专利名称：一种能源自助式河流水污染治理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及河流水污染治理装置，更具体的是指一种能源自助式河流水 污染治理装置。
背景技术：
河流水污染问题一直是世界各国共同关注的问题，我国河流水污染日益 严重，迫切需要治理。目前，国内外的水污染治理装备主要是针对污水处理 厂的成套设备而研制的，而用于已污染河道湖泊的治理的装备系统较少。对 于河道(湖泊)水污染治理装备，主要集中在曝气船、悬挂链曝气装置、岸 边固定曝气设备及生物反应器等方在面，曝气船具有处理方式单一而效果有 限、成本高、操作复杂、管理难的不足，而悬挂链曝气装置、岸边固定曝气 设备、生物反应器需要岸边固定的处理设施，使得修建成本高，且灵活性差，
因而这些装备系统很难大规模应用。中国实用新型专利200520068217.2号
公开了一种用于污染河流水质净化的装置，采用纤维填料和植物相结合的方 法处理河流污水，处理效果较好且具有一定的机动性，但该装置没有主动给 纤维填料上的微生物膜曝气，填料上微生物供氧不足，降解速率比较慢，同 时，该装置需要定期地更换植物，管理成本相对较高。
发明内容
本发明的目的在于针对现有河流水污染治理装置存在的缺点，提供一种 多技术集成，管理成本低廉，能源自助、灵活移动的一种能源自助式河流水 污染治理装置。
本发明的技术方案如下
一种能源自助式河流水污染治理装置，主要是由叶轮式生物膜反应器、 风能曝气机构、悬浮机构、停驻机构、框架、挡渣板所集成；其中叶轮式 生物膜反应器主要由连接道管、载体固定框、生物膜载体、中心曝气轴和圆 环组成，载体固定框均匀分布固定安装在同轴的至少两个圆环上，生物膜载 体固定在载体固定框上，周壁开有曝气微孔的中心曝气轴穿过圆环并活动连 接；风能曝气机构主要由风叶片、风轮轴、支撑座、外盖、尾翼、连杆、活
塞缸和基座组成，而活塞缸包括活塞、缸体、四个单向阀，风轮轴的一端是 叶片连接头，另一端是曲柄，风叶片均匀分布固定连接在风轮轴的叶片连接 头上，风轮轴与支撑座活动连接，风轮轴的曲柄与连杆和活塞缸中的活塞顺 次活动连接，外盖罩在风轮轴上，并和尾翼固定连接后安装在支撑座上，支 撑座和活塞缸固定连接后与基座同轴活动连接；整个装置的连接关系如下
根据河流污水水质和河流水文状况将至少两个叶轮式生物膜反应器活动安装
在框架的两边板之间；风能曝气机构的曝气出口通过连接管道与叶轮式生物 膜反应器中心曝气轴连接；根据叶轮式生物膜反应器个数及曝气量的要求将 至少两个风能曝气机构通过其基座固定连接在框架的两边板的上方；悬浮机 构固定安装在框架两边板侧面，停驻机构固定安装在框架两边板的下方，挡 渣板固定安装在框架的迎流端。
所述叶轮式生物膜反应器的载体固定框可以是平面型，也可以是曲面型。
所述载体固定框及固定安装在载体固定框上的生物膜载体的个数，选取 范围在6 18片之间的偶数。
根据整个装置的重量设计容量及个数的悬浮装置(3)是一个中空的薄壁 容器，其结构型式可以是立式的，也可以是卧式的。
整个装置中叶轮式生物膜反应器的结构尺寸及个数根据待处理河流的污 水水质、河流水文状况、河流宽度和水深来确定。
风能曝气机构的活塞缸体周壁上以活塞为界，两边各开两个孔，每个孔 均安装单向阀，活塞两边的两个单向阀异向，这样活塞缸在活塞的往返两个 行程均可以压縮空气进行曝气。
停驻机构包括曳引链和锚，其曳引链的长度由水深来确定。
挡渣板是一个开有许多通孔的曲面板，起挡住污水中较大悬浮物和减缓 水流的作用。
本发明与现有河流水污染治理装备相比具有如下优点
1、 本发明集成生物膜污水处理技术和曝气污水处理技术，有效增强了河 流水污染治理效率。
2、 本发明采用的风能曝气机构的基座与其上部可以360度旋转，从而 可以采集到不同方向的风能；并且风能曝气机构的活塞在往返两个行程均曝 气，提高了曝气效率。
3、 本发明利用水动能驱动叶轮式生物膜反应器，利用风能曝气，实现能 源自助，大幅节省运营成本和管理成本。
4、 本发明采用的停驻机构将本装置停留在需要治理的水域，当治理达标 后，可以方便地移动到其它需要治理的水域停留，灵活方便。
