嘴喷出，喷嘴喷出的药物会与曝气破碎装置扬起的湖水接触，从而加快药物与湖水的混合，增加药物处理的效率；

S5、补给：用于S1~S4，当智能船电能、自动更换组件上存储的过滤装置本体和药箱中的药品含量中任一项不足时，控制器便会控制智能船去岸边的补给站进行补给。通过太阳能组件对电能进行补给，当太阳能组件供能不足时，控制器便会控制智能船本体去岸边补给站进行自动补给，以便确保智能船本体可以持续对湖水进行处理，同时通过水质检测装置间断性的对水质进行检测，控制器依据检测数据控制智能船本体对湖水持续进行处理，直至湖水处理合格，从而实现对生态的恢复。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）通过在智能船上安装有曝气破碎装置、过滤装置和喷药组件，智能船在湖中移动时，便可以持续对湖水进行处理；同时智能船的水生植物养殖区养殖有用于水处理的植物和动物，投放于湖水中便可以对湖水进行处理，使得通过水生植物对湖水进行持续处理；从而显著的提升了对生态恢复进度的同时提高了对湖水处理的效率，通过智能船不间断的对湖水进行处理，使得对生态恢复的速度远大于污染物对生态破坏的进度，以便于实现对生态的恢复；

（2）曝气破碎装置跟随智能船移动时，可以对湖水持续进行曝气，同时对湖水中的富营养植物进行破碎处理，避免富营养植物的繁殖，从而有效的提高了对富营养植物处理能力；

（3）过滤装置可以对需要进行过滤的湖水进行过滤处理，以便将水中的杂质处理；

（4）喷药组件依据水质检测装置的检测数据，向湖水中喷洒药物，以便将导致湖水污染的有机物消除；

（5）通过太阳能组件以及补给站对智能船进行补给，确保智能船可以对湖水进行持续处理，直至水质处理合格，对湖水进行处理的同时实现了对生态的恢复，避免了需要常驻人员对湖水进行处理，极大的降低了湖水处理的成本，同时显著的提升了对生态恢复进度以及提高了对湖水处理的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例中基于水生植物的水处理装置的前视图；

图2为本发明一实施例中基于水生植物的水处理装置的立体图一；

图3为本发明一实施例中基于水生植物的水处理装置的立体图二；

图4为本发明一实施例中基于水生植物的水处理装置的后视图；

图5为本发明一实施例中基于水生植物的水处理装置的剖面图；

图6为本发明一实施例中基于水生植物的水处理装置的左视图；

图7为本发明一实施例中图3中A处的放大图；

图8为本发明一实施例中图3中B处的放大图；

图9为本发明一实施例中过滤装置的爆炸图。

主要附图标记说明：

1-水处理装置，11-智能船本体，12-底部舱室，13-驱动轴，14-螺旋桨，15-支撑块，16-防水轴承，17-分隔板，18-自动投放口，2-曝气破碎装置，21-套接环，22-叶轮，23-扬水板，24-破碎刀，3-过滤装置，31-安装壳，32-进水口，33-出水孔，34-过滤装置本体，35-过滤网，36-排水孔，37-遮挡板，4-喷药组件，41-蓄药箱，42-水泵，43-进液管，44-出液管，45-支管，46-喷嘴，5-附属组件，51-控制器，52-水质检测装置，53-取液管，54-太阳能组件，55-铰接轴，56-驱动电机，57-支撑杆。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。

如图1~图6所示，本发明一实施例中的基于水生植物的水处理装置，包括水处理装置1、曝气破碎装置2、过滤装置3、喷药组件4和附属组件5。

如图1和图3所示，水处理装置1包括智能船本体11，智能船本体11的底部固定连接有底部舱室12，智能船本体11的底部通过智能船本体11的动力装置驱动有一对驱动轴13；智能船本体11具有自动航行的功能，使得智能船本体11可以自动在湖泊中移动。

