一种曝气拦渣生态坝的制作方法

本发明属于河流污染治理技术领域，具体的说是一种曝气拦渣生态坝。

背景技术：

河流等水体由于水产养殖、雨水径流、农田退水和其它一些污水的排入导致污染物质的累积，使得河流等的污染程度不断加重，水环境日渐恶化，近年来人们对生态环境的认知日益深化，河流、湖泊的整治越来越受到关注，人们开始尊重并保护河流、湖泊等水体的自然风貌和生态功能，通过采用贴近自然的修复技术和方法恢复河流的自然特征和生物多样性，实现人与大自然的和谐发展。

生态坝是河流、湖泊原位修复技术之一，生态坝上种植水生植物，让水生植物有一个固定的区域生长，水生植物通过发达的根系吸收水体中的富营养物质，降低cod、n、p等营养物质的含量；同时人工营造一个动物、微生物良好的生长环境，提高水体的自净能力，从而修复水生态系统，实现自然生态平衡。

现有技术中也出现了一项专利关于一种曝气拦渣生态坝，如申请号为201610141944的一项中国专利公开了一种曝气拦渣生态坝，包括橡胶坝底、坝上框架、上游拦渣板、下游护板、人行浮桥、浮床床体、塑料薄膜、麦草卷帘、浮渣槽、曝气系统和光伏风能发电系统；橡胶坝底采用袋式结构，用高强度合成纤维织物为受力骨架，内外涂敷橡胶作保护层，橡胶坝底的两端固定在河岸上，通过充填水或气体使其膨胀；坝上框架设置在橡胶坝底上，由木料制成，或者采用不锈钢材料焊接制成，坝上框架下半部制成长方体结构、上半部制成拱形结构；上游拦渣板设置在河流上游一侧，下游护板设置在河流下游一侧，上游拦渣板和下游护板围成的水面上布设有浮床床体。

该技术方案的一种曝气拦渣生态坝，能够对河水进行一定程度的净化。但是该技术方案中，曝气头在曝气时，气流向上带动浮渣漂浮时，会使浮渣四散，无法有效的将浮渣收集到浮渣槽内，且浮渣槽内会充入大量的水，且浮渣自身也含有大量的水，使得浮渣槽内只能盛装有少量的浮渣；落入浮渣槽内的浮渣的体积较大，在对浮渣后续的处理时，还需要将浮渣进行粉碎，增加后处理的步骤；使得该技术方案受限

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，浮渣槽内会充入大量的水，且浮渣自身也含有大量的水，使得浮渣槽内只能盛装有少量的浮渣；落入浮渣槽内的浮渣的体积较大，在对浮渣后续的处理时，还需要将浮渣进行粉碎，增加后处理的步骤的问题；本发明提出了一种曝气拦渣生态坝。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种曝气拦渣生态坝，包括橡胶坝底、坝上框架、上游拦渣板、进水口、下游护板、出水口、人行浮桥、曝气系统、浮床床体和控制器；所述控制器用于控制生态坝的工作；所述橡胶坝底垂直河岸设置，橡胶坝底的两端固定在河岸上，橡胶坝底为袋式中空结构，通过填充水或气体改变其浮力来调节橡胶坝底的高度，橡胶坝底上设置有坝上框架；所述坝上框架的上半部分为拱形结构，下半部分为长方体结构，坝上框架的两端设置在河岸上；所述上游拦渣板设置在坝上框架上，上游拦渣板上半部分设置在水面上，下半部分浸没在水面下，上游拦渣板与橡胶坝底间设置有进水口；所述下游护板设置在坝上框架上，下游护板上开设有出水口；所述人行浮桥设置在坝上框架的中心，人行浮桥的两端搭放在河岸上，人行浮桥高于水面；所述上游拦渣板和下游护板间所围成的水面上布设有浮床床体，浮床床体用于植物的栽种；其中，所述曝气系统包括曝气泵、进气管、布气管和曝气头，所述曝气泵安装在坝上框架上，曝气泵通过进气管连通有布气管；所述布气管设置在橡胶坝底上，布气管上设置有若干的曝气头，曝气头位于上游拦渣板上游的一侧，曝气头向上吹出气体，使得水中的悬浮物漂浮在水面上，较为干净的水通过进水口流进由上游拦渣板和下游护板间所围成区域内；

