本发明专利技术公布了一种自主导航太阳能纳米曝气无人艇，属于水污染处理技术领域，它包括无人艇本体、无人艇动力舱、太阳能供电系统、纳米曝气系统，无人艇本体上开设有安装槽，安装槽内设置有无人艇动力舱，无人艇动力舱给无人艇的螺旋桨提供动力并通过控制器控制船舵的方向；所述太阳能供电系统包括设置在安装槽内的太阳能光伏电池板和蓄电设备，蓄电设备与无人艇动力舱和纳米曝气系统相连通；所述纳米曝气系统包括独立设置在无人艇本体下方的曝气水箱，曝气水箱内设置有曝气管，纳米曝气系统还包括设置在安装槽内的曝气泵，曝气泵通过连接管与曝气管相连，所述曝气水箱通过两侧的进水口进水，水流经过曝气管后通过曝气水箱尾端的尾盖流出。尾盖流出。尾盖流出。
【技术实现步骤摘要】
一种自主导航太阳能纳米曝气无人艇
[0001]本专利技术涉及水污染处理
，尤其是涉及一种自主导航太阳能纳米曝气无人艇。
技术介绍
[0002]中国是个水资源严重短缺的国家，水环境问题极为突出，如大面积水体（河道、湖泊）区域存在COD（Chemical Oxygen Demand，即化学需氧量）高、水体内缺氧、水体富营养化等，导致好氧微生物无法分解水体内有机物，造成厌氧发酵，长期形成黑臭水体等严重现象。为了实现低成本的污染水体的治理，满足人类社会可持续发展的需要和实现人与自然的和谐发展，污染水体修复的研究和实践成为当前热点问题。目前，对于日益严重的河湖污染问题，水体曝气作为一种投资少、见效快的河湖污染治理技术被广泛采用。
[0003]现有技术中，用于水质改善和治理领域中的曝气装置是鼓风曝气装置，由加压设备、扩散装置和管道系统组成，加压设备一般采用回转式鼓风机，也有采用离心式鼓风机。扩散装置一般有：小气泡扩散装置，例如扩散板、扩散管或扩散盘等；中气泡扩散装置，例如穿孔管；大气泡扩散装置，例如竖管曝气等。这种曝气装置普遍存在的不足之处是：管路复杂，氧利用率较低(一般在10％以下)，维修时间长，维修成本高等不足。也有对现有技术的曝气设备进行改进的技术方案，如专利申请号为CN201320759235.X的中国专利公开了一种纳米曝气设备，包括设备支架、浮筒、电控箱和气泵、纳米曝气管、纳米曝气盘，具有较高的氧利用率，给水体增加溶解氧的效果较好。又如专利申请号为CN201620878360.6，名称为一种基于太阳能微纳米曝气的复合人工浮岛水处理装置，包括太阳能供电系统、微纳米曝气系统、自控系统和复合人工浮岛系统，太阳能供电系统分别为微纳米曝气系统和自控系统提供电能，微纳米曝气系统为复合人工浮岛系统提供曝气，微纳米曝气系统与自控系统连接，整体设备由独立的模块化设备拼接而成，组装维护十分方便。
[0004]但是上述方案由于均是固定式设置，覆盖面积有限，且研究表明，曝气器在水面下方50-60cm时曝气效果最佳，因此固定的方式还使得治理效率难以得到进一步的提高；另外，由于曝气器长期在污水中运行，污水中微生物较多，微生物容易附着在曝气器表面，微生物新陈代谢过程中分泌的细胞代谢产物会造成管壁腐蚀、结垢和氧化，尤其是堵塞曝气膜微孔，影响曝气效果和充氧效率，影响曝气膜的使用寿命。
[0005]有鉴于此，我们开发出一种纳米曝气无人艇，实现曝气系统的可移动化与浮动设置，在大大提高可覆盖面积的同时，保证曝气系统与水位之间的距离，使得工作效果保持最佳范围，同时避免微生物长期生存繁殖造成的曝气孔堵塞影响曝气效果和充氧效率，避免频繁维护，提高使用寿命。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是针对以上问题，提供一种自主导航太阳能纳米曝气无人艇，通过在无人艇上设置纳米曝气系统，并通过太阳能供电系统同时对纳米曝气系统供电和驱动无
