CN209383630U - 一种移动式太阳能原位底泥消减净水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种移动式太阳能原位底泥消减净水装置，包含浮体、固定桩杆，浮体可以绕固定桩杆进行往返循回运动，浮体由多个浮箱组成，浮箱之间均通过锁紧件固定于浮体连接支架，浮体连接支架的顶部通过支撑立杆固定有太阳能光伏板，浮体连接支架中部的镂空区间安装有底部撑座，底部撑座的表面安装有驱动电机，驱动电机的传动轴连接推流曝气叶轮，推流曝气叶轮包含有旋转产生水体流体的叶片，可应用于供电不便的池塘、河道、湖泊等水体，水体的曝气和底泥消减，有效减少水体清淤次数，投资预算小，减少设备投入量，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。

Description

一种移动式太阳能原位底泥消减净水装置

技术领域

本实用新型涉及环保水处理领域，特别是涉及一种移动式太阳能原位底泥消减净水装置。

背景技术

底泥消减能降低底泥深度，减少河道底泥清淤的次数，节省大量的工程费用；底泥氧化层的形成对维持底泥好氧微生物区系和其他底栖生物多样性十分重要，底泥好氧层一方面可分解底泥深层厌氧层，不断渗出的有机质和其它污染物，隔阻有毒耗氧物质向河道水体扩散，另一方面分解来自河道污染物、浮游动植物残体，提高河道自净能力。底泥生物氧化消减是河道生物修复和生态恢复的必要技术手段。

河道底泥生物氧化消减工艺由人工导流技术、生物促生技术、土著微生物定向扩增技术、靶向给药技术以及河道浅层混合曝气技术等水处理方式组成，适合于城市河道、湖泊生物修复和生态恢复治理。

水处理中通过曝气设备向水中输入氧气，提高水体溶解氧含量，提高水中微生物活性及水体自净能力，进而达到水治理目的，是一种常见的水处理方法。大多数曝气设备均为定位式安装，水治理的范围和面积受安放位置限制，要想加大水处理面积，只能提高电机功率或者投入更多的设备，造成初期投资过高。对于水域较大的湖泊、水库、河道等，供电也成为瓶颈，因而寻求一种更为可靠的新能源曝气成为一种迫切的需求。另外大多数曝气设备叶轮转动所形成的水体流向有纵向朝上或者朝下的，也有横向侧推的，功能明确，要达到上述三种功能的需求，往往要配置三种不同类型的曝气推动装置，局限性比较大，存在着不足，不能满足社会高速发展的需求。

综上所述，针对现有技术的缺陷，特别需要一种移动式太阳能原位底泥消减净水装置，以解决现有技术的不足。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，影响实际中的使用，本实用新型提出一种移动式太阳能原位底泥消减净水装置，设计新颖，可应用于供电不便的池塘、河道、湖泊等水体，有效减少水体清淤次数，实用性能优，已解决现有技术的缺陷。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种移动式太阳能原位底泥消减净水装置，包含浮体、固定桩杆，浮体可以绕固定桩杆进行往返循回运动，浮体由多个浮箱组成，浮箱之间均通过锁紧件固定于浮体连接支架，浮体连接支架的顶部通过支撑立杆固定有太阳能光伏板，浮体连接支架中部的镂空区间安装有底部撑座，底部撑座的表面安装有驱动电机，驱动电机的传动轴连接推流曝气叶轮，推流曝气叶轮包含有旋转产生水体流体的叶片。

在本实用新型所述太阳能光伏板的数量为三个，太阳能光伏板之间均匀分布。

在本实用新型所述底部撑座倾斜放置。

进一步，所述叶片的数量为三片，叶片的形状呈圆弧状，驱动电机的侧边设置有电控箱。

进一步，所述的浮体绕固定桩杆做往复运动时，固定桩杆的数量为二个，固定桩杆之间设置有钢索，浮体连接支架表面固定的连动杆，连动杆通过顶部设置的滑环连接钢索。

进一步，所述浮体绕固定桩杆做往圆周运动时，固定桩杆的数量为一个，浮体连接支架表面固定的连动杆，连动杆通过顶部设置的滑环连接固定桩杆。

进一步，所述浮体连接支架采用钢构件。

本实用新型的有益效果是：设计新颖，处理效率高，可应用于供电不便的池塘、河道、湖泊等水体，水体的曝气和底泥消减，有效减少水体清淤次数，投资预算小，减少设备投入量，一台设备当多台设备使用，实用性能优，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型底泥消减原理示意图；

