促进水体循环的水处理设备的制造方法
【专利摘要】一种促进水体循环的水处理设备，包括支架、浮体、电机、机械夹组件、传动箱及执行元件，机械夹组件能转动地设于前述支架上；传动箱设于前述支架的上端，该传动箱的动力输入端与前述的电机相连，动力输出端与前述的机械夹组件相连；执行元件在水体里转动状态下能产生水力脉冲，该执行元件与前述的机械夹组件连接；其特征在于所述的支架上还设有微纳米曝气机，该微纳米曝气机的出气端伸入到所述执行元件的工作区域。执行元件与微纳米曝气机结合可以提高气体在水中的溶解度，从而可增强水中好氧微生物、浮游生物以及水生动物的生物活性，加速其对水体及底泥中污染物的生物降解过程，实现水质净化目的。
【专利说明】
促进水体循环的水处理设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种水质净化设备。属于水处理技术领域。【背景技术】
[0002]现今社会很多地方为了追求经济的片面发展对当地的水资源造成了很多可以避免的污染和浪费，同时，在居民的日常生活、工业领域及农业生产方面，造成很多水资源被破坏，水资源显得紧缺，保护水资源，合理使用水资源是十分必要的。
[0003]现有技术中公开了很多关于水处理的方法、设备和经验，主要有物理法、生物法和化学法对污染的水体进行处理，而这些处理方式所需要消耗的处理成本十分大。
[0004]如何降低能耗同时提高净化效果和净化效率一直是本领域技术人员所追求的。【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种单位时间内能迅速提高水体溶氧量的促进水体循环的水处理设备。
[0006]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种促进水体循环的水处理设备，包括
[0007]支架；
[0008]浮体，设于前述支架的下端；
[0009]电机，设于前述支架上；
[0010]机械夹组件，能转动地设于前述支架上；[0 011 ]传动箱，设于前述支架的上端，该传动箱的动力输入端与前述的电机相连，动力输出端与前述的机械夹组件相连；
[0012]执行元件，在水体里转动状态下能产生水力脉冲，该执行元件与前述的机械夹组件连接；
[0013]其特征在于所述的支架上还设有微纳米曝气机，该微纳米曝气机的出气端伸入到所述执行元件的工作区域。
[0014]作为优选，所述执行元件的轮廓由两个相互垂直的平面构成，每个平面由半圆和等腰三角形组成，前述半圆的直线边与等腰三角形的底边相连，前述半圆的弧线中点与另一个平面的等腰三角形的顶点相交，所述半圆的半径与三角形的高相等;并且，所述执行元件的外轮廓线外包裹有弧形曲面，且内部为实心。
[0015]进一步，所述执行元件的两个半圆面上开设有通孔，对应地，所述的机械夹组件为一对并间隔布置，每个机械夹组件的指爪贯穿通过执行元件的通孔。
[0016]作为改进，所述的电机连接有一转速控制器。
[0017]作为改进，所述的传动箱内或支架上设有WiFi装置和定位导航装置，并且，所述浮体的下端面设有水体监测传感器。
[0018]进一步，所述的定位导航装置为BDS监测装置或GPS监测装置。
[0019]进一步，所述的传动箱外侧设有一防水密封罩。
[0020]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:执行元件与微纳米曝气机结合可以提高气体在水中的溶解度，从而可增强水中好氧微生物、浮游生物以及水生动物的生物活性，加速其对水体及底泥中污染物的生物降解过程，实现水质净化目的。
【附图说明】
[0021]图1为实施例1结构示意图。
[0022]图2为图1中执行元件的立体放大图。
[0023]图3为实施例2结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0025]实施例1，如图1所示，本实施例中的促进水体循环的水处理设备包括支架1、浮体
