CN114108744A - 浮式供水设备 - Google Patents

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CN114108744A CN202111415198.6A CN202111415198A CN114108744A CN 114108744 A CN114108744 A CN 114108744A CN 202111415198 A CN202111415198 A CN 202111415198A CN 114108744 A CN114108744 A CN 114108744A
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Abstract

本发明涉及一种浮式供水设备，包括能够浮于水面的结构平台、至少一个过滤装置和抽水装置，结构平台具有相对设置的迎水面和背水面，结构平台还具有舱室，舱室能够与水隔离；过滤装置安装于结构平台的迎水面；抽水装置安装于舱室内，并且抽水装置的一端连接过滤装置，另一端伸出舱室外并位于结构平台的背水面之上过滤装，置用于过滤迎水面一侧的水，抽水装置用于将过滤后的水从迎水面的一侧抽取至背水面的一侧。使得浮式供水***能够直接对内河、湖泊或海域等的水进行抽取并过滤净化，避开了陆地基础建设，无需增加额外的储水设备，从而适应性较强，节约了建设资源，避免过多人力、财力、物力等支出，且建设周期短，投产效益回报快。

Description

浮式供水设备
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，特别是涉及一种浮式供水设备。
背景技术
水是人类生活和生产不可缺少的资源，但是自然界的水资源往往需要经过处理才能达到饮用的标准，最常用的处理方法就是通过带有水处理过滤设备的供水***来使水达到人们需要的标准。现有的水厂的供水***一般采用膜丝组件或者陶瓷膜组件对原水进行分离处理以分离出干净水和污水，干净水通过管道输送至用水端以供使用，也有的水厂的水处理***采用化学方式，产生的另类污染对环境会产生一定的影响。
但在现有水处理行业中，饮用水、净化水处理装置或水厂均是以陆地为基础进行水厂基础建设，在建设过程中需要花费巨大的人力、财力以及物力，并且也需要花费较长的建设时间，从而造成效益回报慢。而且，由于水厂受限于建设条件的限制，如建设在陆地对适应性有限制，需要将水抽至陆地进行净化处理后才能使用，需要增加额外的储水容器及设备，对水质也有一定的要求，在遇到紧急情况时，不能保证能够进行短暂的应急供水。
发明内容
基于此，有必要针对现有的供水***或水厂以陆地为基础进行建设从而导致建设周期慢，需要耗费巨大的资源、且适应性较差的问题，提供一种依托于内河、湖泊、海域等地型特点而搭建的浮式供水设备。
根据本申请的一个方面，提供一种浮式供水设备，包括：
能够浮于水面的结构平台，所述结构平台具有相对设置的迎水面和背水面，所述结构平台还具有舱室，所述舱室具有封闭的容纳腔；
至少一个过滤装置，所述至少一个过滤装置安装于所述结构平台的迎水面；以及
抽水装置，所述抽水装置部分安装于所述舱室内，所述抽水装置的一端连接所述过滤装置，另一端伸出所述舱室外并位于所述结构平台的背水面之上；
所述过滤装置用于过滤所述迎水面一侧的水，所述抽水装置用于将过滤后的水从所述迎水面的一侧抽取至所述背水面的一侧。
在其中一个实施例中，所述浮式供水设备还包括两个平衡装置，所述平衡装置安装于所述结构平台的相对两端，每个所述平衡装置的一端为迎水端，另一端为背水端，每个所述平衡装置能够通过抽水和排水调整自身重量。
在其中一个实施例中，每个所述平衡装置包括平衡水箱、第一动力元件和第二动力元件，所述平衡装置具有第一容纳腔，所述第一动力元件和所述第二动力元件安装于所述背水端；
所述第一动力元件用于将迎水端的水从所述迎水端经过所述背水端抽取至所述容纳腔中，所述第二动力元件用于将所述容纳腔中的水从所述容纳腔经过所述背水端抽取至所述迎水端。
在其中一个实施例中，所述过滤装置具有两个，两个所述过滤装置间隔安装于所述结构平台的相对两端，每个所述过滤装置包括至少一个过滤元件，每个所述过滤元件具有第二容纳腔，并且每个所述过滤元件的外壁具有多个连通所述第二容纳腔与外界环境的过滤孔。