图1为八载体固定框立式悬浮装置的能源自助式河流水污染治理装置的 结构示意图2为八载体固定框的叶轮式生物膜反应器的结构示意图3为风能曝气机构的结构示意图4为曝气活塞缸的结构示意图5为立式悬浮机构的结构示意图6为停驻装置机构的结构示意图7为挡渣板机构的结构示意图8为十二载体固定框卧式悬浮机构的能源自助式河流水污染治理装置 的结构示意图9为十二载体固定框叶轮式生物膜反应器的结构示意图； 图10为卧式悬浮机构的结构示意图。
具体实施例方式
通过如下实施例及附图对本发明作进一步的详细描述。但发明的实施方 式不限于此。
实施例1
如图1所示，八载体固定框立式悬浮机构的能源自助式河流水污染治理 装置主要是由如图2所示的叶轮式生物膜反应器1、如图3所示的风能曝气 机构2、如图5所示的悬浮机构3、如图6所示的停驻机构4、框架5、如图 7所示的挡渣板6所集成；其中如图2所示的叶轮式生物膜反应器1主要 由连接管7、载体固定框8、生物膜载体9、中心曝气轴10和圆环11组成， 载体固定框8均匀分布固定安装在同轴的三个圆环11上，生物膜载体9固 定在载体固定框8上，周壁开有曝气微孔的中心曝气轴10穿过三个圆环11 并活动连接，呈叶轮状；如图3所示的风能曝气机构2主要由风叶片12、风 轮轴13、支撑座14、外盖15、尾翼16、连杆17、活塞缸18和基座19组
成，而如图4所示的活塞缸18包括活塞20、缸体21、四个单向阀22,风 轮轴13的一端是风叶片连接头，另一端是曲柄，风叶片12均匀分布固定连 接在风轮轴13的叶片连接头上，风轮轴13与支撑座14活动连接，风轮轴 13的曲柄与连杆17和活塞缸18中的活塞20顺次活动连接，外盖15罩在 风轮轴13上，并和尾翼16固定连接后安装在支撑座14上，支撑座14和活 塞缸18固定连接后与基座19同轴活动连接；整个装置的连接关系如下根 据河流污水水质和河流水文状况选择叶轮式生物膜反应器1,本实施例为两 个叶轮式生物膜反应器1活动安装在框架5的两边板之间；风能曝气机构2
的曝气出口通过连接管道7与叶轮式生物膜反应器1中心曝气轴10连接；
根据叶轮式生物膜反应器1的个数及曝气量的要求，本实施例设两个风能曝
气机构2，并通过其基座19固定连接在框架5的两边板的上方；悬浮机构3 固定安装在框架5两侧面，停驻机构4固定安装在框架5两边板的下方，挡 渣板6固定安装在框架5的迎流端。
如图2所示，叶轮式生物膜反应器1的生物膜载体9固定在载体固定框 8上，载体固定框8为曲面型。其数目为八个，均匀分布固定安装在同轴的 三个圆环11上。
如图4所示是风能曝气机构2的活塞缸18的的结构示意图，缸体21周 壁上以活塞20为界，两边各开两个对称孔，每个孔均安装一个单向阀22， 活塞20同边的两个单向阀22为异向，这样活塞缸18在活塞20的往返两个 行程均可以压縮空气进行曝气。
如图5所示，悬浮机构3由罐体23和连接架24组成，罐体23是一个 中空的薄壁容器，其结构型式是立式的，本实施例共六个悬浮机构3，对称 均匀布置在框架5的边板两侧。
如图6所示的停驻机构4包括曳引链25和锚26，其曳引链25的长度 由水深来确定。
如图7所示的挡渣板6是一个开有许多通孔的曲面板，起挡住污水中较 大悬浮物和减缓水流的作用。
本发明的一种能源自助式河流水污染治理装置工作过程如下河流污水 通过挡渣板6去除大块悬浮物后，流经叶轮式生物膜反应器1，推动载体固 定框8和生物膜载体9绕中心曝气轴10定轴转动，并与生物膜载体9上的
生物膜接触，通过有机营养物的吸附、氧向生物膜内部的扩散以及在膜中所
发生的生物氧化等作用，降解水中的污染物。风能曝气机构2的风叶片12 在风能的作用下旋转，带动曲柄连杆机构推动活塞20运动，活塞20在活塞 缸18的往复运动压縮空气在水中曝气，除了给生物膜供氧外，也直接氧化分 解水中污染物。
本发明的一种能源自助式河流水污染治理装置依靠悬浮机构3悬浮在待 处理的水域，并采用停驻机构4固定。当水污染治理达标后，可以收起停驻 机构4，整体移动到其它的需要治理的水域，机动灵活性好。
实施例2