2、电机4、机械夹组件6、传动箱5、执行元件9及微纳米曝气机8，浮体2设于支架I的下端
[0026]电机4设于支架I上，电机4的上部一侧通过电缆与放置在岸上的转速控制器41相连，转速控制器41通过电缆与交流电源相连。机械夹组件6能转动地设于支架I上。
[0027]传动箱5设于支架I的上端，该传动箱5的动力输入端与电机4相连，动力输出端与机械夹组件6相连;传动箱5内设有WiFi装置7和定位导航装置71，并且，浮体2的下端面设有水体监测传感器3。定位导航装置71可以是BDS监测装置或GPS监测装置。传动箱5外侧设有一防水密封罩51。
[0028]执行元件9在水体里转动状态下能产生水力脉冲，该执行元件9与机械夹组件6连接;微纳米曝气机8设于支架I，该微纳米曝气机8的出气端伸入到执行元件9的工作区域。
[0029]结合图2所示，执行元件9的轮廓由两个相互垂直的平面构成，每个平面由半圆和等腰三角形组成，半圆的直线边与等腰三角形的底边相连，半圆的弧线中点与另一个平面的等腰三角形的顶点相交，半圆的半径与三角形的高相等;并且，执行元件9的外轮廓线外包裹有弧形曲面，且内部为实心。
[0030]执行元件9的两个半圆面上开设有通孔，对应地，机械夹组件6为一对并间隔布置，每个机械夹组件6的指爪贯穿通过执行元件9的通孔91。
[0031]执行元件9根据几何立体空间、可逆立方、阿基米德螺旋以及流体力学的概念设计，使执行元件9质量轻，水体中运动的阻力小，使执行元件9在流体的环境中形成有节奏的脉冲运动的方式，使流体通过执行元件9的运动形成多向球体运动，不会产生切力。其击打产生的漩流和有节奏的波动能带动水体产生大范围的流动，能在相对低转速的情况下，最大限度的发挥流体循环效率，使整个水体内能够进行循环，提高整个水体的自净能力，同时通过安装转速控制器41来控制执行元件9的转速，根据装置放置环境和使用的方法来设定整个装置的转速，使装置能够用少量的电能来完成工作，通过两个机械夹组件6来保证执行原件能够顺利转动，避免因为水的阻力而造成设备损坏，同时方便执行元件9的更换。
[0032]本实施例为单电机4结构，执行元件9一般的转速为20?132转/分，而通常小区的河道上和一般面积的湖泊内，执行元件9的转速保持在70转/分的效率最好。
[0033]其下部执行元件9与水面相接触，执行元件9转动时，使水体产生有节奏的水力脉冲运动，从而加速整个水体的循环，提高水体的自净能力，同时可以根据装置使用领域的不同来调节执行元件9和水面之间的关系，例如，装置用在好氧曝气时，执行元件9的1/3或1/2 浸没于液面以下，这样使好氧曝气的效果最好;将装置用于搅拌时，将整个执行元件9浸没在液面下，这样的搅拌效果最好。[0〇34]支架上安装微纳米曝气机，通过微纳米曝气机，能够在水体下5M处产生10um微纳米气泡。利用特殊执行元件在水体中加速水体循环搅拌，通过人工造波，利用水体的流动性来改变气泡在水体中的常规运行轨迹，由以往的直线上升气浮式轨迹变成螺旋式盘旋上升轨迹。从而通过增加微纳米气泡在水体中运行的距离，有效延长滞留时间，从而达到在相同能耗的情况下，增氧效率远高于传统技术的目的。[〇〇35]采用微纳米曝气机8与执行元件9结合的方案具有以下技术效果:
[0036]1:微纳米曝气机8产生的10微米的气泡与1毫米的气泡相比较，在一定体积下前者的比表面积理论上是后者的100倍。空气和水的接触面积就增加了 100倍，各种反应速度也增加了 100倍。
[0037]2:根据斯托克斯定律，气泡在水中的上升速度与气泡直径的平方成正比。气泡直径越小则气泡的上升速度越慢。从气泡上升速度与气泡直径的关系图可知，气泡直径1mm的气泡在水中上升的速度为6m/min，而直径lOym的气泡在水中的上升速度为3mm/min，后者是前者的1/2000。如果考虑到比表面积的增加，微纳米气泡的溶解能力比一般空气增加20万倍。
