一種智能生態(tài)水資源管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種智能生態(tài)水資源管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 水體富營(yíng)養(yǎng)化是全球性的水環(huán)境問題，我國(guó)現(xiàn)有湖泊2700余個(gè)，總面積達(dá)9. 1萬(wàn) km2。根據(jù)調(diào)查資料和國(guó)內(nèi)外評(píng)價(jià)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)，我國(guó)比較典型的37個(gè)主要湖泊中，中 營(yíng)養(yǎng)型和中一富營(yíng)養(yǎng)型的占55. 8%，富營(yíng)養(yǎng)型的占14. 7%，重富營(yíng)養(yǎng)型的占8. 8%。中國(guó)90% 以上的水域污染是因水體中的N、P含量過高而引起的富營(yíng)養(yǎng)化造成的，而N、P則是植物生 長(zhǎng)最基本的必需營(yíng)養(yǎng)元素。
[0003] 生態(tài)浮島是一種針對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化的水質(zhì)，利用生態(tài)工學(xué)原理，降解水中的C0D、氮、磷 的含量的人工浮島。它能使水體透明度大幅度提高，同時(shí)水質(zhì)指標(biāo)也得到有效的改善，特別 是對(duì)藻類有很好的抑制效果。生態(tài)浮島對(duì)水質(zhì)凈化最主要的功效是利用植物的根系吸收水 中的富營(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)，例如總磷、氨氮、有機(jī)物等，使得水體的營(yíng)養(yǎng)得到轉(zhuǎn)移，減輕水體由于封 閉或自循環(huán)不足帶來(lái)的水體腥臭、富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象。
[0004] 然而，現(xiàn)有生態(tài)浮島結(jié)構(gòu)復(fù)雜、面積過大，導(dǎo)致水域覆蓋面大、能耗高。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 為解決上述存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種智能生態(tài)水資源管理系 統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊，盡量擴(kuò)大水體與空氣、陽(yáng)光的接觸，提升水體透明度及水中溶氧量，提升水 質(zhì)。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：
[0007] -種智能生態(tài)水資源管理系統(tǒng)，包括：浮島，設(shè)于水面，呈十字型，且，浮島四個(gè)端 部分別設(shè)有平臺(tái)，浮島長(zhǎng)度方向沿水流方向設(shè)置，浮島底部設(shè)有生物膜；水動(dòng)力循環(huán)裝置， 設(shè)置于浮島十字交叉處，所述水動(dòng)力循環(huán)裝置底部設(shè)有伸入水中并通過旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)水流循環(huán) 的旋轉(zhuǎn)體；太陽(yáng)能及風(fēng)能發(fā)電裝置，通過電池與所述水動(dòng)力循環(huán)裝置電連接；水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀， 與所述太陽(yáng)能及風(fēng)能發(fā)電裝置電池電連接。
[0008] 進(jìn)一步，所述水動(dòng)力循環(huán)裝置包括：一支架；至少兩浮筒，分別設(shè)置于所述支架兩 偵h-電機(jī)，設(shè)置于所述支架中部上端；一齒輪箱，設(shè)置于機(jī)架上且位于所述電機(jī)下方，并 與電機(jī)輸出軸連接；一旋轉(zhuǎn)體，兩側(cè)分別通過一連桿與所述齒輪箱連接，形成齒輪傳動(dòng)，所 述旋轉(zhuǎn)體由對(duì)稱設(shè)置的兩連接部閉合形成，所述連接部由一半圓弧一端端部沿徑向向外延 伸形成。
[0009] 優(yōu)選地，所述水動(dòng)力循環(huán)裝置還包括至少兩縱向移動(dòng)的電動(dòng)推桿，設(shè)置于位于電 機(jī)兩側(cè)的支架上，通過電動(dòng)推桿的縱向移動(dòng)，調(diào)整所述水動(dòng)力循環(huán)裝置旋轉(zhuǎn)體伸入水中的 深度。
[0010] 且，所述太陽(yáng)能及風(fēng)能發(fā)電裝置包括：一電池；一風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其輸出端與所述電 池輸入端連接；由若干太陽(yáng)能電池板組成的太陽(yáng)能發(fā)電組，其輸出端與所述電池輸入端連 接；一數(shù)據(jù)記錄儀，其輸入端分別與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出端及太陽(yáng)能發(fā)電組輸出端連接，輸 出端與一計(jì)算機(jī)連接；一負(fù)載控制器，輸入端與所述電池輸出端連接，輸出端分別與一負(fù)載 及所述數(shù)據(jù)記錄儀輸入端連接。
[0011] 另，所述浮島平臺(tái)形狀為圓形、方形或環(huán)形。
[0012] 再，所述浮島底部生物膜材質(zhì)為多孔致密纖維。
[0013] 本實(shí)用新型有益效果在于：