图3为本实用新型直线移动式状态结构图；

图4为本实用新型圆周运动式状态结构图；

图中1-太阳能光伏板，2-驱动电机，3-电控箱，4-底部撑座，5-浮体， 6-传动轴，7-推流曝气叶轮，8-浮体连接支架，9-支撑立杆，10-固定桩杆， 11-钢索，12-连动杆，13-滑环。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1、图2，一种移动式太阳能原位底泥消减净水装置，包含浮体5、固定桩杆10，浮体5可以绕固定桩杆10进行往返循回运动，浮体5由多个浮箱组成，浮箱之间均通过锁紧件固定于浮体连接支架8，浮体连接支架8的顶部通过支撑立杆9固定有太阳能光伏板1，浮体5连接支架中部的镂空区间安装有底部撑座4，底部撑座4的表面安装有驱动电机2，驱动电机2的传动轴 6连接推流曝气叶轮7，推流曝气叶轮7包含有旋转产生水体流体的叶片。

另外，太阳能光伏板1的数量为三个，太阳能光伏板1之间均匀分布，底部撑座4倾斜放置。叶片的数量为三片，叶片的形状呈圆弧状，驱动电机2 的侧边设置有电控箱3，浮体连接支架8采用钢构件。

河道底泥主要由无机矿物、有机物和流动相组成，河道底泥、特别是黑臭河道底泥有机物含量通常为2－10％，是底泥流动相的主要组成部分，也是河道底泥体积膨胀、淤积的主要因素。底泥有机物主要由难降解的腐殖质和具有强烈耗氧作用的可降解有机物组成，前者主要分布于深层底泥，后者分布于流动相和表层底泥。底泥生物氧化消减是通过硝化和反硝化原理，在河道水体中人为的形成强烈的硝化环境，底泥中形成强烈的反硝化环境，通过相互耦合的硝化和反硝化过程，除去底泥和水体中的氨氮和耗氧有机物，同时在河道泥水界面形成一层棕色氧化层，通过富集于底泥氧化层的底栖微型动物食物链的转换作用，快速消减底泥。

本实用新型所采用的推流曝气叶轮成倾斜角度安装摆放，从力学原理分析，推流曝气叶轮旋转所产生的轴向推动力和径向搅拌力所形成的水体流动，直接冲击和搅拌河床底泥层，使底泥变成气、水、泥三者混合体，从而在富氧、兼氧的条件下激活底泥活性，分解水体中污染物，提高水体自净能力，使底泥得到逐步消减，从而减少清淤次数和清淤量。

本实用新型由于采用了移动式特点，可选择不同的安装方式：直线往返型和圆周运动型。一台设备等同于多台设备投入使用，设备不停移动的过程中，不断搅拌河床底泥，制造复氧活水流，一台设备的水域处理面积扩大了数倍甚至数十倍。有效节省初期投入资金和日常运营管理成本。

太阳能板发电系统利用太阳能板固定架安装在浮体的上方；浮体通过连接支架将数个浮箱组装固定一起；太阳能发电系统通过连接电缆、电控箱与驱动电机相连供给电源；驱动电机通过传动轴驱动推流曝气叶轮旋转，产生水流体。

驱动电机、传动轴、推流曝气叶轮组成的动力系统，与水面成倾斜角度安放，推流曝气叶轮转动所产生的轴向推动力和径向搅拌力所形成的水体流动直接冲击和搅拌河床底泥，然后根据力学的原理成相应的反射角度将底泥混合体推向上富氧扰动水体，分解水中的污染物，与溶解氧超饱和的表面水体形成复氧对流交换，形成造流循环，达到消减底泥、水体自净的目的，从而减少水体清淤次数。

作为优选，驱动电机、传动轴、推流曝气叶轮组成的动力系统，与水面成倾斜角度安放，推流曝气叶轮产生的推力使设备在水体中产生移动。不断的搅拌河床底泥，制造复氧活水流，增加了水体治理的区域和范围，有效节省资金的投入和后续的管理维护成本。

参见图3，浮体5绕固定桩杆10做往复运动时，固定桩杆10的数量为二个，固定桩杆10之间设置有钢索11，浮体连接支架5表面固定的连动杆12，连动杆12通过顶部设置的滑环13连接钢索11。滑环套在钢索上往复直线移动，这种安装方式适合狭长河道的曝气和底泥消减。

