CN201376922Y - 光伏水质净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种光伏水质净化装置，包括供能器、驱动器、漂浮器、出水器、引水器、进水器和支撑器，支撑器固定在水底；进水器与支撑器固定连接，悬浮在水中；引水器是一个上下两端开口的管体，由不透水的材质制成，引水器下端与进水器连通，引水器的上端则与出水器相连通；出水器是一个从下自上逐渐扩大的管体，由不透水的材质制成，出水器的下端与引水器的上端相连通，出水器的上端固定连接在漂浮器上；漂浮器漂浮在水面上，供能器与漂浮器固定连接，提供电能给光伏水质净化装置及驱动器，驱动器与漂浮器固定连接，并与供能器电路连接，驱动器驱动一个叶轮旋转，叶轮设置在出水器的内侧。

Description

光伏水质净化装置

技术领域

本实用新型涉及水质净化技术领域，特别涉及一种用来改善湖泊、池塘水质 的装置。

背景技术

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，以及近年来我国城市化和工 业化的发展，农药化肥的大量使用、植被破坏、水土流失冲刷等原因，排入城 市河湖及相关水体的营养物质不断增加，使水体中氨氮、磷以及有机污染物等 耗氧物质浓度升高，增加了水中营养物质的负荷量，致使水体环境状况越来越 差，水体的富营养化趋势日益严重。

水体富营养化的直接后果导致藻类疯狂生长繁殖，水体呈蓝色、棕色或是 深绿色，水体透明度降低使得阳光难以穿透水层，溶解氧下降，进而影响水中 植物的光合作用，影响水体的自净能力。大量的藻类及其他浮游生物死亡后被

需氧微生物分解，会不断消耗水中的溶解氧；或被厌氧微生物分解，不断产生 硫化氢等气体，从两个方面使水质恶化，造成鱼类和其他水生生物大量死亡。 同时大量的浮游生物死亡产生的生物毒素又会严重伤害水体中其它的水生动 物。富营养化水体中的硝酸盐和亚硝酸盐浓度较高，人畜长期饮用这些物质含 量超过一定标准的水，也会中毒致病。

富营养化水体的特征十分明显，通常水体中的藻类以硅藻和绿藻为主，蓝 藻的大量出现就是水体富营养化的征兆，随着富营养化的发展，最后整个水体 就会变为以蓝藻为主，直至出现蓝藻"水华，，。因此，成功控制住蓝藻的生长 繁殖就能有效的预防水体富营养化的发生。

目前对蓝藻的治理主要途径有：

1) 减少或消除藻类养分投入水体；

2) 投加外部物质杀死蓝藻；

3) 使用机械方法除从水体中打捞蓝藻。上述的三种处理方法都存在不足之处：

1) 减少或消除藻类养分投入水体：这种处理方法是从源头杜绝能产生蓝藻 的养分进入水体，然而根据我国的实际情况（城市及企业污染水的超标排放、 含氮磷农药的过量使用等）不能够有效做到。

2) 投加外部物质杀死蓝藻：投加的外部物质以化学物质为主， 一般用硫酸 铜。早期海洋赤潮治理也常用硫酸铜，效果较好。但二价铜离子对生物幼体的 变态具有致畸性，并引起饰料藻类的严重脱落；同时，硫酸铜具有毒性，能破 坏水体正常的生态系统，目前在特种水产品和海珍品的养殖中及水源地等功能 性水体上使用都持谨慎态度。

3) 使用机械方法除从水体中打捞蓝藻：这是最原始和传统的办法，即用人 力将蓝藻连水带藻一起捞出。人力机械法优点是打捞彻底，缺点是对于大面积 蓝藻治理仍难奏效，无法突破打捞困难的瓶颈，需要耗费巨大的人力、物力。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于：提供一种光伏水质净化装置， 解决现有三种处理方法所具有的不实用、不好用的问题。 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种光伏水质净化装置，其特征在于：包括供能器、驱动器、漂浮器、出 水器、引水器、进水器和支撑器，其中： 所述的支撑器固定在水底；

