CN209835741U - 一种自循环漂浮湿地水净化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种自循环漂浮湿地水净化系统，包括漂浮支撑框架、曝气装置和介质容器，漂浮支撑框架中部设有凸起结构，曝气装置位于凸起结构下部，曝气装置包括曝气叶轮、驱动机构和多个第一漂浮体，第一漂浮体与凸起结构铰接连接，驱动机构与第一漂浮体相连，用于支撑驱动机构漂浮于液面以上，驱动机构的输出轴与曝气叶轮相连，驱动机构的输出轴端部远离凸起结构延伸有预设长度，用于将曝气叶轮位于液面以下；介质容器与漂浮支撑框架相连，介质容器的侧壁具有网孔结构。该实用新型的曝气装置通过电驱动促进水体循环，介质容器中放置动态介质，并种植的耐污染植物可分解和吸收水体中的污染物，达到净水效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及水处理技术领域，特别涉及一种自循环漂浮湿地水净化系统。
背景技术
随着城市规模的扩大，城市人口与日剧增，人民生产、生活的污染物排放量逐年增加。这些污染物通过降雨等进入水体，造成大部分城市内河道、水体呈污染状况，成为黑臭水体，不仅损害了城市人居环境，影响了人民身心健康，也严重影响城市形象。
传统的物理、化学、生化方法处理河湖污染水体时存在投资巨大，操作困难，处理效率低，易产生二次污染等问题，而利用植物治理水体外源污染一直是国内外的研究的热点，浮岛技术即为此类研究的热点之一。采用生态技术对河道湖泊进行水质恢复是一种经济而有效的生态途径，目前在国外和国内一些地区已广泛采用。
浮岛技术是按照自然界的自身规律，将挺水植物利用载体栽培在自然水域的水面，不需要泥土的营养，利用植物根系在水中吸收、吸附富营养盐物质以及通过微生物对富营养盐物质的降解等作用，去除水体中的TN、TP等污染物质，达到水质净化、营造景观效果甚至收获产量的目的。传统浮岛的净水效果受限于浮岛面积，使得浮岛总面积一般需要达到水面面积的20-30％以上，而建设大面积浮岛将导致投资成本增加。而且，传统的浮岛技术去污能力容易受季节和浮岛植物量的限制，其净化效果很难进一步提高。
在目前大多数的湖泊水库水污染中，由于水体一般为死水，要净化水体需要通过运行水泵或曝气装置在水中造流、增氧，使死水变为活水，驱使水体循环，增加水中溶解氧含量，虽能从一定程度上增强水体的自净作用，但还是依托水中本体微生物的生物降解，效果有限。
目前，在污染水体的原位修复研究和实践中，基本还是局限于单一混合/充氧，或者单一生态浮岛，未见有对它们进行合理组合和集成以产生更好的协同除污染效果的研究和应用。此外，如果能进一步改进态浮岛结构和优选介质类型，也将会以较小面积的浮岛提高净水效果，更经济高效地进行污染水体原位修复。
因此，在浮岛技术中，增加水体循环，应用动态介质，促进介质上微生物的循环，成为提高浮岛净化效果的途径。
实用新型内容
为解决上述至少一个技术问题，本申请实施例通过提供一种自循环漂浮湿地水净化系统，包括漂浮支撑框架、曝气装置和介质容器，所述漂浮支撑框架中部设有凸起结构，
所述曝气装置位于所述凸起结构下部，所述曝气装置包括曝气叶轮、驱动机构和多个第一漂浮体，
所述第一漂浮体与所述凸起结构铰接连接，所述驱动机构与所述第一漂浮体相连，用于支撑所述驱动机构漂浮于液面以上，所述驱动机构的输出轴与所述曝气叶轮相连，所述驱动机构的输出轴端部远离所述凸起结构延伸有预设长度，用于将所述曝气叶轮位于液面以下；
所述介质容器与所述漂浮支撑框架相连，所述介质容器的侧壁具有网孔结构。
进一步地，所述漂浮支撑框架包括格子板和多个第二漂浮体，多个所述第二漂浮体与所述格子板相连，多个所述第二漂浮体间隔设置于所述格子板的外围。
进一步地，所述格子板的中部设有镂空区域，所述凸起结构与所述格子板相连，所述凸起结构设置于所述所述镂空区域的上方。
进一步地，所述第二漂浮体为两端密封的中空管状结构，相邻所述第二漂浮体之间通过连接件相连。
进一步地，所述介质容器的上部与所述格子板连接。
进一步地，所述净化系统还包括用于种植植被的动态介质，所述动态介质放置于所述介质容器内。
进一步地，所述净化系统还包括耐污染植物，所述耐污染植物种植于所述动态介质上。
进一步地，所述曝气装置还包括多个第一连杆，所述第一连杆的一端与所述第一漂浮体相连，所述第一连杆的另一端与所述驱动机构相连，所述第一连杆与所述第一漂浮体一一对应。
