混合流动充氧的人工浮岛净化系统技术方案

本发明专利技术提供了一种混合流动充氧的人工浮岛净化系统，包括水泵、太阳能装置、提升管、出水孔、集水桶及人工浮岛净化装置，利用水泵将湖泊水库等水域的下层水体提升后自然向下流动，流动过程中水体与空气接触，为水体充氧，充氧后的水流经阶梯布置的人工浮岛，人工浮岛对水体进行净化处理去除氮磷等营养物质，并将净化后的水体输送至远离水泵的水域，水泵在提升下层水体时，水体以水泵为中心，由四周向中心流动，从而提高湖泊水库等水域内上层水体与下层水体的混合流动，周围水体与中心水体的混合流动，从而提高水体流动性，为水体充氧，减少湖泊水库等水域下层水体的厌氧反应，减少氮磷等营养化物质的产生，从根本上减少水体富营养化污染。污染。

【技术实现步骤摘要】
混合流动充氧的人工浮岛净化系统


[0001]本专利技术属于节能环保高端装备制造领域，尤其涉及一种混合流动充氧的人工浮岛净化系统。
[0002]
技术介绍
：湖泊、水库是世界上最珍贵的可直接利用的淡水资源，在我国城市供水中已起到非常重要的作用。但是，近年来，由于城市进程加快，城镇人口剧增，环境污染严重，导致湖泊水库面临的水体富营养化问题非常严重，造成水质严重恶化，直接影响到城市供水的安全。目前，我国在中国能容1亿立方米以上的大型水库大约有3800座，但大部分都呈现出富营养化的问题。
[0003]湖泊水库水体富营养化的原因主要是，湖泊水库水体流动性差，上、下层水体相对静止，缺乏交换，下层水体得不到氧气的补充，从而导致下层水体氧含量少，产生厌氧反应，在厌氧条件下会引起底泥有机质、氮、磷、铁、锰的溶解的释放，造成水体内源污染，水体色度、嗅味加大，带来了水质恶化，藻类大量繁殖等。
[0004]人工浮岛是目前用于富营养化水体水质净化的一种有效方法。它是以能漂浮在水面且不易分散的材质为载体，于其表面上人为栽植各种适合水域生长的水生植物或陆生植物的水质净化系统。浮岛中的水生植物利用自身的根系直接吸收水体中的营养物质，然后转化储存到植物茎叶，通过多次的植物收割来有效的除去水体中的营养物质。但是，目前人工浮岛只对人工浮岛所在区域的上层水体净化效果较好，只是对富营养化后的水体进行净化，下层水体仍然得不到氧气的补充，在厌氧条件下，仍然不断的产生有机质、氮、磷、铁、锰等富营养化污染，而且，对于远离人工浮岛的区域，水体富营养化污染得不到相应的治理。
[0005]为了向湖泊、水库等水源的下层水体补充氧气，目前，通常是通过曝气的方式向下层水体输送空气，从而解决下层水体氧含量少的问题，但是，曝气需要铺设管道及气泵，成本高，能源消耗严重，而且，湖泊、水库等水体流动性差，曝气只对铺设曝气管道的部分水体充氧效果好，远离曝气管道区域水体无法达到充氧作用。
[0006]
技术实现思路
：综上所述，为了克服了现有技术问题的不足，本专利技术提供了一种混合流动充氧的人工浮岛净化系统，它是利用水泵将湖泊水库等水域的下层水体提升后自然向下流动，流动过程中水体与空气接触，从而补充水体氧气，充氧后的水流经阶梯布置的人工浮岛，人工浮岛去除氮磷等营养物质，对水体进行净化处理，并将净化后的水体输送至远离水泵的水域，水泵在提升下层水体时，水体以水泵为中心，由四周向中心流动，然后在水泵的作用下自下而上提升流动，从而提高湖泊水库等水域内上层水体与下层水体的混合流动，周围水体与中心水体的混合流动，从而提高水体流动性，为水体充氧，减少湖泊水库等水域下层水体的厌氧反应，减少氮磷等营养化物质的产生，从根本上减少水体富营养化污染。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种混合流动充氧的人工浮岛净化系统，其中：包括水泵、太阳能装置、提升管、出水孔、集水桶及人工浮岛净化装置，所述的集水桶为上端开口的多边形桶状结构，所述的集
水桶内设置有提升管，所述的提升管竖直布置，其下端与集水桶的下端固定连接，其上端设置有用于支撑太阳能装置的支撑装置，所述的提升管的上部设置有出水孔，所述的集水桶下端设置有水泵，所述的水泵的出水口布置在提升管内，所述的太阳能装置为水泵提供电源，所述的集水桶的外侧钩挂连接有多个人工浮岛净化装置，多个人工浮岛净化装置沿集水桶周向均匀布置，所述的人工浮岛净化装置包括多个串联连接的浮岛单元，多个串联连接的浮岛单元成直线布置，且以集水桶为中心由内向外，浮岛单元的设置高度渐低，所述的浮岛单元包括浮框、隔板及集水管，所述的浮框内设置有竖直隔板，所述的竖直隔板将浮框内腔分割成种植池及集水池，所述的种植池内盛装有用于种植植物的种植填料，种植填料的下部埋设有集水管，所述的集水管穿过竖直隔板连通种植池与集水池。
[0008]本专利技术的技术上方案还可以是这样实现的：所述的提升管的高度高于集水桶的高度，所述的提升管的上部设置有布水器，所述的布水器为锥形结构，布水器的上端与提升管相对固定连接，且位于出水孔下方，所述的布水器的下端位于集水桶内，所述的布水器的侧壁上密集布置有下水小孔。
