CN206940551U - 槽箱型太阳能浮岛及生态水体修复系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种槽箱型太阳能浮岛及生态水体修复系统。所述槽箱型太阳能浮岛包括出水槽箱、位于所述出水槽箱内并与所述出水槽箱的内壁面连接的进水槽箱，沿所述进水槽箱的内壁面均匀分布的多个曝气单元、与所述出水槽箱和所述进水槽箱连接并向外延伸的出水管路和进水管路，载置在所述曝气单元上方的浮体、与所述曝气单元连接并用于支撑所述出水槽箱和所述进水槽箱的支撑框架，以及设置于所述支撑框架上方的盖板和/或太阳能板，其中，所述曝气单元包括位于曝气部的上方的缩颈部及位于缩颈部的上方并具有排液插件的排液部。本实用新型通过绿植对增氧水体的营养物质进行吸收，能够改善水质，并且实现进出水分离的定点水体修复。

Description

槽箱型太阳能浮岛及生态水体修复系统

技术领域

本实用新型涉及一种生态浮岛及生态水体修复系统，特别涉及一种槽箱型太阳能浮岛及生态水体修复系统。

背景技术

随着经济的发展，湖泊等水体富营养化是当今世界面临的重大环境问题。湖库水体营养化使水质恶化，诱发“水质性”缺水危机，降低水资源综合利用效率和安全供水保障能力。对于富营养化的水体，各国家和地区采用不同的物理、化学、生物方法进行治理，在一定程度上修复了营养化的水体。研究表明，生态修复方法得到了普遍的认可。人工浮岛作为水体原位修复技术中的一种，相比于其它的生物修复技术有显著的优点。浮岛利用植物吸收作用和微生物的净化作用修复水体，对富营养化水质的有较好的净化作用。

已知，研究人员研发了新型曝气填料浮岛，该浮岛主要依靠填料的生物膜净化，不依赖植物，管理方便，提高了浮岛的净化效果。另外，研究人员还研究了湖泊水体营养物质的移出方法和装置，该装置包括浮床，浮床中间有槽形水流渠道；浮床在水体中行走时，水流从渠道穿过，通过向水流中投放加絮凝剂、搅拌、形成絮体，通过磁分离系统进行吸附絮体，并清除。

然而，目前在治理水体富营养化的方法中，存在运行维护复杂、处理工艺繁琐、节能性差、成本较高、不能持续有效的问题，因而难于实现低价低碳持续高效、生态治污。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种槽箱型太阳能浮岛，所述槽箱型太阳能浮岛包括出水槽箱、位于所述出水槽箱内并与所述出水槽箱的内壁面连接的进水槽箱，沿所述进水槽箱的内壁面均匀分布的多个曝气单元、与所述出水槽箱和所述进水槽箱连接并向外延伸的出水管路和进水管路，载置在所述曝气单元上方的浮体、与所述曝气单元连接并用于支撑所述出水槽箱和所述进水槽箱的支撑框架，以及设置于所述支撑框架上方的盖板和/或太阳能板，其中，所述曝气单元包括位于曝气部的上方的缩颈部及位于缩颈部的上方并具有排液插件的排液部。

作为一种改进，所述进水管路的第一端口与所述曝气单元的进水口相连通，所述出水管路的第一端口与所述曝气单元的出水口相连通，所述进水管路和所述出水管路的第二端口设置在水中需要曝气处理的水体位置。

