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一种多塘生态补系统构建方法

申请号 CN202410444611.9 申请日 2024-04-15 公开(公告)号 CN118029316A 公开(公告)日 2024-05-14
申请人 武汉市城市防洪勘测设计院有限公司; 发明人 陈璇; 国小龙; 熊其玲; 张芷温; 徐丽思;
摘要 本 申请 涉及生态生态沟领域,具体公开了一种多塘生态补 水 系统构建方法,其包括如下步骤:分区规划蓄水路线;塘体间 串联 沟通;生态沟构建,生用梯形断面,护岸采取水生 植物 护岸技术;生态沟底部采用砾石床技术,铺设砾石和曝气管,采用曝气 风 机提供 氧 气,且在生态沟铺设用于防护曝气管的防护装置,而且还在生态沟靠近液位 位置 设置控制装置,控制装置用于控制曝气管工作与否;塘体的防渗与水量控制,对存在渗漏隐患的改造后水塘按蓄水面积进行防渗处理;改造后水塘在出口处设生态溢流堰,生态溢流堰一侧埋设排水 阀 以控制排泄和蓄水;多塘污染物拦截与 净化 。本申请在污水和 生物 膜 接触 时,利用生物膜中 微生物 的氧化分解作用使污水得到净化。
权利要求

1.一种多塘生态补系统构建方法,其特征在于:包括如下步骤:
分区规划蓄水路线:根据治理区域得地形划分为多个汇流区,将多个汇流区块分别进行汇水流量计算,扩挖整合各汇流区块内的原有沟塘,形成散布塘体;
塘体间串联沟通:根据分区规划蓄水路线的地势,自由而下疏挖生态沟(1),串联散布塘形成泄蓄水通道;
生态沟(1)构建:生态沟(1)采用梯形断面,护岸(2)采取水生植物护岸(2)技术,植物配置选用本土优势水生植物种,上游布置耐污能强、根系发达挺水植物种,下游布置本土优势沉水植物种;生态沟(1)分段修建溢流坝(3);生态沟(1)底部采用砾石(4)床技术,铺设砾石(4)和曝气管(5),采用曝气机(6)提供气,且在生态沟(1)铺设用于防护曝气管(5)的防护装置,而且还在生态沟(1)靠近液位位置设置控制装置,控制装置用于控制曝气管(5)工作与否;
塘体的防渗与水量控制:对存在渗漏隐患的改造后水塘按蓄水面积进行防渗处理;改造后水塘在出口处设生态溢流堰,生态溢流堰一侧埋设排水以控制排泄和蓄水;
多塘污染物拦截与净化:乔灌草拦截与净化体系,及多塘内部净化体系;
所述防护装置包括多个铺设在砾石(4)内部的防护管(7)、用于驱动所述曝气管(5)在所述防护管(7)内转动的调节机构、用于监控所述曝气管(5)内气压的气压传感器(8)以及用于对所述曝气管(5)上曝气孔清理的清理机构,所述曝气管(5)套设于所述防护管(7)内且所述曝气管(5)与所述防护管(7)适配,所述防护管(7)设置出气口(9),所述出气口(9)长度方向沿着所述防护管(7)的长度方向设置,所述曝气管(5)上所述曝气孔在初始位置时与所述防护管(7)内壁贴合,多个所述曝气管(5)分别与所述曝气风机(6)通过不同气管连接。
2.根据权利要求1所述的一种多塘生态补水系统构建方法,其特征在于:所述调节机构包括与所述防护管(7)端部固定连接的调节管(10)、与所述曝气管(5)任一端固定连接的连接管(11)、与所述曝气管(5)端部固定连接的叶轮以及用于给所述叶轮提供动力的动力组件,所述调节管(10)内部为空腔,所述气管的一端与所述连接管(11)连接,所述叶轮包括套管(12)以及多个等间距分布在所述套管(12)外的叶片(13),所述套管(12)套设在所述连接管(11)外且所述套管(12)的一端与所述曝气管(5)对应端部固定连接,所述曝气管(5)与所述调节管(10)之间通过轴承(14)转动连接。