[0009]本专利技术的技术上方案还可以是这样实现的：所述的人工浮岛净化装置的数量与多边形集水桶的边数相同，多边形集水桶的每个侧面的外侧分别钩挂一个人工浮岛净化装置，所述的集水桶的上端开口的每个边沿上均设置有倾斜布置的导流板，所述的导流板的上端与集水桶上边沿固定连接，导流板的下端与人工浮岛净化装置对应。
[0010]本专利技术的技术上方案还可以是这样实现的：所述的种植池内的种植填料包括自上而下布置的上填料层及下填料层，所述的集水管布置在下填料层内，所述的上填料层为沸石、陶粒、膨胀蛭石及玉米芯的混合物，所述的下填料层为卵石填料层。
[0011]本专利技术的技术上方案还可以是这样实现的：所述的集水管埋设在下填料层内的部分密集布置有集水孔。
[0012]本专利技术的技术上方案还可以是这样实现的：所述的上填料层内埋设有布水管，所述的布水管包括进水斗、竖直管及水平管，所述的进水斗与导流板的下端对应，所述的进水斗的下端连接有多个竖直管，每个竖直管均连接一个水平管，水平管通过竖直管连通进水斗，所述的水平管上沿其长度方向设置有多个布水孔。
[0013]本专利技术的技术上方案还可以是这样实现的：所述的浮岛单元的浮框下端悬吊设置有厌氧填料装置，所述的厌氧填料装置包括钩挂在浮框下端的挂架及沿挂架高度方向布置的填料球，厌氧填料布置在填料球上。
[0014]本专利技术的有益效果为：1、本专利技术是利用水泵将湖泊水库等水域的下层水体提升后自然向下流动，流动过程中水体与空气接触，从而补充水体氧气，充氧后的水流经阶梯布置的人工浮岛，人工浮岛去除氮磷等营养物质，对水体进行净化处理，并将净化后的水体输送至远离水泵的水域，水泵在提升下层水体时，水体以水泵为中心，由四周向中心流动，然后在水泵的作用下自下而上提升流动，从而提高湖泊水库等水域内上层水体与下层水体的混合流动，周围水体与中心水体的混合流动，从而提高水体流动性，为水体充氧，减少湖泊水库等水域下层水体的厌氧反应，减少氮磷等营养化物质的产生，从根本上减少水体富营养化污染。
[0015]2、本专利技术的提升管的上部设置有锥形布水器，布水器的侧壁上密集布置有下水小孔，在水泵的作用下湖泊水库下层水体的水沿提升管向上流动，之后从出水孔流出，然后沿
布水器的外表面倾斜向下流动，且部分水沿下水小孔竖直向下流动，沿下水小孔竖直向下流动的水形成水帘，布水器的设置，使提升后的下层水体分散自由流动，增大水体与空气的接触面积，更加有利于水体充氧。
[0016]3、本专利技术的集水桶收集流动充氧后的水体，集水桶内液面上升，之后溢流至人工浮岛的种植池，种植池内种植的植物吸收富营养化水体中的氮磷等污染物，对富营养化水体进行净化，水体沿种植填料向下渗漏，之后进入集水管，沿集水管流入集水池，随着集水池内水面的上升，集水池内的水溢流至下一个浮岛单元。经下一个浮岛单元净化后的水冲洗流入湖泊水库。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合流动充氧的人工浮岛净化系统，其特征在于：包括水泵（2）、太阳能装置（4）、提升管（3）、出水孔（19）、集水桶（1）及人工浮岛净化装置，所述的集水桶（1）为上端开口的多边形桶状结构，所述的集水桶（1）内设置有提升管（3），所述的提升管（3）竖直布置，其下端与集水桶（1）的下端固定连接，其上端设置有用于支撑太阳能装置（4）的支撑装置，所述的提升管（3）的上部设置有出水孔（19），所述的集水桶（1）下端设置有水泵（2），所述的水泵（2）的出水口布置在提升管（3）内，所述的太阳能装置（4）为水泵（2）提供电源，所述的集水桶（1）的外侧钩挂连接有多个人工浮岛净化装置，多个人工浮岛净化装置沿集水桶（1）周向均匀布置，所述的人工浮岛净化装置包括多个串联连接的浮岛单元，多个串联连接的浮岛单元成直线布置，且以集水桶（1）为中心由内向外，浮岛单元的设置高度渐低，所述的浮岛单元包括浮框（5）、隔板6及集水管（9），所述的浮框（5）内设置有竖直隔板（6），所述的竖直隔板（6）将浮框（5）内腔分割成种植池（7）及集水池（8），所述的种植池（7）内盛装有用于种植植物的种植填料，种植填料的下部埋设有集水管（9），所述的集水管（9）穿过竖直隔板（6）连通种植池（7）与集水池（8）。2.根据权利要求1所述的混合流动充氧的人工浮岛净化系统，其特征在于：所述的提升管（3）的高度高于集水桶（1）的高度，所述的提升管（3）的上部设置有布水器（10），所述的布水器（10）为锥形结构，布水器（10）的上端与提升管（3）相对固定连接，且位于出水孔（19）下方，所述的布水器（10）的下端位于集水桶（1）内，所述的布水器（10）的侧壁上密集布置有下水小孔。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐永新，李文静，晋景涛，
申请(专利权)人：许昌学院，
类型：发明
国别省市：