一种漂浮式水体净化装置的制作方法

本发明涉及改善水质技术设备领域，尤其涉及一种漂浮式水体净化装置。

背景技术：

随着经济的不断发展和人口的猛增，工厂排放的工业污水和人民的生活污水对城市的河涌、湖泊和江流的水质造成了不同程度的破坏，破坏了水体原本的生态系统，对植物或者是动物都产生不同程度的损害，而且城市的饮用水取水主要是依靠江河的水体，但是江河的水体受到污染，则会直接影响到居民的健康问题。再者，水体被污染变得发黑发臭，一方面使得城市的观景宜居程度降低，另一方面，发黑发臭的水体有可能产生有毒刺激性气体以直接危害人体的健康。

而目前主要的治理河涌的方法主要有物理方法、化学方法和生物生态方法。目前的物理方法主要有人工曝气、底泥疏浚等，但是物理方法只能应对小型的河涌且整治工程量大；而化学方法主要通过铁盐等混凝剂氧化剂等去除水中的污染物，但是该方式过量处理则会造成水体造成污染；生物生态方式主要是通过益生菌对受污染的水体进行净化，但是处理效率慢且容易受到外界环境的影响。单一技术难以对污染水体进行治理，且施工工程量大，不利于对不同地方不同环境的水体进行整治。

技术实现要素：

针对现有的现场混合设备的不足，本专利设置了一种漂浮式水体净化装置，通过曝气管和生物治理模块的结合，以物理方式和生物生态方式治理污水，通过多种技术对污水进行处理，不但提高了处理效果，而且还大大提高了治理效率；通过检测模块和运动装置的结合，当检测模块中的传感器检测到水体质量合格后，通过螺旋桨驱动浮块移动至其它受污染的水域。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术效果：所述一种漂浮式水体净化装置包括浮块、运动装置和净水设备；所述净水设备和所述运动装置设置在所述浮块上；

所述净水设备包括进水口、出水口、生物治理模块、曝气模块和检测模块；所述曝气模块包括曝气管，所述进水口的末端与所述曝气管的首端连接，所述曝气管的末端与所述生物治理模块的首端连接，所述生物治理模块的末端与所述出水口的首端连接；

所述检测模块包括控制主板和传感器；所述传感器设置在所述进水口处；

所述运动装置包括电机、传动模块和螺旋桨，所述电机的动力输出端与所述传动模块的首端连接，所述传动模块的末端与所述螺旋桨连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述曝气管的首端设置有单透膜，基于所述单透膜，所述曝气管的前端设置有第一过滤层和曝气层，所述曝气层设置有进排气口和第一接口；所述曝气管末端设置有第一沉淀池；所述第一沉淀池设置有第二接口。

作为本发明的一种优选技术方案，所述浮体还包括滤渣罐和若干导管；

所述滤渣罐设置在所述浮体的下表面，所述滤渣罐设置有第三接口和第四接口，所述第三接口与所述第一接口基于所述导管连接，所述第四接口与所述第二接口基于不同的所述导管连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述生物治理模块包括喷头、喷液泵和药液盒、出液管和进液管；

所述喷头设置有第一输入端和第二输入端；所述进液管的首端与所述第一沉淀池连接，所述进液管的末端与所述第一输入端连接，所述药液盒基于所述喷液泵与所述第二输入端连接，所述喷头的输出端与所述出液管连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一输入端的首端与所述第二输入端的首端形成的夹角为钝角。

作为本发明的一种优选技术方案，所述生物治理模块还包括喷头盖，所述喷头盖设置为锥形结构，所述喷头盖设置在所述喷头的上端。

作为本发明的一种优选技术方案，所述出液管呈“s”型结构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述传动模块包括第一传动轴、主动齿轮、被动齿轮和第二传动轴；

所述第一传动轴的首端与所述电机连接，所述主动齿轮与所述第一传动轴的末端同轴线连接，所述被动齿轮与所述主动齿轮啮合，所述被动齿轮与所述第二传动轴的首端同轴连接，所述第二传动轴的末端与所述螺旋桨同轴连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述净水设备还包括第一滤网，所述第一滤网与所述进水口大小匹配，所述第一滤网设置在所述进水口处；

和/或，所述净水设备还包括第二滤网，所述第二滤网略大于所述螺旋桨，所述第二滤网设置在所述螺旋桨处。

作为本发明的一种优选技术方案，所述漂浮式水体净化装置还包括红外检测装置；

所述红外检测装置包括红外传感器，所述红外传感器圆周设置在所述浮块的外表面。

综上所述，由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：通过曝气管的曝气处理和生物治理模块的药液与水体的混合的方式的结合，以物理方式和生物生态方式治理污水，通过多种技术对污水进行处理，不但提高了处理效果，而且还大大提高了治理效率；通过检测模块和运动装置的结合，当检测模块中的传感器检测到水体质量合格后，通过螺旋桨驱动浮块移动至其它受污染的水域；通过设置红外传感器，当红外传感器检测到装置靠近其他物体的时候，控制主板对电机进行工作，使得螺旋桨进行转动，使得装置远离被检测物体，以免装置被撞至破坏；通过设置第一滤网和第二滤网，避免其他物体进入装置内导致装置堵塞和螺旋桨停止转动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明的一种漂浮式水体净化装置的结构示意图；

