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一種用于水體修復的多功能太陽能船的制作方法

文檔序號:8661821閱讀:508來源:國知局
一種用于水體修復的多功能太陽能船的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于水體環(huán)境修復技術領域,特別涉及一種用于水體修復的多功能太 陽能船。
【背景技術】
[0002] 隨著城市化進程的加快和工業(yè)化程度的提高,水污染程度日益加劇,許多水體如 城市河流、湖泊、水庫出現(xiàn)季節(jié)性或終年黑臭現(xiàn)象等嚴重問題,進行水體修復刻不容緩。曝 氣復氧技術是水體治理的重要手段之一,通過曝氣復氧,增強水體的自凈功能,最終達到消 除黑臭污染的目的。
[0003] 傳統(tǒng)技術一般采取人工曝氣復氧措施,存在高能耗及運行管理不便等問題,實際 上難以持續(xù)運行,處理范圍也有一定限制,因而曝氣方式和曝氣設備的改進對受污染水體 的治理具有重要意義。近年來有工程技術人員采用太陽能作為綠色能源來給曝氣設備供 能,但此類專利大多是固定曝氣裝置,難以移動,對于范圍較大或流動性不大的水體,無法 保證水體供氧。為解決這個問題,部分學者已研制出了凈化船和曝氣船,通過充氧與船的巡 航對大面積的水體進行處理,這些船體一般采用柴油作為能源,也有極少部分采用太陽能 作為能源(太陽能曝氣船)。雖然相關專利考慮到了能耗問題,但大面積的太陽能板與電池 占據(jù)了船體空間,導致水體曝氣處理裝置不足,只具備單一的垃圾收集功能。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型的目的在于,解決上述現(xiàn)有裝置存在的不足,提供一種兼具景觀美化、 垃圾收集及水面監(jiān)控功能的用于水體修復的新型多功能太陽能船。
[0005] 一種用于水體修復的多功能太陽能船,所述多功能太陽能船包括主船體和太陽能 供電船塢;所述主船體由輕質浮水結構、船身和垃圾收集器組成,其中船身位于輕質浮水結 構上表面,垃圾收集器連接于輕質浮水結構正前方;所述主船體還包括太陽能蓄電池,篩網(wǎng) 硬板,支撐桿,垃圾回收籃,曝氣增氧器,噴射推進器,水泵,軟水管,噴嘴和生物飄帶;其中 所述太陽能蓄電池位于船身上;所述水泵位于輕質浮水結構下底面,并通過軟水管與位于 輕質浮水結構上表面的噴嘴相連接;所述的曝氣增氧器和生物飄帶均位于輕質浮水結構下 底面;所述垃圾收集器由篩網(wǎng)硬板、支撐桿和垃圾回收籃組成,其中篩網(wǎng)硬板與垃圾回收籃 連接,且通過支撐桿支撐;所述增氧器,噴射推進器和水泵分別通過導線與太陽能蓄電池連 接;
[0006] 太陽能船塢包括船塢主體、太陽能棚和三級階梯式造流瀑布;其中所述三級階梯 式造流瀑布由腈綸棉,過濾棉,濾網(wǎng),菌床和活性炭組成,按照水流先后順序,第一級階梯由 腈綸棉,過濾棉,濾網(wǎng)組成,第二級階梯由菌床組成,第三級階梯由活性炭組成;太陽能棚位 于第一級階梯上方;所述船塢主體還包括一個以上的供電??繀^(qū),所述供電??繀^(qū)與造流 瀑布間隔布置,所述供電停靠區(qū)設置有輸電線路區(qū)域和船體充電接口,供電??繀^(qū)設置圍 護欄并供太陽能船???。防止在無動力狀態(tài)下船被水流帶離??繀^(qū),同時??繀^(qū)作為太陽 能船日常維護的地點,方便管理與維護。三級階梯式造流瀑布中第一級階梯可將水體中可 過濾的固體物質進行分離;第二級階梯將經(jīng)過一級處理后水體中的有機物,在菌種的分解 作用下分解為無機物,從而進一步凈化水體;第三級階梯的作用是將經(jīng)過兩級處理后的水 體中的異色和異味吸附除去以及消毒。
[0007] 上述多功能太陽能船中,所述主船體還包括全方位攝像頭,所述全方位攝像頭6 位于太陽能蓄電池上方。對水面進行全方面實時監(jiān)控,可用于預警及救援。
[0008] 上述多功能太陽能船中,所述曝氣復氧裝置包括曝氣增氧器、水泵、軟水管和噴 嘴;所述水泵的功率為2. 2~3. 5KW,水泵出口連接的軟水管延伸環(huán)繞船邊緣,軟水管上設 有一個以上的噴嘴,所述噴嘴間隔距離為50~80cm,分上下兩段,下半段與輕質浮水結構 所在平面垂直,上半段與輕質浮水結構所在平面之間的夾角為25~30°。