3.根据权利要求2所述的一种多塘生态补水系统构建方法,其特征在于:所述动力组件包括与所述曝气风机(6)连接的动力管(15)、多个与所述动力管(15)连接的正向管(16)、多个与所述动力管(15)连接的反向管(17)、多个正向喷头(18)以及多个反向喷头(19),所述正向喷头(18)与所述反向喷头(19)固定在同一个叶片(13)上且位于所述叶片(13)的两侧,所述正向管(16)与所述正向喷头(18)连接,所述反向管(17)与所述反向喷头(19)连接,所述正向管(16)以及所述反向管(17)上均设置有电磁阀,所述调节管(10)还设置有与外界连接的外界管(20)。
4.根据权利要求2所述的一种多塘生态补水系统构建方法,其特征在于:所述清理机构包括设置在所述防护管(7)上的清理管(21)、活动设置于所述清理管(21)上的毛刷(22)、用于清洗毛刷(22)运动的驱动组件以及用于对所述毛刷(22)清洁的清洗组件,所述清理管(21)朝向所述曝气管(5)的一侧设置有清理口(23),所述毛刷(22)的运动方向沿着所述曝气管(5)截面圆的径向方向,所述毛刷(22)伸出所述清理口(23)后对所述曝气孔进行清理。
5.根据权利要求4所述的一种多塘生态补水系统构建方法,其特征在于:所述驱动组件包括充气皮囊(24)、充气管(25)以及充气(26),所述充气泵(26)放置于外部环境,所述充气皮囊(24)固定在所述毛刷(22)背部,所述充气皮囊(24)的另一侧与所述清理管(21)内壁抵接,所述充气管(25)用于连接所述充气泵(26)与所述充气皮囊(24),所述毛刷(22)弹性设置于所述清理管(21)内。
6.根据权利要求5所述的一种多塘生态补水系统构建方法,其特征在于:所述清洗组件包括进水管(27)、出水管(28)以及水泵(29),所述进水管(27)设置于所述清理管(21)外壁,所述出水管(28)也设置于所述清理管(21)的外壁,所述水泵(29)设置于所述清理管(21)内,所述清理管(21)靠近于所述防护管(7)的出气口(9)位置,所述进水管(27)以及所述出水管(28)上均设置有电磁阀。
7.根据权利要求2所述的一种多塘生态补水系统构建方法,其特征在于:所述控制装置包括用于监控生态沟(1)液位高度的液位监控机构以及用于监控生态沟(1)液位变化速度的液位变化机构,所述液位监控机构包括转动设置于所述生态沟(1)壁面的监控板(30)、固定在所述监控板(30)上的第一液位传感器(31)以及用于实现所述监控板(30)复位的复位组件,所述生态沟(1)侧壁设置有标准水位口(32)以及最高水位口(33),所述监控板(30)设置于所述最高水位口(33)的上方,所述生态沟(1)在所述最高水位口(33)下方设置有用于放置所述第一液位传感器(31)的放置口(34),所述固定板初始位置时所述监控板(30)遮挡所述最高水位口(33)且所述第一液位传感器(31)位于所述放置口(34)内。
8.根据权利要求7所述的一种多塘生态补水系统构建方法,其特征在于:所述液位变化机构包括弹性设置于所述最高水位口(33)内的滑板(35)、固定在所述滑板(35)上的第二液位传感器(36)以及用于驱动所述第二液位传感器(36)运动的传动组件,所述滑板(35)设置有用于安装所述第二液位传感器(36)的安装口(37),所述安装口(37)运动至所述最高水位口(33)外所需要的时间为设定所述生态沟(1)液位从标准水位口(32)上升至最高水位口(33)时所需的时间,所述安装口(37)与所述第二液位传感器(36)适配。
9.根据权利要求8所述的一种多塘生态补水系统构建方法,其特征在于:所述传动组件包括浮动腔(38)、浮动设置于所述浮动腔(38)内的浮动板(39)以及传动块(40),所述传动块(40)固定在所述滑板(35)端部且所述传动块(40)端面设置为斜面且斜面沿着朝向所述浮动板(39)方向倾斜,所述标准水位口(32)与所述浮动腔(38)底部连接,所述浮动板(39)的顶端设置为弧面。
10.根据权利要求7所述的一种多塘生态补水系统构建方法,其特征在于:所述复位组件包括扭簧,所述监控板(30)与所述生态沟(1)侧面通过转动轴转动连接,所述扭簧套设在所述转动轴外且所述扭簧的两端分别与所述监控板(30)以及所述生态沟(1)侧壁固定连接。