图2是本发明的曝气管的结构示意图；

图3是本发明的喷头的结构示意图；

图4是本发明的出液管的结构示意图；

图5是本发明的滤渣罐的结构示意图；

图6是本发明的电路连接图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以使直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件，它可以使直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图，对本发明的实施例作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例的特征可以相互组合。

请参阅图1示出的本发明的一种漂浮式水体净化装置的结构示意图；图2示出的本发明的曝气管的结构示意图；图3示出的本发明的喷头的结构示意图；图4示出的本发明的出液管的结构示意图；图5示出的本发明的滤渣罐的结构示意图；图6示出的本发明的电路连接图。

具体的，漂浮式水体净化装置包括浮块1、运动装置2和净水设备3；净水设备3和运动装置2设置在浮块1上；净水设备3包括进水口31、出水口32、生物治理模块5、曝气模块6、检测模块4；曝气模块6包括曝气管61；进水口31的末端与曝气管61的首端连接，曝气管61的末端与生物治理模块5的首端连接，生物治理模块5的末端与出水口32的首端连接；检测模块4包括控制主板42和传感器41；传感器41设置在进水口31处；运动装置2包括电机21、传动模块22和螺旋桨23，电机21的动力输出端与传动模块22的首端连接，传动模块22的末端与螺旋桨23连接。通过曝气管61和生物治理模块5的结合，以物理方式和生物生态方式治理污水，通过多种技术对污水进行处理，不但提高了处理效果，而且还大大提高了治理效率；通过检测模块4和运动装置2的结合，当检测模块4中的传感器41检测到水体质量合格后，通过螺旋桨23驱动浮块1移动至其它受污染的水域。

进一步的，浮块1包括浮物11，浮物11为圆环形结构，且圈体芯材采用闭孔型发泡材料，也就是聚苯乙烯材料，外面包裹玻璃纤维布，还要涂三层酚醛树脂，然后包帆布并涂刷数层油漆。并且在帆布外表面设置荧光条，以方便检测人员观察装置的位置，使得易于回收装置。浮物11内侧设置有固定架12，固定架12为为垂直交叉结构，固定架12与浮块1固定连接，且固定架12采用硬塑料材料，在保证装置的稳定性和强度的同时，大大减轻了装置的整体重量，避免在工作过程中，过滤的水体使得装置总质量过大而沉没。

进一步的，电机21基于固定架12设置在浮块1上，进水口31设置在固定架12下方，进水口31可通过扎带固定在固定架12处，也可以通过胶水粘贴在固定架12处。通过扎带或者胶水粘贴，使用者可以方便地、较为容易地将进水口31从固定架12处更换或拆除。

具体的，曝气管61的首端设置有单透膜66，基于单透膜66，曝气管61的前端设置有第一过滤层63和曝气层65，曝气层65设置有进排气口68和第一接口67；曝气管61末端设置有第一沉淀池64；第一沉淀池64设置有第二接口69。通过进排气口68对曝气层65进行充气，气体通过单透膜66进入第一过滤层63，在第一过滤层63对水体进行曝气将空气中的氧强制向液体中转移的过程，其目的是获得足够的溶解氧。水体达到一定高度时，水流进第一沉淀池64进行沉淀，使得沉积物沉积在第一沉淀池64处。

进一步的，所述单透膜66主要采用聚偏氟乙烯(pvdf)和聚氨酯(pu)材料所制备，聚偏氟乙烯(pvdf)具有优良的化学稳定性和力学性能，且成膜性良好，将静电纺丝技术与pvdf薄膜的制备相结合，可以制备出纳米纤维薄膜；聚氨酯(pu)材料所制备的纤维膜可以提供良好的透气透湿性，将其应用于生产防水透湿薄膜材料具有很大的开发潜力。利用pu和pvdf较好的拒水性能，与亲水材料结合，制备能够单向导湿的单透膜66。

具体的，浮块1还包括滤渣罐62和若干导管；滤渣罐62设置在浮块1的下表面，滤渣罐62设置有第三接口97和第四接口98，第三接口97与第一接口67基于导管连接，第四接口98与第二接口69基于不同的导管连接。