[0009] 上述多功能太陽能船中,所述的生物飄帶的比表面積為100-200m2/m 3,通過支架與 水流垂向固定,每排間隔30~50mm ;所述曝氣增氧器在生物飄帶前方,與船的前進方向一 致(多功能船的前進方向前方)。
[0010] 上述多功能太陽能船中,所述篩網(wǎng)硬板的孔徑尺寸為20~25mm,設置于船的前 方。
[0011] 上述多功能太陽能船中,所述太陽能棚包括太陽能板和泄雨棚,設于船塢上方, 覆蓋部分水面,大電容與輸電線路設于船塢中。
[0012] 上述多功能太陽能船中,各個供電停靠區(qū)之間設置有圍護欄,供太陽能船???。
[0013] 上述多功能太陽能船中,所述三級階梯瀑布為三級水體凈化裝置,高度范圍3~ 5m ;所述濾網(wǎng)的孔徑為12~16目。
[0014] 一種用于水體修復的多功能太陽能船的使用方法,包括如下步驟:
[0015] (1)太陽能蓄電池蓄好電后,帶動噴射推進器使船在水面運動;
[0016] (2)在船運動的同時,水通過水泵的進口管道由水泵抽入,經(jīng)過軟水管,從船側的 噴嘴斜向上噴出,呈拋物線落回水中;
[0017] (3)在船運動的同時,曝氣增氧器給生物飄帶供氧,生物飄帶發(fā)揮微生物菌群的高 效凈化功能;
[0018] (4)在船運動的同時,當船接觸垃圾時,水流通過篩網(wǎng)硬板2,垃圾因慣性附于篩 網(wǎng)硬板上,累積后進入垃圾回收籃,垃圾將在船駛回停靠區(qū)后統(tǒng)一處理;
[0019] (5)在船運動的同時,全方位攝像頭對水面進行監(jiān)控;
[0020] (6)當船航行一段時間后返回船塢主體,在船體充電接口處為太陽能蓄電池充電 以及船的日常維護;
[0021] (7)船塢在在整個過程中都在利用太陽能對水體進行凈化,同時將多余的電能儲 存在大電容中,為太陽能船供電。
[0022] 本實用新型與現(xiàn)有技術相比,具有如下優(yōu)點和效果:
[0023] 1、本實用新型通過優(yōu)化船體結構,設置獨立的太陽能供電船塢,實現(xiàn)了發(fā)電裝置 與主體的分離,從而有效利用船體空間,提高了曝氣復氧裝置的工作效率。
[0024] 2、本實用新型通過曝氣裝置,為生物飄帶凈化水體提供氧氣,實現(xiàn)了生態(tài)處理功 能與曝氣功能的耦合。
[0025] 3、本實用新型實現(xiàn)了水處理功能多樣化,兼具景觀美化、垃圾收集及水面監(jiān)控的 功能。
[0026] 4、本實用新型中的生物飄帶、噴嘴參數(shù)對于太陽能船的曝氣效果產生了關鍵性的 影響。
【附圖說明】
[0027] 圖1為太陽能船的俯視結構圖;
[0028] 圖2為太陽能船的側視結構圖;
[0029] 圖3為三級階梯瀑布側視結構圖;
[0030] 圖4為太陽能棚的結構圖;
[0031] 圖5太陽能船塢的俯視結構圖。
[0032] 其中,太陽能蓄電池1、篩網(wǎng)硬板2、支撐桿3、垃圾回收籃4、曝氣增氧器5、全方位 攝像頭6、噴射推進器7、船身8、水泵9,輕質浮水結構10、軟水管11、噴嘴12、生物飄帶13、 船塢主體14、腈綸棉15、過濾棉16、濾網(wǎng)17、輸電線路區(qū)域18、船體充電接口 19、菌床20、活 性炭21、太陽能棚22、太陽能板23、泄雨棚24。
【具體實施方式】
[0033] 下面結合具體實施例對本實用新型作進一步地具體詳細描述,但本實用新型的實 施方式不限于此,對于未特別注明的工藝參數(shù),可參照常規(guī)技術進行。
[0034] 如圖1~圖5所示,本實用新型中一種用于水體修復的多功能太陽能船,所述多功 能太陽能船包括主船體和太陽能供電船塢;所述主船體由輕質浮水結構10 (由玻璃鋼纖維 制備而成)、船身8和垃圾收集器組成,其中船身8位于輕質浮水結構10上表面,垃圾收集 器連接于輕質浮水結構10正前方;所述主船體還包括太陽能蓄電池1,篩網(wǎng)硬板2,支撐桿 3,垃圾回收籃4,曝氣增氧器5,噴射推進器7,水泵
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