一种用于河渠湖泊微污染水源的净化装置

本技术属于河渠湖泊微污染水净化，具体涉及一种用于河渠湖泊微污染水源的净化装置。

背景技术：

1、随着工农业的快速发展与居民生活水平的显著改善，各类污废水及废弃物与大气沉降污染物的累积加剧，导致河渠、湖泊等地表水水质以及地表水中的动植物资源及周边生态系统等受到明显的劣化影响，进而间接影响到人类的生命健康，所以河渠等地表水源净化成为社会各界关注的重点。

2、2019年4月生态部发布的《关于推荐先进水污染防治技术的通知》，强调了“黑臭水体治理及水体修复技术”作为先进技术推荐的重点领域。2022年9月生态部联合十二部门发布的《黄河生态保护治理攻坚战行动方案》，更是将“河湖生态保护治理”放在攻坚行动的首位。由此可见，国家政府对河渠、湖泊等地表水治理的高度重视。

3、目前，我国在河渠、湖泊等地表水污染面域大，集中治理成本高，分散治理难度高等一系列问题，亟需开发针对性技术装备，为流域周边居民提供良好生态环境。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种河渠湖泊地表微污染水源净化装置，以此来解决河渠、湖泊等地表水水污染及水体修复问题。

2、为实现以上目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种用于河渠湖泊微污染水源的净化装置，包括旋转推进器、进水系统、生物反应池、组合生物反应单元、出水系统和风光能量互补系统；

4、所述生物反应池内装配进水系统、组合生物反应单元和出水系统；旋转推进器位于生物反应池底部外侧，进水系统位于生物反应池底部中心，组合生物反应单元位于生物反应池底，出水系统位于生物反应池上部，风光能量互补系统位于生物反应池上部。

5、所述旋转推进器包括异形喇叭口、桨叶片和可调摆臂；所述可调摆臂为筒状结构，包括固定臂和可调臂，固定臂的一端通过支架吊装在异形喇叭口的上部，可调臂的一端与固定臂的另一端连接，可调臂的下部端口内设置超声液位探测器，桨叶片位于可调臂的末端。

6、所述进水系统包括喉管、喷射腔、环形螺旋栅条导流板和折流挡板；喉管竖直贯穿并固定在生物反应池的底部中心，喉管的下边缘向下伸出生物反应池底与旋转推进器的异形喇叭口螺纹连接，上边缘向上伸出生物反应池与喷射腔的下边缘固定连接，喷射腔位于喉管上方与喉管竖直连接，环形螺旋栅条导流板的内环卡扣连接在喷射腔上边缘，外环通过固定支架卡扣连接在生物反应池内壁，外环外边缘直径小于生物反应池内径，与生物反应池池壁之间保持间距，且安装高度低于出水系统，折流挡板与喷射腔通过支架连接，固定在喷射腔上部。

7、所述环形螺旋栅条导流板呈倒伞状，纵向上低于折流挡板水平高度的部分采用多条螺旋状栅条形式；纵向上高于折流挡板水平高度的的部分采用伞板曲面形式，呈向上微凸弧面。

8、所述折流挡板的高度高于喷射腔与环形螺旋栅条导流板连接的水平面，并与环形螺旋栅条导流板间设有空隙。

9、所述喉管的直径小于异形喇叭口的下边缘直径和喷射腔上边缘直径。

10、所述生物反应池的主体采用钢筋结构，池底为圆形或方形，池底内壁和内侧壁采用轻质板材封闭，池底外部与外侧壁用泡沫板包裹封闭，泡沫板外包裹浮力气囊。

11、所述组合生物反应单元包括无动力风帽、u型穿孔曝气管、笼型圆柱填料固定架和组合填料，所述笼型圆柱填料固定架通过卡扣固定在生物反应池底部，笼型圆柱填料固定架外周均匀分布有若干组合填料，组合填料的上下端分别系在笼型圆柱填料固定架的上下环上，u型穿孔曝气管的水平管贴近生物反应池池底，一侧立管位于笼型圆柱填料固定架中心，顶端套接无动力风帽，另一侧立管竖直固定在生物反应池池壁，环形螺旋栅条导流板的倒伞状上盖采用支架连接在该立管顶端，并与该立管顶部留有间隙；无动力风帽顶端高度至少高于倒伞状上盖盖顶1米以上；u型穿孔曝气管的孔口均匀分布在组合生物反应单元的顶面以下。