如图1~图3结合图7所示，一对驱动轴13的右端均安装有螺旋桨14，智能船本体11的底部固定连接有多个支撑块15，多个支撑块15内均安装有防水轴承16，驱动轴13的一端依次套接于防水轴承16内并置于防水轴承16的外侧。通过多个支撑块15对驱动轴13进行支撑，支撑块15内的防水轴承16使得驱动轴13可以进行转动，从而使得驱动轴13转动的同时具有很好的稳定性，进而使得驱动轴13两端的曝气破碎装置2和螺旋桨14转动时稳定。

如图2和图4所示，智能船本体11内可拆卸的安装有分隔板17，分隔板17将智能船本体11分隔为设备安装区和水生植物养殖区，水生植物养殖区用于养殖水处理相关的植物和动物，智能船本体11在水生植物养殖区的前侧壁上设置有自动投放口18。由于对湖泊中的水进行处理时，水生植物对水处理具有较好的效果，如植物中的水葫芦和浮萍等，动物中的水草鱼和肉族类原生动物等，通过分隔板17将智能船本体11分隔后，在水生植物养殖区养殖植物、动物或植物和动物的结合体，通过自动投放口18投放至湖水中对湖水进行处理。

如图1~图3所示，包括曝气破碎装置2，曝气破碎装置2设置有一对，一对曝气破碎装置2分别安装于一对驱动轴13左端；由于驱动轴13通过智能船本体11的动力装置带动转动，驱动轴13的转动便可以带动曝气破碎装置2进行转动，从而通过曝气破碎装置2的转动对湖泊中的水进行曝气以及对水中的富营养植物进行破碎处理。

如图3结合图8所示，曝气破碎装置2包括套接环21，套接环21通过套接的方式固定安装于驱动轴13的左端，套接环21的外侧壁上固定连接有多对叶轮22，每对叶轮22远离套接环21的一端之间固定连接有扬水板23，叶轮22的两侧壁和扬水板23的外侧壁上均固定连接有多个破碎刀24。曝气破碎装置2转动时带动叶轮22和扬水板23转动，便可以通过叶轮22和扬水板23的转动将湖水中的水扬起，使得水充分与空气接触，从而将空气中的氧气携带至湖水中，实现对湖水的曝气。在叶轮22和扬水板23上均固定连接有破碎刀24，通过破碎刀24便可以对湖水中富营养的植物进行切割破碎，对富营养植物进行了处理，同时避免了富营养植物的繁殖。并且由于智能船本体11使用时会前进后退，因此驱动轴13会进行正转和反转，从而使得曝气破碎装置2正转和反转，正转和反转时在破碎刀24的配合下避免曝气破碎装置2被水生植物缠绕导致转动受阻。

优选的，当曝气破碎装置2被水生植物缠绕导致转动受阻时，控制器51可以控制使得破碎装置进行反转，使得缠绕的水生植物通过反转被处理，从而使得曝气破碎装置2正常转动。

如图3和图9所示，过滤装置3包括安装壳31，安装壳31设置有一对，一对安装壳31分别固定连接于底部舱室12的前后侧壁上，安装壳31内安装有过滤装置本体34；安装壳31用于对过滤装置本体34进行安装，湖水通过进水口32进入到过滤装置本体34内进行过滤处理，从而实现对湖水的中杂质的清理。

如图3结合图7以及图9所示，安装壳31的左侧壁上开设有多个进水口32，安装壳31的底部壁板上开设有多个出水孔33，过滤装置本体34的左右两侧设置为开口，过滤装置本体34内安装有多个过滤网35，过滤网35的入口与进水口32的位置相对应，过滤装置本体34的底部壁板上开设有多个排水孔36，多个排水孔36的位置与出水孔33的位置相对应。湖水通过进水口32进入到安装壳31内，然后通过过滤网35的入口处进入到过滤网35内，过滤网35对水中的杂质过滤拦截，水穿过过滤网35后通过排水孔36和出水孔33排出。

优选的，过滤网35的孔径选用10~18目，由于湖水中的杂质较多，同时对湖水过滤时只需要处理水中较大的杂质，因此将过滤网35的孔径选用10~18目，使得过滤网对湖水中的杂质进行过滤的同时使用时不易堵塞，增加了过滤装置的过滤效率。