作为一种改进，在所述进水槽箱的侧壁具有多个贯穿孔，所述曝气单元的横管穿过该多个贯穿孔并竖直地固定在侧壁上。

作为一种改进，所述曝气单元包括横管、进水管和出水管，所述进水管和所述出水管通过所述进水槽箱的侧壁分隔，并且分别设置在所述进水槽箱和所述出水槽箱。

作为一种改进，所述进水管的长度小于所述横管的中心轴线到所述进水槽箱的底板表面的垂直距离。

作为一种改进，所述出水管的长度小于所述横管的中心轴线到所述出水槽箱的底板表面的垂直距离。

作为一种改进，所述进水槽箱与所述出水槽箱的侧壁或底部具有开孔，所述进水槽箱和所述出水槽箱的开孔位置均低于所述槽箱型太阳能浮岛的吃水线位置。

作为一种改进，在所述曝气单元中，所述排液插件的内部具有多个独立空间，所述多个独立空间由经过横截面中心的多条线分隔而成、或者由两组平行线相互交叉而分隔形成。

本实用新型提供了一种生态水体修复系统，所述生态水体修复系统包括本实用新型的槽箱型太阳能浮岛。

本实用新型的有益效果：

(1)结构简单，易于制造，成本低；

(2)通过绿植对增氧水体的营养物质进行吸收，能够改善水质；

(3)通过本实用新型的结构，可以将曝气处理过的水体与未经曝气处理的水体完全分隔开，避免了短路流，提高了曝气效率，由此实现进出水分离的定点水体修复；

(4)能够更有效地排液，并且有效提高水中的氧气溶解度；

(5)提高了节能效果。

附图说明

图1为本实用新型的槽箱型太阳能浮岛的第一实施方式的局部结构示意图。

图2为本实用新型的槽箱型太阳能浮岛的第一实施方式的支撑框架及浮体布置示意图。

图3为本实用新型的槽箱型太阳能浮岛的第一实施方是的立体槽箱盖板及上部控制柜布置示意图。

图4为本实用新型的槽箱型太阳能浮岛的曝气单元剖面结构示意图。

图5为本实用新型的槽箱型太阳能浮岛的第二实施方式的局部结构剖面示意图。

图6为本实用新型的槽箱型太阳能浮岛的第二实施方式的立体示意图。

图中，1.出水槽箱；2.贯穿孔；3.进水槽箱；4.侧壁；5.出水管路；6.曝气单元；7.进水管路；8.支撑框架；8a.定位螺栓9.浮体；9a：水培板；10.固定螺栓；11.盖板；11a：太阳能板；12控制柜；13.进水口；14.曝气器；15.曝气部；16：缩径部；17.排液部；17a：排液插件；18.横管；19.排气口；20.集水管；21.出水口。22.进水管：23.出水管：24.弯头；25.分隔板。

具体实施方式

以下，将结合图1至-图6对本实用新型的槽箱型型太阳能浮岛进行说明，以便能够更好地理解本实用新型的方案以及其各方面的优点。在以下的实施例中，提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，而不是对本实用新型的限制。其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

实施例1

第一实施方式

如图1-图4所示，槽箱型太阳能浮岛包括出水槽箱1、位于出水槽箱1内并与出水槽箱1的内壁面连接的进水槽箱3、沿进水槽箱3的内壁面均匀分布的多个曝气单元6、与曝气单元6的进水口相连通的进水管路7以及与曝气单元6的出水口相连通的出水管路5、载置在曝气单元6上方的浮体9、与曝气单元6连接并用于支进水槽箱3撑的支撑框架8、以及设置于支撑框架8上方的盖板11和/或太阳能板11a。

在本实施方式中，出水槽箱1为大型槽箱，进水槽箱3以螺栓固定的方式设置于出水槽箱1的壁面上，在本实施方式中进水槽箱3的水量为四个，但是进水槽箱3的数量不限于此，可以根据结构需要或者出水槽箱体积的变化而相应增加或者减小。另外，在本实施方式中，进水槽箱3和出水槽箱1的横截面形状为方形，但是进水槽箱3和出水槽箱1的横截面形状还可以为圆形、多边形或其它形状。在进水槽箱3的侧壁4上、即在与出水槽箱1的内壁面固定的壁面以外的其它壁面上设有设置有多个贯穿孔2，曝气单元6的横管18穿过贯穿孔2并竖直地固定在进水槽箱3的侧壁4上，多个曝气单元6沿进水槽箱3的侧壁均匀分布，为了清楚地说明本实用新型的槽箱型太阳能浮岛的内部结构，图1至图3均为省略了一些构件的局部示意图，例如图1和图2中仅部分贯穿孔2中安装了曝气单元6。曝气单元6的进水管22和出水管23通过进水槽箱3的侧壁4分隔，即进水管22和出水管23分别设置在进水槽箱3和出水槽箱1中。另外，进水管22的长度L1、即从进水口13的端面到排液部17的顶端之间的垂直距离L1小于横管18的中心轴线到进水槽箱的底板表面的垂直距离S1，并且出水管23的长度、即排气口19的端面到出水口21的端面之间的垂直距离L2小于横管18的中心轴线到出水槽箱1的底板表面的垂直距离S2。以上述方式设置曝气单元6的结构可以将曝气处理过的水体与未经曝气处理的水体完全分隔开，避免了短路流、即曝气处理后水体混入未经曝气处理的水体中，由此提高了曝气效率。