进一步地，所述曝气装置还包括第二连杆，所述第二连杆第一端与所述第一漂浮体连接，所述第二连杆的另一端与所述凸起结构铰接连接。
进一步地，所述凸起结构的顶部设有安全锁盖。
采用上述技术方案，本实用新型所述的净化系统具有如下有益效果：
该自循环漂浮湿地水净化系统能够设置于城市河道、湖泊水库水体表面，利用漂浮湿地种植的水生植物对有机污染物及N、P等污染物进行降解，并通过结构改进、植物优选削减了湿地面积；利用循环曝气装置促使水体循环、提高水体溶解氧浓度，大大扩展湿地的有效净水范围、进一步改善净水效果，达到经济、高效改善浅水河流湖泊水库水体水质；
应用动态介质及圆柱状带孔的介质容器，可促进介质及其上微生物的净水效率；通过混合将湿地远处水运送至湿地附近，提高湿地净水效果，扩大湿地净水范围，并且解决了因湖泊水库水体分层以及溶解氧的缺少而引起的内源污染和富营养化等问题，实现了水体污染治理；
凸起结构增加了湿地种植面积，遮蔽了曝气装置工作过程产生的噪音。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例的净化系统侧视结构示意图；
图2为本实用新型实施例的净化系统俯视示意图；
以下对附图作补充说明：
1、动态介质；2、漂浮支撑框架；3、耐污染植物；4、凸起结构；5、安全锁盖；6、驱动机构；7、第一连杆；8、第一漂浮体；9、第二连杆；10、输出轴；11、曝气叶轮；12、导流件。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
实施例：
结合图1和图2所示，一种自循环漂浮湿地水净化系统，包括漂浮支撑框架2、曝气装置和介质容器，所述漂浮支撑框架2中部设有凸起结构4，
所述曝气装置位于所述凸起结构4下部，所述曝气装置包括曝气叶轮11、驱动机构6和多个第一漂浮体8，
所述第一漂浮体8与所述凸起结构4铰接连接，所述驱动机构6与所述第一漂浮体8相连，用于支撑所述驱动机构6漂浮于液面以上，所述驱动机构6的输出轴10与所述曝气叶轮11相连，所述驱动机构6的输出轴10端部远离所述凸起结构4延伸有预设长度，用于将所述曝气叶轮11位于液面以下；
所述介质容器与所述漂浮支撑框架2相连，所述介质容器的侧壁具有网孔结构。
在一些实施例中，所述漂浮支撑框架2包括格子板和多个第二漂浮体，多个所述第二漂浮体与所述格子板相连，多个所述第二漂浮体间隔设置于所述格子板的外围。具体的，所述格子板呈“井”字格状，所述格子板与所述第二漂浮体通过粘结方式固定。所述第二漂浮体主要用于支撑所述净化系统漂浮在液面上。
在一些实施例中，所述格子板的中部设有镂空区域，所述凸起结构4与所述格子板相连，所述凸起结构4设置于所述所述镂空区域的上方。具体的，所述凸起结构4为圆形穹顶结构，所述凸起结构4的高为50cm-80cm，如60cm。所述凸起结构4的顶面也可以种植植物，增加了湿地种植面积，还能遮蔽了曝气装置噪音。
在一些实施例中，所述凸起结构4的顶部设有安全锁盖5。具体的，所述安全锁盖5为圆形，所述安全锁盖5的直径为50cm。
在一些实施例中，所述第二漂浮体为两端密封的中空管状结构，相邻所述第二漂浮体之间通过连接件相连。具体的，相邻所述第二漂浮体可以通过螺栓连接固定。在可能的实施方式中，所述第二漂浮体为塑料管，直径为120mm。
在一些实施例中，所述介质容器为圆柱状，所述网孔结构的网孔为圆孔，所述圆孔的直径为1.5mm-3mm，优选的，所述圆孔的直径为2mm。所述网孔还可为方孔，尺寸为1mm×3mm-2mm×6mm的范围。
在一些实施例中，所述介质容器的上部与所述格子板连接。具体的，所述介质容器与所述格子板可以用扎带固定在一起。
在一些实施例中，所述净化系统还包括用于种植植被的动态介质1，所述动态介质1放置于所述介质容器内。所述动态介质1能够通过所述网孔结构吸收水体中的营养物质。其中，所述动态介质1由粗砂、火山砂、活性氧化铝和沸石组成。在可能的实施方式中，还可以包括其他物质。
在一些实施例中，所述净化系统还包括耐污染植物3，所述耐污染植物3种植于所述动态介质1上。具体的，所述耐污染植物3为美人蕉、香菇草、石菖蒲和水芹菜中的一种或任意几种的组合。
在一些实施例中，所述曝气装置还包括多个第一连杆7，所述第一连杆7的一端与所述第一漂浮体8相连，所述第一连杆7的另一端与所述驱动机构6相连，所述第一连杆7与所述第一漂浮体8一一对应。
