CN108147547A - 一种光感主动式立体人工浮岛 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光感主动式立体人工浮岛，光敏传感器设置在连接杆a上，连接杆a两头与太阳能电池板相铰接，太阳能电池板与传动轴上端相互铰接；传动轴下端与电动机通过齿轮组相咬合在一起，电动机和中央电源设置在浮板上，电动机气动时通过齿轮组带动传动轴转动；水生植物设置在浮板上方，浮板孔洞下方设有种植网兜；连接杆b通过螺丝与浮板相连；连接杆下方与生物流化床相连；空气泵机对称设置在浮板边缘上方；通气立管上端与空气泵机出风口相连，呈斜下方方向进入深层水体，下端与曝气环相连通；曝气环上设有多个曝气小孔。本发明便于批量生产，净化效率高，使用寿命长，性能稳定，便于取材与维护，易于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及人工浮岛处理水环境中的光感主动式立体人工浮岛领域，特别涉及一种光感主动式立体人工浮岛。
背景技术
人工浮岛是一种由人工设计建造的漂浮在水面上供植物、动物和微生物生长、栖息、繁衍的生物生态设施。通过植物根系的过滤、吸收、吸附作用和根系生态***的物质转化途径，削减水体中的氮、磷、有机物等营养物质，并以收获植物体的形式将其搬离水体，从而达到净化水质的效果，而且还具有施工简单、造价低、不耗能、运行管理容易等优势，在污染水体的综合治理中具有良好的推广应用前景。但目前现有的人工浮岛只考虑到了植物根系的吸附作用，并没有考虑到微生物的潜在吸附作用，由于亲水性植物的根系较短，只能对水环境中的表层水体进行简单的吸附处理，无法对深层水体进行吸附处理，而且水环境中的主要污染物如有机废物、Cd、Hg等重金属元素主要聚集在深层水体。影响对整个水环境的水体处理效果，有的太阳能式人工浮岛未能做到对太阳光线进行充分利用，造成了不必要的有效资源浪费现象。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种光感主动式立体人工浮岛，具体技术方案如下：
一种光感主动式立体人工浮岛，包括太阳能电池板、光敏传感器、传动轴、中央电源、电动机、空气泵机、水生植物、浮板、种植网兜、生物流化床、通气立管、曝气环和曝气小孔；
所述太阳能电池板之间设有光敏传感器，光敏传感器设置在连接杆上，连接杆a两头与太阳能电池板相铰接，；
所述太阳能电池板与传动轴上端相互铰接，太阳能电池板的板面倾斜并朝向上方；
所述传动轴下端与电动机通过齿轮组相咬合在一起，电动机和中央电源设置在浮板上，电动机气动时通过齿轮组带动传动轴转动；
所述浮板呈六边形，设有蜂巢状孔洞；
所述水生植物设置在浮板上方，孔洞下方设有种植网兜；
所述浮板上设有安装孔，连接杆b上端插接在安装孔内，通过螺丝与浮板相连；
所述连接杆下方与生物流化床相连，位于浮床下方，浸入水体；
所述空气泵机对称设置在浮板边缘上方，由中央电源供电通气；
所述通气立管上端与空气泵机出风口相连，呈斜下方方向进入深层水体，下端与曝气环相连通；
所述曝气环上设有多个曝气小孔。
所述的一种光感主动式立体人工浮岛，其优选方案为所述生物流化床填料可以采用疏松多孔的材料填充，玉米芯、浮石、活性炭或煤渣。
所述的一种光感主动式立体人工浮岛，其优选方案为所述通气立管和曝气环由PVC管制成。
所述的一种光感主动式立体人工浮岛，其优选方案为所述曝气环采用PVC管道首尾相接，制成环状管后在环管内圈钻上曝气小孔，每一个所述曝气小孔之间设有间隔，以与通气立管处于同一平面的小孔为基准，使得曝气小孔的孔径方向与通气立管方向相互垂直，保证气体斜向下从曝气小孔喷出。
本发明的有益效果：由太阳能电池板持续为中心电源充电，随着时间推移当太阳位置发生改变时，光敏传感器接收光源信号并启动电动机，电动机转动并通过齿轮组带动传动轴转动，直致太阳能电池板方向朝向太阳方向为止，可以尽最大限度的利用好太阳光照为电源供电，吸附模块采用植物和微生物双重吸附部分，可以对污染水体的表层与深层水体进行充分处理，浮板采用蜂巢六边形设计，可以最大限度扩大水生植物种植区域面积。曝气模块采用空气泵机向曝气管通气，管材选用PVC材质，质量轻便于更换，曝气环的小孔孔径方向与通气立管方向垂直，使得气体从小孔斜方向向环内喷出，深层水体中的水用于受到曝气的影响，水体密度减小并向表层水体移动，表层水体受到深层水体挤压向水深处流动，使得整个水体围绕曝气环做环状流动，翻动水体的同时使吸附模块区附近变为好氧环境，以达到降低水体COD，BOD的目的。实现了对污染水体的立体化处理。便于批量生产，净化效率高，使用寿命长，性能稳定，便于取材与维护，易于推广应用。因此采用此结构具有显著的经济效益。
附图说明
图1为一种光感主动式立体人工浮岛主视结构示意图；
图2为一种光感主动式立体人工浮岛俯视图；
图3为曝气环结构示意图。