说明书全文

一种多塘生态补系统构建方法

技术领域

[0001] 本申请涉及生态生态沟的领域,尤其是涉及一种多塘生态补水系统构建方法。

背景技术

[0002] 生态塘又称稳定塘,含有氮磷的污水进入生态塘时不仅可被植物拦截,在塘内生物‑水生植物‑底泥系统的综合作用,可以使氮磷降解,被植物吸收,污水得以净化。不仅可截留径流中的氮磷,也可净化存留在塘内静止水体中的氮磷。既可养殖水产动物,又可种植藕、茭白等水生植物,构成水体‑动物‑植物一体的人工生态系统,处理后的水可回用,具有较高的环境和经济效益,具有广阔的应用前景。多级生态塘净化污水技术是在单个不同类型的生态塘基础之上,为了进一步深入处理污染物,提高去除效果,达到更优水质,将不同类型生态塘进行串联,充分利用不同类型生态塘的优势弥补不足,建立多级湿地、塘组合系统。
[0003] 相关技术中申请号为CN201610681696.8的中国专利,提出了一种多塘生态补水系统构建方法,包括:分区规划蓄水路线,塘体间串联沟通,塘体的防渗与水量控制,多塘污染物拦截与净化;治理区域按现状地形划分为若干流域区,通过工程措施串联流域区块内散布沟塘,形成“长藤结瓜”模式的排蓄水体系,进一步扩大蓄水容量,增强水量调控功能;利用乔灌草拦截与净化体系、多塘内部净化体系,层层截留地表径流中的非点源污染物,通过地下入渗与多塘内部存储,减少径流输出量,并利用系统内部物理、化学和生物过程,实现对径流污染物的截留、沉积、吸收和转化。本发明不但具有滞蓄雨水、削减洪峰的作用,还具有在枯水季节生态补水功能,符合“扩大容量、削除存量”的污染防治与生态保护的治理理念。
[0004] 针对上述中的相关技术,发明人认为存在有以下缺陷:生态沟也用于对氮、磷进行净化的效果,目前生态沟内采用生态砾石床技术,利用生物膜中微生物的化分别作用使得污水得到净化,同时还需要通过实时开启曝气装置提升生物净化的效果,目前曝气管与砾石铺设在一起,并未设置对曝气管进行防护的结构,若曝气管堵塞或者漏气都会影响氮磷净化的效果。

