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一种基于旋流泄曝气与发电的生态系统

阅读:755发布:2024-02-11

专利汇可以提供一种基于旋流泄曝气与发电的生态系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于旋流泄 水 曝气与发电的 生态系统 ,包括 曝气池 的进水口连通闸 门 的出水口,曝气池的出口连接S型引水道,S型引水道中种植有水生 植物 ,S型引水道末端安装有涡室、竖井,用于通过涡室将水和气引入竖井;竖井的出水口连接设置有 排水管 道;竖井的出气口与排气井的进口相连通;排气井的内安装有 活塞 ,活塞另一端固定连接支杆,支杆与传动杆活动连接,传动杆末端与 飞轮 边缘相连,支杆上套设有 弹簧 ,弹簧一端固定在活塞上,另一端固定于排气井内壁上;用于通过进入排气井的气体推动活塞运动,并在弹簧作用下往复运动,与活塞相连的传动杆带动飞轮转动,为发 电机 提供发电的动 力 ;排气井的出气口通过导气管道连通导入到曝气池中。,下面是一种基于旋流泄曝气与发电的生态系统专利的具体信息内容。

1.一种生态系统,其特征在于:包括悬挂式旋流泄单元、曲柄飞轮发电单元和井喷动曝气单元;所述悬挂式旋流泄水单元包括闸、S型引水道、涡室、竖井、排气井、排水管道;所述曲柄飞轮发电单元包括弹簧、支杆、活塞、传动杆、发电机、飞轮;所述井喷动力曝气单元包括曝气池
所述曝气池的进水口连通闸门的出水口,曝气池的出口连接S型引水道,S型引水道中种植有水生植物,S型引水道末端安装有涡室、竖井,用于通过涡室将水和气引入竖井;所述竖井的出水口连接设置有排水管道,用于将净化后的水排出;所述竖井的出气口与排气井的进口相连通;
所述排气井的内安装有活塞,活塞另一端固定连接支杆,支杆与传动杆活动连接,传动杆末端与飞轮边缘相连,所述支杆上套设有弹簧,弹簧一端固定在活塞上,另一端固定于排气井内壁上;用于通过进入排气井的气体推动活塞运动,并在弹簧作用下往复运动,与活塞相连的传动杆带动飞轮转动,为发电机提供发电的动力;
所述排气井开设有出气口;所述排气井的出气口通过导气管道连通导入到曝气池中。
2.根据权利要求1所述的生态系统,其特征在于:所述S型引水道使用混凝土镶嵌生物沸石。
3.根据权利要求1所述的生态系统,其特征在于:所述涡室前安装有溢流堰、折流坎。
4.根据权利要求1所述的生态系统,其特征在于:所述排水管道内安装有组合消力墩,用以消能。
5.根据权利要求1所述的生态系统,其特征在于:所述排气井的进口端安装有集气坎,用于提高集气效率。
6.根据权利要求1所述的生态系统,其特征在于:所述曲柄飞轮发电单元还包括灯带;
所述灯带与发电机连接。
7.根据权利要求6所述的生态系统,其特征在于:所述灯带还设置有定时控制装置,所述定时控制装置控制灯带的开关时间。
8.根据权利要求1所述的生态系统,其特征在于:所述导气管道包括导气主管和导气支管;导气主管与排气井的出口相连,导气主管末端通过三通管分别与导气支管相接,导气支管出口浸没于曝气池中。
9.根据权利要求8所述的生态系统,其特征在于:所述导气主管与导气支管所用材质为软管,三通管材质为塑料。
10.根据权利要求1所述的生态系统,其特征在于:所述支杆、传动杆、飞轮均采用材质。

说明书全文

一种基于旋流泄曝气与发电的生态系统

技术领域

[0001] 本发明涉涉及一种基于旋流泄水曝气与发电的生态系统,适合于闸控河流及景观河流。

背景技术

[0002] 随着城市居民的不断增多,城市居民生活环境越来越受到关注,而城市中的河流更是人们关注的重中之重。城市河流一般具有休闲、景观、供水、防洪等作用,其上下游一般均有闸控制。虽然不少城市已经对城市河流加大管理度,但依然可能产生许多生态问题,例如部分河流由于污水的汇入,加上关闸后水流缓慢,水体更新时间长,造成了水质恶化、水污染严重的现象。而城市中的河流作为周边居民的重要水源地和旅游休闲观光区,恶化的水质会降低人们的生活质量,严重时影响到居民的生命健康。
[0003] 为了改善河流水质,修复生态环境,国内外学者进行了大量的研究,采用了阻截外源污染、河道疏浚、生物技术等,现有技术中,方案一:利用能在水面上浮动的栽种床中的植物根系以及曝气管中的微生物治理城市内河;方案二:一种生态修复浮岛,可用于种植陆地植物与水生植物,有益于修复河流生态;方案三:公开了一种河流生态治理装置,包括漂浮植物床、悬浮生态基、太阳能净化,实现了生态修复和水体净化的目的。
[0004] 现有技术的上述方案存在以下缺陷:例如死亡的植物和微生物形成的污泥难以清理,或者设备难以循环利用,造成成本较高,因此生态环境修复工作依然任重而道远。

