促進(jìn)水體循環(huán)的水處理設(shè)備的制造方法
【專利摘要】一種促進(jìn)水體循環(huán)的水處理設(shè)備，包括支架、浮體、電機(jī)、機(jī)械夾組件、傳動箱及執(zhí)行元件，機(jī)械夾組件能轉(zhuǎn)動地設(shè)于前述支架上；傳動箱設(shè)于前述支架的上端，該傳動箱的動力輸入端與前述的電機(jī)相連，動力輸出端與前述的機(jī)械夾組件相連；執(zhí)行元件在水體里轉(zhuǎn)動狀態(tài)下能產(chǎn)生水力脈沖，該執(zhí)行元件與前述的機(jī)械夾組件連接；其特征在于所述的支架上還設(shè)有微納米曝氣機(jī)，該微納米曝氣機(jī)的出氣端伸入到所述執(zhí)行元件的工作區(qū)域。執(zhí)行元件與微納米曝氣機(jī)結(jié)合可以提高氣體在水中的溶解度，從而可增強(qiáng)水中好氧微生物、浮游生物以及水生動物的生物活性，加速其對水體及底泥中污染物的生物降解過程，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化目的。
【專利說明】
促進(jìn)水體循環(huán)的水處理設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種水質(zhì)凈化設(shè)備。屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]現(xiàn)今社會很多地方為了追求經(jīng)濟(jì)的片面發(fā)展對當(dāng)?shù)氐乃Y源造成了很多可以避免的污染和浪費(fèi)，同時，在居民的日常生活、工業(yè)領(lǐng)域及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，造成很多水資源被破壞，水資源顯得緊缺，保護(hù)水資源，合理使用水資源是十分必要的。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中公開了很多關(guān)于水處理的方法、設(shè)備和經(jīng)驗，主要有物理法、生物法和化學(xué)法對污染的水體進(jìn)行處理，而這些處理方式所需要消耗的處理成本十分大。
[0004]如何降低能耗同時提高凈化效果和凈化效率一直是本領(lǐng)域技術(shù)人員所追求的?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種單位時間內(nèi)能迅速提高水體溶氧量的促進(jìn)水體循環(huán)的水處理設(shè)備。
[0006]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種促進(jìn)水體循環(huán)的水處理設(shè)備，包括
[0007]支架；
[0008]浮體，設(shè)于前述支架的下端；
[0009]電機(jī)，設(shè)于前述支架上；
[0010]機(jī)械夾組件，能轉(zhuǎn)動地設(shè)于前述支架上；[0 011 ]傳動箱，設(shè)于前述支架的上端，該傳動箱的動力輸入端與前述的電機(jī)相連，動力輸出端與前述的機(jī)械夾組件相連；
[0012]執(zhí)行元件，在水體里轉(zhuǎn)動狀態(tài)下能產(chǎn)生水力脈沖，該執(zhí)行元件與前述的機(jī)械夾組件連接；
[0013]其特征在于所述的支架上還設(shè)有微納米曝氣機(jī)，該微納米曝氣機(jī)的出氣端伸入到所述執(zhí)行元件的工作區(qū)域。
[0014]作為優(yōu)選，所述執(zhí)行元件的輪廓由兩個相互垂直的平面構(gòu)成，每個平面由半圓和等腰三角形組成，前述半圓的直線邊與等腰三角形的底邊相連，前述半圓的弧線中點(diǎn)與另一個平面的等腰三角形的頂點(diǎn)相交，所述半圓的半徑與三角形的高相等;并且，所述執(zhí)行元件的外輪廓線外包裹有弧形曲面，且內(nèi)部為實(shí)心。
[0015]進(jìn)一步，所述執(zhí)行元件的兩個半圓面上開設(shè)有通孔，對應(yīng)地，所述的機(jī)械夾組件為一對并間隔布置，每個機(jī)械夾組件的指爪貫穿通過執(zhí)行元件的通孔。
[0016]作為改進(jìn)，所述的電機(jī)連接有一轉(zhuǎn)速控制器。
[0017]作為改進(jìn)，所述的傳動箱內(nèi)或支架上設(shè)有WiFi裝置和定位導(dǎo)航裝置，并且，所述浮體的下端面設(shè)有水體監(jiān)測傳感器。
[0018]進(jìn)一步，所述的定位導(dǎo)航裝置為BDS監(jiān)測裝置或GPS監(jiān)測裝置。
