CN216916223U - 一种水体净化的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种水体净化的设备，属于环境保护与城市生态景观营造技术领域。装置包括船体，船体上设有净化机构、传动机构、景观机构；净化机构，包括净化反应箱，净化反应箱内设有叶轮、水泵和填料，净化反应箱的侧壁上开设水孔，净化反应箱外设有超声波发射棒和超声波发生器，超声波发生器与超声波发射棒电连接，超声波发生器、水泵与控制器电连接，蓄电池用于为超声波发生器、水泵与控制器提供动力源；传动机构，用于使脚蹬器在人的作用下带动叶轮转动；景观机构，包括设于船体头部的龙头，龙头上设有喷水孔，喷水孔处设有转珠，喷水孔通过管路与水泵相连通。装置主要用于城市景观水体净化，可实现水体净化、景观和游乐等多重功能。

Description

一种水体净化的设备

技术领域

本实用新型属于环境保护与城市生态景观营造技术领域，尤其涉及一种水体净化的设备。

背景技术

城市景观水体是人居环境的重要组成部分。城市景观水体多呈封闭、滞缓流状态，水流循环不畅，自净能力低，总氮和总磷浓度水平高，透明度差，严重时引起水体富营养化，水体变黑发臭，致使其生态功能和景观价值丧失，影响生态环境质量和居民的生活环境。

城市景观水体水质净化主要包括物理净化、化学净化和生物净化。物理净化法主要包括底泥疏浚、水系连通、机械除藻等处理技术，此类技术绿色环保，但不能从根源上清除水体污染物。化学净化法是通过投加化学药剂，降低水体中悬浮物、胶体杂质、藻类和营养盐浓度，增加景观水体的透明度，提高水体水质和景观效果，控制水体富营养化现象发生，此类技术见效快，但易产生二次污染。生物净化法是通过筛选适合景观水体环境特点的优势菌种，加以选育、培养、驯化、合成具有特殊降解功能的微生物菌剂，起到吸附、降解有机污染物，提高水质的作用，但存在一定的生态风险，或者放养以藻类为食物的浮游生物，在景观水体内部进行水体自净，但作用效果欠佳。

将景观功能与净化作用相结合置于水中的设施，既可以发挥净化功能，又可以起到景观作用，日益成为城市景观水体治理技术研发的方向。现有城市景观水体净化装置及技术普遍存在功能效果单一，如底泥清淤、机械除藻、水体曝气等，只是简单的机械作用下的污染物去除，缺乏景观效果或者娱乐效果。虽然有的设施也结合了其他功能，如景观喷泉曝气，但其去除污染物的作用非常有限，耗能较大。采用超声波能够击破生物藻细胞壁和气胞，破坏生物活性酶,使其失活而死亡,从而达到除藻，但藻类死亡后氮、磷等营养物又会再次释放到水体中，为其他新生微生物提供营养物质，导致再次发生水体富营养化和水华，不能实现根本治理。另外，机械设备多采用不可再生能源作为动力，耗能高，增加社会碳排放量。

发明内容

本实用新型针对城市景观水体净化技术存在功能单一、缺乏标本兼治、耗能高、治理效果差等问题，提供了一种多功能高效水体净化的装置，实现水体净化、景观和游乐等多重功能。

本实用新型提出一种水体净化的设备，包括船体，船体上设有净化机构、传动机构、景观机构；

净化机构，包括净化反应箱，净化反应箱内设有叶轮、水泵和填料，净化反应箱的侧壁上开设水孔，净化反应箱外设有超声波发射棒和超声波发生器，超声波发生器与超声波发射棒电连接，超声波发生器、水泵与控制器电连接，蓄电池用于为超声波发生器、水泵与控制器提供动力源；

传动机构，用于使脚蹬器在人的作用下带动叶轮转动；

景观机构，包括设于船体头部的龙头，龙头上设有喷水孔，喷水孔处设有转珠，喷水孔通过管路与水泵相连通；船体的上方设有太阳能顶棚，太阳能顶棚和船体之间设有支撑杆，太阳能顶棚与蓄电池电连接。

进一步地，船体的底部设有凹陷结构，凹陷结构处挂设有净化反应箱、超声波发射棒和超声波发生器。

进一步地，传动机构包括动力组件和传力组件；

动力组件包括动力传入轴和动力传入锥形齿轮，动力传入轴呈S状结构且穿过动力传入锥形齿轮的中心，动力传入轴的两端设置有脚蹬器；

传力组件包括传动轴锥形齿轮、传动轴、驱动轴锥形齿轮和驱动轴，传动轴锥形齿轮的数量为两个，且两个传动轴锥形齿轮的中心通过传动轴连接，两个传动轴锥形齿轮的一个与动力传入锥形齿轮对接，另一个与驱动轴锥形齿轮对接，驱动轴锥形齿轮通过一条驱动轴和叶轮连接。

