一种沉水式矩阵曝气生物净化系统的制作方法

1.本技术涉及水体净化技术领域，具体的涉及一种沉水式矩阵曝气生物净化系统。


背景技术：

2.随着环境污染的不断加剧，河道内的水体也受到极大的影响，特别是城市河道长期受人类生活影响，呈现出流速缓、污染重等特征，导致水体发黑发臭，治理城市黑臭水体、恢复水体生态环境已迫在眉睫，如果不能及时有效的治理，必然会对环境产生极大的影响。
3.目前，各个国家和地区采用不同方法对河水水质进行预防、控制和修复，主要有物理法、化学法和生物生态法。其中，生物生态法由于修复效果好、经济性强且更加贴近自然而得到广泛应用。生物生态法主要包括投菌法、生物膜法、曝气富氧法、人工湿地法和生态浮床法等。随着应用水平的提高，早期传统的单一净化方式已无法满足时代需求，国内外研究者开始致力于开发净化效果更好、效率更高的装置。研究表明，通过人工将几种净化方式建构为一套组合装置，可以大幅提高其生态效应和净化功能。但是目前的净化方式，虽然是一套组合，仍然无法实现水体的有效净化，特别是在宽水面水体中，由于净化系统比较小，很难实现有效的全覆盖效果；而且由于净化组合装置一半浮于水面，还会影响水面上船只的通行等，造成诸多不便。