所述上游拦渣板为中空结构，上游拦渣板的侧壁上开设有可开合的浮渣进口，上游拦渣板内壁上设置有过滤网；所述过滤网设置在上游拦渣板的中部，过滤网用于过滤掉浮渣，过滤网将上游拦渣板的内部分隔呈浮渣处理区和滤水处理区；所述浮渣处理区位于过滤网的上侧，滤水处理区位于过滤网的下侧，滤水处理区的侧壁上开设有用于滤水排出的排水口；所述上游拦渣板上设置有浮渣收集室，浮渣收集室通过条形通孔与浮渣处理区连通，条形通孔上安装有正反转电机，正方转电机的输出轴上设置有滚桶，滚桶上设置有挤压盒，正反转电机用于带动挤压盒转动，将挤压盒内的浮渣倒入浮渣收集室内；所述上游拦渣板的内壁上设置有电动推杆，电动推杆的端部设置有与挤压盒相配合的挤压块，挤压块用于将过滤网上的浮渣推入挤压盒中挤压；曝气头吹出气体，使水中的悬浮物漂浮到水面上，浮渣和水的混合液会一同通过浮渣进口流入浮渣处理区，浮渣和水的混合液落到过滤网上过滤，使得浮渣留在过滤网上，此时电动推杆推动挤压块，将过滤网上的浮渣推入挤压盒中挤压，将浮渣中的水分挤出，当电动推杆收回后，正反转电机带动挤压盒转动，将挤压盒转动到浮渣收集室内，并将挤压盒转动到开口向下，使得挤压盒内的浮渣落入浮渣收集室内，从而清理河水中的悬浮物，挤压后的浮渣中水分较少，从而体积也较小，使得浮渣收集室可以收集更多的浮渣。

优选的，所述挤压盒的内部上倾斜开设有若干的一号滑槽，一号滑槽内设置有一号切割件；且所述挤压块上倾斜开设有与一号滑槽相配合的二号滑槽，二号滑槽内设置有二号切割件，相邻的一号滑槽和二号滑槽间的倾斜角度相反，且一号滑槽和二号滑槽交合时呈x型；当挤压块将浮渣挤压进挤压盒内时，倾斜设置的一号切割件可以对浮渣进行斜切，此时浮渣收到挤压块横向的推力以及一号切割件倾斜的斜切力，可以将浮渣斜切并分开，同时与一号切割件相反设置的二号切割件在挤压盒内部滑动时，会在对浮渣进行斜切的同时与一号切割件相互配合形成一定的撕扯力，使得浮渣可以更高效的被撕裂粉碎，挤压时，浮渣中的水分可以进一步的被挤干，进一步减小浮渣在浮渣收集室内占用的体积，同时也有利于浮渣的后处理。

优选的，所述一号切割件包括若干的刀片、刀座和弹簧；所述刀座滑动设置在一号滑槽内，相邻的两个刀座间通过弹簧连接，刀座上设置有刀片，若干的刀片可组成一个呈梯型的斜刀；且所述二号切割件与一号切割件的结构相同；随着挤压块的逐渐挤压，当一号切割件中的某一刀片的刀刃上粘附有浮渣时，该刀片会压缩刀座上的弹簧，使得刀片会随着挤压块一同位移，由于若干的刀片可组成一个呈梯型的斜刀，随着挤压块的位移，一号切割件上的刀片和二号切割件上的刀片间的距离逐渐减小，此时刀片上粘附的浮渣所受的压力逐渐增大，从而慢慢的将刀片刀刃上粘附的浮渣切断，避免粘附的浮渣在刀片的刀刃上滑动，磨损刀片的刀刃，增加了刀片的使用寿命。

优选的，所述刀座上铰接有两个刀片；两个所述刀片上均转动连接有限位杆；所述限位杆相互靠近的一端均滑动设置在限位套筒内，并通过限位弹簧连接；限位弹簧用于限位杆的复位；通过设置双刀片，可以进一步增加浮渣的粉碎效果，同时，当浮渣中掺杂有较硬的物质时，铰接在刀座上的两个刀片可以发生摆动，从而避开较硬的物质，通过限位杆、限位套筒和限位弹簧间的配合，从而限制住两个刀片摆动的幅度，避免刀片因摆动幅度过大而造成斜切效果不好的情况。

优选的，所述进水口上转动设置有转轴，转轴上设置有挡板；所述挡板上设置有配重块，挡板用于缓冲进水口处的水流；当河内的水流较大时，水流会冲击挡板，使得挡板发生转动，此时积水口打开，河水才能通过进水口，挡板减弱了水流的速度，避免较大的水流直接流入上游拦渣板与橡胶坝底之间，冲坏浮床床体。