进一步地，进水槽箱3和出水槽箱1均为上部开口的方形槽箱，但是槽箱的形状可以为圆形、方形或者其它形状。进水槽箱3的侧壁或地板上设置有开孔，该开孔通过法兰或插头与进水管路7相连接，出水槽箱1的底板或侧壁上设置有开孔，该开孔通过法兰或插头与出水管路5相连接。在本实用新型中，出水管路5和进水管路7统称为外延管路。另外，进水槽箱3的开孔位置低于槽箱型太阳能浮岛的吃水线位置，并且出水槽箱1的开孔位置同样低于槽箱型太阳能浮岛的吃水线位置。出水管路5和进水管路7的第一端口分别与曝气单元6的出水口21和进水口13相连通，而出水管路5和进水管路7的第二端口设置在需要曝气处理的水体位置。另外，通过改变出水管路5和进水管路7的第二端口的位置，能够实现进出水分离的水体定点修复。

进一步地，如图2所示，支撑框架8设置在出水槽箱1上部的四个角部，支撑框架8沿出水槽箱1的上部开口的边缘内侧通过固定螺栓10与出水槽箱1的侧壁固定。出水槽箱1的侧壁以例如卡箍或定位螺栓连接到支撑框架8。另外，浮体9例如通过定位螺栓8a固定于支撑框架8的固定孔，并且浮体9的中心轴线与支撑框架8的中心轴线重合、即圆筒型浮体的边缘与支撑框架8的角部以相切的方式固定，在本实施方式中，浮体9用于为曝气单元6提供的水面浮力；浮体9为圆筒型状，但是也可以是其它形状；浮体9由实心或空心的轻质材料构成。浮体9与支撑框架8以上述固定方式形成的结构增强了出水槽箱1抵抗外部风浪的能力，由此提高了整个装置的结构强度。如图3所示，支撑框架8上设有盖板11和/或太阳能板11a，在太阳能板11a上载置有控制柜12，控制柜12的内部包括风机、蓄电池、电源开关、控制部件等。通过控制柜12将太阳能电池板11a的电力供给至曝气单元6。

应注意，出水槽箱1和进水槽箱3可以是下部开口的槽箱，在这种情况下，曝气单元6以倒置的方式安装于进水槽箱3的壁面，具体地，本实用新型进水槽箱3的壁面上的贯通孔位于壁面的上部，在上述情况下，贯通孔位于进水槽箱3的下部。

如图4所示，曝气单元6为圆筒型曝气单元，圆筒型曝气单元6包括：进水口13，其位于曝气单元下部的一侧面；曝气器14，其位于进水口13的上方，并且该曝气器14通过气体分配器与上方的控制柜12相连；曝气部15，其位于进水口13的上方并与连接有曝气器14；缩颈部16，位于曝气部15的上方，并且该缩颈部16的横截面面积自下而上逐渐变小；排液部17，其位于缩颈部16的上方，并且该排液部17设置有排液插件17a，排液插件17a的内部具有多个独立空间，从排液插件17a的横截面来看，该多个独立空间例如由经过横截面中心的多条线分隔而成、或者由两组平行线相互交叉而分隔形成，具体地，排液插件17a能够增强气泡与气泡之间相互挤压，并减小气泡与气泡之间的间隔以便于排液；具有排液插件17a的这种结构使气泡在固定路径上升，气泡上升的速度增加，并且有利于有效提高水中的氧气溶解度；从进水口13到排液部17的上端面的这部分管路构成了曝气单元6的进水管22；横管18，其与曝气单元6的出水管23相连，出水管23包括排气口19连通，并且该横管18用于将气泡及其连带水体输送至集水管20；排气口19，其位于该曝气单元6的出水管23的上端面，并且该排气口19用于排出气体；集水管20，其位于排气口18的下方，在集水管20中汇集了气泡以及连同随气泡运动的液体，在重力作用下形成气液分离；以及出水口21，其将集水管20中分离出的液体排出。利用具有上述结构的圆筒型曝气单元，对水体进行曝气增氧，再由水培板9a上的绿植对增氧的水体吸收营养物质，以实现进出水分离的水体定点修复。.