如图5所示，底部舱室12内设置有一对自动更换组件，一对自动更换组件分别设置于前后两侧的安装壳31处，自动更换组件上存储有多个过滤装置本体34，底部舱室12的前后两侧壁上均可伸缩的安装有遮挡板37，遮挡板37设置于安装壳31开设进水口32的一侧。由于过滤装置本体34对湖水中的杂质进行过滤时，需要对过滤装置本体34进行定期切换，过滤装置本体34更换时通过自动更换组件完成。

可选的，在进水口32的内可以安装流量传感器，依据流量传感器反馈的数据对过滤装置本体34进行更换，当流量低于控制器51设定的流量阈值时，控制器51便可以控制自动更换组件对安装壳31内的过滤装置本体34进行更换。

如图1和图5所示，喷药组件4包括蓄药箱41，蓄药箱41上安装有水泵42，水泵42的出水口的一端安装有一对喷嘴46，一对喷嘴46与一对曝气破碎装置2的位置相对应；由于湖水污染后污染物含量会严重超标，因此需要通过药物对污染物进行处理，将蓄药箱41内的药品通过水泵42抽出并通过喷嘴46喷出，使得药品被输送至湖水中，从而对湖水中的污染物进行处理。由于喷嘴46与曝气破碎装置2的位置相对应，使得喷嘴46喷出的药品与曝气破碎装置2扬起的水充分接触，使得药品快速的与水融合，提高了药品对污染物处理的效率。

优选的，蓄药箱41内设置有多个药品区，多个药品区用于对有机物、重金属以及氮和磷元素相对应的药品进行分开存放，同时相应的药品区内的药物通过各自的出液管44输送至水泵42进行输送喷洒，并且各自的出液管上安装有通过控制器51控制开关的阀门，以便于使得将需要的药物输送至水泵42内。

如图1、图5和图6所示，水泵42的进水口安装有进液管43，进液管43远离水泵42的一端置于蓄药箱41内，水泵42的出水口安装有出液管44，出液管44的侧壁上连接有一对支管45，一对支管45远离出液管44的一端分别贯穿过智能船本体11的侧壁并置于智能船本体11的外侧，喷嘴46安装于支管45置于外侧的一端。通过进液管43将蓄药箱41内的药品输送至水泵42内，水泵42将药品加压后通过出液管44输送至一对支管45内，然后通过喷嘴46喷出。同时在蓄药箱41内设置有液位传感器，当蓄药箱41内液位低时通过控制器51控制智能船本体11到补给站对蓄药箱41内的药品进行补给。

如图2和图4所示，附属组件5包括控制器51、水质检测装置52、太阳能组件54和设置于岸边的补给站。智能船本体11的自动航行通过控制器51进行控制；水质检测装置52用于对湖中的水质进行检测，以便掌握湖水中水质处理的具体情况；太阳能组件54用于对智能船本体11的电能进行补给；补给站用于对智能船本体11电能、自动更换组件上过滤装置本体34和蓄药箱41内药品的补给。

可选的，控制器51对智能船的航行进行控制时，航线可以通过人工设置，当对湖水进行水处理时，对于污染比较严重区域控制器可以自行对航线进行更改，以便于对污染严重的区域进行彻底的处理，从而实现对生态的恢复。

如图4所示，水质检测装置52的进液口上安装有取液管53，取液管53远离水质检测装置52的一端贯穿过智能船本体11的侧壁并置于智能船本体11的外侧，智能船本体11的前后两侧壁上固定连接有一对支撑杆57，一对支撑杆57远离智能船本体11的一端之间安装有铰接轴55，太阳能组件54设置有一对，一对太阳能组件54分别铰接于铰接轴55的前后两侧壁上，太阳能组件54与铰接轴55之间设置有驱动电机56。取液管53置于智能船本体11外侧的一端会将湖水输送至水质检测装置52内，以便水质检测装置52对湖水中的水质进行检测。由于一对太阳能组件54铰接于铰接轴55的前后两侧，并且在太阳能组件54和铰接轴55之间安装有驱动电机56，通过驱动电机56便可以控制太阳能组件54进行转动，从而便可以对一对太阳能组件54之间的角度进行调节，使得一对太阳能组件54可以进行遮阳、遮雨，同时遇到大风时对角度进行调节，增加抗风能力，确保智能船本体11运行的稳定。通过一对支撑杆57可以确保太阳能组件54和铰接轴55使用时的稳定。