所述的进水器与所述的支撑器固定连接，悬浮在水中；

所述的引水器是一个上下两端开口的管体，由不透水的材质制成，所述的 引水器下端与所述的进水器连通，所述引水器的上端则与所述的出水器相连通；

所述的出水器是一个从下自上逐渐扩大的管体，由不透水的材质制成，所 述的出水器的下端与所述的引水器的上端相连通，出水器的上端固定连接在漂 浮器上；

所述的漂浮器漂浮在水面上；

所述的供能器与所述的漂浮器固定连接，提供电能给所述的光伏水质净化 装置及驱动器；

所述的驱动器与所迷的漂浮器固定连接，并与所述的供能器电路连接，所 述的驱动器驱动一个叶轮旋转，所述的叶轮设置在所述的出水器的内侧。较佳的技术方案中：所述的支撑器是石块、铁块或者混凝土块。 较佳的技术方案中：所述的支撑器是紧固在水底的钢筋或者锚栓。 较佳的技术方案中：所述的进水器设有过滤装置。 较佳的技术方案中：所迷的引水器的至少部分管壁呈蛇形结构。 较佳的技术方案中：所述的漂浮器包括数个浮筒， 一个架体将所述的浮筒连 接起来。

较佳的技术方案中：所述的出水器、供能器以及驱动器均固定在所述的架体上。

较佳的技术方案中：所述的供能器包括有太阳能板。

较佳的技术方案中：所述的供能器还包括有蓄电池，所述的蓄电池与所述 的太阳能板电路连接。

较佳的技术方案中：所述的驱动器是一个固定在所述的架体上的电动马达， 电动马达的输出轴上固定有所述的叶轮。

与现有技术相比较，采用上述技术方案的本实用新型具有的优点在于：

1、 利用太阳能驱动，无能耗， 一年四季都可以运行，是真正的绿色环保产

卩

口卩o

2、 可以对全部水体进行循环、充氧，从根本上抑制藻类生长。

3、 优选采用不锈钢架体结构，维护费用低，使用寿命可长达25年左右。

4、 能够根据水体的深度调节引水器长度，保证此装置可在不同水深的水体 中使用。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

附图标记说明：供能器1;驱动器2;叶轮21;漂浮器3;支架31;出水器 4;引水器5;进水器6;支撑器7。

具体实施方式

为了使本实用新型的形状、构造以及特点能够更好地被理解，以下将通过 较佳实施例并结合附图对本实用新型进行详细说明。为了使本实用新型的结构 更加清晰，所述的附图有可能在绘制过程中改变了实际的比例关系，这不应当 被理解为对本专利申请的具体限定。如图1所示，本实用新型是一种光伏水质净化装置，其中所述的"光伏"

是指本实用新型可以利用太阳能进行水质净化，本实用新型的主要部件包括： 供能器l、驱动器2、漂浮器3、出水器4、引水器5、进水器6和支撑器7，其 中：

所述的支撑器7固定在水底，保持光伏水质净化装置的位置不变。在具体 实施的过程中，所述的支撑器7可以是石块、铁块或者混凝土块等重物，也可 以是紧固在水底的钢筋或者锚栓。

所述的进水器6与所述的支撑器7固定连接，其悬浮在水中，作为水流进 入的入口。为了防止水中的泥沙和杂草进入光伏水质净化装置内，所述的进水 器6还带有过滤装置。

所述的引水器5是一个上下两端开口的管体，由不透水的材质制成，所述 的引水器5下端与所述的进水器6连通，引水器5的上端则与所述的出水器4 相连通；所述的引水器5的至少部分管壁呈蛇形结构，使其可以根据水面的高 低自动调节长度。

所述的出水器4是一个从下自上逐渐扩大的管体，由不透水的材质制成， 所述的出水器4的下端与所述的引水器5的上端相连通，出水器4的上端则与 漂浮器3固定连接。

所述的漂浮器3漂浮在水面上，以提供浮力给所述的出水器4、供能器1以 及驱动器2。所述的漂浮器3可以是以木质或泡沫塑料等轻质材质制成，也可以 是具有空心结构或者孔隙结构而拥有漂浮的能力。所述的出水器4正是固定连 接在所述的漂浮器3上，从而能够相对水面保持固定。在一个较佳的实施例中， 所述的漂浮器3可以采用数个浮筒作为其主体结构，然后用一个架体31将所述 的浮筒连接起来，并且，所述的出水器4固定在所述的架体31上。