12、所述出水系统包括环形集水槽、三角堰板、出水口和止逆板，环形集水槽固定在生物反应池上部池壁，顶部高度低于生物反应池上沿，三角堰板位于环形集水槽的内侧，2/3的高度淹没于生物反应池池面，出水口对称布置在环形集水槽内侧，位于生物反应池壁上，出水口下沿安装高度低于生物反应池池面，止逆板安装在出水口位置对应的生物反应池壁外侧。

13、所述风光能量互补系统包括风光互补机架，风光互补机架位于生物反应池上方，风光互补机架的两侧分别设有太阳能板，顶端设有风力叶轮，底部设有驱动电机，所述风光能量互补系统还包括储能电池、多功能控制器及配套控制电路与信号线路、辅助件和电缆，多功能控制器内含制动导航系统模块、液位信号采集存储模块与紧急归位系统模块，所述可调摆臂内部连接多功能控制器输出的控制电路与信号反馈线路。

14、本实用新型的有益效果如下：

15、1. 本实用新型借助太阳能板、风力叶轮提供光伏能与风能，因二者的产能特点，联合使用可形成能量互补，将能量存储于储能电池后，可为多功能控制器与驱动电机提供电力保障。

16、2. 本实用新型生物反应池内，旋转推进器工作时产生局部涡流带动水流进入进水系统，形成进水分配区；顺序流经组合生物反应单元时，完成水、气、固三相混合并进行生物降解，形成混合液反应区；混合液沿生物反应池池壁缓慢升流，过程完成泥水分离，形成缓冲区；分离后上清液经出水系统流出反应池外，剩余泥水混合物回流至进水分配区，继续在生物反应池内循环，提高生物降解效率。

技术特征：

1.一种用于河渠湖泊微污染水源的净化装置，其特征在于：包括旋转推进器（1）、进水系统（2）、生物反应池（3）、组合生物反应单元（4）、出水系统（5）和风光能量互补系统（6）；

2.根据权利要求1所述的一种用于河渠湖泊微污染水源的净化装置，其特征在于：所述旋转推进器（1）包括异形喇叭口（8）、桨叶片和可调摆臂；所述可调摆臂为筒状结构，包括固定臂和可调臂，固定臂的一端通过支架吊装在异形喇叭口（8）的上部，可调臂的一端与固定臂的另一端连接，可调臂的下部端口内设置超声液位探测器，桨叶片位于可调臂的末端。

3.根据权利要求2所述的一种用于河渠湖泊微污染水源的净化装置，其特征在于：所述进水系统（2）包括喉管（9）、喷射腔（10）、环形螺旋栅条导流板（11）和折流挡板（12）；喉管（9）竖直贯穿并固定在生物反应池（3）的底部中心，喉管（9）的下边缘向下伸出生物反应池（3）底与旋转推进器（1）的异形喇叭口（8）螺纹连接，上边缘向上伸出生物反应池（3）与喷射腔（10）的下边缘固定连接，喷射腔（10）位于喉管（9）上方与喉管（9）竖直连接，环形螺旋栅条导流板（11）的内环卡扣连接在喷射腔（10）上边缘，外环通过固定支架卡扣连接在生物反应池（3）内壁，外环外边缘直径小于生物反应池（3）内径，与生物反应池（3）池壁之间保持间距，且安装高度低于出水系统（5），折流挡板（12）与喷射腔（10）通过支架（23）连接，固定在喷射腔（10）上部。

4.根据权利要求3所述的一种用于河渠湖泊微污染水源的净化装置，其特征在于：所述环形螺旋栅条导流板（11）呈倒伞状，纵向上低于折流挡板（12）水平高度的部分采用多条螺旋状栅条形式；纵向上高于折流挡板（12）水平高度的部分采用伞板曲面形式，呈向上微凸弧面。