在一些实施例中，所述曝气装置还包括第二连杆9，所述第二连杆9第一端与所述第一漂浮体8连接，所述第二连杆9的另一端与所述凸起结构4铰接连接。
具体的，所述驱动机构6中具有电机，所述电机可以为220V普通交流异步电动机。
具体的，所述曝气叶轮11为三叶式，优选的，所述曝气叶轮11的外径为35cm。
在一些实施例中，所述曝气装置还包括导流件12，所述导流件12设置于所述第一漂浮体8与所述曝气叶轮11之间。
该自循环漂浮湿地水净化系统能够设置于城市河道、湖泊水库水体表面，利用漂浮湿地种植的水生植物对有机污染物及N、P等污染物进行降解，并通过结构改进、植物优选削减了湿地面积；利用循环曝气装置促使水体循环、提高水体溶解氧浓度，大大扩展湿地的有效净水范围、进一步改善净水效果，达到经济、高效改善浅水河流湖泊水库水体水质；
进一步地，应用动态介质及圆柱状带孔的介质容器，可促进动态介质及其上微生物的净水效率；通过混合将湿地远处水运送至湿地附近，提高湿地净水效果，扩大湿地净水范围，并且解决了因湖泊水库水体分层以及溶解氧的缺少而引起的内源污染和富营养化等问题，实现了水体污染治理。
在使用状态时，所述净化系统漂浮在水面，曝气装置通过电驱动，促进水体循环。动态介质及其上微生物、耐污染植物可分解及吸收水体中的污染物。工作时，所述净化系统放置于河道或湖泊的水面，漂浮于水面上，用钢丝绳与岸边或河床固定。钢丝绳预留伸缩量，满足水面的涨落。
该实用新型的自循环漂浮湿地水净化系统结构简单，同步脱氮除磷处理效果好，也有良好的景观效果，符合“近自然型”建设理念，尤其是适合用于中小型封闭水域的污水处理。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自循环漂浮湿地水净化系统，其特征在于：包括漂浮支撑框架(2)、曝气装置和介质容器，所述漂浮支撑框架(2)中部设有凸起结构(4)，
所述曝气装置位于所述凸起结构(4)下部，所述曝气装置包括曝气叶轮(11)、驱动机构(6)和多个第一漂浮体(8)，
所述第一漂浮体(8)与所述凸起结构(4)铰接连接，所述驱动机构(6)与所述第一漂浮体(8)相连，用于支撑所述驱动机构(6)漂浮于液面以上，所述驱动机构(6)的输出轴(10)与所述曝气叶轮(11)相连，所述驱动机构(6)的输出轴(10)端部远离所述凸起结构(4)延伸有预设长度，用于将所述曝气叶轮(11)位于液面以下；
所述介质容器与所述漂浮支撑框架(2)相连，所述介质容器的侧壁具有网孔结构。
2.根据权利要求1所述的净化系统，其特征在于：所述漂浮支撑框架(2)包括格子板和多个第二漂浮体，多个所述第二漂浮体与所述格子板相连，多个所述第二漂浮体间隔设置于所述格子板的外围。
3.根据权利要求2所述的净化系统，其特征在于：所述格子板的中部设有镂空区域，所述凸起结构(4)与所述格子板相连，所述凸起结构(4)设置于所述镂空区域的上方。
4.根据权利要求2所述的净化系统，其特征在于：所述第二漂浮体为两端密封的中空管状结构，相邻所述第二漂浮体之间通过连接件相连。
5.根据权利要求2所述的净化系统，其特征在于：所述介质容器的上部与所述格子板连接。
6.根据权利要求5所述的净化系统，其特征在于：所述净化系统还包括用于种植植被的动态介质(1)，所述动态介质(1)放置于所述介质容器内。
7.根据权利要求6所述的净化系统，其特征在于：所述净化系统还包括耐污染植物(3)，所述耐污染植物(3)种植于所述动态介质(1)上。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的净化系统，其特征在于：所述曝气装置还包括多个第一连杆(7)，所述第一连杆(7)的一端与所述第一漂浮体(8)相连，所述第一连杆(7)的另一端与所述驱动机构(6)相连，所述第一连杆(7)与所述第一漂浮体(8)一一对应。
9.根据权利要求8所述的净化系统，其特征在于：所述曝气装置还包括第二连杆(9)，所述第二连杆(9)第一端与所述第一漂浮体(8)连接，所述第二连杆(9)的另一端与所述凸起结构(4)铰接连接。
10.根据权利要求1-7任意一项所述的净化系统，其特征在于：所述凸起结构(4)的顶部设有安全锁盖(5)。
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