优选的，所述过滤网的下侧设置有双头气缸；所述双头气缸的两端均设置有绳索的一端，绳索的另一端设置在滤水处理区的底部；所述绳索上设置有若干的微生物处理环，微生物处理环用于对滤水中细小的浮渣进行微生物降解，所述微生物处理环上设置有生物膜，生物膜用于去除滤水中溶解性的和胶体状的有机污染物，双头气缸通过气管连通有气囊，所述气囊设置在上游拦渣板内所开设的安装槽内，安装槽内转动安装有凸轮，凸轮与气囊接触，凸轮用于挤压气囊，凸轮上设置有绳索的一端，绳索的另一端连接在转轴上，转轴转动时，绳索可带动凸轮转动，挤压气囊；通过设置生物膜和微生物处理环，可以有效的对滤水进行处理，当挡板收到水流冲击而转动时，挡板会带动转轴转动，转轴转动时会将绳索绕起，使得绳索拉动凸轮转动，此时凸轮压缩气囊，使得气囊将鼓出的气作用于双头气缸，双头气缸发生伸缩，从而带动生物膜和微生物处理环来回摆动，使得生物膜和滤水间可以充分的接触，大大提高了生物膜和微生物处理环的处理效果。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种曝气拦渣生态坝，通过挤压块、挤压盒、倾斜设置在挤压盒内的一号切割件以及倾斜设置在挤压块上的二号切割件，实现了对浮渣的高效撕裂粉碎，挤压时，浮渣中的水分可以进一步的被挤干，进一步减小浮渣在浮渣收集室内占用的体积，同时也有利于浮渣的后处理。

2.本发明所述的一种曝气拦渣生态坝，通过设置生物膜、微生物处理环、凸轮、气囊和双头气缸间的配合，实现了生物膜和微生物处理环来回摆动，使得生物膜和滤水间可以充分的接触，大大提高了生物膜和微生物处理环的处理效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的主视图；

图2是图1中a-a剖视图；

图3是图1中b处的局部放大图；

图4是图2中c处的局部放大图

图5是挤压盒的剖视图；

图6是图5中d-d剖视图；

图7时图6中e-e剖视图；

图中：橡胶坝底1、坝上框架2、上游拦渣板3、浮渣进口31、过滤网32、浮渣处理区33、滤水处理区34、双头气缸341、微生物处理环342、生物膜343、气囊344、凸轮345、浮渣收集室35、条形通孔36、滚桶37、挤压盒38、一号切割件381、刀片382、刀座383、限位杆384、限位套筒385、挤压块39、二号切割件391、进水口4、转轴41、挡板42、配重块43、下游护板5、出水口6、人行浮桥7、曝气系统8、布气管81、曝气头82、浮床床体9。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图7所示，本发明所述的一种曝气拦渣生态坝，包括橡胶坝底1、坝上框架2、上游拦渣板3、进水口4、下游护板5、出水口6、人行浮桥7、曝气系统8、浮床床体9和控制器；所述控制器用于控制生态坝的工作；所述橡胶坝底1垂直河岸设置，橡胶坝底1的两端固定在河岸上，橡胶坝底1为袋式中空结构，通过填充水或气体改变其浮力来调节橡胶坝底1的高度，橡胶坝底1上设置有坝上框架2；所述坝上框架2的上半部分为拱形结构，下半部分为长方体结构，坝上框架2的两端设置在河岸上；所述上游拦渣板3设置在坝上框架2上，上游拦渣板3上半部分设置在水面上，下半部分浸没在水面下，上游拦渣板3与橡胶坝底1间设置有进水口4；所述下游护板5设置在坝上框架2上，下游护板5上开设有出水口6；所述人行浮桥7设置在坝上框架2的中心，人行浮桥7的两端搭放在河岸上，人行浮桥7高于水面；所述上游拦渣板3和下游护板5间所围成的水面上布设有浮床床体9，浮床床体9用于植物的栽种；其中，

所述曝气系统8包括曝气泵、进气管、布气管81和曝气头82，所述曝气泵安装在坝上框架2上，曝气泵通过进气管连通有布气管81；所述布气管81设置在橡胶坝底1上，布气管81上设置有若干的曝气头82，曝气头82位于上游拦渣板3上游的一侧，曝气头82向上吹出气体，使得水中的悬浮物漂浮在水面上，较为干净的水通过进水口4流进由上游拦渣板3和下游护板5间所围成区域内；