[0038]3:微纳米气泡具有上升速度慢、自身增压溶解的特点，使得微纳米气泡在缓慢的上升过程中逐步缩小成纳米级，最后消减湮灭溶入水中，从而能够大大提高气体(空气、氧气、臭氧、二氧化碳等)在水中的溶解度。对于普通气泡，气体的溶解度往往受环境压力的影响和限制存在饱和溶解度。在标准环境下，气体的溶解度很难达到饱和溶解度以上。而微纳米气泡由于其内部的压力高于环境压力，使得以大气压为假定条件计算的气体过饱和溶解条件得以打破。
[0039]4:在工厂化渔业的养殖上，特别是未来渔业的陆基养殖技术，大多是往高密度的集约化方向发展，在这种环境下，水体中高度溶氧的控制对鱼的健康及生长来说是至关重要的一环，利用特殊执行元件9在水体中加速水体循环和超细微泡技结合方式，将是一项革命性的创新，可以大大提高鱼的活性与产量，是养殖业走向工厂化的有力保障，并且微纳米气泡具有刺激生物生长及增强免疫力的效果。
[0040]5:利用特殊执行元件9在水体中加速水体循环将富含微纳米氧气气泡的水对动植物都具有促进生物活性的作用。这是由于利用特殊执行元件9在水体中加速水体循环，将微纳米气泡在水中存在时间长，内部承载气体释放到水中的过程较慢，因此可实现对承载气体的充分利用，提供充足的活性氧以促进水中生物的新陈代谢活性。向污染的缺氧水域中鼓入微纳米气泡时，随着气泡内溶解氧的消耗不断向水中补充活性氧，可增强水中好氧微生物、浮游生物以及水生动物的生物活性，加速其对水体及底泥中污染物的生物降解过程， 实现水质净化目的。
[0041]6:利用特殊执行元件9在水体中加速水体循环将微纳米气泡在水中上升速度延缓、停留时间加长、溶解效率持续增高，并具备自增氧、带负电荷和富含强氧化性的自由基等特性。这些特点水处理上具有广泛的应用前景。
[0042]7:利用特殊执行元件9在水体中加速水体循环和将微纳米气泡悬浮物的吸附去除。
[0043]8:利用特殊执行元件9在水体中加速水体循环，利用微纳米气泡表面电荷产生的电位高，而且比表面积大等特点，因此将微纳米技术与混凝工艺联用在废水预处理中，对悬浮物和油类表现出了良好的吸附效果与高效的去除率，对C0D、氨氮及总磷也具有较好的去除效果。
[0044]9:利用特殊执行元件9在水体中加速水体循环和微纳米气泡结合，将难降解有机污染物的强化分解。
[0045]10:利用特殊执行元件9在水体中加速水体循环和微纳米气泡破裂时释放出的羟基自由基，可氧化分解很多有机污染物，目前在难降解废水处理与污泥处理方面，已表现出了潜在的应用前景。为了促使微纳米气泡在水中能够产生更多的羟基自由基，常采用其它强氧化手段进行协同作用，如紫外线、纯氧以及臭氧等强氧化手段，以更好地发挥对废水中有机污染物的氧化分解作用。
[0046]在传动箱内安装定位导航装置71和WIFI装置7，通过互联网进行传输与接收，结合水体监测传感器3，达到实时监控、实时定位、数据采集、远程控制等功能，具体如下:
[0047]通过定位导航装置71达到区域无源定位。可以对产品进行位置确定、信息交换等，针对产品运行进行远程监控，达到无人启动和停止功能；
[0048]利用水体监测传感器3进行水体农药残留、溶解氧、氨氮指数、pH值、微量重金属元素等数据有效、实时采集；
[0049]利用水体监测传感器3，针对水体进行监测和警示提醒，并通过定位导航装置71装置，利用WIF1、互联网的形式将采集数据进行传输；
[0050]通过定位导航装置71和互联网的形式将采集数据进行整理、分析和存档，进行所在水体的水质判断，运用该数据提供水体适合生长水产产品的类型。
[0051]通过定位导航装置71和互联网的形式将采集数据与当地环保部门或者国家环保部门进行数据共享，间接判断监测地区水体水质情况。
[0052]运用大数据的采集和分析，达到水体(淡水、海水、污水)水质数据环保部数据采集并网；
[0053]根据不同领域、不同的环境载体，该技术方案可以被使用在多个领域:
[0054]本实施例用于景观水治理领域，将整个装置放置在景观水池或者景观河道中，执行元件9的转动加速氧气传质和水体循环，把沉积在水底的污泥和腐殖质随水流带到富氧区被降解，能够快速净化已经被富营养化水体，还能够通过水体的循环，使水体温度均匀，避免水体过早结冰，同时通过本装置工作可以来清理河道内的淤泥，避免河道因为清理淤泥而造成二次污染，降低清理河道淤泥所用的成本。
[0055]本实施例用于污水治理领域，将整个装置放置于污水池内，通过执行元件9的转动，使的污水池内的溶解氧与池内微生物和污泥从分融合，大大加快了污水池生化处理的速度，同时又降低了处理污水时的成本，同时将装置与微纳米曝气机连用在提高污水池生化处理速度的同时，还能够避免曝气死区的出现，用在生物除磷反应池时，执行元件9搅拌，使活性污泥处于厌氧状态时能够保持活性污泥的悬浮和循环，加快生物除磷速度。
[0056]本实施例用于水产养殖业领域，将整个装置放置于养殖水场内，执行元件9转动，运动时的形状为椭圆形，运动起来会形成由桨滑动或者鱼尾摆动形成的波纹，大大减少了为了加速水体循环而消耗的能源的同时，能够驱动大面积的水体降低整个养殖场的运营成本，增加养殖场的水产产量，同时本装置的执行元件9转动时不会造成鱼类损伤。
[0057]本实施例用于搅拌装置领域，将执行元件9完全浸没在液面下，执行元件9转动形成漩涡，在水流的推动下，使整个水体形成循环，水体内的物质与水体充分溶合，可以用于油漆、涂料、医学和食品各个搅拌领域，同时对物体分散、乳化、均质、调色等较之传统搅拌机的搅拌效果更加理想、直观。
[0058]实施例2，如图3所示，本实施例中采用两个独立的电机4同步驱动各自的机械夹组件6，两个独立的电机4均有转速控制器41控制，其他结构参考实施例1。
【主权项】
1.一种促进水体循环的水处理设备，包括 支架；浮体，设于前述支架的下端；电机，设于前述支架上；机械夹组件，能转动地设于前述支架上；传动箱，设于前述支架的上端，该传动箱的动力输入端与前述的电机相连，动力输出端 与前述的机械夹组件相连；执行元件，在水体里转动状态下能产生水力脉冲，该执行元件与前述的机械夹组件连 接；其特征在于所述的支架上还设有微纳米曝气机，该微纳米曝气机的出气端伸入到所述 执行元件的工作区域。2.根据权利要求1所述的促进水体循环的水处理设备，其特征在于所述执行元件的轮 廓由两个相互垂直的平面构成，每个平面由半圆和等腰三角形组成，前述半圆的直线边与 等腰三角形的底边相连，前述半圆的弧线中点与另一个平面的等腰三角形的顶点相交，所 述半圆的半径与三角形的高相等;并且，所述执行元件的外轮廓线外包裹有弧形曲面，且内 部为实心。3.根据权利要求2所述的促进水体循环的水处理设备，其特征在于所述执行元件的两 个半圆面上开设有通孔，对应地，所述的机械夹组件为一对并间隔布置，每个机械夹组件的 指爪贯穿通过执行元件的通孔。4.根据权利要求1所述的促进水体循环的水处理设备，其特征在于所述的电机连接有一转速控制器。5.根据权利要求1所述的促进水体循环的水处理设备，其特征在于所述的传动箱内或 支架上设有WiFi装置和定位导航装置，并且，所述浮体的下端面设有水体监测传感器。6.根据权利要求5所述的促进水体循环的水处理设备，其特征在于所述的定位导航装 置为BDS监测装置或GPS监测装置。7.根据权利要求1所述的促进水体循环的水处理设备，其特征在于所述的传动箱外侧设有一防水密封罩。
【文档编号】C02F7/00GK205653240SQ201620436734
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年5月13日 公开号201620436734.9, CN 201620436734, CN 205653240 U, CN 205653240U, CN-U-205653240, CN201620436734, CN201620436734.9, CN205653240 U, CN205653240U
【发明人】李展, 章卫星, 曹忠伟
【申请人】宁波涛孚环保科技有限公司