技术实现要素：

4.本技术针对现有技术的上述不足，提供一种能够实现宽水面水体的有效净化，提升水体自净能力，并且还不影响水面上的交通通行的沉水式矩阵曝气生物净化系统。
5.为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种沉水式矩阵曝气生物净化系统，包括支撑框架，所述的支撑框架上设置有多个矩阵单元，每个矩阵单元均包括纳米曝气管、挂膜；所述的纳米曝气管与沉水风机相互连接、以使得所述的纳米曝气管增氧曝气，所述的挂膜一端挂设于支撑框架上、另一端沉入水体内；所述的沉水风机与电控箱电连接以控制所述沉水风机的启停运转，所述的控制箱与操作单元信号连接以实现对控制箱的流程操作。
6.采用上述结构，本技术通过在支撑框架上设置纳米曝气管，可以实现河道水体无死角铺满增氧曝气及挂膜，形成强氧化塘机制，迅速分解河道水体各种污染物、培养河道水体有益本土微生物繁殖，建立有益微生物群落平衡机制并提升水体自净能力；本技术通过支撑框架下面装有挂膜，从而可以将大量微生物菌富集挂膜上繁衍生息并分解代谢水环境里各类氨氮、总氮、污染物；此外，本技术的纳米管连接沉水风机实现微纳米增氧曝气，提升水体溶解氧含量、迅速分解水体中各类有机污染物并降低水里的cod指标、bod5指标；而且沉水风机的设置可以不影响水面的交通通行；本技术的上述结构还设置控制箱和操作单元，可以实现远程控制，并可介入政府环保智慧化平台中心监控；更为重要的是，本技术设置了多个矩阵单元，这样根据水面的宽度合理的布局矩阵单元的数量，可以适应不同的河道，适应性强，覆盖面广，实现更加有效的水体净化效果。
7.进一步的，本技术所述的每个矩阵单元内纳米曝气管呈长方形结构，且呈长方形结构的纳米曝气管上均布有曝气孔；采用该结构，可以实现矩阵单元彼此之间有序的排列，并且还能够实现对水体内各个方向的有效曝气。
8.进一步的，本技术所述的沉水风机为一个，且每个矩阵单元内的纳米曝气管均与该沉水风机通过管道连通；采用该结构，可以有效的简化和节省风机的设置，同时还可以实现多矩阵单元的有效曝气，而且还可以实现对沉水风机的有效控制。
9.进一步的，本技术所述的矩阵单元为16-32个；采用该结构，可以实现不同水面宽度河东岸的有效覆盖，并且还可以灵活的拆分和组合，提高其适应性。
10.更进一步的，本技术所述的每个矩阵单元内包括四个呈长方形结构的纳米曝气管，所述的四个呈长方形结构的纳米曝气管每两个为一组并排设置，且每组中的两个长方形结构的纳米曝气管沿长度方向首尾临近排列；采用该结构，可以尽可能的提高每个矩阵单元的净化效果和净化面积。
11.进一步的，本技术所述的支撑框架的底面设置有竖向支撑架，所示的竖向支撑架的高度大于挂膜的挂设长度；采用该结构，可以使得整体的净化系统被放置于河道底部，并且不会被淤泥覆盖，同时可以实现挂膜在水体中的悬挂而不会与河床底部接触而影响效果；而且整体净化系统吊起和沉水操作都很方便。
12.进一步的，本技术所述的操作单元为手机app或者电脑或plc触屏；采用该结构，可以实现对本技术的沉水式矩阵曝气生物净化系统实时、远程的有效控制，不需要人员到河道内，节省了时间和成本。
13.更进一步的，本技术所述的操作单元手机app；采用该结构，更利于现有人员的操作环境。
14.进一步的，本技术所述的挂膜为聚酯纤维填料或者碳纤维填料；采用上述这种填料，可以实现大量微生物菌富集聚集纤维填料繁衍生息并分解代谢水环境里各类氨氮、总氮、污染物。
附图说明
15.图1本技术的沉水式矩阵曝气生物净化系统的结构示意图(一种实施例)。
16.图2本技术的沉水式矩阵曝气生物净化系统的结构示意图(另一种实施例)。
17.图3本技术矩阵单元的结构示意图。
18.图4本技术矩阵单元连接后的结构示意图。
19.图5本技术纳米曝气管的结构示意图。
20.图6本技术的净化系统含有竖向支撑架的结构示意图。
21.如附图所示：a.撑框架，a1.竖向支撑架，b.矩阵单元，1.手机app，2.电脑，3.电控箱，31.plc触屏，4.沉水风机，5.管道，6.纳米曝气管，61.曝气孔，7.挂膜。
具体实施方式
22.下面将结合实施例中的附图，对本技术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优选实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于
本实用新型保护的范围；
23.此外要说明的是：当部件被称为“固定于”(及其与“固定于”类似含有的其它方式)另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者也可以存在另一中间部件，通过中间部件固定。当一个部件被认为是“连接”(及其与“连接”类似含有的其它方式)另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在另一中间部件。当一个部件被认为是“设置于”(及其与“设置于”类似含有的其它方式)另一个部件，它可以是直接设置在另一个部件上或者可能同时存在另一中间部件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型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，不是旨在于限制本实用新型。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。