在其中一个实施例中，每个所述过滤装置还包括至少一根导流管，每根所述导流管开设有多个进水口和一个出水口，多个所述进水口沿所述导流管的长度方向间隔排布，任意一个所述进水口与所述出水口相互连通，所述进水口连通所述过滤元件，所述出水口连通所述抽水装置。
在其中一个实施例中，每个所述过滤装置包括排气阀，所述排气阀安装于所述导流管的外壁并与所述导流管连通。
在其中一个实施例中，每个所述抽水装置包括至少一个抽水组件，每个所述抽水组件包括第三动力元件和管道组件，所述第三动力元件通过所述管道组件连接所述过滤装置。
在其中一个实施例中，所述第三动力元件具有入水口和出水口，所述管道组件包括吸水管和输水管，所述吸水管的一端连通所述过滤装置，所述吸水管的另一端连通所述入水口，所述输水管的一端连通所述出水口，所述输水管的另一端连通所述舱室外。
在其中一个实施例中，所述抽水组件具有两个，两个所述抽水组件间隔排布，所述抽水装置还包括总输水管，所述总输水管的一端连通两个所述抽水装置的所述输水管远离所述第三动力元件的一端，所述输水管的另一端伸出于所述舱室外。
在其中一个实施例中，其特征在于，所述浮式供水设备还包括重压块，所述重压块设于所述结构平台的所述迎水面，并位于两个所述过滤装置之间。
上述浮式供水设备，通过依托于现有的内河、湖泊、海域等地形特点，在水面上设置能够浮于水面的结构平台，并且在结构平台上设置舱室，将抽水装置安装于舱室内，过滤装置浸没于水中并连接抽水装置，使得该浮式供水设备能够直接对内河、湖泊或海域等的水进行抽取并过滤净化，避开了陆地基础建设，无需增加额外的储水设备，从而适应性较强，节约了建设资源，避免过多人力、财力、物力等支出，且建设周期短，投产效益回报快。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
图1为本发明的实施例提供的浮式供水设备的立体示意图；
图2为本发明的实施例提供的浮式供水设备的正视图；
图3为图2中A区域的放大示意图；
图4为本发明的实施例提供的过滤装置中过滤元件的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“液平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征液平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征液平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“液平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
结合图1和图2所示，本发明一实施例提供了一种浮式供水设备10，该浮式供水设备10能够浮于水面，能够水进行过滤净化处理，并能够将水抽取至供水***外以供人们使用。
下面以安装于水面上的浮式供水设备10为例，对本申请中的浮式供水设备10的结构进行说明。本实施例仅用以作为范例说明，并不会限制本申请的技术范围。可以理解，在其它实施例中，浮式供水设备10可以应用在内河、湖泊、海域等各种具有水资源的地形，在此不作限定。
如图1和图2所示，浮式供水设备10部分安装于水中，包括结构平台100、平衡装置200、过滤装置300和抽水装置400。图2中的点划线代表水，其中结构平台100能够浮于水面，过滤装置300安装于结构平台100的底部并浸入水中，抽水装置400安装于结构平台100中，平衡装置200安装于结构平台100的相对两端，并部分浸入水中。过滤装置300用于将河域或湖域中的水进行过滤净化，抽水装置400用于将过滤净化后的水抽取至供水设备外，例如岸上以供人们进行使用，平衡装置200用于控制浮式供水设备10的上浮和下沉，以便于浮式供水设备10的管道能够浮于水面进行维修和保养。
在一些实施例中，如图1和图2所示，结构平台100具有相对设置的迎水面和背水面，当结构平台100浮于水面时，迎水面位于结构平台100朝向水面的一侧，背水面位于结构平台100背向水面的一侧，并且结构平台100具有一个舱室101，舱室101为一个可以和水隔绝的房间，具有封闭的容纳腔，抽水装置400部分地安装于舱室101的容纳腔内。