进一步的，通过导管将第一沉淀池64的沉淀物转移至滤渣罐62，在滤渣罐62加入生物细菌药剂，对沉淀物进行溶解和处理，将多余的水分通过第四接口98转移回曝气层65继续循环利用。

具体的，生物治理模块5包括喷头51、喷液泵53和药液盒54、出液管52和进液管；喷头51设置有第一输入端91和第二输入端92；进液管的首端与第一沉淀池连接，进液管的末端与第一输入端91连接，药液盒54基于喷液泵53与第二输入端92连接，喷头51的输出端与出液管52连接。喷液泵53将药液盒54内的药液抽取并将药液转移至喷头51的第二输入端92处。喷液泵53与控制主板42电连接。

具体的，第一输入端91的首端与第二输入端92的首端形成的夹角为钝角。药液和水体分别从第二输入端92与第一输入端91输出，且从喷头51顶部喷出，且喷出的药液和水体充分混合，混合后的水体从输出端99输出，实现喷头51对药液喷洒的高校扩散性，且与曝气处理喷出的水体充分接触，可以有效提高水体的含氧量，使得益生菌药液在水体内自我繁殖规模，进一步的对水质的改善。

进一步的，喷头51还包括第一电磁阀93、第二电磁阀94、第一流量计95和第二流量计96，第一电磁阀93、第二电磁阀94、第一流量计95和第二流量计96分别和控制主板42电连接，通过对控制主板42进行参数设定，通过第一流量计95和第二流量计96对流体和药剂的流量输出量的检测，控制第一电磁阀93和第二电磁阀94的开与关，当第一流量计95和第二流量计96检测到流量已达预设值时，控制主板42对第一电磁阀93和第二电磁阀94进行关闭控制，以避免所混合液体在出液管52处流速过快，而导致反应处理不充分，进一步地提高溶液的净化程度。

具体的，生物治理模块5还包括喷头盖55，喷头盖55设置为锥形结构，喷头盖55设置在喷头51的上端。通过设置喷头盖55，有效地避免水体或培养液因压力过大而洒出装置外。

具体的，出液管52呈“s”型结构。通过设置“s”型结构，在一定单位体积的空间内，水体与药液混合物流过的长度越长，使得药液中的益生菌之类的细菌对水体中的物质进行反应，进一步地提高水体的净化能力。

具体的，传动模块22包括第一传动轴25、主动齿轮26、被动齿轮27和第二传动轴28；第一传动轴25的首端与电机21连接，主动齿轮26与第一传动轴25的末端同轴线连接，被动齿轮27与主动齿轮26啮合，被动齿轮27与第二传动轴28的首端同轴连接，第二传动轴28的末端与螺旋桨23同轴连接。通过电机21带动第一传动轴25转动，进而带动主动齿轮26和被动齿轮27进行转动，进而带动第而传动轴进行转动，设置在第二传动轴28末端的螺旋桨23进行转动，在螺旋桨23的转动下，装置可以自由地在水上移动，当检测模块4中的传感器41检测到水体质量合格后，通过螺旋桨23驱动浮块1移动至其它受污染的水域。

具体的，净水设备3还包括第一滤网33，第一滤网33与进水口31大小匹配，第一滤网33设置在进水口31处；通过设置第一滤网33，防止体积较大的物体，比如说树枝或者树叶等进入进水口31导致堵塞进水口31，有效地保护装置的正常运作。

和/或，净水设备3还包括第二滤网24，第二滤网24略大于螺旋桨23，第二滤网24设置在螺旋桨23处。通过设置第二滤网24，有效阻挡海草，有效保护了螺旋桨23的正常运转以便驱使装置运动至其他地方。

具体的，漂浮式水体净化装置还包括红外检测装置7；红外检测装置7包括红外传感器71，红外传感器71圆周设置在浮块1的外表面。通过红外传感器71对装置四周进行检测，当装置靠近物体的时候，红外传感器71将数据反馈到控制主板42，控制主板42对电机21进行工作，使得螺旋桨23进行转动，使得装置远离被检测物体，以免装置被撞至破坏。

本发明提供了一种漂浮式水体净化装置，通过曝气管的曝气处理和生物治理模块的药液与水体的混合的方式的结合，以物理方式和生物生态方式治理污水，通过多种技术对污水进行处理，不但提高了处理效果，而且还大大提高了治理效率；通过检测模块和运动装置的结合，当检测模块中的传感器检测到水体质量合格后，通过螺旋桨驱动浮块移动至其它受污染的水域；通过设置红外传感器，当红外传感器检测到装置靠近其他物体的时候，控制主板对电机进行工作，使得螺旋桨进行转动，使得装置远离被检测物体，以免装置被撞至破坏；通过设置第一滤网和第二滤网，避免其他物体进入装置内导致装置堵塞和螺旋桨停止转动。

以上对本发明的实施例所提供的一种漂浮式水体净化装置进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。