[0014] 浮島為十字型結(jié)構(gòu)，且四個(gè)端部設(shè)平臺(tái)，整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固，且十字型可在最 大程度上使得浮島下的水體與空氣及陽(yáng)光接觸，且浮島長(zhǎng)度方向沿水流方向設(shè)計(jì)，增大與 水流接觸面積，有利于提升水體質(zhì)量。
[0015] 由于浮島能夠承受水位波動(dòng)，非常適合徑流，排水，如城市雨水，農(nóng)業(yè)徑流等非點(diǎn) 源應(yīng)用的治理。能夠適應(yīng)各種深度的水域，包括徑流和滯洪區(qū)。
[0016] 浮島構(gòu)造堅(jiān)固耐用，島嶼浮在水面上，為鳥類和動(dòng)物提供了一個(gè)美麗的棲息地的， 同時(shí)在水下一個(gè)微妙動(dòng)態(tài)的過程正在進(jìn)行。
[0017] 浮島底部生物膜的設(shè)置，為微生物分解營(yíng)養(yǎng)素及其它水性污染物，提供一個(gè)表面 依附，生物膜為致密纖維和多孔質(zhì)地，有利于生長(zhǎng)大量的微生物。有機(jī)固體粘到生物膜，成 為淡水食物網(wǎng)的基礎(chǔ)。這些途徑代表了集中的濕地效果，自然的方式來(lái)清潔水，生物膜覆蓋 的根源充當(dāng)機(jī)械過濾器的細(xì)顆粒物，在河道、湖泊或水庫(kù)設(shè)置，有助于魚的生長(zhǎng)，這是一個(gè) 健康的和富有成效的生態(tài)系統(tǒng)。
[0018] 浮島上設(shè)置水動(dòng)力循環(huán)裝置，獨(dú)特的旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)體的正轉(zhuǎn)和/或反 轉(zhuǎn)，進(jìn)而提供最大范圍的徑向水流，實(shí)現(xiàn)多方向的水體循環(huán)，增加水中含氧量，提升水質(zhì)。
[0019] 旋轉(zhuǎn)體由對(duì)稱設(shè)置的兩連接部閉合形成，且連接部由一半圓弧一端端部沿徑向向 外延伸形成，這種結(jié)構(gòu)使得旋轉(zhuǎn)體體與流體(水）接觸時(shí)受到的阻力的非常小，因此相比同 類攪拌設(shè)備，其能耗大大降低，能耗進(jìn)一步降低。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的智能生態(tài)水資源管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的智能生態(tài)水資源管理系統(tǒng)中太陽(yáng)能及風(fēng)能發(fā)電 裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的智能生態(tài)水資源管理系統(tǒng)中水動(dòng)力循環(huán)裝置結(jié) 構(gòu)示意圖。
[0023] 圖4為所述的水動(dòng)力循環(huán)裝置帶動(dòng)徑向水流正轉(zhuǎn)循環(huán)的示意圖。
[0024]圖5為所述的水動(dòng)力循環(huán)裝置帶動(dòng)徑向水流反轉(zhuǎn)循環(huán)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 參見圖1~圖5,本實(shí)用新型所述的智能生態(tài)水資源管理系統(tǒng)，包括：浮島1，設(shè)于水 面，呈十字型，且，浮島四個(gè)端部分別設(shè)有平臺(tái)11，浮島1長(zhǎng)度方向沿水流方向設(shè)置，浮島1 底部設(shè)有生物膜；水動(dòng)力循環(huán)裝置2,設(shè)置于浮島1十字交叉處，所述水動(dòng)力循環(huán)裝置2底 部設(shè)有伸入水中并通過旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)水流循環(huán)的旋轉(zhuǎn)體25;太陽(yáng)能及風(fēng)能發(fā)電裝置3,通過電 池31與所述水動(dòng)力循環(huán)裝置2電連接；水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀4,與所述太陽(yáng)能及風(fēng)能發(fā)電裝置3電 池31電連接。
[0026] 進(jìn)一步，所述水動(dòng)力循環(huán)裝置2包括：一支架21 ;至少兩浮筒22,分別設(shè)置于所述 支架21兩側(cè)；一電機(jī)23,設(shè)置于所述支架21中部上端；一齒輪箱24,設(shè)置于機(jī)架21上且位 于所述電機(jī)23下方，并與電機(jī)23輸出軸連接；一旋轉(zhuǎn)體25,兩側(cè)分別通過一連桿26與所 述齒輪箱24連接，形成齒輪傳動(dòng)，所述旋轉(zhuǎn)體25由對(duì)稱設(shè)置的兩連接部251閉合形成，所 述連接部251由一半圓弧一端端部沿徑向向外延伸形成。
[0027] 優(yōu)選地，所述水動(dòng)力循環(huán)裝置2還包括至少兩縱向移動(dòng)的電動(dòng)推桿27,設(shè)置于位 于電機(jī)23兩側(cè)的支架21上，通過電動(dòng)推桿27的縱向移動(dòng)，調(diào)整所述水動(dòng)力循環(huán)裝置2旋 轉(zhuǎn)體25伸入水中的深度。
[0028] 且，所述太陽(yáng)能及風(fēng)能發(fā)電裝置3包括：一電池31 ;-風(fēng)力發(fā)電機(jī)32,其輸出端與 所述電池31輸入端連接；由若干太陽(yáng)能電池板331組成的太陽(yáng)能發(fā)電組33,其輸出端與所 述電池31輸入端連接；一數(shù)據(jù)記錄儀34,其輸入端分別與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)32輸出端及太 陽(yáng)能發(fā)電組33輸出端連接，輸出端與一計(jì)算機(jī)35連接；一負(fù)載控制器36,輸入端與所述電 池31輸出端連接，輸出端分別與一負(fù)載37及所述數(shù)據(jù)記錄儀34輸入端連接。