图中，1-太阳能电池板 2-光敏传感器 3-传动轴 4-中央电源 5-电动机 6-空气泵机 7-水生植物 8-浮板 9-种植网兜 10-生物流化床 11、通气立管 12-曝气环 13-曝气小孔 14-连接杆a 15-连接杆b。
具体实施方式
如图1-3所示一种光感主动式立体人工浮岛，包括太阳能电池板1、光敏传感器2、传动轴3、中央电源4、电动机5、空气泵机6、水生植物7、浮板8、种植网兜9、生物流化床10、通气立管11、曝气环12和曝气小孔13；
所述太阳能电池板1之间设有光敏传感器2，光敏传感器2设置在连接杆a14上，连接杆a14两头与太阳能电池板1相铰接，；
所述太阳能电池板1与传动轴3上端相互铰接，太阳能电池板1 的板面倾斜并朝向上方；
所述传动轴3下端与电动机5通过齿轮组相咬合在一起，电动机5和中央电源4设置在浮板8上，电动机5启动时通过齿轮组带动传动轴3转动；
所述浮板8呈六边形，设有蜂巢状孔洞；
所述水生植物7设置在浮板8上方，用于吸附处理表层水体，孔洞下方设有种植网兜9，便于植物根系的生长；
所述浮板8上设有安装孔，连接杆b15上端插接在安装孔内，通过螺丝与浮板8相连；
所述连接杆b15下方与生物流化床11相连，位于浮床8下方，浸入水体，用于处理水下深层水体
所述空气泵机6对称设置在浮板8边缘上方，由中央电源4供电通气；
所述通气立管11上端与空气泵机6出风口相连，呈斜下方方向进入深层水体，下端与曝气环12相连通；
所述曝气环12上设有多个曝气小孔13。
所述生物流化床7填料可以采用疏松多孔的材料填充，玉米芯、浮石、活性炭或煤渣；便于在流化床内形成菌胶团，对深层水体进行高效吸附，还能增大上端浮板的浮力。
所述通气立管11和曝气环12由PVC管制成。
所述曝气环12采用PVC管道首尾相接，制成环状管后在环管内圈钻上曝气小孔13，每一个所述曝气小孔13之间设有间隔，以与通气立管11处于同一平面的小孔为基准，使得曝气小孔13的孔径方向与通气立管11方向相互垂直，保证气体斜向下从曝气小孔喷出。
一种光感主动式立体人工浮岛的工作原理：由太阳能电池板1持续为中央电源4充电，随着时间推移当太阳位置发生改变时，光敏传感器2接收光源信号并启动电动机5，电动机5转动并通过齿轮组带动传动轴3转动，直致太阳能电池板1方向朝向太阳方向为止，可以尽最大限度的利用好太阳光照为电源供电，吸附模块采用植物和微生物双重吸附部分，可以对污染水体的表层与深层水体进行充分处理，浮板8采用蜂巢六边形设计，可以最大限度扩大水生植物7种植区域面积。曝气模块采用空气泵机6向曝气管通气，管材选用PVC材质，质量轻便于更换，曝气环12的小孔孔径方向与通气立管11方向垂直，使得气体从曝气小孔13斜方向向环内喷出，深层水体中的水用于受到曝气的影响，水体密度减小并向表层水体移动，表层水体受到深层水体挤压向水深处流动，使得整个水体围绕曝气环12做环状流动，翻动水体的同时使吸附模块区域附近变为好氧环境，以达到降低水体 COD，BOD的目的。实现了对污染水体的立体化处理。本发明的保护范围不受具体实施例所限制。
Claims (4)
1.一种光感主动式立体人工浮岛，其特征在于：包括太阳能电池板、光敏传感器、传动轴、中央电源、电动机、空气泵机、水生植物、浮板、种植网兜、生物流化床、通气立管、曝气环和曝气小孔；
所述太阳能电池板之间设有光敏传感器，光敏传感器设置在连接杆上，连接杆a两头与太阳能电池板相铰接，；
所述太阳能电池板与传动轴上端相互铰接，太阳能电池板的板面倾斜并朝向上方；
所述传动轴下端与电动机通过齿轮组相咬合在一起，电动机和中央电源设置在浮板上，电动机气动时通过齿轮组带动传动轴转动；
所述浮板呈六边形，设有蜂巢状孔洞；
所述水生植物设置在浮板上方，孔洞下方设有种植网兜；
所述浮板上设有安装孔，连接杆b上端插接在安装孔内，通过螺丝与浮板相连；
所述连接杆下方与生物流化床相连，位于浮床下方，浸入水体；
所述空气泵机对称设置在浮板边缘上方，由中央电源供电通气；
所述通气立管上端与空气泵机出风口相连，呈斜下方方向进入深层水体，下端与曝气环相连通；
所述曝气环上设有多个曝气小孔。
2.如权利要求1所述的一种光感主动式立体人工浮岛，其特征在于：所述生物流化床填料可以采用疏松多孔的材料填充，玉米芯、浮石、活性炭或煤渣。
3.如权利要求1所述的一种光感主动式立体人工浮岛，其特征在于：所述通气立管和曝气环由PVC管制成。
4.如权利要求1所述的一种光感主动式立体人工浮岛，其特征在于：所述曝气环采用PVC管道首尾相接，制成环状管后在环管内圈钻上曝气小孔，每一个所述曝气小孔之间设有间隔，以每一个与通气立管处于同一平面的小孔为基准，使得曝气小孔的孔径方向与通气立管方向相互垂直，保证气体斜向下从曝气小孔喷出。
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