优选的，水质检测装置52对水中的污染物进行检测，检测内容包括水中的有机物、重金属和含氧量等，同时对造成水中富营养化的氮和磷元素的含量进行检测。同时由于药品的投放依据于水中污染物的含量，因此在控制器51中设置有污染物含量控制的阈值，其中对有机物、重金属以及氮和磷元素的阈值均有设置，当水质检测装置52检测到污染物的含量高于相应设置的阈值时，控制器51便会控制水泵42运行，以便向湖水中投放药品。

优选的，水质检测装置52检测的污染物阈值高于设定值时，依据相应的污染物，将蓄药箱41内相对应的药品输送至水泵42内，以便喷至水中对相对应的污染物进行处理。比如检测到水中氮和磷元素含量高，便会使得蓄药箱41内对氮和磷元素进行处理的药品进入到水泵42内，从而实现药品对污染物的精准处理，避免药品浪费的同时避免药品对湖水造成二次污染。

可选的，为了确保智能船湖中运行的稳定，当遇到极端天气时，控制器51便会控制智能船靠岸进行躲避，以便确保智能船不会发生侧翻。

优选的，自动投放口18、遮挡板37、水泵42、水质检测装置52、驱动电机56和自动更换组件均与控制器51信号连接，太阳能组件54用于对智能船本体11进行电能的补给，补给站用于智能船电能、自动更换组件上过滤装置本体和蓄药箱41内药品的补给。通过控制器51对自动投放口18、遮挡板37、水泵42、水质检测装置52、驱动电机56和自动更换组件进行智能化控制。

优选的，为了使得通过自动投放口18投入到湖水中的水处理植物不会被曝气破碎装置2破碎，需要通过控制器51设置使得智能船本体11的航线在一个周期内不会重复，从而使得智能船本体11通过移动对整个湖面进行全面处理的一个周期内，投入到湖中的水生植物可以很好的对湖水进行净化处理。同时可选的，过滤装置3可以在对湖水处理的后期进行使用，避免被破碎后的大量富营养植物对过滤装置3造成过滤负担，影响过滤效果。

同时，智能船对湖水进行处理时，相关数据可以通过控制器51反馈至监控人员，以便于监控人员掌握水处理的相关情况，以便于对水处理时的故障以及补给站的电能和药品等进行及时补给，确保水处理装置可以持续稳定的对湖水进行处理，使得监控人员只需要在特殊情况下去现场处理问题即可，使得对湖水进行处理的同时实现了对生态的恢复，避免了需要常驻人员对湖水进行处理，极大的降低了湖水处理的成本以及提高了处理的效率。

工作原理：智能船在湖水中航行时，通过曝气破碎装置2对湖水中的富营养植物进行破碎，同时对湖水通过扬起的方式进行曝气，以便增加对水处理的效率同时限制富营养植物的繁殖；智能船移动时，将养殖的动植物投放于水中，通过动植物对湖水进行处理，同时由于动植物投放在智能船移动的后侧，使得曝气破碎装置2不会对动植物造成破坏；通过水质检测装置52对湖水中的污染物进行检测，当污染物高于设定的阈值时，便会通过喷药组件4向湖水中喷洒药物，以便对污染物进行处理；水处理的后期通过过滤装置3对水中的杂质进行过滤；从而通过智能船可以对湖水进行持续处理，对湖水进行处理的同时实现了对生态的恢复，避免了需要常驻人员对湖水进行处理，极大的降低了湖水处理的成本，同时显著的提升了对生态恢复进度以及提高了对湖水处理的效率。

基于水生植物的水处理装置的生态恢复方法，生态恢复的方法包括：

S1、航线规划和水生植物投放：人工通过控制器对智能船对湖泊水处理时航线进行规划，同时智能船航行时通过控制器对水生植物养殖区动植物的投放；将智能船本体11放置于需要进行水处理的湖泊中，通过控制器51控制智能船本体11在湖中移动，同时智能船本体11的移动是通过动力装置驱动驱动轴13进行转动，驱动轴13转动时便可以带动螺旋桨14转动，在螺旋桨14的作用下带动智能船本体11移动，通过控制器51控制智能船本体11在湖中移动的航线；同时智能船本体11内的水生植物养殖区养殖有水处理的植物或动物时，通过控制器51控制自动投放口18动作，以便将植物和动物投放于湖水中对湖水进行处理；