在一些实施例中，舱室101的外观为一个房屋的形状，舱室101内与结构平台100的背水面齐平的地板开设有一个下沉井，该下沉井为圆柱形凹陷结构，下沉井的外壁浸入于水中，但由于舱室101整体为封闭结构，虽然下沉井的外壁浸入于水中，但水不会流入舱室101，抽水装置400安装于下沉井内，舱室101开设有三个安装口，其中两个安装口开设于下沉井的外壁，用于使抽水装置400连接过滤装置300，另一个安装口开设于舱室101位于背水面的一侧以用于使抽水装置400的一端伸出舱室101外，从而能够将水排出至供水设备外以供人们使用。
在一些实施例中，平衡装置200具有两个，分别安装于结构平台100的相对两端，每个平衡装置200随结构平台100一起部分浸入水中，两个平衡装置200对称安装，能够通过抽水和排水调整自身重量以控制浮式供水设备10的平衡。平衡装置200的一端为迎水端，另一端为背水端。每个平衡装置200包括平衡水箱210、第一动力元件220和第二动力元件230，平衡水箱210为一个具有第一容纳腔211的中空容器，第一动力元件220和第二动力元件230均通过管道与平衡水箱210连接，第一动力元件220和第二动力元件230均具有进水口321和出水口322，第一动力元件220的进水口321通过管道连通湖中或河中，第一动力元件220的出水口322通过管道连通平衡水箱210的第一容纳腔211，第二动力元件230的进水口321则通过管道连通平衡水箱210的第一容纳腔211，第二动力元件230的出水口322通过管道连通湖中或河中。第一动力元件220用于将湖中或者河中的水抽至平衡水箱210中，第二动力元件230用于将平衡水箱210中的水抽出至湖中或者河中。
如此，当需要浮式供水设备10整体下沉时，第一动力元件220将湖中或者河中的水抽至平衡水箱210中，使平衡水箱210中充满水，此时浮式供水设备10的重力增加，浮力减小，浮式供水设备10便能整体下沉；当需要浮式供水设备10整体上浮时，第二动力元件230将平衡水箱210中的水抽出至湖中或河中，使平衡水箱210中的水排出，此时浮式供水设备10的重力减少，浮力增大，浮式供水设备10便能整体上浮，通过控制抽入至平衡水箱210中水量以及控制从平衡水箱210中排出的水量来控制浮式供水设备10的下沉和上浮程度，从而便于对浮式供水设备10的管路进行维修和保养。
在一些实施例中，如图1和图2所示，过滤装置300具有两个，间隔且对称地安装于结构平台100底部的迎水面，当浮式供水设备10浮于水面时，过滤装置300整体浸入水中。每个过滤装置300通过管道连接于抽水装置400，每个过滤装置300包括支架310、导流管320和多个过滤元件330。
如图3所示，导流管320的相对两端连接于支架310，导流管320开设有多个进水口321和一个出水口322，任意一个进水口321与其它进水口321以及一个出水口322相互连通，每个进水口321分别连接一个过滤元件330，出水口322连接于抽水装置400，多个进水口321沿导流管320的长度方向间隔排布。
在一些实施例中，如图4所示，过滤元件330优选为滤膜，具体地，过滤元件330为柱形结构，且具有第二容纳腔332，第二容纳腔332的一端连通于导流管320的进水口321，过滤元件330的外壁331具有多个过滤孔，每个过滤孔连通于容纳腔和过滤元件330的外部，过滤孔的直径足够小以使水中的较大颗粒物30能够被阻挡在过滤元件330外。
需要说明的是，过滤装置300的个数和排布方式不限，多个过滤装置300也可以沿周向间隔等距地分布于结构平台100的迎水面，使得多个过滤装置300能够分散，均匀地安装于结构平台100底部，保证本申请的浮式供水设备10能够平稳地浮于水面。
在一些实施例中，过滤装置300还包括排气阀340，排气阀340安装于导流管320的外壁，并且连通导流管320，用于抽水装置400在将湖中或河中的水抽至岸上以供人们使用之前将管道中的气排出。
在一些实施例中，如图2和图3所示，抽水装置400包括抽水组件410和总输水管420，抽水组件410优选为两个，间隔地安装于舱室101中，每个抽水组件410连接一个过滤装置300，每个抽水组件410负责抽取一个过滤装置300中经过过滤后的水，两个抽水组件410抽取的水汇入到一起并从经过总输水管420排出。