24.如附图1-5所示，本技术采用的技术方案为：一种沉水式矩阵曝气生物净化系统，包括支撑框架a，所述的支撑框架a上设置有多个矩阵单元b，每个矩阵单元b均包括纳米曝气管6、挂膜7；所述的纳米曝气管6与沉水风机4相互连接(具体的，二者通过管道5进行相互连通，从而使得风机对纳米曝气管曝气)、以使得所述的纳米曝气管6增氧曝气，所述的挂膜7一端挂设于支撑框架a上、另一端沉入水体内；所述的沉水风机4与电控箱3电连接以控制所述沉水风机的启停运转(包括沉水风机的启停和功率大小的控制等)，所述的控制箱3与操作单元信号连接以实现对控制箱的流程操作(实现对控制箱的信号的远程操作或者触屏操作，从而使得控制箱运行相应的程序，以对沉水风机进行控制)。
25.采用上述结构，本技术通过在支撑框架上设置纳米曝气管，可以实现河道水体无死角铺满增氧曝气及挂膜，形成强氧化塘机制，迅速分解河道水体各种污染物、培养河道水体有益本土微生物繁殖，建立有益微生物群落平衡机制并提升水体自净能力；本技术通过支撑框架下面装有挂膜，从而可以将大量微生物菌富集挂膜上繁衍生息并分解代谢水环境里各类氨氮、总氮、污染物；此外，本技术的纳米管连接沉水风机实现微纳米增氧曝气，提升水体溶解氧含量、迅速分解水体中各类有机污染物并降低水里的cod指标、bod5指标；而且沉水风机的设置可以不影响水面的交通通行；本技术的上述结构还设置控制箱和操作单元，可以实现远程控制，并可介入政府环保智慧化平台中心监控；更为重要的是，本技术设置了多个矩阵单元，这样根据水面的宽度合理的布局矩阵单元的数量，可以适应不同的河道，适应性强，覆盖面广，实现更加有效的水体净化效果。
26.如附图1-5所示，本技术所述的每个矩阵单元b内的纳米曝气管6呈长方形结构，且呈长方形结构的纳米曝气管上均布有曝气孔61；即纳米曝气管首尾相接构成一个一个的长方形结构；采用该结构，可以实现矩阵单元彼此之间有序的排列，并且还能够实现对水体内各个方向的有效曝气。
27.作为示例，如附图1-2所示，本技术本技术所述的沉水风机4为一个，且每个矩阵单元b内的纳米曝气管6均与该沉水风机4通过管道5相互连通；采用该结构，可以有效的简化和节省风机的设置，同时还可以实现多矩阵单元的有效曝气，而且还可以实现对沉水风机的有效控制。
28.作为示例，本技术所述的矩阵单元为16-32个；作为一个具体实施方式，如附图4所示，采用的是4个沿矩阵单元长度方向并排拼接的净化系统，相邻的矩阵单元采用钢丝网片
通过焊接或螺帽连接等方式实现连接。采用该结构，可以实现不同水面宽度河东岸的有效覆盖，并且还可以灵活的拆分和组合，提高其适应性。
29.作为示例，如附图3所示，本技术所述的每个矩阵单元b内包括四个呈长方形结构的纳米曝气管6，所述的四个呈长方形结构的纳米曝气管6每两个为一组并排设置，且每组中的两个长方形结构的纳米曝气管沿长度方向首尾临近排列；采用该结构，可以尽可能的提高每个矩阵单元的净化效果和净化面积。
30.作为示例，本技术所述的支撑框架a的底面设置有竖向支撑架a1，所示的竖向支撑架a1的高度大于挂膜7的挂设长度；采用该结构，可以使得整体的净化系统被放置于河道底部，并且不会被淤泥覆盖，同时可以实现挂膜在水体中的悬挂而不会与河床底部接触而影响效果；而且整体净化系统吊起和沉水操作都很方便。
31.如附图1-2所示，本技术所述的操作单元为手机app1或者电脑2或plc触屏31(设置于电控箱3上，plc触屏实现电控箱内plc触屏控制系统的有效控制，根据具体的程序需要进行购买相应的控制系统即可，即plc触屏控制系统为本领域常规的控制系统)；采用该结构，可以实现对本技术的沉水式矩阵曝气生物净化系统实时、远程的有效控制，不需要人员到河道内，节省了时间和成本。当使用手机app或者电脑的时候，手机app或者电脑上可以接受信息(如沉水风机的启停信息)，同时也可以通过手机app或者电脑发送指令调整曝沉水风机的运行程序，据此实现沉水风机的远程控制和远程维护管理；本技术的电控箱内设置有中央处理器，沉水风机与电控箱之间电连接，沉水风机的信号传至中央处理器处理后识别沉水风机的启停信号，沉水风机的启停可以通过电控箱的电信号传输至手机app或者电脑上，实现手机app或者电脑与沉水风机之间数据的双向交互(为现有的手机app或者电脑的控制程序的常规设置)。
32.作为优选实施例，如附图1所示，本技术所述的操作单元手机app1；采用该结构，更利于现有人员的操作环境。
33.作为优选实施例，本技术所述的挂膜为聚酯纤维填料或者碳纤维填料；采用上述这种填料，可以实现大量微生物菌富集聚集纤维填料繁衍生息并分解代谢水环境里各类氨氮、总氮、污染物。
34.本技术的上述净化结构，实现了如下的技术效果：矩阵架子朝上正面装有纳米曝气管，可以实现河道水体无死角铺满增氧曝气及挂膜，形成强氧化塘机制，迅速分解河道水体各种污染物、培养河道水体有益本土微生物繁殖，建立有益微生物群落平衡机制并提升水体自净能力；网格下面装有聚酯纤维填料或者碳纤维填料实现挂膜(大量微生物菌富集聚集纤维填料繁衍生息并分解代谢水环境里各类氨氮、总氮、污染物)；纳米管连接沉水风机实现微纳米增氧曝气，提升水体溶解氧含量、迅速分解水体中各类有机污染物并降低水里的cod指标、bod5指标；钢丝网矩阵架子组合由16个或32个钢丝网片通过焊接或螺帽连接，通过plc编程实现工业电气自动化触屏控制；系统可自动接入手机app实现远程控制，并可介入政府环保智慧化平台中心监控。