所述的供能器1与所述的漂浮器3固定连接，提供电能给所述的光伏水质 净化装置及驱动器2。其中，所述的供能器1包括有太阳能板，所述的太阳能板 能够在有日照的情况下提供电能输出；为了使本实用新型能够在夜间持续工作， 所述的供能器l还可以包括蓄电池，所述的蓄电池与所述的太阳能板电路连接， 在有日照的情况下，太阳能板能够给所述的蓄电池充电，在夜间，所述的蓄电 池则替代所述的太阳能板给本实用新型提供电能。在较佳的实施例中，所述的 太阳能板和蓄电池均固定连接在所述的架体31上。

所述的驱动器2与所述的漂浮器3固定连接，并与所述的供能器1电路连接，所述的驱动器2设置在所述的出水器4的内侧，驱动水液向出水器4流动。 在本实施例中，所述的驱动器2是一个固定在所述的架体31上的电动马达，电 动马达的输出轴上固定有叶轮21,且电动马达的叶轮21放置在出水器4的内侧， 叶轮21的旋转带动水液呈辐射状向外流动。

为了使本领域技术人员更加容易理解本实用新型的结构与性能，总结本实 用新型中各主要部件的作用以及相互之间的结构关系如下：

1) 供能器1:吸收太阳能量后转化成电能提供给驱动器2,多余的电能储 存在内部，夜晚时提供给驱动器2。

2) 驱动器2:利用供能器1提供的电能，驱动附带的叶轮21旋转，向引水 器5提供机械能。驱动器2与供能器1电路相连。

3) 漂浮器3:在水体中能够产生足够的浮力，使驱动器2以及供能器1悬 浮于水体中。漂浮器3与引水器5相连。

4) 出水器4:将引水器5从水体下部引导至水体表面的水向四周緩慢传播。 出水器4与引水器5相连。

5) 引水器5:利用驱动器2提供的机械能将水体底部的水提升至水体表面， 并提供水向四周传播所需能量。引水器5可根据水体的深度进行调节，以保证 能够对水体底部的水进行引水。引水器5上端与出水器4相连，下端与进水器6 相连。

6) 进水器6:对进入引水器5的水进行整流，防止产生进水不均的现象。 进水器6与引水器5相连。

7) 支撑器7:使进水器6与待净化水体的底部保持一定的距离。支撑器7 一侧与引水器5相连。

至于本实用新型的工作过程，请配合图l所示，如下所述： 待净化的水首先通过装置下部的进水器6进入引水器5,引水器5为进入装

置的水提供能量，吸收能量后的水通过上部的出水器4向水体四周緩慢传播，

以此形成水的循环。

光伏水质净化装置的供能器l吸收阳光的能量，转化成电能提供给驱动器2，

驱动器2通过叶轮21的转动将供能器l提供的电能转化成机械能提供给引水器5。

光伏水质净化装置的支撑器7使进水器6与待净化水体的底部保持一定的 距离。漂浮器3在水体中能够产生足够的浮力，使光伏水质净化装置悬浮于水体中。

在本光伏水质净化装置的作用下，被处理的水体形成内部自下而上的循环， 使表面的富氧水体和底部的缺氧水体得以交换，从而提高水中氧含量增强好氧 生物的活性，加速了水中生物净化的过程，最终达到降解水体中的氮和磷的目 的。与此同时，由于强制对被处理水体进行循环，打破了蓝绿藻的正常生长规 律，从而达到了抑制其生长的目的。

本实用新型的工作可以改善水质，具体功能与原理如下：

1、 氮的去除：光伏水质净化装置的运转使得水中含氧量增加，进而使得活 性增强的好氧微生物消耗更多的有机物并分解成二氧化碳和水，最终形成碳酸 盐类，提高水的PH值，从而使得氮的去除更加容易。