发明内容

[0005] 目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种基于旋流泄水曝气与发电的生态系统。
[0006] 技术方案:为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种生态系统,其特征在于:包括悬挂式旋流泄水单元、曲柄飞轮发电单元和井喷动力曝气单元;
所述悬挂式旋流泄水单元包括闸门、S型引水道、涡室、竖井、排气井、排水管道;
所述曲柄飞轮发电单元包括弹簧、支杆、活塞、传动杆、发电机、飞轮;
所述井喷动力曝气单元包括曝气池
包括曝气池、S型引水道、涡室、竖井、排水管道、排气井、
所述曝气池的进水口连通闸门的出水口,曝气池的出口连接S型引水道,S型引水道中种植有水生植物,S型引水道末端安装有涡室、竖井,用于通过涡室将水和气引入竖井;
所述竖井的出水口连接设置有排水管道,用于将净化后的水排出;
所述竖井的出气口与排气井的进口相连通;
所述排气井的内安装有活塞,活塞另一端固定连接支杆,支杆与传动杆活动连接,传动杆末端与飞轮边缘相连,所述支杆上套设有弹簧,弹簧一端固定在活塞上,另一端固定于排气井内壁上;用于通过进入排气井的气体推动活塞运动,并在弹簧作用下往复运动,与活塞相连的传动杆带动飞轮转动,为发电机提供发电的动力;
所述排气井开设有出气口;所述排气井的出气口通过导气管道连通导入到曝气池中。
[0007] 作为优选方案,所述的生态系统,其特征在于:所述S型引水道使用混凝土镶嵌生物沸石。
[0008] 作为优选方案,所述的生态系统,其特征在于:所述涡室前安装有溢流堰、折流坎。
[0009] 作为优选方案,所述的生态系统,其特征在于:所述排水管道内安装有组合消力墩,用以消能。
[0010] 作为优选方案,所述的生态系统,其特征在于:所述排气井的进口端安装有集气坎,用于提高集气效率。
[0011] 作为优选方案,所述的生态系统,其特征在于:所述曲柄飞轮发电单元还包括灯带;所述灯带与发电机连接。
[0012] 进一步的,所述的生态系统,其特征在于:所述灯带还设置有定时控制装置,所述定时控制装置控制灯带的开关时间。
[0013] 作为优选方案,所述的生态系统,其特征在于:所述导气管道包括导气主管和导气支管;导气主管与排气井的出口相连,导气主管末端通过三通管分别与导气支管相接,导气支管出口浸没于曝气池中。
[0014] 进一步的,所述导气主管与导气支管所用材质为软管,三通管材质为塑料。
[0015] 作为优选方案,所述的生态系统,其特征在于:所述支杆、传动杆、飞轮均采用材质。
[0016] 有益效果:本发明提供的一种基于旋流泄水曝气与发电的生态系统,利用S型引水道中的生物及旋流泄水建筑物泄水时产生的井喷动力对河流进行曝气及生物修复,达到改善河流水质,修复河流生态系统的目的,同时利用水力发电,美化沿岸环境,为两岸居民带去美好的生活居所。与现有技术相比其显著优点在于:(1)S型进水口种植的水生生物为空心菜等留根期可以长期存活的物种,便于清理,成本较低,且有一定的经济效益。
[0017] (2)利用旋流泄水产生的井喷动力转化成气动力,有效利用了井喷产生的能量,并将此能量用于改善水质。
[0018] (3)利用井喷产生的气体动力发电,并将发的电用于上下游河流景观带的景观灯,美化河流两岸环境。
[0019] (4)旋流泄水单元采用悬挂式结构,便于拆卸后清洗,当河流水质较好无需再用到此修复系统时,旋流泄水单元还能拆卸下来用于其它河流的水质改善,极大地节约了成本。
[0020] (5)本发明提出的基于旋流泄水曝气与发电的生态系统可以有效地改善水质,促进生态环境修复,具有成本低廉,景观效果突出的优点。附图说明
[0021] 图1为实施例中生态系统的结构示意图;图2为实施例中曲柄飞轮发电单元的示意图。
[0022] 图中:其中:1、闸门;2、S型引水道;3、溢流堰;4、折流坎;5、涡室;6、竖井;7、排气井;8、组合消力墩8;9、集气坎;10、排水管道;11、弹簧;12、支杆;13、活塞;14、传动杆;15、发电机;16、飞轮17、灯带;18、定时控制装置;19、导气主管;20、导气支管;21、曝气池。