发明内容

[0005] 为了改善并未设置对曝气管进行防护的结构导致曝气管发生故障的问题,本申请提供一种多塘生态补水系统构建方法。
[0006] 本申请提供的一种多塘生态补水系统构建方法采用如下的技术方案:一种多塘生态补水系统构建方法,包括如下步骤:
分区规划蓄水路线:根据治理区域得地形划分为多个汇流区块,将多个汇流区块
分别进行汇水流量计算,扩挖整合各汇流区块内的原有沟塘,形成散布塘体;
塘体间串联沟通:根据分区规划蓄水路线的地势,自由而下疏挖生态沟,串联散布塘形成泄蓄水通道;
生态沟构建:生态沟采用梯形断面,护岸采取水生植物护岸技术,植物配置选用本土优势水生植物种,上游布置耐污能强、根系发达挺水植物种,下游布置本土优势沉水植物种;生态沟分段修建溢流坝;生态沟底部采用砾石床技术,铺设砾石和曝气管,采用曝气机提供氧气,且在生态沟铺设用于防护曝气管的防护装置,而且还在生态沟靠近液位位置设置控制装置,控制装置用于控制曝气管工作与否;
塘体的防渗与水量控制:对存在渗漏隐患的改造后水塘按蓄水面积进行防渗处
理;改造后水塘在出口处设生态溢流堰,生态溢流堰一侧埋设排水以控制排泄和蓄水;
多塘污染物拦截与净化:乔灌草拦截与净化体系,及多塘内部净化体系;
所述防护装置包括多个铺设在砾石内部的防护管、用于驱动所述曝气管在所述防
护管内转动的调节机构、用于监控所述曝气管内气压的气压传感器以及用于对所述曝气管上曝气孔清理的清理机构,所述曝气管套设于所述防护管内且所述曝气管与所述防护管适配,所述防护管设置出气口,所述出气口长度方向沿着所述防护管的长度方向设置,所述曝气管上所述曝气孔在初始位置时与所述防护管内壁贴合,多个所述曝气管分别与所述曝气风机通过不同气管连接。
[0007] 可选的,所述调节机构包括与所述防护管端部固定连接的调节管、与所述曝气管任一端固定连接的连接管、与所述曝气管端部固定连接的叶轮以及用于给所述叶轮提供动力的动力组件,所述调节管内部为空腔,所述气管的一端与所述连接管连接,所述叶轮包括套管以及多个等间距分布在所述套管外的叶片,所述套管套设在所述连接管外且所述套管的一端与所述曝气管对应端部固定连接,所述曝气管与所述调节管之间通过轴承转动连接。
[0008] 可选的,所述调节机构包括与所述防护管端部固定连接的调节管、与所述曝气管任一端固定连接的连接管、与所述曝气管端部固定连接的叶轮以及用于给所述叶轮提供动力的动力组件,所述调节管内部为空腔,所述气管的一端与所述连接管连接,所述叶轮包括套管以及多个等间距分布在所述套管外的叶片,所述套管套设在所述连接管外且所述套管的一端与所述曝气管对应端部固定连接,所述曝气管与所述调节管之间通过轴承转动连接。
[0009] 可选的,所述动力组件包括与所述曝气风机连接的动力管、多个与所述动力管连接的正向管、多个与所述动力管连接的反向管、多个正向喷头以及多个反向喷头,所述正向喷头与所述反向喷头固定在同一个叶片上且位于所述叶片的两侧,所述正向管与所述正向喷头连接,所述反向管与所述反向喷头连接,所述正向管以及所述反向管上均设置有电磁阀,所述调节管还设置有与外界连接的外界管。
[0010] 可选的,所述清理机构包括设置在所述防护管上的清理管、活动设置于所述清理管上的毛刷、用于清洗毛刷运动的驱动组件以及用于对所述毛刷清洁的清洗组件,所述清理管朝向所述曝气管的一侧设置有清理口,所述毛刷的运动方向沿着所述曝气管截面圆的径向方向,所述毛刷伸出所述清理口后对所述曝气孔进行清理。
[0011] 可选的,所述驱动组件包括充气皮囊、充气管以及充气,所述充气泵放置于外部环境,所述充气皮囊固定在所述毛刷背部,所述充气皮囊的另一侧与所述清理管内壁抵接,所述充气管用于连接所述充气泵与所述充气皮囊,所述毛刷弹性设置于所述清理管内。
[0012] 可选的,所述清洗组件包括进水管、出水管以及水泵,所述进水管设置于所述清理管外壁,所述出水管也设置于所述清理管的外壁,所述水泵设置于所述清理管内,所述清理管靠近于所述防护管的出气口位置,所述进水管以及所述出水管上均设置有电磁阀。
[0013] 可选的,所述控制装置包括用于监控生态沟液位高度的液位监控机构以及用于监控生态沟液位变化速度的液位变化机构,所述液位监控机构包括转动设置于所述生态沟壁面的监控板、固定在所述监控板上的第一液位传感器以及用于实现所述监控板复位的复位组件,所述生态沟侧壁设置有标准水位口以及最高水位口,所述监控板设置于所述最高水位口的上方,所述生态沟在所述最高水位口下方设置有用于放置所述第一液位传感器的放置口,所述固定板初始位置时所述监控板遮挡所述最高水位口且所述第一液位传感器位于所述放置口内。