2、 磷的去除：磷在水中的存在方式分有机磷和无机磷。光伏水质净化装置 的运转使得整个水体中微生物的光合作用和混合程度都大幅提高，使碳酸类物 质显着增加，导致pH值上升，有机磷在PH值升高时容易生成难溶的磷酸盐类，

的方式，进而形成磷酸盐沉淀。

3、 淤泥的去除：光伏水质净化装置的运转使得整个水体中微生物的光合作 用和混合程度都大幅提高，对于有机物的分解作用非常的显着。而且在此反应 之后，碳酸类物质显着增加，导致pH值上升，加速了水底淤泥的分解反应。而 且在水体中厌氧菌比较容易产生污泥的膨胀以至于淤积，光伏水质净化装置能 提高水体溶解氧，使好氧菌处于优势地位，从而加速水体下部的淤泥的分解。

由上述内容可知，本实用新型光伏水质净化装置的技术特点与优势在于：

1、 利用太阳能驱动，无能耗， 一年四季都可以运行，是真正的绿色环保产

品o

2、 可以对全部水体进行循环、充氧，从纟艮本上抑制藻类生长。

3、 优选采用不锈钢架体结构，维护费用低，使用寿命可长达25年左右。

4、 能够根据水体的深度调节引水器5长度，保证在不同水深的水体中使用。 本实用新型光伏水质净化装置的用途有：

1、在污水治理行业中：

-降低因安装曝气设备，而导致较高的能耗。 一解决水体因腐败产生臭气的问题。-减少污泥池中污泥堆积。 -防止水体短流。

2、在自然水体中： -抑制藻类生长，减少鱼类死亡。 -去除饮用水源及自然水体的气味。 -控制水体富营养化。 -提高水体透明度。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术 人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、 变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏水质净化装置，其特征在于：包括供能器、驱动器、漂浮器、出水器、引水器、进水器和支撑器，其中： 所述的支撑器固定在水底； 所述的进水器与所述的支撑器固定连接，悬浮在水中； 所述的引水器是一个上下两端开口的管体，由不透水的材质制成，所述的引水器下端与所述的进水器连通，所述引水器的上端则与所述的出水器相连通； 所述的出水器是一个从下自上逐渐扩大的管体，由不透水的材质制成，所述的出水器的下端与所述的引水器的上端相连通，出水器的上端固定连接在漂浮器上； 所述的漂浮器漂浮在水面上； 所述的供能器与所述的漂浮器固定连接，提供电能给所述的光伏水质净化装置及驱动器； 所述的驱动器与所述的漂浮器固定连接，并与所述的供能器电路连接，所述的驱动器驱动一个叶轮旋转，所述的叶轮设置在所述的出水器的内侧。

2. 根据权利要求1所述的光伏水质净化装置，其特征在于：所述的支撑器是 石块、铁块或者混凝土块。

3. 根据权利要求1所述的光伏水质净化装置，其特征在于：所述的支撑器是 紧固在水底的钢筋或者锚栓。

4. 根据权利要求1所述的光伏水质净化装置，其特征在于：所述的进水器设 有过滤装置。

5. 根据权利要求1所述的光伏水质净化装置，其特征在于：所述的引水器的 至少部分管壁呈蛇形结构。

6. 根据权利要求1所述的光伏水质净化装置，其特征在于：所述的漂浮器包 括数个浮筒， 一个架体将所述的浮筒连接起来。

7. 根据权利要求6所述的光伏水质净化装置，其特征在于：所述的出水器、 供能器以及驱动器均固定在所述的架体上。

8. 根据权利要求1所述的光伏水质净化装置，其特征在于：所述的供能器包 括有太阳能板。

9. 根据权利要求8所述的光伏水质净化装置，其特征在于：所述的供能器还包括有蓄电池，所述的蓄电池与所述的太阳能板电路连接。

10.根据权利要求1所述的光伏水质净化装置，其特征在于：所述的驱动器 是一个固定在所述的架体上的电动马达，电动马达的输出轴上固定有所述的叶 轮。