一种巡航式天然水体水质净化器制造技术

一种巡航式天然水体水质净化器，包括：太阳能电池板、浮体、电池舱、过滤舱和动力舱，浮体与过滤舱通过螺栓相互连接；属于水处理领域，涉及一种用于小型自然水体水质净化的节能巡航式水体悬浮物过滤器，本发明专利技术的有益效果在于：可在水体中自主游动，节省占地空间；平稳地漂浮在水面不会造成倾斜；为硝化细菌提供着生环境，硝化细菌在本装置内部能够得到有效的繁殖，为水体中的氮循环提供了场所。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种巡航式天然水体水质净化器，包括：太阳能电池板、浮体、电池舱、过滤舱和动力舱，浮体与过滤舱通过螺栓相互连接；属于水处理领域，涉及一种用于小型自然水体水质净化的节能巡航式水体悬浮物过滤器，本专利技术的有益效果在于：可在水体中自主游动，节省占地空间；平稳地漂浮在水面不会造成倾斜；为硝化细菌提供着生环境，硝化细菌在本装置内部能够得到有效的繁殖，为水体中的氮循环提供了场所。【专利说明】一种巡航式天然水体水质净化器
本专利技术属于水处理领域，涉及一种用于小型自然水体水质净化的巡航式水体过滤器。
技术介绍
水是人类赖以生存的自然资源，然而随着经济的快速发展，人类活动对水资源及水生态环境产生了显著影响，越来越多的河流、湖泊、池塘等水环境和水生态受到严重破坏，因此，为保障社会经济的可持续发展，实施水污染治理、水环境保护及水生态修复等水资源可持续利用措施，是我国当前和今后一个时期的重要任务。众所周知，水体中悬浮物是悬浮在水中的固体物质，包括不溶于水中的无机物、有机物及泥沙、动植物腐生物、微生物等。水体中悬浮物是造成水体浑浊的主要原因，其含量是衡量水污染程度的一个重要指标之一。已有研究表明:水体中的有机悬浮物沉积后易厌氧发酵，使水质恶化；同时，水体浊度过高，影响水体的光线分布，直接影响鱼类、水下植物等水生物的正常生长，甚至导致其消亡。有效的解决水体浊度过高的问题，提高水体透明度，是成功进行水处理的关键因素之一，因此，水处理过滤器应运而生。水处理过滤器是通过各种物理的、化学的手段，尽量去除水体中的悬浮物，从而使水澄清的设备。水处理过滤器的应用领域有很多，如自然水体水处理领域、生活设施领域、工业通用设备和食品、制药等特殊行业应用等。在自然水体的水处理领域，过滤器主要有机械过滤器、反渗透设备、袋式过滤器、纤维束过滤器、陶瓷膜过滤器和全自动加药设备等。这些过滤器在目前的自然水体的水处理领域发挥了重要的作用，但由于存在:第一，价格昂贵；第二，这些过滤器一般都要求固定安装在水体边，需要一定的场所；第三，受取水口位置和水动`力的共同影响，固定式的过滤器很难过滤整个水体；第四，需要一定的运行维护费用等缺点，因而针对小型湖泊和城市河流等景观水体，这些过滤器都不是非常适用，因此，急需设计和开发一种投资省、零占地、节能高效的水体悬浮物过滤器产品。专利技术人在进行长江中游通江湖泊江湖关系演变及环境生态效应与调控研究中，专利技术了一种减少河流湖泊等天然水体污染的装置，部分的解决了以上问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种投资小、零占地、节能高效的水体悬浮物过滤器，解决目前小型城市湖泊和城市景观河流水质浑浊的问题。本专利技术通过以下技术方案来实现:一种巡航式天然水体水质净化器，包括:太阳能电池板、浮体、电池舱、过滤舱和动力舱，其中:所述的浮体与过滤舱通过螺栓相互连接；所述的动力舱是在过滤舱中划分出来的一部分；具体为在过滤舱下游侧底部中间用灰塑料板隔出高20cm，宽40cm，深20cm的空间，用以安装潜水泵；所述的太阳能电池板安装固定在浮体表面，浮体中部开槽设置电池舱，所述的电池舱内安装蓄电池；所述的过滤舱舱体内安装过滤网架；所述的过滤网架在水流方向上水平分为3层，垂直分为5列，形成15个过滤单元；所述的水平分为3层，每层由截面为等腰梯形的横隔板分割，所述的等腰梯形的横隔板材料为0.8mm灰塑料板；自上而下分别是第一层，第二层，第三层。所述的等腰梯形下底长度为a，腰长度为2a，高为a/30 ;a为中间过滤单元的边长;所述的垂直分为5列，是指4块中竖隔板在垂直方向将各层分为5部分，同时两侧设置边竖隔板；所述的4块中竖隔板型式为厚度为0.5mm灰塑料板布满直径为Icm的圆，圆心到圆心的距离为2cm ；根据上述设计，中间一列为各层的最低点，经过专利技术人反复试验得出，最低点比两边低a/6，水流在从前向后运动时偏向中心，携带的可过滤污染物自中心开始留存，经过一段时间后，整个装置过滤出来的污染物质自中间向两边逐渐分布增加，这样整个装置会平衡地浮在水面，不会由于污染物分布不均匀造成装置不平衡。