[0019]進(jìn)一步，所述的傳動箱外側(cè)設(shè)有一防水密封罩。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:執(zhí)行元件與微納米曝氣機(jī)結(jié)合可以提高氣體在水中的溶解度，從而可增強(qiáng)水中好氧微生物、浮游生物以及水生動物的生物活性，加速其對水體及底泥中污染物的生物降解過程，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化目的。
【附圖說明】
[0021]圖1為實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為圖1中執(zhí)行元件的立體放大圖。
[0023]圖3為實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0025]實(shí)施例1，如圖1所示，本實(shí)施例中的促進(jìn)水體循環(huán)的水處理設(shè)備包括支架1、浮體
2、電機(jī)4、機(jī)械夾組件6、傳動箱5、執(zhí)行元件9及微納米曝氣機(jī)8，浮體2設(shè)于支架I的下端
[0026]電機(jī)4設(shè)于支架I上，電機(jī)4的上部一側(cè)通過電纜與放置在岸上的轉(zhuǎn)速控制器41相連，轉(zhuǎn)速控制器41通過電纜與交流電源相連。機(jī)械夾組件6能轉(zhuǎn)動地設(shè)于支架I上。
[0027]傳動箱5設(shè)于支架I的上端，該傳動箱5的動力輸入端與電機(jī)4相連，動力輸出端與機(jī)械夾組件6相連;傳動箱5內(nèi)設(shè)有WiFi裝置7和定位導(dǎo)航裝置71，并且，浮體2的下端面設(shè)有水體監(jiān)測傳感器3。定位導(dǎo)航裝置71可以是BDS監(jiān)測裝置或GPS監(jiān)測裝置。傳動箱5外側(cè)設(shè)有一防水密封罩51。
[0028]執(zhí)行元件9在水體里轉(zhuǎn)動狀態(tài)下能產(chǎn)生水力脈沖，該執(zhí)行元件9與機(jī)械夾組件6連接;微納米曝氣機(jī)8設(shè)于支架I，該微納米曝氣機(jī)8的出氣端伸入到執(zhí)行元件9的工作區(qū)域。
[0029]結(jié)合圖2所示，執(zhí)行元件9的輪廓由兩個相互垂直的平面構(gòu)成，每個平面由半圓和等腰三角形組成，半圓的直線邊與等腰三角形的底邊相連，半圓的弧線中點(diǎn)與另一個平面的等腰三角形的頂點(diǎn)相交，半圓的半徑與三角形的高相等;并且，執(zhí)行元件9的外輪廓線外包裹有弧形曲面，且內(nèi)部為實(shí)心。
[0030]執(zhí)行元件9的兩個半圓面上開設(shè)有通孔，對應(yīng)地，機(jī)械夾組件6為一對并間隔布置，每個機(jī)械夾組件6的指爪貫穿通過執(zhí)行元件9的通孔91。
[0031]執(zhí)行元件9根據(jù)幾何立體空間、可逆立方、阿基米德螺旋以及流體力學(xué)的概念設(shè)計，使執(zhí)行元件9質(zhì)量輕，水體中運(yùn)動的阻力小，使執(zhí)行元件9在流體的環(huán)境中形成有節(jié)奏的脈沖運(yùn)動的方式，使流體通過執(zhí)行元件9的運(yùn)動形成多向球體運(yùn)動，不會產(chǎn)生切力。其擊打產(chǎn)生的漩流和有節(jié)奏的波動能帶動水體產(chǎn)生大范圍的流動，能在相對低轉(zhuǎn)速的情況下，最大限度的發(fā)揮流體循環(huán)效率，使整個水體內(nèi)能夠進(jìn)行循環(huán)，提高整個水體的自凈能力，同時通過安裝轉(zhuǎn)速控制器41來控制執(zhí)行元件9的轉(zhuǎn)速，根據(jù)裝置放置環(huán)境和使用的方法來設(shè)定整個裝置的轉(zhuǎn)速，使裝置能夠用少量的電能來完成工作，通過兩個機(jī)械夾組件6來保證執(zhí)行原件能夠順利轉(zhuǎn)動，避免因為水的阻力而造成設(shè)備損壞，同時方便執(zhí)行元件9的更換。
[0032]本實(shí)施例為單電機(jī)4結(jié)構(gòu)，執(zhí)行元件9一般的轉(zhuǎn)速為20?132轉(zhuǎn)/分，而通常小區(qū)的河道上和一般面積的湖泊內(nèi)，執(zhí)行元件9的轉(zhuǎn)速保持在70轉(zhuǎn)/分的效率最好。