所述上游拦渣板3为中空结构，上游拦渣板3的侧壁上开设有可开合的浮渣进口31，上游拦渣板3内壁上设置有过滤网32；所述过滤网32设置在上游拦渣板3的中部，过滤网32用于过滤掉浮渣，过滤网32将上游拦渣板3的内部分隔呈浮渣处理区33和滤水处理区34；所述浮渣处理区33位于过滤网32的上侧，滤水处理区34位于过滤网32的下侧，滤水处理区34的侧壁上开设有用于滤水排出的排水口；所述上游拦渣板3上设置有浮渣收集室35，浮渣收集室35通过条形通孔36与浮渣处理区33连通，条形通孔36上安装有正反转电机，正方转电机的输出轴上设置有滚桶37，滚桶37上设置有挤压盒38，正反转电机用于带动挤压盒38转动，将挤压盒38内的浮渣倒入浮渣收集室35内；所述上游拦渣板3的内壁上设置有电动推杆，电动推杆的端部设置有与挤压盒38相配合的挤压块39，挤压块39用于将过滤网32上的浮渣推入挤压盒38中挤压；曝气头82吹出气体，使水中的悬浮物漂浮到水面上，浮渣和水的混合液会一同通过浮渣进口31流入浮渣处理区33，浮渣和水的混合液落到过滤网32上过滤，使得浮渣留在过滤网32上，此时电动推杆推动挤压块39，将过滤网32上的浮渣推入挤压盒38中挤压，将浮渣中的水分挤出，当电动推杆收回后，正反转电机带动挤压盒38转动，将挤压盒38转动到浮渣收集室35内，并将挤压盒38转动到开口向下，使得挤压盒38内的浮渣落入浮渣收集室35内，从而清理河水中的悬浮物，挤压后的浮渣中水分较少，从而体积也较小，使得浮渣收集室35可以收集更多的浮渣。

作为本发明的一种实施方式，所述挤压盒38的内部上倾斜开设有若干的一号滑槽，一号滑槽内设置有一号切割件381；且所述挤压块39上倾斜开设有与一号滑槽相配合的二号滑槽，二号滑槽内设置有二号切割件391，相邻的一号滑槽和二号滑槽间的倾斜角度相反，且一号滑槽和二号滑槽交合时呈x型；当挤压块39将浮渣挤压进挤压盒38内时，倾斜设置的一号切割件381可以对浮渣进行斜切，此时浮渣收到挤压块39横向的推力以及一号切割件381倾斜的斜切力，可以将浮渣斜切并分开，同时与一号切割件381相反设置的二号切割件391在挤压盒38内部滑动时，会在对浮渣进行斜切的同时与一号切割件381相互配合形成一定的撕扯力，使得浮渣可以更高效的被撕裂粉碎，挤压时，浮渣中的水分可以进一步的被挤干，进一步减小浮渣在浮渣收集室35内占用的体积，同时也有利于浮渣的后处理。

作为本发明的一种实施方式，所述一号切割件381包括若干的刀片382、刀座383和弹簧；所述刀座383滑动设置在一号滑槽内，相邻的两个刀座383间通过弹簧连接，刀座383上设置有刀片382，若干的刀片382可组成一个呈梯型的斜刀；且所述二号切割件391与一号切割件381的结构相同；随着挤压块39的逐渐挤压，当一号切割件381中的某一刀片382的刀刃上粘附有浮渣时，该刀片382会压缩刀座383上的弹簧，使得刀片382会随着挤压块39一同位移，由于若干的刀片382可组成一个呈梯型的斜刀，随着挤压块39的位移，一号切割件381上的刀片382和二号切割件391上的刀片382间的距离逐渐减小，此时刀片382上粘附的浮渣所受的压力逐渐增大，从而慢慢的将刀片382刀刃上粘附的浮渣切断，避免粘附的浮渣在刀片382的刀刃上滑动，磨损刀片382的刀刃，增加了刀片382的使用寿命。