专利技术人试验过超过a/6的高差，发现当超过a/6时过滤袋由于过分向中间倾斜会造成过滤袋扭曲，影响过滤袋的使用效果，当小余a/6时，污染物分布往往会集中在一边，整个装置会由于污染物分布不均匀发生倾斜，一部分滤袋未能起到过滤效果。所述的过滤舱内上游 顶部设置直径2cm曝气管5根，每根曝气管正对一列过滤网袋，曝气管延伸至第三层中部。所述的曝气管在各层中部设置水平的曝气支管，第一层曝气支管直径为1cm，第二层曝气支管直径为1.5cm，第三层曝气支管直径为2cm。所述的过滤舱上游底部设置3根直径为IOcm的进水管。所述的动力舱内安装两台潜水泵，单台潜水泵功率为25w，进出水管管径10cm。经测试，在水泵工作期间，在过滤袋填充重量为5%~75%范围时，各层水流流速比较平均，维持在0.1~0.23m/s,专利技术人对净化水池喷洒了一定量的硝化细菌，在喷洒后12h和24h分别对灰塑料板表面进行了采样，测算在12h后菌落数达到200个/cm2，其中50%以上为硝化细菌，在24h后达到250个/cm2，硝化细菌占有率达到75%。专利技术人分别改变单台潜水泵功率、进出水水管管径、曝气管管径，并用其他材质的板材替换灰塑料板，结果发现只有在使用以上组合时各层水流流速能够维持在0.1~0.23m/s,并且在此时灰塑料板表面着生的硝化细菌数逐渐增加。由于硝化细菌的存在，水中的有机物得到进一步分解，降低了水体的富营养化程度。进一步地，上述各层水平空气出口直径是经过专利技术人反复试验得到的，只有各出口直径设置为以上值时，进入过滤的舱的空气才能均匀分布在各个过滤单元，从而使得硝化细菌的存活量达到最大。各层水流经过过滤舱流入动力舱，通过潜水泵排出，潜水泵排水的射流，推动浮体前进并实现巡航。与传统的水处理过滤器相比，本专利技术的有益效果体现在:1、本专利技术可在水体中自主游动，节省占地空间；2、本专利技术的设计可以使本专利技术平稳地漂浮在水面不会造成倾斜；3、本专利技术装置在过滤水体的同时，还具有为硝化细菌提供着生环境的功能，硝化细菌在本装置内部能够进行有效的繁殖，为水体中的氮循环提供了场所。【专利附图】【附图说明】图1、本专利技术整体主视透视示意图；图2、本专利技术整体组装示意图；图3、本专利技术浮体及电池舱示意图；图4、本专利技术过滤框架示意图；图5、本专利技术过滤舱及动力舱示意图；图6、本专利技术整体示意图；图7、本专利技术整体三维示意图。图中，I太阳能板；2浮体；3电池舱；3_1蓄电池；4过滤舱；4_1过滤框架；4_2进水管；4-3曝气管；4-41第一层曝气支管；4-42第二层曝气支管；4_43第三层曝气支管；5动力舱；5_1潜水泵；5-2泵进水管；5-3泵出水管。【具体实施方式】实施例一一种巡航式天然水体水质净化器，包括:太阳能电池板1、浮体2、电池舱3、过滤舱4和动力舱5，其中:所述的浮体2与过滤舱4通过螺栓相互连接；所述的动力舱5是在过滤舱4中划分出来的一部分；具体为在过滤舱4下游侧底部中间用灰塑料板隔出高20cm，宽40cm，深20cm的空间，用以安装潜水泵5_1 ；所述的太阳能电池板I安装固定在浮体2表面，浮体2中部开槽设置电池舱3，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种巡航式天然水体水质净化器，包括：太阳能电池板、浮体、电池舱、过滤舱和动力舱，其中：所述的浮体与过滤舱通过螺栓相互连接；所述的动力舱是在过滤舱中划分出来的一部分；具体为在过滤舱下游侧底部中间用灰塑料板隔出高20cm，宽40cm，深20cm的空间，用以安装潜水泵；所述的太阳能电池板安装固定在浮体表面，浮体中部开槽设置电池舱，所述的电池舱内安装蓄电池。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱立俊，王永平，王建中，谢瑞，范红霞，肖立敏，于剑，姬昌辉，吴永新，杨江浩，王志寰，阿衣丁别克·居马拜，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：