[0033]其下部執(zhí)行元件9與水面相接觸，執(zhí)行元件9轉(zhuǎn)動時，使水體產(chǎn)生有節(jié)奏的水力脈沖運(yùn)動，從而加速整個水體的循環(huán)，提高水體的自凈能力，同時可以根據(jù)裝置使用領(lǐng)域的不同來調(diào)節(jié)執(zhí)行元件9和水面之間的關(guān)系，例如，裝置用在好氧曝氣時，執(zhí)行元件9的1/3或1/2 浸沒于液面以下，這樣使好氧曝氣的效果最好;將裝置用于攪拌時，將整個執(zhí)行元件9浸沒在液面下，這樣的攪拌效果最好。[0〇34]支架上安裝微納米曝氣機(jī)，通過微納米曝氣機(jī)，能夠在水體下5M處產(chǎn)生10um微納米氣泡。利用特殊執(zhí)行元件在水體中加速水體循環(huán)攪拌，通過人工造波，利用水體的流動性來改變氣泡在水體中的常規(guī)運(yùn)行軌跡，由以往的直線上升氣浮式軌跡變成螺旋式盤旋上升軌跡。從而通過增加微納米氣泡在水體中運(yùn)行的距離，有效延長滯留時間，從而達(dá)到在相同能耗的情況下，增氧效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)技術(shù)的目的。[〇〇35]采用微納米曝氣機(jī)8與執(zhí)行元件9結(jié)合的方案具有以下技術(shù)效果:
[0036]1:微納米曝氣機(jī)8產(chǎn)生的10微米的氣泡與1毫米的氣泡相比較，在一定體積下前者的比表面積理論上是后者的100倍。空氣和水的接觸面積就增加了 100倍，各種反應(yīng)速度也增加了 100倍。
[0037]2:根據(jù)斯托克斯定律，氣泡在水中的上升速度與氣泡直徑的平方成正比。氣泡直徑越小則氣泡的上升速度越慢。從氣泡上升速度與氣泡直徑的關(guān)系圖可知，氣泡直徑1mm的氣泡在水中上升的速度為6m/min，而直徑lOym的氣泡在水中的上升速度為3mm/min，后者是前者的1/2000。如果考慮到比表面積的增加，微納米氣泡的溶解能力比一般空氣增加20萬倍。
[0038]3:微納米氣泡具有上升速度慢、自身增壓溶解的特點(diǎn)，使得微納米氣泡在緩慢的上升過程中逐步縮小成納米級，最后消減湮滅溶入水中，從而能夠大大提高氣體(空氣、氧氣、臭氧、二氧化碳等)在水中的溶解度。對于普通氣泡，氣體的溶解度往往受環(huán)境壓力的影響和限制存在飽和溶解度。在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下，氣體的溶解度很難達(dá)到飽和溶解度以上。而微納米氣泡由于其內(nèi)部的壓力高于環(huán)境壓力，使得以大氣壓為假定條件計算的氣體過飽和溶解條件得以打破。
[0039]4:在工廠化漁業(yè)的養(yǎng)殖上，特別是未來漁業(yè)的陸基養(yǎng)殖技術(shù)，大多是往高密度的集約化方向發(fā)展，在這種環(huán)境下，水體中高度溶氧的控制對魚的健康及生長來說是至關(guān)重要的一環(huán)，利用特殊執(zhí)行元件9在水體中加速水體循環(huán)和超細(xì)微泡技結(jié)合方式，將是一項革命性的創(chuàng)新，可以大大提高魚的活性與產(chǎn)量，是養(yǎng)殖業(yè)走向工廠化的有力保障，并且微納米氣泡具有刺激生物生長及增強(qiáng)免疫力的效果。
[0040]5:利用特殊執(zhí)行元件9在水體中加速水體循環(huán)將富含微納米氧氣氣泡的水對動植物都具有促進(jìn)生物活性的作用。這是由于利用特殊執(zhí)行元件9在水體中加速水體循環(huán)，將微納米氣泡在水中存在時間長，內(nèi)部承載氣體釋放到水中的過程較慢，因此可實(shí)現(xiàn)對承載氣體的充分利用，提供充足的活性氧以促進(jìn)水中生物的新陳代謝活性。向污染的缺氧水域中鼓入微納米氣泡時，隨著氣泡內(nèi)溶解氧的消耗不斷向水中補(bǔ)充活性氧，可增強(qiáng)水中好氧微生物、浮游生物以及水生動物的生物活性，加速其對水體及底泥中污染物的生物降解過程， 實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化目的。
[0041]6:利用特殊執(zhí)行元件9在水體中加速水體循環(huán)將微納米氣泡在水中上升速度延緩、停留時間加長、溶解效率持續(xù)增高，并具備自增氧、帶負(fù)電荷和富含強(qiáng)氧化性的自由基等特性。這些特點(diǎn)水處理上具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0042]7:利用特殊執(zhí)行元件9在水體中加速水體循環(huán)和將微納米氣泡懸浮物的吸附去除。
[0043]8:利用特殊執(zhí)行元件9在水體中加速水體循環(huán)，利用微納米氣泡表面電荷產(chǎn)生的電位高，而且比表面積大等特點(diǎn)，因此將微納米技術(shù)與混凝工藝聯(lián)用在廢水預(yù)處理中，對懸浮物和油類表現(xiàn)出了良好的吸附效果與高效的去除率，對C0D、氨氮及總磷也具有較好的去除效果。
[0044]9:利用特殊執(zhí)行元件9在水體中加速水體循環(huán)和微納米氣泡結(jié)合，將難降解有機(jī)污染物的強(qiáng)化分解。