第二实施方式

与第一实施方式的区别在于，如图4、图5和图6所示，在第二实施方式中，槽箱型太阳能浮岛包括位于中央部的进水管路7、沿进水管路7的圆周均匀布置的多个曝气单元6、载置在曝气单元6的上方的水培板9a、设置于水培板9a的上方的浮体9、位于浮体9的上方的盖板11、位于盖板11的上表面的控制柜12、载置于盖板11上方的太阳能电池板11a以及与进水管路7垂直设置的出水管路5。

进一步地，曝气单元6通过固定卡箍25进水管路7与进行固定。另外，水培板9a可以为圆形、方形或者其它形状，在本实施方式中为圆形。因此，提高了节能效果。另外，进水管路7内设有分隔板25，该分隔板25将进水管路7分成上侧部和下侧部。进水管6的上侧部与出水管路5相连通。这种结构简单，易于制造，成本低。

另外，水体中的水通过进水管路7，进入各曝气单元6，经过曝气单元6曝气增氧之后，再通过绿植对增氧水体的营养物质进行吸收，能够改善水质，并且由于进出水是分离的，由此以实现了进出水分离的定点水体修复。

另外，分隔板25可以作为进水槽箱和出水槽箱(图中未示出)的分隔构件，具体地，进水管路7通过弯头24与开口向下的进水槽箱相连接，曝气单元6的横管18穿过开口向上的出水槽箱的侧壁4上的贯穿孔2，并且与曝气单元6的出水管路5相连通，出水管路7设置在出水槽箱内，在实施方式中，进水槽箱向下开口而出水槽箱向上开口，但是曝气单元的安装方向可以倒置，在该情况下，进水槽箱向上开口而出水槽箱向下开口。

实施例2

本实用新型提供了一种生态水体修复系统，该生态水体修复系统包括实施例1的槽箱型太阳能浮岛。应注意，本实用新型的槽箱型太阳能浮岛可以单独使用，也可以多个组合在一起进行使用。由于进水管路7和出水管路5是分离的，通过对改变出水管路5和进水管路7的第二端口的位置，通过槽箱的出水管路5和进水管路7、即外延管路将水体吸引至进水槽箱，经曝气单元处理后进入出水槽箱，再经出水槽箱的外延管路将水体输送至水域水体的其它位置，能够实现进出水分离的水体定点修复。

另外，本实用新型的槽箱型太阳能浮岛可以应用于湖泊、水产养殖场、污水处理厂等以及水上光伏电站及其它水体修复的浮岛。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种槽箱型太阳能浮岛，其特征在于，所述槽箱型太阳能浮岛包括出水槽箱、位于所述出水槽箱内并与所述出水槽箱的内壁面连接的进水槽箱，沿所述进水槽箱的内壁面均匀分布的多个曝气单元、与所述出水槽箱和所述进水槽箱连接并向外延伸的出水管路和进水管路，载置在所述曝气单元上方的浮体、与所述曝气单元连接并用于支撑所述出水槽箱和所述进水槽箱的支撑框架，以及设置于所述支撑框架上方的盖板和/或太阳能板，其中，所述曝气单元包括位于曝气部的上方的缩颈部及位于缩颈部的上方并具有排液插件的排液部。

2.根据权利要求1所述的槽箱型太阳能浮岛，其特征在于，所述进水管路的第一端口与所述曝气单元的进水口相连通，所述出水管路的第一端口与所述曝气单元的出水口相连通，所述进水管路和所述出水管路的第二端口设置在水中需要曝气处理的水体位置。

3.根据权利要求1所述的槽箱型太阳能浮岛，其特征在于，在所述进水槽箱的侧壁具有多个贯穿孔，所述曝气单元的横管穿过该多个贯穿孔并竖直地固定在侧壁上。

4.根据权利要求1所述的槽箱型太阳能浮岛，其特征在于，所述曝气单元包括横管、进水管和出水管，所述进水管和所述出水管通过所述进水槽箱的侧壁分隔，并且分别设置在所述进水槽箱和所述出水槽箱。

5.根据权利要求4所述的槽箱型太阳能浮岛，其特征在于，所述进水管的长度小于所述横管的中心轴线到所述进水槽箱的底板表面的垂直距离。

6.根据权利要求4所述的槽箱型太阳能浮岛，其特征在于，所述出水管的长度小于所述横管的中心轴线到所述出水槽箱的底板表面的垂直距离。

7.根据权利要求1所述的槽箱型太阳能浮岛，其特征在于，所述进水槽箱与所述出水槽箱的侧壁或底部具有开孔，所述进水槽箱和所述出水槽箱的开孔位置均低于所述槽箱型太阳能浮岛的吃水线位置。

8.根据权利要求1所述的槽箱型太阳能浮岛，其特征在于，在所述曝气单元中，所述排液插件的内部具有多个独立空间，所述多个独立空间由经过横截面中心的多条线分隔而成、或者由两组平行线相互交叉而分隔形成。

9.一种生态水体修复系统，其特征在于，所述生态水体修复系统包括权利要求1至权利要求8中任一项所述的槽箱型太阳能浮岛。