5.根据权利要求3所述的一种用于河渠湖泊微污染水源的净化装置，其特征在于：所述折流挡板（12）的高度高于喷射腔（10）与环形螺旋栅条导流板（11）连接的水平面，并与环形螺旋栅条导流板（11）间设有空隙。

6.根据权利要求3所述的一种用于河渠湖泊微污染水源的净化装置，其特征在于：所述喉管（9）的直径小于异形喇叭口（8）的下边缘直径和喷射腔（10）上边缘直径。

7.根据权利要求1所述的一种用于河渠湖泊微污染水源的净化装置，其特征在于：所述生物反应池（3）的主体采用钢筋结构，池底为圆形或方形，池底内壁和内侧壁采用轻质板材封闭，池底外部与外侧壁用泡沫板包裹封闭，泡沫板外包裹浮力气囊（7）。

8.根据权利要求3所述的一种用于河渠湖泊微污染水源的净化装置，其特征在于：所述组合生物反应单元（4）包括无动力风帽（14）、u型穿孔曝气管（16）、笼型圆柱填料固定架（15）和组合填料（13），所述笼型圆柱填料固定架（15）通过卡扣固定在生物反应池（3）底部，笼型圆柱填料固定架（15）外周均匀分布有若干组合填料（13），组合填料（13）的上下端分别系在笼型圆柱填料固定架（15）的上下环上，u型穿孔曝气管的水平管贴近生物反应池（3）池底，一侧立管位于笼型圆柱填料固定架（15）中心，顶端套接无动力风帽（14），另一侧立管竖直固定在生物反应池（3）池壁，环形螺旋栅条导流板（11）的倒伞状上盖采用支架连接在该立管顶端，并与该立管顶部留有间隙；无动力风帽顶端高度至少高于倒伞状上盖盖顶1米以上；u型穿孔曝气管（16）的孔口均匀分布在组合生物反应单元（4）的顶面以下。

9.根据权利要求1所述的一种用于河渠湖泊微污染水源的净化装置，其特征在于：所述出水系统（5）包括环形集水槽（18）、三角堰板（17）、出水口（19）和止逆板，环形集水槽（18）固定在生物反应池（3）上部池壁，顶部高度低于生物反应池（3）上沿，三角堰板（17）位于环形集水槽（18）的内侧，2/3的高度淹没于生物反应池（3）池面，出水口（19）对称布置在环形集水槽（18）内侧，位于生物反应池（3）壁上，出水口（19）下沿安装高度低于生物反应池（3）池面，止逆板安装在出水口（19）位置对应的生物反应池（3）壁外侧。

10.根据权利要求2所述的一种用于河渠湖泊微污染水源的净化装置，其特征在于：所述风光能量互补系统（6）包括风光互补机架，风光互补机架位于生物反应池（3）上方，风光互补机架的两侧分别设有太阳能板（21），顶端设有风力叶轮（20），底部设有驱动电机（22），所述风光能量互补系统还包括储能电池、多功能控制器及配套控制电路与信号线路、辅助件和电缆，多功能控制器内含制动导航系统模块、液位信号采集存储模块与紧急归位系统模块，所述可调摆臂内部连接多功能控制器输出的控制电路与信号反馈线路。

技术总结
本技术的目的在于提供一种用于河渠湖泊地表微污染水源净化装置，属于河渠湖泊微污染水净化技术领域，以此来解决河渠、湖泊等地表水水污染及水体修复问题，包括旋转推进器、进水系统、生物反应池、组合生物反应单元、出水系统和风光能量互补系统；所述生物反应池内装配进水系统、组合生物反应单元和出水系统；旋转推进器位于生物反应池底部外侧，进水系统位于生物反应池底部中心，组合生物反应单元位于生物反应池底，出水系统位于生物反应池上部，风光能量互补系统位于生物反应池上部。本技术可提高生物降解效率。

技术研发人员：胡新华,时军臣,王超,王艺博,王玉韬
受保护的技术使用者：山西大学
技术研发日：20221011
技术公布日：2024/1/11