[0045]10:利用特殊執(zhí)行元件9在水體中加速水體循環(huán)和微納米氣泡破裂時釋放出的羥基自由基，可氧化分解很多有機(jī)污染物，目前在難降解廢水處理與污泥處理方面，已表現(xiàn)出了潛在的應(yīng)用前景。為了促使微納米氣泡在水中能夠產(chǎn)生更多的羥基自由基，常采用其它強(qiáng)氧化手段進(jìn)行協(xié)同作用，如紫外線、純氧以及臭氧等強(qiáng)氧化手段，以更好地發(fā)揮對廢水中有機(jī)污染物的氧化分解作用。
[0046]在傳動箱內(nèi)安裝定位導(dǎo)航裝置71和WIFI裝置7，通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸與接收，結(jié)合水體監(jiān)測傳感器3，達(dá)到實(shí)時監(jiān)控、實(shí)時定位、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制等功能，具體如下:
[0047]通過定位導(dǎo)航裝置71達(dá)到區(qū)域無源定位?？梢詫Ξa(chǎn)品進(jìn)行位置確定、信息交換等，針對產(chǎn)品運(yùn)行進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，達(dá)到無人啟動和停止功能；
[0048]利用水體監(jiān)測傳感器3進(jìn)行水體農(nóng)藥殘留、溶解氧、氨氮指數(shù)、pH值、微量重金屬元素等數(shù)據(jù)有效、實(shí)時采集；
[0049]利用水體監(jiān)測傳感器3，針對水體進(jìn)行監(jiān)測和警示提醒，并通過定位導(dǎo)航裝置71裝置，利用WIF1、互聯(lián)網(wǎng)的形式將采集數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸；
[0050]通過定位導(dǎo)航裝置71和互聯(lián)網(wǎng)的形式將采集數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析和存檔，進(jìn)行所在水體的水質(zhì)判斷，運(yùn)用該數(shù)據(jù)提供水體適合生長水產(chǎn)產(chǎn)品的類型。
[0051]通過定位導(dǎo)航裝置71和互聯(lián)網(wǎng)的形式將采集數(shù)據(jù)與當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門或者國家環(huán)保部門進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，間接判斷監(jiān)測地區(qū)水體水質(zhì)情況。
[0052]運(yùn)用大數(shù)據(jù)的采集和分析，達(dá)到水體(淡水、海水、污水)水質(zhì)數(shù)據(jù)環(huán)保部數(shù)據(jù)采集并網(wǎng)；
[0053]根據(jù)不同領(lǐng)域、不同的環(huán)境載體，該技術(shù)方案可以被使用在多個領(lǐng)域:
[0054]本實(shí)施例用于景觀水治理領(lǐng)域，將整個裝置放置在景觀水池或者景觀河道中，執(zhí)行元件9的轉(zhuǎn)動加速氧氣傳質(zhì)和水體循環(huán)，把沉積在水底的污泥和腐殖質(zhì)隨水流帶到富氧區(qū)被降解，能夠快速凈化已經(jīng)被富營養(yǎng)化水體，還能夠通過水體的循環(huán)，使水體溫度均勻，避免水體過早結(jié)冰，同時通過本裝置工作可以來清理河道內(nèi)的淤泥，避免河道因為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]本實(shí)施例用于污水治理領(lǐng)域，將整個裝置放置于污水池內(nèi)，通過執(zhí)行元件9的轉(zhuǎn)動，使的污水池內(nèi)的溶解氧與池內(nèi)微生物和污泥從分融合，大大加快了污水池生化處理的速度，同時又降低了處理污水時的成本，同時將裝置與微納米曝氣機(jī)連用在提高污水池生化處理速度的同時，還能夠避免曝氣死區(qū)的出現(xiàn)，用在生物除磷反應(yīng)池時，執(zhí)行元件9攪拌，使活性污泥處于厭氧狀態(tài)時能夠保持活性污泥的懸浮和循環(huán)，加快生物除磷速度。
