一种水体生态修复智能化装置的制作方法

本实用新型属于受污染河涌、湖泊等的水系生态修复技术领域，具体涉及一种水体生态修复智能化装置。

背景技术：

随着社会生产发展，人民生活水平不断提高，人们对河涌湖泊的污染也越来越严重，河涌湖泊污染已经成为现今日益关注的问题。居民生活垃圾、生活废水、农牧业废物等直接排入河涌湖泊中，使得河涌湖泊好氧性有机污染物和氮磷营养含量急剧增高，造成水体富营养化，发臭发黑。

城市黑臭水体污染严重，常年发黑发臭，因厌氧作用底泥污染物上浮，河面漂浮大量浑浊的污物，其所散发出的恶臭不仅给群众带来了极差的感官体验，更严重影响沿岸居民的生活。更重要的是生态系统自净能力尽失，土壤结构的自然渗滤、水生动物及绿色植物的吸附分解作用等均受到破坏。

因此，如何提供一种能够对河涌湖泊有效进行治理的智能化生态修复装置是本领域技术人员需解决的技术问题之一。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术中存在的不足之处，提供一种水体生态修复智能化装置。

本实用新型的目的是以下述方式实现的：

一种水体生态修复智能化装置，包括鼓风装置、浮力装置、上部曝气装置、下部曝气装置和固定化微生物装置，下部曝气装置套设在上部曝气装置外侧，下部曝气装置通过升降装置与上部曝气装置连接，下部曝气装置可上下移动；鼓风装置固定在上部曝气装置的顶部，浮力装置固定在上部曝气装置的上部，固定化微生物装置设置在下部曝气装置的底部；鼓风装置的出风口通过软管Ⅰ与上部曝气装置连通，鼓风装置的出风口通过软管Ⅱ与下部曝气装置连通，鼓风装置的出风口通过软管Ⅲ与固定化微生物装置连通。

所述鼓风装置为涡流风机，浮力装置为浮筒。

还包括设置在上部曝气装置顶部的超声波测深仪和设置在下部曝气装置中部的溶解氧测试仪。

所述上部曝气装置包括上部曝气框架和上部曝气盘，上部曝气盘设置在上部曝气框架的底部，上部曝气框架由中空管制成，与上部曝气盘连通。

所述上部曝气盘中的曝气管为微纳米曝气管。

所述下部曝气装置包括下部曝气框架和下部曝气盘，下部曝气盘设置在下部曝气框架的下部，固定化微生物装置设置在下部曝气框架的底部，下部曝气框架由中空管制成，与下部曝气盘连通。

所述下部曝气盘中的曝气管为微纳米曝气管。

所述升降装置包括设置在上部曝气装置顶部的支撑架，支撑架上设置电动机，电动机的输出端与电动推杆的一段连接，电动推杆的另一端与下部曝气装置连接，电动推杆可带动下部曝气装置上下移动。

所述固定化微生物装置包括圆筒，圆筒的筒壁上开设有若干圆孔，圆筒内设置有微纳米曝气管，圆筒内装填有微生物菌种，圆筒两端由可开合式封堵封口。

还包括自动控制系统，自动控制系统包括PLC控制器，PLC控制器分别与设置在软管Ⅰ上的上部曝气装置电磁阀、设置在软管Ⅱ上的下部曝气装置电磁阀、设置在软管Ⅲ上的固定化微生物装置电磁阀、鼓风装置、升降装置、超声波测深仪、溶解氧测试仪电连接。

相对于现有技术，本实用新型处理的污染水系能够对河涌湖泊的黑臭水体，实现了河涌、湖泊等的系统化治理，具有更好的治理效果，强化整个水域系统的自我恢复能力。该装置集曝气系统、微生物反应系统、检测装置为一体，为无人化操作提供硬件支持，具有使用寿命长，处理效果好，操作简便等优点。该装置既节能减排又降本增效，具有较为显著的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本实用新型的主视图。

图2是本实用新型的左视图。

图3是本实用新型的俯视图。

图4是上部曝气盘和下部曝气盘的结构示意图。

其中，1是鼓风装置；2是升降装置；21是支撑架；22是电动机；23是电动推杆；3是浮力装置；4是上部曝气装置；41是上部曝气框架；42是上部曝气盘；5是下部曝气装置；51是下部曝气框架；52是下部曝气盘；6是固定化微生物装置；61是圆筒；7是自动控制系统。

具体实施方式

如附图1-4所示，一种水体生态修复智能化装置，包括鼓风装置1、浮力装置3、上部曝气装置4、下部曝气装置5和固定化微生物装置6，下部曝气装置5套设在上部曝气装置4外侧，下部曝气装置5通过升降装置2与上部曝气装置4连接，下部曝气装置5可上下移动；鼓风装置1固定在上部曝气装置4的顶部，浮力装置3固定在上部曝气装置4的上部，固定化微生物装置6设置在下部曝气装置5的底部；鼓风装置1的出风口通过软管Ⅰ与上部曝气装置4连通，鼓风装置1的出风口通过软管Ⅱ与下部曝气装置5连通，鼓风装置1的出风口通过软管Ⅲ与固定化微生物装置6连通。