进一步地，轻质陶粒的粒径6-10mm。

进一步地，船体内设有座椅。

本实用新型具有以下优势：

本实用新型提出的一种水体净化的设备，综合采取曝气、填料、超声波等共同作用，清除水中的微生物藻，降低氮磷污染物浓度，实现城市景观水体标本兼治。同时，采用太阳能、人工作为动力源，实现低碳节能和降低成本。并且，将净化功能、景观功能和娱乐功能有机结合，在净化城市景观水体的同时又能产生良好的社会经济效应。此外，在处理过程中不使用化学药剂，不污染水源，不产生二次污染，无毒无害，方便操作，维护方便，运行成本低，技术绿色环保，便于推广应用。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例用于城市景观水体净化装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例传动机构的结构示意图；

附图标记说明：

1-船体；

2-净化机构，21-净化反应箱，22-超声波发射棒，23-叶轮，24-水泵，25-超声波发生器，26-控制器，27-蓄电池；

3-传动机构，31-动力组件，311-动力传入轴，312-动力传入锥形齿轮，333- 脚蹬器，32-传力组件，321-传动轴锥形齿轮，322-传动轴，323-驱动轴锥形齿轮， 324-驱动轴；

4-景观机构，41-龙头，42-喷水孔，43-转珠，44-太阳能顶棚。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，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。在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本实用新型一实施例提出一种水体净化的设备，包括船体1，船体1上设有净化机构2、传动机构3、景观机构4；

净化机构2，包括净化反应箱21，净化反应箱21内设有叶轮23、水泵24 和填料，净化反应箱21的侧壁上开设水孔，净化反应箱21外设有超声波发射棒 22和超声波发生器25，超声波发生器25与超声波发射棒22电连接，超声波发生器25、水泵24与控制器26电连接，蓄电池27用于为超声波发生器25、水泵 24与控制器26提供动力源；

传动机构3，用于使脚蹬器333在人的作用下带动叶轮23转动；

景观机构4，包括设于船体1头部的龙头41，龙头41上设有喷水孔42，喷水孔 42处设有转珠43，喷水孔42通过管路与水泵24相连通；船体1的上方设有太阳能顶棚44，太阳能顶棚44和船体1之间设有支撑杆，太阳能顶棚44与蓄电池27电连接。

本实用新型实施例中，净化机构主要用来净化水体中氮、磷等污染物，同时降低藻密度。首先，借助超声波发射棒产生的超声波，击破浮游藻的细胞壁，破坏生物酶活性，导致藻类死亡，实现水体除藻，同时释放出氮、磷等污染物，便于进一步净化。其次，净化反应箱内的新型轻质陶粒填料，陶粒表面的金属离子 (钙离子、铁离子)可与水华藻细胞死亡释放的磷物质和水体中游离的磷物质反应，形成沉淀物，去除水体中的磷，并且，在叶轮的搅动碰撞作用下，沉淀物会沉落水底，使得陶粒能够再次吸附更多的氮磷污染物，进一步提高氮磷去除能力。另外，水泵抽水、叶轮搅动产生的间歇曝气的方式，营造好氧、缺氧、厌氧环境，促进水体中的氮的硝化反硝化作用，达到脱氮作用，从而整体降低水体中的氮、磷营养盐浓度和藻密度。

净化反应箱21呈正方体形或长方体形。具体可以根据需要而定。净化反应箱通过卡扣与船体连接。净化反应箱侧壁上水孔的孔径大小为2-5mm，用于净化反应箱进出水。净化反应箱的侧壁上设有开合门。具体地，净化反应箱的侧壁上设有一扇开合门，侧壁的其他位置均匀设有许多水孔，用于进水及出水。

进一步地，船体1的底部设有凹陷结构，凹陷结构处挂设有净化反应箱21、超声波发射棒22和超声波发生器25。如此设置，使得净化反应箱21置于水体中，更利于净化水体。

优选的，填料为轻质陶粒。轻质陶粒可直接购买得到。其中含有金属离子如钙离子、铁离子等。更优选的，轻质陶粒的粒径为6-10mm。例如，轻质陶粒的粒径可以为6mm、7mm、8mm、9mm、10mm。此轻质陶粒的粒径更有利于与叶轮进行共同作用，在叶轮的搅动作用下，填料陶粒表面生成的磷酸铁、碳酸钙、磷酸钙等沉积物和附着的藻类等碰撞脱落，从而使得轻质陶粒能够再次吸附更多的氮磷污染物，提高氮磷去除能力，同时，可有助于击破藻类的细胞壁，促进防藻除藻作用。

进一步地，超声波发生器25、水泵24与控制器26电连接，控制器控制超声波发生器25、水泵24工作，蓄电池27用于为超声波发生器25、水泵24、控制器26提供动力源。超声波发生器与超声波发射棒电连接。具体地，超声波发生器挂设与船体底部，超声波发生器与超声波发射棒通过电线连接。本实用新型实施例中，利用了超声波“空化泡”崩溃瞬间产生的强大冲击波、射流、辐射压等，以及产生的高温高压和大量自由基，击破藻类细胞的气胞和细胞壁，破坏藻细胞内活性酶和活性物质，从而影响细胞的生理生化活性，使得产生水体水华现象的藻细胞死亡，实现城市景观水体除藻。

