CN205740482U - 一种漂浮式城市黑臭水体增氧及水质监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种漂浮式城市黑臭水体增氧及水质监测装置，包括浮岛及位于浮岛上的风光互补发电设备、电力控制系统、曝气机，位于浮岛下方的曝气管及多参数水质探头，浮岛设有固定装置，发电设备通过电力控制系统连接曝气机和多参数水质探头，曝气机通过曝气管对水体进行曝气，探头连接传感器，传输水质数据。本装置通过风光互补发电设备及电力管理系统不间断向曝气机供电，节约了大量的电力能源，曝气深度及曝气密度可自由调节，曝气均匀，曝气装置可在水体中灵活移动或固定，曝气范围大，本装置可在一定程度上提升城市黑臭水体的自净能力，对恢复城市水体生态功能发挥着重要的作用。

Description

一种漂浮式城市黑臭水体增氧及水质监测装置

技术领域

本实用新型涉及城市景观和河流等水体曝气增氧及水质在线监测的装置，具体是一种漂浮式城市黑臭水体增氧及水质监测装置。

背景技术

城市景观、河流等水体由于多为封闭式或半封闭式，静止或流动性差的水体，主要水源来自于地表径流、地表水和中水等，一般表现为易污染、水生态系统脆弱、水环境容量小和水体自净能力差等特点。由于城市面源等外源性污染的汇入，极易造成城市水体生态功能退化，严重时甚至出现水体发黑发臭等现象。所谓黑臭水体是水体有机物质导致好氧微生物生化作用过程中消耗了水体中的氧气，由于水体缺氧，厌氧细菌又大量繁殖，从而使有机物分解为氨氮、腐殖质、硫化氢、甲烷和硫醇等，这些有异味的气体逸出水面进入大气后而产生臭味。同时，水中铁锰等在缺氧条件下被还原，与水中的硫形成硫化亚铁和硫化锰等物质，使水体变黑。通常有机污染、腐殖质吸附螯合致黑物质以及底泥中放线菌的大量繁殖是水体产生黑臭现象的主要原因。

近年来，我国大部分城市出现黑臭水体，尤其是夏季高温期间，水体中有机物降解和耗氧速率加快，溶解氧降低加速，黑臭现象更加严重。黑臭现象不仅严重影响城市生态环境和城市形象，而且直接或间接危害人体健康。

当前，针对城市黑臭水体缺氧，开展了多种富氧技术的研究，以便于提高水体的溶解氧，恢复和提升水体中好氧微生物的活性，提升水体的自净能力，改善提高水质。其中，曝气增氧是水体修复中的一种常用技术，广泛应用于河流及湖泊的治理。

在已有的国内外曝气复氧实践中，成本一直高居不下是曝气复氧面临的最大难题。传统的曝气装置一般是使用叶轮式或水车式等设备进行曝气增氧，显然这种通过搅动或者拍打水面，提高水体溶解氧的方式，不适用于城市景观和河流水体。传统曝气装置的曝气深度和范围是固定的，不能根据实际需求调整曝气的深度和强度，且曝气具有不均匀性等缺陷。此外，城市景观、河流等水体一般通过人工监测方式获取水质数据，已不能满足当前对城市水体调控的要求。

发明内容

本实用新型针对已有技术的不足，提供了一种漂浮式城市黑臭水体增氧及水质监测装置，充分利用自然能源，提高曝气增氧效果。

本实用新型采用以下技术方案：

一种漂浮式城市黑臭水体增氧及水质监测装置，包括浮岛，位于浮岛上方的发电设备、电力控制系统、曝气机和位于浮岛下方的曝气管，发电设备包括太阳能发电设备和风力发电设备，所述发电设备通过电力控制系统连接曝气机和传感器，传感器和探头相连；所述曝气机通过输气管与曝气管联通，所述输气管与曝气管之间设有三通，所述曝气管上设有曝气孔；所述浮岛是在水体中漂浮式的支架，所述浮岛下方设有固定装置。

夏季高温期间，水体溶解氧浓度下降较快，但太阳能及风能较为充足，本实用新型采用风力发电设备和太阳能发电设备形成的风光互补清洁能源代替网上电力，为水体曝气增氧和水质在线监测提供电力；本实用新型的浮岛可以根据需要随意在水体中移动，达到目标位置后，又可以利用固定装置固定，形成移动式且可固定的浮岛，曝气范围更广泛，非常适用于城市黑臭水体的净化；探头可实时监控水体水质，提高曝气增氧的效率，有利于解决城市水体缺氧所带来的一系列问题。

作为改进，所述电力控制系统包括蓄电池、逆变器和电力自动控制装置。

作为改进，所述曝气管通过固定支架安装于浮岛下方。

作为改进，所述曝气管是悬挂式网状曝气管。曝气装置的曝气深度可根据需要进行调节，其可在水体中灵活移动或固定，解决曝气增氧深度和范围等问题。

作为改进，所述曝气管包括一个环形曝气管和至少一个直线型曝气管，直线型曝气管的两端分别和环形曝气管连接。通过曝气管的增减可以任意调节曝气孔密度。

作为改进，所述探头和浮岛内的传感器连接。

作为改进，所述传感器是无线电传感器，可通过无线电将水质数据传输至指定电脑。

作为改进，所述探头是多参数水质探头，可对水体pH、溶解氧、氧化还原电位和氨氮等多项水质指标进行实时监控。

作为改进，曝气管距离水面20cm-100cm。

本实用新型根据一般高温期间，水体溶解氧浓度下降较快，易引起城市水体黑臭，以及太阳能及风能较为充足的特点，采用风光互补作为能源，持续对水体曝气增氧和水质在线监测提供动力，节省了大量的电力能源。曝气孔位置可根据需要进行深度调节，且曝气孔密度也可以通过曝气管的设置自由增减，大幅度提高了对水体曝气增氧的效果。曝气装置可根据需要在水体中灵活移动或固定，大大延伸了曝气增氧范围。装置自带多参数水质探头，由风光互补发电设备及电力管理系统稳定提供电力，可实时监测水体水质，并通过传感器传输至指定电脑，有利于提高曝气装置的工作效率。整个装置拆解组装较为便利，可以放置到指定的水体。通过对水体的高效曝气复氧，可从一定程度上提高城市黑臭水体的自净能力，对恢复黑臭水体生态功能发挥着重要作用。同时，该装置还可以作为景观元素，美化水体环境。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为曝气管的结构示意图。