具体实施方式

[0023] 下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。
[0024] 如图1、图2所示,一种基于旋流泄水曝气与发电的生态系统,包括悬挂式旋流泄水单元、曲柄飞轮发电单元和井喷动力曝气单元。
[0025] 所述悬挂式旋流泄水单元包括闸门1、S型引水道2、溢流堰3、折流坎4、涡室5、竖井6、排气井7、组合消力墩8、集气坎9、排水管道10;
所述曲柄飞轮发电单元包括弹簧11、支杆12、活塞13、传动杆14、发电机15、飞轮16、灯带17、定时控制装置18;
所述井喷动力曝气单元包括导气主管19、导气支管20、曝气池21;
所述曝气池21的进水口连通闸门1的出水口,曝气池21的出口连接S型引水道2,S型引水道2中种植有水生植物,S型引水道2末端安装有涡室5、竖井6,用于通过涡室5将水和气引入竖井6;
所述竖井6的出水口连接设置有排水管道10,用于将净化后的水排出;
所述竖井6的出气口与排气井7的进口相连通;
所述排气井7的内安装有活塞13,活塞13另一端固定连接支杆12,支杆12与传动杆14活动连接,传动杆14末端与飞轮16边缘相连,所述支杆12上套设有弹簧11,弹簧11一端固定在活塞13上,另一端固定于排气井7内壁上;用于通过进入排气井的气体推动活塞运动,并在弹簧11作用下往复运动,与活塞相连的传动杆带动飞轮16转动,为发电机15提供发电的动力;
所述排气井7开设有出气口;所述排气井7的出气口通过导气管道连通导入到曝气池21中。
[0026] 进一步的,所述的悬挂式旋流泄水单元,S型引水道2使用混凝土镶嵌生物沸石并种植低矮水生植物,涡室5前设置溢流堰3、折流坎4,排水管道10中设置组合消力墩8,用以消能,排气井7前设置集气坎9,提高集气效率。其中,低矮水生植物选用空心菜等留根期可以长期存活的物种。
[0027] 进一步的,所述的曲柄飞轮发电单元,安装于排气井7末端的活塞13后安装支杆12,支杆12与传动杆14活动连接,传动杆14末端与飞轮16边缘相连,活塞13依靠弹簧11往复运动,带动飞轮16转动,为发电机15提供发电的动力,发电机发的电输送给景观区的灯带
17,定时控制装置18控制灯带17的开关时间。其中,支杆12、活塞13、传动杆14、飞轮16均采用钢材质。
[0028] 进一步的,所述的井喷动力曝气单元,导气主管19与排气井7相连,推动活塞13运动后多余的气体将进入导气主管19,由导气主管19输送至上游,再由三通管将气体输送至各导气支管20,为曝气池曝气。其中导气主管19与导气支管20采用三通管连接,导气主管19与导气支管20所用材质为软管,三通管材质为塑料。
[0029] 以下结合图1和图2,进一步说明本发明的具体操作步骤:本发明提出的一种基于旋流泄水曝气与发电的生态系统。
[0030] 步骤一:闸门1后修建混凝土镶嵌生物沸石的S型引水道2,S型引水道中种植水生植物,S型引水道2末端安装涡室5、竖井6、排气井7、排水管道10。涡室5前安装溢流堰3、折流坎4,排水管道10内安装组合消力墩8,排气井7前安装集气坎9。
[0031] 步骤二:排气井7末端安装活塞13,活塞13后固定支杆12,支杆12与飞轮16通过传动杆14连接,活塞后安装弹簧11,弹簧末端固定于排气井7内壁上,排气井打一个洞,用以输出多余气体;步骤三:导气主管19与排气井打的空洞相接,导气主管19末端用多个三通管与导气支管20相接,导气支管20出口浸没于曝气池21中。
[0032] 步骤四:闸门1拦截河流形成水头差,上游来水通过进水口进入曝气池21,经曝气后经S型引水道2净化后,通过涡室5进入竖井6,竖井6的出水口连通排水管道,在组合消力墩8的作用下进行消能。同时竖井6的出气口气泡和气囊中的空气进入排气井7,进入排气井7的气体推动活塞13运动,与活塞相连的传动杆14带动发电机发电,同时推开活塞后的多余气体进入导气主管,再通过使用导气支管为曝气池21曝气。活塞上部的弹簧11将为活塞回弹提供动力,以此为发电机不断提供动力。
[0033] 本发明悬挂式旋流泄水单元利用S型引水道中的水生植物及混凝土上镶嵌的生物沸石净化水体,再利用旋流泄水产生的气体为曲柄飞轮发电单元及井喷动力单元提供动力。曲柄飞轮发电单元利用气体推动活塞及弹簧回弹使活塞往复运动,为发电机提供动力,并为观光区灯带提供电力。井喷动力曝气单元利用剩余气体,为上游曝气池曝气,增加水中氧含量,提高微生物分解能力。本发明具有景观效果突出、有效净化水质的特点。
[0034] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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