[0014] 可选的,所述液位变化机构包括弹性设置于所述最高水位口内的滑板、固定在所述滑板上的第二液位传感器以及用于驱动所述第二液位传感器运动的传动组件,所述滑板设置有用于安装所述第二液位传感器的安装口,所述安装口运动至所述最高水位口外所需要的时间为设定所述生态沟液位从标准水位口上升至最高水位口时所需的时间,所述安装口与所述第二液位传感器适配。
[0015] 可选的,所述传动组件包括浮动腔、浮动设置于所述浮动腔内的浮动板以及传动块,所述传动块固定在所述滑板端部且所述传动块端面设置为斜面且斜面沿着朝向所述浮动板方向倾斜,所述标准水位口与所述浮动腔底部连接,所述浮动板的顶端设置为弧面。
[0016] 可选的,所述复位组件包括扭簧,所述监控板与所述生态沟侧面通过转动轴转动连接,所述扭簧套设在所述转动轴外且所述扭簧的两端分别与所述监控板以及所述生态沟侧壁固定连接。
[0017] 综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:1. 在初始状态时,曝气孔位于出气口的一侧,即为曝气孔与防护管的内壁贴合,当需要曝气管开始曝气时,此时控制两个正向管上的电磁阀开启且两个反向管上的电磁阀关闭,曝气风机开始工作,在两个正向喷头的喷气作用下,此时叶片开始转动且带动套管转动,直至曝气管上的曝气孔转动至出气口的位置,与此同时由于曝气管内也不端出入气体,此时压力传感器监测的压力逐渐增大,直至曝气孔运动至出气口位置时,则曝气管开始曝气工作且压力传感器监控到曝气管内的气压处于稳定状态;
2. 若需要对曝气孔进行清理时,在初始状态时,毛刷位于清理管内,充气皮囊处于干瘪状态,而随着充气泵对充气皮囊进行充气后,随着充气皮囊不断膨胀,此时毛刷被驱动朝向清理口运动,直至毛刷运动至与曝气管上的曝气孔接触后并且毛刷的刷毛处于变形状态,有利于毛刷对曝气孔进行清理,当然本实施例中还可以继续驱动曝气管运动,以及继续曝气,因此在毛刷对曝气孔进行清理以及吹气的相互作用下,提升对曝气孔清理效率;当清理完成曝气孔后,便可以关闭正向管且开启反向管,直至曝气管运动至初始位置,因此本申请设置正向喷头以及反向喷头的作用既便于对曝气孔进行清理,也避免正向管以及反向管纠缠在一起,待曝气管回位至初始位置,反向管与正向管也处于原始位置,确保驱动曝气管进行转动的工作正常进行;
3. 当液位在标准水位口时,水从标准水位口进入到浮动腔内,随着液位不断上
升,此时浮动腔内液位也不断上升,浮动板逐渐朝上浮动,当生态沟液位并未上升至最高水位口时,此时浮动板顶端与传动块的斜面抵接,传动块带动滑板朝向最高水位口外运动,此时监控板被驱动开始摆动且第一液位传感器运动至放置口外且最终接近于水平状态,而滑板上的安装口在此时并未滑出最高水位口内,若此时液位并未上升至第一液位传感器位置时,则证明生态沟内液位上升的速度并未超过设定的速度且上升高度也并未超过水位,无需进行曝气,若此时液位上升至第一液位传感器位置时,则证明生态沟内液位速度是超过设定速度且液位也超过了最高位置,需要进行曝气操作。
附图说明
[0018] 图1是本申请实施例中生态沟平面图;图2是本申请实施例生态沟的剖视图;
图3是本申请实施例中防护装置的示意图;
图4是图3中A处的放大图;
图5是本申请实施例中叶轮、正向喷头以及反向喷头与曝气管的示意图;
图6是本申请实施例中防护管、曝气管以及清理机构的示意图;
图7是本申请实施例中清理机构的示意图;
图8是图2中B处的放大示意图。
[0019] 附图标记:1、生态沟;2、护岸;3、溢流坝;4、砾石;5、曝气管;6、曝气风机;7、防护管;8、气压传感器;9、出气口;10、调节管;11、连接管;12、套管;13、叶片;14、轴承;15、动力管;16、正向管;17、反向管;18、正向喷头;19、反向喷头;20、外界管;21、清理管;22、毛刷;23、清理口;24、充气皮囊;25、充气管;26、充气泵;27、进水管;28、出水管;29、水泵;30、监控板;31、第一液位传感器;32、标准水位口;33、最高水位口;34、放置口;35、滑板;36、第二液位传感器;37、安装口;38、浮动腔;39、浮动板;40、传动块。