S2、曝气和破碎：智能船移动时带动曝气破碎装置转动，曝气破碎装置对湖水进行曝气的同时对水中的富营养植物进行破碎处理；驱动轴13转动时可以带动曝气破碎装置2进行转动，曝气破碎装置2转动时通过叶轮22和扬水板23的作用便可以将湖中的水扬起，从而便可以使得扬起的水与空气接触，将空气携带至水中，从而实现对湖中的水进行曝气，同时由于在叶轮22和扬水板23上固定连接有多个破碎刀24，便可以通过破碎刀24对湖中富集的植物进行破碎处理；

S3、湖水的过滤：通过过滤装置对湖水中的杂质进行过滤处理，过滤装置的使用依据湖水中破碎的富营养植物的含量进行；当湖中的水需要进行过滤处理时，通过控制器51控制遮挡板37缩回至底部舱室12内，以便使得遮挡板37不会对底部舱室12进行遮挡，使得湖中的水可以通过进水口32进入到过滤装置本体34内，然后通过过滤网35对湖水进行过滤，过滤后的水通过排水孔36和出水孔33排出，当过滤网35过滤一定时间后，控制器51便会控制自动更换组件动作，通过自动更换组件上存储的过滤装置本体34对安装壳31内的过滤装置本体34进行更换，以便确保过滤装置本体34的过滤效率；当湖水中被破碎后的富营养植物过多不便于进行过滤时，控制器51控制遮挡板37伸出，使得遮挡板37将进水口32遮挡，从而通过遮挡板37遮挡避免水草等通过进水口32进入；

S4、药品投放：通过水质检测装置对湖水的水质进行检测，当水质检测的相应数值大于设定的阈值时，控制器便会控制水泵启动将与污染物相对应的药品喷洒至湖水中；通过水质检测装置52对湖水进行检测，若湖水中污染物超标时，水质检测装置52检测的数据传输于控制器51，控制器51便会控制水泵42动作，使得水泵42将蓄药箱41内的药物抽出并通过喷嘴46喷出，喷嘴46喷出的药物会与曝气破碎装置2扬起的湖水接触，从而加快药物与湖水的混合，增加药物处理的效率；

S5、补给：用于S1~S4，当智能船电能、自动更换组件上存储的过滤装置本体和药箱中的药品含量中任一项不足时，控制器便会控制智能船去岸边的补给站进行补给。通过太阳能组件54对电能进行补给，当太阳能组件54供能不足时，控制器51便会控制智能船本体11去岸边补给站进行自动补给，以便确保智能船本体11可以持续对湖水进行处理，同时通过水质检测装置52间断性的对水质进行检测，控制器51依据检测数据控制智能船本体11对湖水持续进行处理，直至湖水处理合格，从而实现对生态的恢复。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.基于水生植物的水处理装置，其特征在于，包括：

水处理装置，包括智能船本体，所述智能船本体的底部固定连接有底部舱室，所述智能船本体的底部通过智能船本体的动力装置驱动有一对驱动轴，所述智能船本体内可拆卸的安装有分隔板，所述分隔板将智能船本体分隔为设备安装区和水生植物养殖区，所述水生植物养殖区用于养殖水处理相关的植物和动物，所述智能船本体在水生植物养殖区的前侧壁上设置有自动投放口；

曝气破碎装置，所述曝气破碎装置设置有一对，一对所述曝气破碎装置分别安装于一对所述驱动轴左端；所述曝气破碎装置包括套接环，所述套接环通过套接的方式固定安装于驱动轴的左端，所述套接环的外侧壁上固定连接有多对叶轮，每对所述叶轮远离套接环的一端之间固定连接有扬水板，所述叶轮的两侧壁和扬水板的外侧壁上均固定连接有多个破碎刀；