人艇前进，实现更广范围的区域覆盖，同时将曝气管设置在水面下最佳位置使得曝气效果更好，并对曝气管设置保护措施，保证长期的使用寿命。
[0007]为实现以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种自主导航太阳能纳米曝气无人艇，包括无人艇本体、无人艇动力舱、太阳能供电系统、纳米曝气系统，所述无人艇本体上开设有安装槽，安装槽内设置有无人艇动力舱，无人艇动力舱给无人艇的螺旋桨提供动力并通过控制器控制船舵的方向；所述太阳能供电系统包括设置在安装槽内的太阳能光伏电池板和蓄电设备，蓄电设备与无人艇动力舱和纳米曝气系统相连通；所述纳米曝气系统包括独立设置在无人艇本体下方的曝气水箱，曝气水箱内设置有曝气管，纳米曝气系统还包括设置在安装槽内的曝气泵，曝气泵通过连接管与曝气管相连，所述曝气水箱通过两侧的进水口进水，水流经过曝气管后通过曝气水箱尾端的尾盖流出。
[0008]进一步的，所述无人艇本体的船首开设有导流槽，所述导流槽包括与船首端面垂直的竖向通道，竖向通道尾端与横向通道连通，横向通道与竖向通道垂直，且横向通道的两端开口位于无人艇本体两侧壁，横向通道两侧均为向下倾斜的通道，竖向通道为向上倾斜的通道。
[0009]进一步的，所述太阳能光伏电池板包括第一太阳能光伏电池板和第二太阳能光伏电池板且两者由支柱组件支撑连接，所述支柱组件包括立柱，立柱底端连接在所述安装槽内的连接块内，立柱顶端连接有水平设置的第二太阳能光伏电池板，立柱上环形阵列设置有连接柱，各连接柱尾端均连接有倾斜设置的第一太阳能光伏电池板。
[0010]进一步的，所述无人艇本体两侧活动连接有浮块，浮块底部活动连接有连接板，连接板与曝气水箱相连。
[0011]进一步的，所述无人艇本体与浮块之间通过第一弹簧相连，所述浮块底部与连接板之间通过第四弹簧相连接。
[0012]进一步的，所述曝气水箱顶部与无人艇本体底面之间通过若干第三弹簧相连；所述曝气水箱前端横截面为三角形形状，曝气水箱两侧开设有进水口，进水口处设置有引导组件。
[0013]进一步的，所述引导组件包括引导管，引导管与进水口通过密封法兰连接，引导管内设置有水压传感器；引导管为伸缩软管结构，引导管下端的管道端面处连接有滤网板，滤网板底面通过第二弹簧连接有连接杆，所述连接杆为锥形结构。
[0014]进一步的，所述曝气管在曝气水箱内排列设置有若干排，且每一排的曝气管均为往复弯折循环的多层结构，每一排的曝气管之间相互连接；所述曝气管上覆盖有疏水曝气膜，疏水曝气膜外覆盖有防护布料。
[0015]进一步的，所述尾盖套设在曝气水箱尾端开口处并通过螺栓拧紧固定，尾盖与曝气水箱侧壁的结合面处设置有橡胶密封圈；所述尾盖上两侧对称开设有通孔，通孔处设置有单向阀，尾盖中部位置设置有扰流组件。
[0016]进一步的，所述扰流组件包括第一扰流板和第二扰流板，若干块第一扰流板布置于尾盖中部且位于所述螺旋桨下方，若干第二扰流板对称设置于第一扰流板两侧，所述第一扰流板的高度低于第二扰流板。
[0017]本专利技术的有益效果：1、通过在无人艇上设置曝气系统，利用太阳能供电系统同时对曝气系统进行供电和驱
