一种用于河道治理的移动式太阳能曝气系统的制作方法

本发明涉及缓流类水体处理技术领域，具体涉及一种用于河道治理的移动式太阳能曝气系统。

背景技术：

水资源是社会发展的基础，也是经济发展的必备资源。水污染现象与水资源的保护目前已经成为我国乃至全世界共同关注的战略问题之一。随着我国社会的不断进步，工业得到了快速发展，但是工业生产过程中排放大量的工业废水，对我国水资源环境造成了严重的污染。根据国家环保局发布的2016年中国环境质量公告，选取的411个地表水检测断面中，ⅰ~ⅲ类的断面仅占41%，ⅳ~ⅴ类的断面占32%，劣ⅴ类水质的断面达27%，说明已有59%的河段不适宜作为饮用水水源。与河流相比，湖泊、水库的污染更加严重。仅在2005年，全国主要城市地下水污染存在加重趋势的城市有21个，污染趋势减轻的城市14个，地下水水质基本稳定的城市123个，说明地下水的污染应当引起重视。河流、湖泊及地下水所遭受的污染直接影响到饮用水源。因此，城市的湖泊和河道等的治理问题是当前日益受到关注的主要问题之一。

在湖泊、水库、海湾、水口、河道等一些缓流水体中，由于氮、磷等植物营养成分大量积聚，容易使水生生物，特别是水藻类过分繁殖，易造成水体的富营养化。水体的富营养化导致水体初级生产力异常增值，致水体透明度下降，溶解氧浓度降低，水生生物随之大量死亡，气味腥臭难闻。虽然自然条件下河流具有一定的自净能力，但是单靠天然复氧作用的自净过程非常缓慢，富营养水体中溶解氧难以满足自净过程中微生物分解有机物需要的氧量。因此，溶解氧浓度是衡量水体水质的重要参数。

目前，我国针对受污染湖泊和河道等水体的处理技术主要基于以下六个方面：溶解氧浓度控制；光强控制；垂直混合控制；入湖河流营养盐控制；鱼类群落控制；湖滨带生态控制，其中，溶解氧浓度控制是河道治理较为常用的手段。目前我国根据溶解氧控制原理在河道治理上应用较多的曝气技术是人工曝气，通过推流式和曝气充氧的方式实现气液的完全混合，但是人工曝气多需要人工操作和能量消耗。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种自动化程度高、运行简单可靠的用于河道治理的移动式太阳能曝气系统。

本发明采用的技术方案为：一种用于河道治理的移动式太阳能曝气系统，包括浮体、设于浮体上表面的太阳能电池板、内置于浮体的鼓风机、安装于浮体底部的潜水推流桨和曝气装置；所述浮体为封闭式结构；所述太阳能电池板分别与鼓风机和潜水推流桨相连；所述鼓风机的入口与外界空气连通，鼓风机的出口与曝气装置连通；所述曝气装置包括主曝气管，主曝气管上连通多个竖直的支曝气管，支曝气管沿长度方向开设多个曝气孔。

按上述方案，所述支曝气管的下端设有配重块。

按上述方案，所述支曝气管包括多个长支曝气管和多个短支曝气管，长支曝气管和短支曝气管间隔布置；所述短支曝气管开设的曝气孔；所述长支曝气管的下部开设曝气孔。

按上述方案，长支曝气管和短支曝气管均为软管。

按上述方案，所述曝气系统还包括与太阳能电池板相连的蓄电池，蓄电池设于浮体内部；蓄电池分别与鼓风机和潜水推流桨相连。

按上述方案，所述曝气系统还包括可视化探测器和控制箱，可视化探测器与控制箱相连，控制箱与潜水推流桨相连；可视化探测器包括上探头和下探头，所述上探头设于浮体的上部，根据设定的距离探测周围的障碍物；所述下探头设于浮体的底部，用于探测浮体所处位置的水深。