作为本发明的一种实施方式，所述刀座383上铰接有两个刀片382；两个所述刀片382上均转动连接有限位杆384；所述限位杆384相互靠近的一端均滑动设置在限位套筒385内，并通过限位弹簧连接；限位弹簧用于限位杆384的复位；通过设置双刀片382，可以进一步增加浮渣的粉碎效果，同时，当浮渣中掺杂有较硬的物质时，铰接在刀座383上的两个刀片382可以发生摆动，从而避开较硬的物质，通过限位杆384、限位套筒385和限位弹簧间的配合，从而限制住两个刀片382摆动的幅度，避免刀片382因摆动幅度过大而造成斜切效果不好的情况。

作为本发明的一种实施方式，所述进水口4上转动设置有转轴41，转轴41上设置有挡板42；所述挡板42上设置有配重块43，挡板42用于缓冲进水口4处的水流；当河内的水流较大时，水流会冲击挡板42，使得挡板42发生转动，此时积水口打开，河水才能通过进水口4，挡板42减弱了水流的速度，避免较大的水流直接流入上游拦渣板3与橡胶坝底1之间，冲坏浮床床体9。

作为本发明的一种实施方式，所述过滤网32的下侧设置有双头气缸341；所述双头气缸341的两端均设置有绳索的一端，绳索的另一端设置在滤水处理区34的底部；所述绳索上设置有若干的微生物处理环342，微生物处理环342用于对滤水中细小的浮渣进行微生物降解，所述微生物处理环342上设置有生物膜343，生物膜343用于去除滤水中溶解性的和胶体状的有机污染物，双头气缸341通过气管连通有气囊344，所述气囊344设置在上游拦渣板3内所开设的安装槽内，安装槽内转动安装有凸轮345，凸轮345与气囊344接触，凸轮345用于挤压气囊344，凸轮345上设置有绳索的一端，绳索的另一端连接在转轴41上，转轴41转动时，绳索可带动凸轮345转动，挤压气囊344；通过设置生物膜343和微生物处理环342，可以有效的对滤水进行处理，当挡板42收到水流冲击而转动时，挡板42会带动转轴41转动，转轴41转动时会将绳索绕起，使得绳索拉动凸轮345转动，此时凸轮345压缩气囊344，使得气囊344将鼓出的气作用于双头气缸341，双头气缸341发生伸缩，从而带动生物膜343和微生物处理环342来回摆动，使得生物膜343和滤水间可以充分的接触，大大提高了生物膜343和微生物处理环342的处理效果。

工作时，曝气头82向上吹出气体，使得水中的悬浮物漂浮在水面上，较为干净的水通过进水口4流进由上游拦渣板3和下游护板5间所围成区域内，浮渣和水的混合液会一同通过浮渣进口31流入浮渣处理区33，浮渣和水的混合液落到过滤网32上过滤，使得浮渣留在过滤网32上，此时电动推杆推动挤压块39，将过滤网32上的浮渣推入挤压盒38中挤压，将浮渣中的水分挤出，当挤压块39将浮渣挤压进挤压盒38内时，倾斜设置的一号切割件381可以对浮渣进行斜切，此时浮渣收到挤压块39横向的推力以及一号切割件381倾斜的斜切力，可以将浮渣斜切并分开，同时与一号切割件381相反设置的二号切割件391在挤压盒38内部滑动时，会在对浮渣进行斜切的同时与一号切割件381相互配合形成一定的撕扯力，使得浮渣可以更高效的被撕裂粉碎，挤压时，浮渣中的水分可以进一步的被挤干，进一步减小浮渣在浮渣收集室35内占用的体积，同时也有利于浮渣的后处理；随着挤压块39的逐渐挤压，当一号切割件381中的某一刀片382的刀刃上粘附有浮渣时，该刀片382会压缩刀座383上的弹簧，使得刀片382会随着挤压块39一同位移，由于若干的刀片382可组成一个呈梯型的斜刀，随着挤压块39的位移，一号切割件381上的刀片382和二号切割件391上的刀片382间的距离逐渐减小，此时刀片382上粘附的浮渣所受的压力逐渐增大，从而慢慢的将刀片382刀刃上粘附的浮渣切断，避免粘附的浮渣在刀片382的刀刃上滑动，磨损刀片382的刀刃，增加了刀片382的使用寿命；当电动推杆收回后，正反转电机带动挤压盒38转动，将挤压盒38转动到浮渣收集室35内，并将挤压盒38转动到开口向下，使得挤压盒38内的浮渣落入浮渣收集室35内，从而清理河水中的悬浮物，挤压后的浮渣中水分较少，从而体积也较小，使得浮渣收集室35可以收集更多的浮渣。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。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他实施例，都属于本发明保护的范围。