[0056]本實(shí)施例用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)領(lǐng)域，將整個裝置放置于養(yǎng)殖水場內(nèi)，執(zhí)行元件9轉(zhuǎn)動，運(yùn)動時的形狀為橢圓形，運(yùn)動起來會形成由槳滑動或者魚尾擺動形成的波紋，大大減少了為了加速水體循環(huán)而消耗的能源的同時，能夠驅(qū)動大面積的水體降低整個養(yǎng)殖場的運(yùn)營成本，增加養(yǎng)殖場的水產(chǎn)產(chǎn)量，同時本裝置的執(zhí)行元件9轉(zhuǎn)動時不會造成魚類損傷。
[0057]本實(shí)施例用于攪拌裝置領(lǐng)域，將執(zhí)行元件9完全浸沒在液面下，執(zhí)行元件9轉(zhuǎn)動形成漩渦，在水流的推動下，使整個水體形成循環(huán)，水體內(nèi)的物質(zhì)與水體充分溶合，可以用于油漆、涂料、醫(yī)學(xué)和食品各個攪拌領(lǐng)域，同時對物體分散、乳化、均質(zhì)、調(diào)色等較之傳統(tǒng)攪拌機(jī)的攪拌效果更加理想、直觀。
[0058]實(shí)施例2，如圖3所示，本實(shí)施例中采用兩個獨(dú)立的電機(jī)4同步驅(qū)動各自的機(jī)械夾組件6，兩個獨(dú)立的電機(jī)4均有轉(zhuǎn)速控制器41控制，其他結(jié)構(gòu)參考實(shí)施例1。
【主權(quán)項】
1.一種促進(jìn)水體循環(huán)的水處理設(shè)備，包括 支架；浮體，設(shè)于前述支架的下端；電機(jī)，設(shè)于前述支架上；機(jī)械夾組件，能轉(zhuǎn)動地設(shè)于前述支架上；傳動箱，設(shè)于前述支架的上端，該傳動箱的動力輸入端與前述的電機(jī)相連，動力輸出端 與前述的機(jī)械夾組件相連；執(zhí)行元件，在水體里轉(zhuǎn)動狀態(tài)下能產(chǎn)生水力脈沖，該執(zhí)行元件與前述的機(jī)械夾組件連 接；其特征在于所述的支架上還設(shè)有微納米曝氣機(jī)，該微納米曝氣機(jī)的出氣端伸入到所述 執(zhí)行元件的工作區(qū)域。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的促進(jìn)水體循環(huán)的水處理設(shè)備，其特征在于所述執(zhí)行元件的輪 廓由兩個相互垂直的平面構(gòu)成，每個平面由半圓和等腰三角形組成，前述半圓的直線邊與 等腰三角形的底邊相連，前述半圓的弧線中點(diǎn)與另一個平面的等腰三角形的頂點(diǎn)相交，所 述半圓的半徑與三角形的高相等;并且，所述執(zhí)行元件的外輪廓線外包裹有弧形曲面，且內(nèi) 部為實(shí)心。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的促進(jìn)水體循環(huán)的水處理設(shè)備，其特征在于所述執(zhí)行元件的兩 個半圓面上開設(shè)有通孔，對應(yīng)地，所述的機(jī)械夾組件為一對并間隔布置，每個機(jī)械夾組件的 指爪貫穿通過執(zhí)行元件的通孔。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的促進(jìn)水體循環(huán)的水處理設(shè)備，其特征在于所述的電機(jī)連接有一轉(zhuǎn)速控制器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的促進(jìn)水體循環(huán)的水處理設(shè)備，其特征在于所述的傳動箱內(nèi)或 支架上設(shè)有WiFi裝置和定位導(dǎo)航裝置，并且，所述浮體的下端面設(shè)有水體監(jiān)測傳感器。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的促進(jìn)水體循環(huán)的水處理設(shè)備，其特征在于所述的定位導(dǎo)航裝 置為BDS監(jiān)測裝置或GPS監(jiān)測裝置。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的促進(jìn)水體循環(huán)的水處理設(shè)備，其特征在于所述的傳動箱外側(cè)設(shè)有一防水密封罩。
【文檔編號】C02F7/00GK205653240SQ201620436734
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年5月13日 公開號201620436734.9, CN 201620436734, CN 205653240 U, CN 205653240U, CN-U-205653240, CN201620436734, CN201620436734.9, CN205653240 U, CN205653240U
【發(fā)明人】李展, 章衛(wèi)星, 曹忠偉
【申請人】寧波濤孚環(huán)?？萍加邢薰?br>