如图8所示的是十二载体固定框卧式悬浮装置的能源自助式河流水污染 治理装置，除图9所示的叶轮式生物膜反应器1与图10所示的悬浮机构3 外，其它组成及其连接关系同实施例1。
如图9所示的十二载体固定框叶轮式生物膜反应器，生物膜载体9固定 在载体固定框8上，载体固定框8为平面型。十二个载体固定框8均匀分布 固定安装在同轴的三个圆环，上呈叶轮状。
如图10所示，悬浮机构3由罐体23和连接架24组成，罐体23是一个 中空的薄壁容器，其结构型式是卧式的，共四个悬浮机构3，对称均匀布置 在框架5的边板两侧。
权利要求
1、一种能源自助式河流水污染治理装置，其特征在于该装置主要是由叶轮式生物膜反应器(1)、风能曝气机构(2)、悬浮机构(3)、停驻机构(4)、框架(5)、挡渣板(6)所集成；其中叶轮式生物膜反应器(1)主要由连接管道(7)、载体固定框(8)、生物膜载体(9)、中心曝气轴(10)和圆环(11)组成，载体固定框(8)均匀分布固定安装在同轴的至少两个圆环(11)上，生物膜载体(9)固定在载体固定框(8)上，周壁开有曝气微孔的中心曝气轴(10)穿过圆环(11)并活动连接；风能曝气机构(2)主要由风叶片(12)、风轮轴(13)、支撑座(14)、外盖(15)、尾翼(16)、连杆(17)、活塞缸(18)和基座(19)组成，而活塞缸(18)包括活塞(20)、缸体(21)、四个单向阀(22)，风轮轴(13)的一端是叶片连接头，另一端是曲柄，风叶片(12)均匀分布固定连接在风轮轴(13)的叶片连接头上，风轮轴(13)与支撑座(14)活动连接，风轮轴(13)的曲柄与连杆(17)和活塞缸(18)中的活塞(20)顺次活动连接，外盖(15)罩在风轮轴(13)上，并和尾翼(16)固定连接后安装在支撑座(14)上，支撑座(14)和活塞缸(18)固定连接后与基座(19)同轴活动连接；整个装置的连接关系如下根据河流污水水质和河流水文状况将至少两个叶轮式生物膜反应器(1)活动安装在框架(5)的两边板之间；风能曝气机构(2)的曝气出口通过连接管道(7)与叶轮式生物膜反应器(1)中心曝气轴(10)连接；根据叶轮式生物膜反应器(1)个数及曝气量的要求，将至少两个风能曝气机构(2)通过其基座(19)固定连接在框架(5)的两边板的上方；悬浮机构(3)固定安装在框架(5)两边板侧面，停驻机构(4)固定安装在框架(5)两边板的下方，挡渣板(6)固定安装在框架(5)的迎流端。
2、 根据权利要求1所述的一种能源自助式河流水污染治理装置，其特 征在于所述叶轮式生物膜反应器(1)的载体固定框(8)可以是平面型， 也可以是曲面型。
3、 根据权利要求1所述的一种能源自助式河流水污染治理装置，其特 征在于所述载体固定框(8)及固定安装在载体固定框(8)上的生物膜载 体(9)的个数，选取范围在6 化片之间的偶数。
4、 根据权利要求1所述的一种能源自助式河流水污染治理装置，其特征在于根据整个装置的重量设计容量及个数的悬浮装置(3)，其结构型式 可以是立式的，也可以是卧式的。
5、根据权利要求1所述的一种能源自助式河流水污染治理装置，其特 征在于所述风能曝气机构(2)，其活塞缸体周壁上以活塞(20)为界， 两边各开两个孔，每个孔均安装单向阀(22)，活塞(20)两边的两个单向 阀(22)异向。
全文摘要
本发明涉及河流水污染治理装置，更具体的是指一种能源自助式河流水污染治理装置。该装置主要是由叶轮式生物膜反应器(1)、风能曝气机构(2)、悬浮机构(3)、停驻机构(4)、框架(5)和挡渣板(6)所集成；它们的连接关系如下叶轮式生物膜反应器(1)活动连接在框架(5)的两边板之间，风能曝气机构(2)活动安装在框架(5)的边板上方，悬浮机构(3)固定安装在框架(5)两侧面，停驻机构(4)固定安装在框架(5)边板一端的下方，挡渣板(6)固定安装在框架(5)的迎流端。该装置具有技术集成、能大幅节省运营成本和管理成本，能源自助且污水处理效率较高，灵活、方便的特点。
文档编号C02F3/10GK101177319SQ20071003124
公开日2008年5月14日 申请日期2007年11月2日 优先权日2007年11月2日
发明者朱权利, 李元元, 帆 江, 陈维平 申请人:华南理工大学