具体地，每个抽水组件410包括第三动力元件411和管道组件412，第三动力元件411优选为离心泵，具有进水口和排水口，管道组件412包括吸水管4121和输水管4122，其中吸水管4121的一端通过阀门4123连接过滤装置300的导流管320，吸水管4121另一端连接第三动力元件411的进水口，阀门4123用于将容纳于过滤装置300及吸水管4121之中的水阻隔于第三动力元件411的进水口外；输水管4122的一端连接第三动力元件411的排水口，输水管4122的另一端连接总输水管420的一端，总输水管420的另一端伸出舱室101，用于将抽水装置400抽取的水排出浮式供水设备10外以供人们使用。
正因为第三动力元件411优选为离心泵，如果管道中充满空气，由于空气的比重远小于要水的比重，不排气无法使离心泵的叶轮带动介质产生离心作用从而达到抽水的目的。如果泵体内有空气达不到额定的压力，就不能抽水，也就会产生空转，无法将过滤后的水抽取至岸上供人们使用。因此在抽水之前必须先将管道中的空气排出，但如果供水设备每次在工作前都要进行单独的排气工序会使供水设备的使用非常繁琐，在紧急情况时不能及时抽取到水。因此在每个过滤装置300中安装一个排气阀340，当过滤装置300浸入水中时，水能够通过过滤元件330的过滤孔进入管道中，使管道中充满水，从而可以在进行抽水之前自动将管道中的空气排出。
在一些实施例中，浮式供水设备10还包括重压块500，重压块500设于结构平台100中舱室101的下沉井的底部外壁，并且重压块500位于两个过滤装置300之间，其作用是辅助浮式供水设备10能够部分沉入于水中。
在一些实施例中，浮式供水设备10还包括围栏600，围栏600沿结构平台100及平衡装置200的周向边沿安装于结构平台100的背水面，围栏600与结构平台100的背水面及平衡装置200的背水端共同形成一个容纳空间，舱室101在结构平台100背水面一侧的外立面搭建于该容纳空间中，同时用户还可以在结构平台100的容纳空间中走动，以方便用户能够进入舱室101。
结合图2至图4所示，在本发明的浮式供水设备10工作前，过滤装置300浸入水中，混有较大颗粒物30的待过滤水能够进入过滤元件330中，水流方向如图4中空心箭头所示，当待过滤水流经过滤孔时，待过滤水中的较大颗粒物30被阻挡在过滤元件330外并吸附于过滤元件330的外壁331上，从而使过滤元件330的第二容纳腔332容纳被过滤后的水，由于在抽水装置400的阀门4123阻隔，水无法通过第三动力元件411，过滤元件330、导流管320和抽水装置400中的吸水管4121中都会充满水，从而管道中的空气会经排气阀340自动排出，无需在工作之前专门进行排气的工序。
当抽水装置400开启时，抽水装置400具有两种工作模式，一种模式为净水模式，另一种模式为反洗模式。
如前所述，被过滤后的水已经容纳于过滤元件330、导流管320以及抽水装置400的吸水管4121中，此时开启阀门4123，并同时开启第三动力元件411，在第三动力元件411的作用下，容纳于过滤元件330、导流管320及吸水管4121中的被过滤后的水通过第三动力元件411进入抽水组件410的输水管4122中，再流入总输水管420中，从而使水能够源源不断从总输水管420的排水端排出浮式供水设备10外以供人们使用。
由于整个供水***从过滤元件330的过滤孔到总输水管420的排水端都是连通的，因此只要阀门4123开启，抽水装置400的管道中以及过滤装置300的管道中一直容纳有水。当处于反洗模式时，此时开启第三动力元件411，并使第三动力元件411反转，输水管4122、吸水管4121以及过滤元件330中的水会在第三动力元件411的作用朝相反于抽水方向的方向流动，如图4中实心箭头所示，当流动到过滤元件330的过滤孔时，此时在水流的作用下，在抽水装置400处于净水模式时被阻挡并被吸附于过滤元件330的外壁331的较大颗粒物30会被吹扫掉以脱离过滤元件330的外壁331，使较大颗粒物30不会阻挡住过滤孔，从而使过滤元件330能够反复循环使用以对待过滤水进行过滤净化。
上述浮式供水设备10，具有如下特点：
在结构平台100中央搭接舱室101，抽水装置400安装于舱室101中，两个过滤装置300分散均匀地安装于结构平台100的迎水面的两端，使得本发明的浮式供水设备10呈分散式受重，承载力强，平稳定性高。
在结构平台100的两端各安装一个平衡装置200，通过第一动力元件220控制抽入至平衡水箱210中水量以及通过第二动力元件230控制从平衡水箱210中排出的水量来控制浮式供水设备10的下沉和上浮程度，从而便于对浮式供水设备10的管路进行维修和保养。