图中1为浮岛，2为太阳能发电设备，3为风力发电设备，4为电力控制系统，5为曝气机，6为固定装置，7为固定支架，8为曝气管，9为探头，10为传感器，11为输气管，12为三通，13为曝气孔。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型做进一步详细说明，实施例仅用来说明本实用新型，并不限制本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1和2所示，一种漂浮式城市黑臭水体增氧及水质监测装置，包括浮岛1，位于浮岛1上方的发电设备、电力控制系统4、曝气机5和位于浮岛1下方的曝气管8，发电设备包括太阳能发电设备2和风力发电设备3，所述电力控制系统4包括蓄电池、逆变器和电力自动控制装置。

所述发电设备通过电力控制系统4连接曝气机5和传感器10，探头9和传感器10连接，传感器10是无线电传感器，可通过无线电将水质数据传输至指定电脑。探头9是多参数水质探头，可对水体pH、溶解氧、氧化还原电位和氨氮等多项水质指标进行实时监控。

所述曝气机5通过输气管11与曝气管8联通，所述输气管11与曝气管8之间设有三通12，所述曝气管8上设有曝气孔13，通过曝气孔13向水体曝气增氧。

浮岛1是在水体中漂浮式的支架，所述浮岛1下方设有固定装置6，形成可移动式的浮岛，到达目标位置后，可以通过下方的固定装置将浮岛固定在目标位置，进而净化水体。

所述曝气管8通过固定支架7安装于浮岛1下方，曝气管8是悬挂式网状曝气管。曝气管8包括一个环形曝气管和至少一个直线型曝气管，直线型曝气管的两端分别和环形曝气管连接。曝气装置的曝气深度可根据需要进行调节，其可在水体中灵活移动或固定，解决曝气增氧深度和范围等问题。

实施例2

漂浮式城市黑臭水体增氧及水质监测装置的应用：在出现黑臭的景观和河流等城市水体，选择一条宽度为8m，长度为3.5km，正常水位为120cm的黑臭河流，组装漂浮式黑臭水体增氧及水质监测装置。通过浮岛上的固定装置将浮岛固定在河流的指定位置，浮岛长宽尺寸为2m*2m，通过风光互补发电装置及电力控制系统给曝气机持续供电，曝气机每天曝气增氧时间不少于12h，曝气机通过输气管及三通将氧气输至曝气管，网状曝气管悬挂于浮岛下，深度可在水面以下20cm-100cm间调节，网状曝气管通过均匀位于曝气管水平方向的两侧曝气孔向河流水体均匀曝气，通过设备自带的多参数水质探头及传感器，将水质数据实时传输到指定电脑，控制每个点的曝气时间。水质达到预设值后，通过固定装置移动浮岛，这样可实现曝气装置在河流中的移动，达到提高整条河流水体溶解氧，改善水质的目的，有助于恢复黑臭河流水体生态功能。

Claims (8)

1.一种漂浮式城市黑臭水体增氧及水质监测装置，包括浮岛（1），位于浮岛（1）上方的发电设备、电力控制系统（4）、曝气机（5）和位于浮岛（1）下方的曝气管（8），其特征在于：发电设备包括太阳能发电设备（2）和风力发电设备（3），所述发电设备通过电力控制系统（4）连接曝气机（5）和传感器（10），传感器（10）和探头（9）相连；所述曝气机（5）通过输气管（11）与曝气管（8）联通，所述输气管（11）与曝气管（8）之间设有三通（12），所述曝气管（8）上设有曝气孔（13）；所述浮岛（1）是在水体中漂浮式的支架，所述浮岛（1）下方设有固定装置（6）。

2.根据权利要求1所述的一种漂浮式城市黑臭水体增氧及水质监测装置，其特征在于：所述电力控制系统（4）包括蓄电池、逆变器和电力自动控制装置。

3.根据权利要求1所述的一种漂浮式城市黑臭水体增氧及水质监测装置，其特征在于：所述曝气管（8）通过固定支架（7）安装于浮岛（1）下方。

4.根据权利要求1或3所述的一种漂浮式城市黑臭水体增氧及水质监测装置，其特征在于：所述曝气管（8）是悬挂式网状曝气管。

5.根据权利要求4所述的一种漂浮式城市黑臭水体增氧及水质监测装置，其特征在于：所述曝气管（8）包括一个环形曝气管和至少一个直线型曝气管，直线型曝气管的两端分别和环形曝气管连接。

6.根据权利要求4所述的一种漂浮式城市黑臭水体增氧及水质监测装置，其特征在于：曝气管（8）距离水面20cm-100cm。

7.根据权利要求1所述的一种漂浮式城市黑臭水体增氧及水质监测装置，其特征在于：所述传感器（10）是无线电传感器。

8.根据权利要求1或7所述的一种漂浮式城市黑臭水体增氧及水质监测装置，其特征在于：所述探头（9）是多参数水质探头。