动无人艇，实现工作区域更广范围的覆盖。其中太阳能供电系统的太阳能光伏电池板设置有多块，包括水平设置的第二太阳能光伏电池板和若干倾斜设置的第一太阳能光伏电池板，便于接受不同方向的光照并将太阳能储存到蓄电设备，蓄电设备本身的蓄电池组也可进行供电，防止动力能源不够；同时曝气系统的曝气水箱独立设置在无人艇本体下方，并与无人艇本体保持一定范围的距离，使得曝气管工作在最佳工作水位，具体为通过在无人艇本体两侧设置浮块，浮块与无人艇本体弹性连接，通过浮块下方与连接板弹性相连，连接板与曝气水箱刚性连接，从而将浮块对曝气水箱起到主要的支撑作用，避免曝气水箱与无人艇本体之间相互存在较大的影响，同时提高两者稳定性，且能将有效将曝气水箱保持在水位下一定的距离，同时曝气水箱与无人艇本体之间设置第三弹簧作为缓冲防护件。
[0018]2、通过在曝气水箱两侧设置引导组件将不同水位的水引导进入曝气水箱，提高了曝气本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自主导航太阳能纳米曝气无人艇，包括无人艇本体（1）、无人艇动力舱（24）、太阳能供电系统、纳米曝气系统（23），其特征在于，所述无人艇本体（1）上开设有安装槽（2），安装槽（2）内设置有无人艇动力舱（24），无人艇动力舱（24）给无人艇的螺旋桨（26）提供动力并通过控制器控制船舵的方向；所述太阳能供电系统包括设置在安装槽（2）内的太阳能光伏电池板和蓄电设备（25），蓄电设备（25）与无人艇动力舱（24）和纳米曝气系统（23）相连通；所述纳米曝气系统（23）包括独立设置在无人艇本体（1）下方的曝气水箱（10），曝气水箱（10）内设置有曝气管（31），纳米曝气系统（23）还包括设置在安装槽（2）内的曝气泵，曝气泵通过连接管与曝气管（31）相连，所述曝气水箱（10）通过两侧的进水口（32）进水，水流经过曝气管（31）后通过曝气水箱（10）尾端的尾盖（30）流出。2.根据权利要求1所述的一种自主导航太阳能纳米曝气无人艇，其特征在于，所述无人艇本体（1）的船首（8）开设有导流槽，所述导流槽包括与船首（8）端面垂直的竖向通道（9），竖向通道（9）尾端与横向通道（7）连通，横向通道（7）与竖向通道（9）垂直，且横向通道（7）的两端开口位于无人艇本体（1）两侧壁，横向通道（7）两侧均为向下倾斜的通道，竖向通道（9）为向上倾斜的通道。3.根据权利要求1所述的一种自主导航太阳能纳米曝气无人艇，其特征在于，所述太阳能光伏电池板包括第一太阳能光伏电池板（3）和第二太阳能光伏电池板（4）且两者由支柱组件支撑连接，所述支柱组件包括立柱（20），立柱（20）底端连接在所述安装槽（2）内的连接块（22）内，立柱（20）顶端连接有水平设置的第二太阳能光伏电池板（4），立柱（20）上环形阵列设置有连接柱（21），各连接柱（21）尾端均连接有倾斜设置的第一太阳能光伏电池板（3）。4.根据权利要求1所述的一种自主导航太阳能纳米曝气无人艇，其特征在于，所述无人艇本体（1）两侧活动连接有浮块（5），浮块（5）底部活动连接有连接板（18），连接板（18）与曝气水箱（10）相连。5.根据权利要求4所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏举，李光盈，王卫，李红平，
申请(专利权)人：湖南江山春锦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。