过滤装置300直接浸没于内河、湖泊等各种自然水域中，打破了传统的需要将水抽取至容器中再进行过滤的模式，直接利用现有的自然水域资源进行净化后再抽取，使得本发明提供的浮式供水设备10的适应性强，节省了建造成本，避免过多人力、财力、物力等支出。
设备浮于湖中或河中，能够随着水位升高而升高，随着水位降低而降低，一年四季设备不会因为水位随着季节的变化而影响设备的正常运行。
在过滤装置300上安装排气阀340，并将抽水装置400的吸水管4121通过阀门4123连接第三驱动元件，只要过滤装置300浸没于水中，并关闭吸水管4121与第三驱动元件之间的阀门4123，过滤元件330、导流管320和抽水装置400中的吸水管4121中都会充满水，从而管道中的空气会经排气阀340自动排出，使得本申请提供的浮式供水设备10能够随时启动直接开始过滤并抽水，无需在抽水之前专门进行排气的工序，免去了等待的时间，能够在紧急情况下随时抽取得到过滤净化后的水。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的其中一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种浮式供水设备，其特征在于，包括：
能够浮于水面的结构平台，所述结构平台具有相对设置的迎水面和背水面，所述结构平台还具有舱室，所述舱室具有封闭的容纳腔；
至少一个过滤装置，所述至少一个过滤装置安装于所述结构平台的迎水面；以及
抽水装置，所述抽水装置部分安装于所述舱室内，所述抽水装置的一端连接所述过滤装置，另一端伸出所述舱室外并位于所述结构平台的背水面之上；
所述过滤装置用于过滤所述迎水面一侧的水，所述抽水装置用于将过滤后的水从所述迎水面的一侧抽取至所述背水面的一侧。
2.根据权利要求1所述的浮式供水设备，其特征在于，所述浮式供水设备还包括两个平衡装置，所述平衡装置安装于所述结构平台的相对两端，每个所述平衡装置的一端为迎水端，另一端为背水端，每个所述平衡装置能够通过抽水和排水调整自身重量。
3.根据权利要求2所述的浮式供水设备，其特征在于，每个所述平衡装置包括平衡水箱、第一动力元件和第二动力元件，所述平衡装置具有第一容纳腔，所述第一动力元件和所述第二动力元件安装于所述背水端；
所述第一动力元件用于将迎水端的水从所述迎水端经过所述背水端抽取至所述容纳腔中，所述第二动力元件用于将所述容纳腔中的水从所述容纳腔经过所述背水端抽取至所述迎水端。
4.根据权利要求1所述的浮式供水设备，其特征在于，所述过滤装置具有两个，两个所述过滤装置间隔安装于所述结构平台的相对两端，每个所述过滤装置包括至少一个过滤元件，每个所述过滤元件具有第二容纳腔，并且每个所述过滤元件的外壁具有多个连通所述第二容纳腔与外界环境的过滤孔。
5.根据权利要求4所述的浮式供水设备，其特征在于，每个所述过滤装置还包括至少一根导流管，每根所述导流管开设有多个进水口和一个出水口，多个所述进水口沿所述导流管的长度方向间隔排布，任意一个所述进水口与所述出水口相互连通，所述进水口连通所述过滤元件，所述出水口连通所述抽水装置。
6.根据权利要求5所述的浮式供水设备，其特征在于，每个所述过滤装置包括排气阀，所述排气阀安装于所述导流管的外壁并与所述导流管连通。
7.根据权利要求4所述的浮式供水设备，其特征在于，每个所述抽水装置包括至少一个抽水组件，每个所述抽水组件包括第三动力元件和管道组件，所述第三动力元件通过所述管道组件连接所述过滤装置。
8.根据权利要求7所述的浮式供水设备，其特征在于，所述第三动力元件具有入水口和出水口，所述管道组件包括吸水管和输水管，所述吸水管的一端连通所述过滤装置，所述吸水管的另一端连通所述入水口，所述输水管的一端连通所述出水口，所述输水管的另一端连通所述舱室外。
9.根据权利要求8所述的浮式供水设备，其特征在于，所述抽水组件具有两个，两个所述抽水组件间隔排布，所述抽水装置还包括总输水管，所述总输水管的一端连通两个所述抽水装置的所述输水管远离所述第三动力元件的一端，所述输水管的另一端伸出于所述舱室外。
10.根据权利要求4所述的浮式供水设备，其特征在于，所述浮式供水设备还包括重压块，所述重压块设于所述结构平台的所述迎水面，并位于两个所述过滤装置之间。
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