过滤装置，包括安装壳，所述安装壳设置有一对，一对所述安装壳分别固定连接于底部舱室的前后侧壁上，所述安装壳内安装有过滤装置本体，所述安装壳的左侧壁上开设有多个进水口，所述安装壳的底部壁板上开设有多个出水孔，所述过滤装置本体的左右两侧设置为开口，所述过滤装置本体内安装有多个过滤网，所述过滤网的入口与进水口的位置相对应，所述过滤装置本体的底部壁板上开设有多个排水孔，多个所述排水孔的位置与出水孔的位置相对应，所述过滤网的孔径选用10~18目；

喷药组件，包括蓄药箱，所述蓄药箱上安装有水泵，所述水泵的出水口的一端安装有一对喷嘴，一对所述喷嘴与一对所述曝气破碎装置的位置相对应，所述蓄药箱内设置有多个药品区，多个所述药品区用于对污染源相对应药品的存放；

附属组件，包括控制器、水质检测装置、太阳能组件和设置于岸边的补给站。

2.根据权利要求1所述的基于水生植物的水处理装置，其特征在于，一对所述驱动轴的右端均安装有螺旋桨，所述智能船本体的底部固定连接有多个支撑块，多个所述支撑块内均安装有防水轴承，所述驱动轴的一端依次套接于防水轴承内并置于防水轴承的外侧。

3.根据权利要求1所述的基于水生植物的水处理装置，其特征在于，所述底部舱室内设置有一对自动更换组件，一对所述自动更换组件分别设置于前后两侧的安装壳处，所述自动更换组件上存储有多个过滤装置本体，所述底部舱室的前后两侧壁上均可伸缩的安装有遮挡板，所述遮挡板设置于安装壳开设进水口的一侧。

4.根据权利要求1所述的基于水生植物的水处理装置，其特征在于，所述水泵的进水口安装有进液管，所述进液管远离水泵的一端置于蓄药箱内，所述水泵的出水口安装有出液管，所述出液管的侧壁上连接有一对支管，一对所述支管远离出液管的一端分别贯穿过智能船本体的侧壁并置于智能船本体的外侧，所述喷嘴安装于支管置于外侧的一端。

5.根据权利要求1所述的基于水生植物的水处理装置，其特征在于，所述水质检测装置的进液口上安装有取液管，所述取液管远离水质检测装置的一端贯穿过智能船本体的侧壁并置于智能船本体的外侧，所述智能船本体的前后两侧壁上固定连接有一对支撑杆，一对所述支撑杆远离智能船本体的一端之间安装有铰接轴，所述太阳能组件设置有一对，一对所述太阳能组件分别铰接于铰接轴的前后两侧壁上，所述太阳能组件与铰接轴之间设置有驱动电机。

6.根据权利要求1~5任一项权利要求所述的基于水生植物的水处理装置，其特征在于，所述自动投放口、遮挡板、水泵、水质检测装置、驱动电机和自动更换组件均与控制器信号连接，所述太阳能组件用于对智能船本体进行电能的补给，所述补给站用于智能船电能、自动更换组件上过滤装置本体和蓄药箱内药品的补给。

7.一种基于权利要求1所述的水处理装置的生态恢复方法，其特征在于，所述生态恢复的方法包括：

S1、航线规划和水生植物投放：人工通过控制器对智能船对湖泊水处理时航线进行规划，同时智能船航行时通过控制器对水生植物养殖区动植物的投放；

S2、曝气和破碎：智能船移动时带动曝气破碎装置转动，曝气破碎装置对湖水进行曝气的同时对水中的富营养植物进行破碎处理；

S3、湖水的过滤：通过过滤装置对湖水中的杂质进行过滤处理，过滤装置的使用依据湖水中破碎的富营养植物的含量进行；

S4、药品投放：通过水质检测装置对湖水的水质进行检测，当水质检测的相应数值大于设定的阈值时，控制器便会控制水泵启动将与污染物相对应的药品喷洒至湖水中；

S5、补给：用于S1~S4，当智能船电能、自动更换组件上存储的过滤装置本体和药箱中的药品含量中任一项不足时，控制器便会控制智能船去岸边的补给站进行补给。