鼓风装置1为涡流风机，涡流风机为市售。

浮力装置3为浮筒。

还包括设置在上部曝气装置4顶部的超声波测深仪和设置在下部曝气装置5中部的溶解氧测试仪。

上部曝气装置4包括上部曝气框架41和上部曝气盘42，上部曝气盘42设置在上部曝气框架41的底部，上部曝气框架41由中空管制成，与上部曝气盘42连通。

上部曝气盘42中的曝气管为微纳米曝气管。

鼓风装置1将空气通过软管Ⅰ送入上部曝气框架41内，上部曝气框架41内的空气进入上部曝气盘42中进行曝气。

下部曝气装置5包括下部曝气框架51和下部曝气盘52，下部曝气盘52设置在下部曝气框架51的下部，固定化微生物装置6设置在下部曝气框架51的底部，下部曝气框架51由中空管制成，与下部曝气盘52连通。

下部曝气盘52中的曝气管为微纳米曝气管。

鼓风装置1将空气通过软管Ⅱ送入下部曝气框架51内，下部曝气框架51内的空气进入下部曝气盘52中进行曝气。

升降装置2包括设置在上部曝气装置4顶部的支撑架21，支撑架21上设置电动机22，电动机22的输出端与电动推杆23的一段连接，电动推杆23的另一端与下部曝气装置5连接，电动推杆23可带动下部曝气装置5上下移动。

电动机22正转时，电动推杆向下伸出，带动下部曝气装置5向下移动；电动机22反转时，电动推杆向上收缩，带动下部曝气装置5向上移动。

电动推杆23是一种将电动机22的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的电力驱动装置。

固定化微生物装置6包括圆筒61，圆筒61的筒壁上开设有若干圆孔，圆筒61内设置有微纳米曝气管，圆筒61内装填有微生物菌种，圆筒61两端由可开合式封堵封口。

固定化微生物装置6能够提供长久、不间断、无成本、无添加、无损耗的优势微生物，能合理控制微生物向水体持续投加。

还包括自动控制系统7，自动控制系统7包括PLC控制器，PLC控制器分别与设置在软管Ⅰ上的上部曝气装置电磁阀、设置在软管Ⅱ上的下部曝气装置电磁阀、设置在软管Ⅲ上的固定化微生物装置电磁阀、鼓风装置1、升降装置2、超声波测深仪、溶解氧测试仪电连接。

自动控制系统7控制上部曝气装置电磁阀、下部曝气装置电磁阀、固定化微生物装置电磁阀的启停，控制鼓风装置1的开关，控制升降装置2的电动机22的启停以及正反转。

本实用新型中的微纳米曝气管是由新型微分子材料制造而成的超微孔曝气增氧管，雾化效果位居各类曝气管之首，其工作原理是：通过空气加压，使曝气管均匀扩张并达到设计值，大量微细气泡（直径：20-30um）从管壁冒出，在水中处于烟雾飘散状态，上升速度极慢，溶氧效果显著，从而大幅度提高水中的含氧量，增加水的流动性。

本实用新型的工作过程如下：将水体生态修复智能化装置放置到被污染的水系中，通过超声波测深仪测量水系中泥面的高度H1，并将此高度数值传输给PLC控制器，水体生态修复智能化装置的底端与泥面的底面的距离设置为L，L为定值，L的取值范围为0-80cm，H-L=水体生态修复智能化装置最终的高度H2，当电动推杆23收缩到最顶端时，水体生态修复智能化装置的高度为定值H3，H2-H3=电动推杆应该伸出的距离H4，电动推杆23的伸缩速率是定值v，电动推杆23的运行时间= H4/v。

H1由超声波测深仪测量得到，L、v为设定值，H3是当电动推杆23收缩到最顶端时水体生态修复智能化装置的高度，为定值。

通过以上方法计算出电动机22运行的时间，调节下部曝气装置5的位置，在此高度下进行曝气增加水中溶解氧。

通过溶解氧测试仪测定水体中的溶解氧含量，并将此溶解氧含量数值传输给PLC控制器，当水体中的溶解氧含量小于等于M时，开启鼓风装置1，开启固定化微生物装置电磁阀，固定化微生物装置6进行曝气，激活固定化微生物装置6携带的微生物，进行水体净化；当水体中的溶解氧含量小于等于M时，开启鼓风装置1，时间在8:00-20:00之间时（即白天），开启上部曝气装置电磁阀，上部曝气装置4进行曝气；当水体中的溶解氧含量小于等于M时，开启鼓风装置1，时间在20:00-8:00之间时（即晚上），开启下部曝气装置电磁阀，下部曝气装置5进行曝气；当水体中的溶解氧含量大于N时，关闭鼓风装置1。实现了河涌、湖泊等的系统化治理，具有更好的治理效果，强化整个水域系统的自我恢复能力。

M的取值范围为0-3mg/L，N的取值范围为6-8mg/L。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。