参见图4，浮体5绕固定桩杆10做往圆周运动时，固定桩杆10的数量为一个，浮体连接支架8表面固定的连动杆12，连动杆12通过顶部设置的滑环 13连接固定桩杆10。浮体会按照支撑杆的长度做圆周移动，这种安装方式适合宽大型水域的湖泊、水塘等曝气和底泥消减。

参见图4，浮体5绕固定桩杆10做往圆周运动时，固定桩杆10的数量为一个，浮体连接支架8表面固定的连动杆12，连动杆12通过顶部设置的滑环 13连接固定桩杆10。浮体会按照支撑杆的长度做圆周移动，这种安装方式适合宽大型水域的湖泊、水塘等曝气和底泥消减。

选择上海郊区某5年未清淤，蓝藻发生很严重池塘，在池塘中安装移动式太阳能原位底泥消减净水装置，经过一段时间的观察，发现池塘水体的透明度、总氮、总磷、COD均有明显改善。详见表1

表1：安装设备前后水质变化情况：

指标	安装前	安装后	间隔时间	降低百分比
					透明度	0.11m	0.40m	90d
总氮	8.5㎎/L	3.0㎎/L	90d	64.7％
					总磷	4.7㎎/L	1.9㎎/L	90d	59.6％
COD	40㎎/L	18㎎/L	90d	55.0％

注：设备停机后，各项指标有所反弹，但未见水华发生。

对池塘设备安装前后底泥参数对照表：详见表2

表2：安装设备前后底泥参数对照表：

注1：悬浮泥是取局部区域，多点测量后的计权数值；

注2：硬质泥是指曝气叶轮运转轨迹上的泥层厚度。

发现水体中有益的微生物大部分都附着在底层的底泥上，底泥上含有大量的N、P营养源，通过富氧扰动微生物的繁殖速度加快，就会迅速地发展壮大，繁殖出更多的微生物。这时候还要给它们一个新家，增加更多的底泥附着的点。具体的办法就是设备的位置，利用设备来搅动池塘不同地区的底泥，为微生物提供可附着繁殖的环境。池塘不同地方的底泥都被搅动开了，每一颗泥土颗粒都是微生物的家，有益微生物就有更多的地方安家了，安家以后的微生物就能充分发挥跟蓝藻抢食的能力。

本实用新型的有益效果是：设计新颖，处理效率高，可应用于供电不便的池塘、河道、湖泊等水体，水体的曝气和底泥消减，有效减少水体清淤次数，投资预算小，减少设备投入量，一台设备当多台设备使用，实用性能优，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种移动式太阳能原位底泥消减净水装置，包含浮体、固定桩杆，其特征在于：浮体可以绕固定桩杆进行往返循回运动，浮体由多个浮箱组成，浮箱之间均通过锁紧件固定于浮体连接支架，浮体连接支架的顶部通过支撑立杆固定有太阳能光伏板，浮体连接支架中部的镂空区间安装有底部撑座，底部撑座的表面安装有驱动电机，驱动电机的传动轴连接推流曝气叶轮，推流曝气叶轮包含有旋转产生水体流体的叶片。

2.根据权利要求1所述一种移动式太阳能原位底泥消减净水装置，其特征在于：所述太阳能光伏板的数量为三个，太阳能光伏板之间均匀分布。

3.根据权利要求1所述一种移动式太阳能原位底泥消减净水装置，其特征在于：所述底部撑座倾斜放置。

4.根据权利要求1所述一种移动式太阳能原位底泥消减净水装置，其特征在于：所述叶片的数量为三片，叶片的形状呈圆弧状，驱动电机的侧边设置有电控箱。

5.根据权利要求1所述一种移动式太阳能原位底泥消减净水装置，其特征在于：所述的浮体绕固定桩杆做往复运动时，固定桩杆的数量为二个，固定桩杆之间设置有钢索，浮体连接支架表面固定的连动杆，连动杆通过顶部设置的滑环连接钢索。

6.根据权利要求1所述一种移动式太阳能原位底泥消减净水装置，其特征在于：所述浮体绕固定桩杆做往圆周运动时，固定桩杆的数量为一个，浮体连接支架表面固定的连动杆，连动杆通过顶部设置的滑环连接固定桩杆。

7.根据权利要求1所述一种移动式太阳能原位底泥消减净水装置，其特征在于：所述浮体连接支架采用钢构件。