按上述方案，在所述浮体的上部设有支架，支架的顶部安装有无色透明板；所述太阳能电池板和可视化探测器均安设于无色透明板的下方。

按上述方案，所述太阳能电池板为太阳能光伏电池组件。

按上述方案，曝气孔设于浮体尾部侧的支曝气管壁面上。

本发明的有益效果为：

1、本发明中浮体的形状和屋形船类似，有利于维持整个曝气系统的平衡和稳定。

2、太阳能电池板放置于无色透明板下方的浮体上，其他设备设置于浮体内部，这种结构布置缓解了雨水中的酸等对各结构的腐蚀，最大化地延长了设备使用时间。

3、可视化探测器可以根据探测结果调节潜水推流桨调转方向，实现了系统的自动化控制，可以根据探测结果调节潜水推流桨调转方向，不需要人工操作。

4、支曝气管包括短支曝气管和长支曝气管，可实现水体的浅层和深层的曝气。

5、所述曝气系统维护简单，运行简单可靠。

附图说明

图1为本发明一个具体实施例的立面图。

图2为本实施例的俯视图。

图3为本实施例中曝气装置的结构示意图。

其中：1、水体；2、浮体；3、无色透明板；4、太阳能电池板；5、可视化探测器；6、鼓风机；7、蓄电池；8、潜水推流桨；9、主曝气管；10、短支曝气管；11、长支曝气管；12、配重块；13、曝气孔。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。

如图1和图2所示的一种用于河道治理的移动式太阳能曝气系统，包括浮体2、设于浮体2上表面的太阳能电池板4、内置于浮体2的鼓风机6、安装于浮体2底部的潜水推流桨8和曝气装置；所述浮体2形状与屋形船类似，浮体2为封闭式结构；所述太阳能电池板4分别与鼓风机6和潜水推流桨8相连，为鼓风机6和潜水推流桨8提供电能；所述鼓风机6的入口与外界空气连通，鼓风机6的出口与曝气装置连通，曝气装置设于浮体2的尾部。

本发明中，如图3所示，所述曝气装置包括设置于浮体2尾部的主曝气管9（本实施例中，左端为浮体2的尾部），主曝气管9上连通多个竖直的支曝气管，支曝气管沿长度方向开设多个曝气孔13，曝气孔13设于浮体2尾部侧的支曝气管壁面上；支曝气管的下端设有配重块12，防止支曝气管由于曝气作用而漂浮。本实施例中，所述支曝气管包括多个长支曝气管11和多个短支曝气管10，长支曝气管11和短支曝气管10均为软管且间隔布置；所述短支曝气管10开设的曝气孔13，用于水体1的浅层曝气；所述长支曝气管11的上部未开设曝气孔13，长支曝气管11的下部开设曝气孔13，用于水体1的深层曝气（若长支曝气管11上部开设曝气孔13，则长支曝气管11下部易发生气量不足难以曝气的情况）。

本发明中，所述曝气系统还包括与太阳能电池板4相连的蓄电池7，蓄电池7设于浮体2内部；所述蓄电池7分别与鼓风机6和潜水推流桨8相连；蓄电池7储存太阳能电池板4多余的电能，并在阳光不充足的情况下为鼓风机6和潜水推流桨8提供电能。本实施例中，所述太阳能电池板4可为太阳能光伏电池组件。

本发明中，所述曝气系统还包括可视化探测器5和控制箱，可视化探测器5与控制箱相连，控制箱与潜水推流桨8相连；所述控制箱用于转换信号，实现对推流桨8的控制；可视化探测器5包括上探头和下探头，所述上探头设于浮体2的上部，根据设定的距离探测周围的障碍物；所述下探头设于浮体2的底部，用于探测浮体2所处位置的水深。当可视化探测器5的探测值显示浮体2与障碍物的距离或浮体2所处位置的水深小于设定值时，可视化探测器5智能调节潜水推流桨8调转方向，避免浮体2与障碍物碰撞或行至岸边形成搁浅。

本发明中，在所述浮体2的上部设有支架，支架的顶部安装有无色透明板3；所述太阳能电池板4和可视化探测器5均安设于无色透明板3的下方。

本发明的工作原理为：太阳能电池板4光照后发电，为鼓风机6和潜水推流浆8提供电能，其余的电能储存于蓄电池7内。启动鼓风机6，鼓风机6将外界的空气送至主曝气管9内，主曝气管9再将空气分送至各短支曝气管10和各长支曝气管11，空气最终经曝气孔13向水体1内曝气；同时，启动潜水推流桨8，推进浮体2移动，使所述曝气系统在水体1不同区域内曝气。系统通过向水体1中曝气，不仅可以提高水体的溶解氧水平，抑制厌氧微生物和藻类的繁殖，还可以恢复和增强水体1中好氧微生物的活力，使水体1中更多的污染物得以降解，从而增强水体1的自净能力，实现水体1的治理。

最后应说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。