本实用新型实施例中，传动机构3包括动力组件31和传力组件32，主要通过传动机构的作用，使得脚蹬器333能够带动叶轮23转动，在节省能源的前提下，实现叶轮转动，提高填料净化污染物的效果。

具体而言，如图2所示，传动机构3包括动力组件31和传力组件32；

动力组件31包括动力传入轴311和动力传入锥形齿轮312，动力传入轴311 呈S状结构且穿过动力传入锥形齿轮312的中心，动力传入轴311的两端设置有脚蹬器333；

传力组件32包括传动轴锥形齿轮321、传动轴322、驱动轴锥形齿轮323 和驱动轴324，传动轴锥形齿轮321的数量为两个，且两个传动轴锥形齿轮321 的中心通过传动轴322连接，两个传动轴锥形齿轮321的一个与动力传入锥形齿轮312对接，另一个与驱动轴锥形齿轮323对接，驱动轴锥形齿轮323通过一条驱动轴324和叶轮23连接。

动力组件、传力组件至少设有一套。也可以设有两套或多套，且连接方式相同，具体可根据船体大小而定。传动机构3设于船体内，驱动轴324和叶轮23 相连接。

本实用新型实施例景观机构中，水泵向上抽水，通过龙头上的喷水孔42喷出，实现喷泉景观；同时，喷水孔42处的转珠，在喷出水流作用下可进行转动，从而增加景观效果。并且，喷泉作用产生的间歇式曝气，也营造好氧、缺氧、厌氧环境，促进水体中氮的硝化反硝化作用，达到脱氮作用，降低城市景观水体内氮浓度，并促进填料中的金属离子与水中磷酸根离子反应，以及其他有机物的分解。可见，本实用新型装置成功的将水体净化功能与景观功能、休闲娱乐功能有机结合，发挥了多重功能效果。

进一步地，船体1内还设有座椅45。太阳能顶棚44和船体1之间的支撑杆为中空竖直支撑杆。

本实用新型实施例中设置的太阳能顶棚和蓄电池，将太阳能转化为超声波、曝气和景观喷泉所需动能，实现了清洁能源利用，本实用新型实施例中设置的传动机构和脚蹬器，采用人工方式为装置移动、叶轮转动提供动能，减少了社会的碳排放，降低了设备的运行成本。

本实用新型装置具体实施过程，包括如下步骤：

(1)打开净化反应箱21，放入填料，关闭净化反应箱；

(2)将装置置于阳光下，待蓄电池27充满电，备用；

(3)将装置置于水中，启动控制器26，控制水泵24和超声波发生器25开始作业；

(4)游客落座，操作脚蹬器333，实现装置开始在水面游动，在游玩的同时，水体通过水孔进入净化反应箱21，经过填料处理后，从水孔和龙头喷水孔42流出，从而实现不同位置水体的大面积连续作业净化处理。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，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 (4)

1.一种水体净化的设备，其特征在于，包括船体(1)，所述船体(1)上设有净化机构(2)、传动机构(3)、景观机构(4)；

所述净化机构(2)，包括净化反应箱(21)，所述净化反应箱(21)内设有叶轮(23)、水泵(24)和填料，所述净化反应箱(21)的侧壁上开设水孔和开合门，所述净化反应箱(21)外设有超声波发射棒(22)和超声波发生器(25)，所述超声波发生器(25)与超声波发射棒(22)电连接，所述超声波发生器(25)、水泵(24)与控制器(26)电连接，蓄电池(27)用于为所述超声波发生器(25)、所述水泵(24)与所述控制器(26)提供动力源；

所述传动机构(3)，用于使脚蹬器(333)在人的作用下带动所述叶轮(23)转动；

所述景观机构(4)，包括设于船体(1)头部的龙头(41)，所述龙头(41)上设有喷水孔(42)，所述喷水孔(42)处设有转珠(43)，所述喷水孔(42)通过管路与水泵(24)相连通；船体(1)的上方设有太阳能顶棚(44)，所述太阳能顶棚(44)和所述船体(1)之间设有支撑杆，所述太阳能顶棚(44)与蓄电池(27)电连接。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述船体(1)的底部设有凹陷结构，所述凹陷结构处挂设有所述净化反应箱(21)、所述超声波发射棒(22)和所述超声波发生器(25)。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述传动机构(3)包括动力组件(31)和传力组件(32)；

所述动力组件(31)包括动力传入轴(311)和动力传入锥形齿轮(312)，所述动力传入轴(311)呈S状结构且穿过动力传入锥形齿轮(312)的中心，所述动力传入轴(311)的两端设置有脚蹬器(333)；

所述传力组件(32)包括传动轴锥形齿轮(321)、传动轴(322)、驱动轴锥形齿轮(323)和驱动轴(324)，所述传动轴锥形齿轮(321)的数量为两个，且两个传动轴锥形齿轮(321)的中心通过传动轴(322)连接，两个传动轴锥形齿轮(321)的一个与动力传入锥形齿轮(312)对接，另一个与驱动轴锥形齿轮(323)对接，所述驱动轴锥形齿轮(323)通过一条驱动轴(324)和叶轮(23)连接。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述船体(1)内设有座椅(45)。

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