[0029] 另，所述浮島1平臺(tái)11形狀為圓形、方形或環(huán)形。
[0030] 再，所述浮島1底部生物膜材質(zhì)為多孔致密纖維。
[0031] 采用本實(shí)用新型所提供的智能生態(tài)水資源管理系統(tǒng)對(duì)水體進(jìn)行處理，處理前后水 體水質(zhì)指標(biāo)平均值對(duì)比如表1所示。
[0032] 表1.處理前后水體水質(zhì)指標(biāo)平均值對(duì)比(單位：mg/L)
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種智能生態(tài)水資源管理系統(tǒng)，其特征在于，包括： 浮島，設(shè)于水面，呈十字型，且，浮島四個(gè)端部分別設(shè)有平臺(tái)，浮島長(zhǎng)度方向沿水流方向 設(shè)置，浮島底部設(shè)有生物膜； 水動(dòng)力循環(huán)裝置，設(shè)置于浮島十字交叉處，所述水動(dòng)力循環(huán)裝置底部設(shè)有伸入水中并 通過旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)水流循環(huán)的旋轉(zhuǎn)體； 太陽(yáng)能及風(fēng)能發(fā)電裝置，通過電池與所述水動(dòng)力循環(huán)裝置電連接； 水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀，與所述太陽(yáng)能及風(fēng)能發(fā)電裝置電池電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能生態(tài)水資源管理系統(tǒng)，其特征在于，所述水動(dòng)力循環(huán)裝 置包括： 一支架； 至少兩浮筒，分別設(shè)置于所述支架兩側(cè)； 一電機(jī)，設(shè)置于所述支架中部上端； 一齒輪箱，設(shè)置于機(jī)架上且位于所述電機(jī)下方，并與電機(jī)輸出軸連接； 一旋轉(zhuǎn)體，兩側(cè)分別通過一連桿與所述齒輪箱連接，形成齒輪傳動(dòng)，所述旋轉(zhuǎn)體由對(duì)稱 設(shè)置的兩連接部閉合形成，所述連接部由一半圓弧一端端部沿徑向向外延伸形成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能生態(tài)水資源管理系統(tǒng)，其特征在于，所述水動(dòng)力循環(huán) 裝置還包括至少兩縱向移動(dòng)的電動(dòng)推桿，設(shè)置于位于電機(jī)兩側(cè)的支架上，通過電動(dòng)推桿的 縱向移動(dòng)，調(diào)整所述水動(dòng)力循環(huán)裝置旋轉(zhuǎn)體伸入水中的深度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能生態(tài)水資源管理系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽(yáng)能及風(fēng)能 發(fā)電裝置包括： 一電池； 一風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其輸出端與所述電池輸入端連接； 由若干太陽(yáng)能電池板組成的太陽(yáng)能發(fā)電組，其輸出端與所述電池輸入端連接； 一數(shù)據(jù)記錄儀，其輸入端分別與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出端及太陽(yáng)能發(fā)電組輸出端連接， 輸出端與一計(jì)算機(jī)連接； 一負(fù)載控制器，輸入端與所述電池輸出端連接，輸出端分別與一負(fù)載及所述數(shù)據(jù)記錄 儀輸入端連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能生態(tài)水資源管理系統(tǒng)，其特征在于，所述浮島平臺(tái)形狀 為圓形、方形或環(huán)形。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能生態(tài)水資源管理系統(tǒng)，其特征在于，所述浮島底部生物 膜材質(zhì)為多孔致密纖維。
【專利摘要】一種智能生態(tài)水資源管理系統(tǒng)，包括：浮島，設(shè)于水面，呈十字型，且，浮島四個(gè)端部分別設(shè)有平臺(tái)，浮島長(zhǎng)度方向沿水流方向設(shè)置，浮島底部設(shè)有生物膜；水動(dòng)力循環(huán)裝置，設(shè)置于浮島十字交叉處，所述水動(dòng)力循環(huán)裝置底部設(shè)有伸入水中并通過旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)水流循環(huán)的旋轉(zhuǎn)體；太陽(yáng)能及風(fēng)能發(fā)電裝置，通過電池與所述水動(dòng)力循環(huán)裝置電連接；水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀，與所述太陽(yáng)能及風(fēng)能發(fā)電裝置電池電連接。所述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，盡量擴(kuò)大水體與空氣、陽(yáng)光的接觸，提升水體透明度及水中溶氧量，提升水質(zhì)。
【IPC分類】C02F3-32
【公開號(hào)】CN204588823
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520156860
【發(fā)明人】楊陽(yáng), 何小祥
【申請(qǐng)人】上海庫(kù)克萊生態(tài)科技有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年3月19日