具体实施方式

[0020] 以下结合附图1‑8对本申请作进一步详细说明。
[0021] 本申请实施例公开一种多塘生态补水系统构建方法。参照图1和图2,一种多塘生态补水系统构建方法包括如下步骤:分区规划蓄水路线:根据治理区域得地形划分为多个汇流区块,将多个汇流区块
分别进行汇水流量计算,扩挖整合各汇流区块内的原有沟塘,形成散布塘体;
塘体间串联沟通,根据分区规划蓄水路线的地势,根据上游山区地势走向,对上游零星水塘以雨洪调蓄区为终点,分若干主干,成“爪”状向上游区域辐射开来,并疏挖已有沟系或新建沟渠,将零星山塘沟通联系,以增强上游水土保持、山林养护、削减农作区面源污染的作用,同时还可利用自然地势高差,适时为下游补水,自由而下疏挖生态沟,串联散布塘形成泄蓄水通道;
生态沟1构建,生态沟1采用梯形断面,护岸2采取水生植物护岸2技术,植物中选择根系发达、护岸2能力强的植物种,采用种植幼苗或播撒种子方式进行种植。植物配置选用本土优势水生植物种,上游布置耐污能力强、根系发达挺水植物种,下游布置本土优势沉水植物种;生态沟1分段修建溢流坝3,每隔200‑500m设置1个溢流坝3,溢流坝3采用土埂结构,达到控制排水、增加水力停留时间,增强其净化效果;生态沟1底部采用砾石4床技术,铺设砾石4和曝气管5,采用曝气风机6提供氧气,且在生态沟1铺设用于防护曝气管5的防护装置,而且还在生态沟1靠近液位位置设置控制装置,控制装置用于控制曝气管5工作与否;
参照图2和图3,防护装置包括多个铺设在砾石4内部的防护管7、用于驱动曝气管5在防护管7内转动的调节机构、用于监控曝气管5内气压的气压传感器8以及用于对所述曝气管5上曝气孔清理的清理机构,曝气管5套设在防护管7内且曝气管5与防护管7适配,即为曝气管5的外径等于防护管7的内径,防护管7设置有出气口9,出气口9的长度方向沿着防护管7的长度方向设置,曝气管5上曝气孔在初始位置时与防护管7内壁贴合,防护管7与生态沟1侧壁通过螺栓连接,便于后续将防护管7与曝气管5一同取出后进行维修,出气口9的长度确保所有曝气孔均位于出气口9的范围内,气压传感器8设置在曝气管5内;当曝气管5上曝气孔转动至出气口9的位置时,由于曝气管5的两端均为闭合设置,因此若在曝气风机6开始工作时,气压传感器8监控到压力不断增大,此时则证明曝气管5上的曝气孔被堵塞,需要对曝气孔进行清理即可,若气压传感器8监控到曝气管5内压力增大后处于稳定状态,此时则证明曝气管5处于正常工作状态,若曝气管5内气压不会增大时则证明曝气管5漏气,需要对曝气管5以及防护管7进行拆卸维修。
[0022] 参照图3和图4,调节机构包括与防护管7端部固定连接的调节管10、与曝气管5任一端固定连接的连接管11、与曝气管5端部固定连接的叶轮以及用于给叶轮提供动力的动力组件,调节管10的一端为开口设置且与防护管7连接,调节管10的另一端为闭合设置,即为调节管10直接与生态沟1侧壁通过螺栓连接,本实施例中曝气管5靠近于调节管10的一端固定连接,连接管11为中控设置,多个曝气管5沿着水流的方向分布,且多个曝气管5分别与曝气风机6的输出端通过不同的气管连接,本实施例中曝气风机6安装在外界环境,因此曝气管5也从生态沟1的侧壁穿出后与外界环境中的曝气风机6连接,因此本实施例中,气管直接与对应的连接管11连接,且通过管箍固定稳固,叶轮包括套管12以及多个等间距分布在套管12外的叶片13,套管12套设在连接管11外且套管12的一端与曝气管5对应的端部外壁固定连接,即为套管12在转动过程中会带动曝气管5转动,但是并不会影响连接管11与气管之间的连接关系,曝气管5与调节管10之间通过轴承14连接,实现曝气管5与调节管10转动连接的效果。
[0023] 参照图3和图4,动力组件包括与曝气风机6连接的动力管15、多个与动力管15连接的正向管16、多个与动力管15连接的反向管17、多个正向喷头18以及多个反向喷头19,动力管15也与曝气风机6的输出端连接,本实施例中叶片13优选为三个,而正向喷头18以及反向喷头19分别设置为两个即可,即为两个叶片13上安装正向喷头18以及反向喷头19,正向喷头18以及反向喷头19固定在同一个叶片13上且位于叶片13的两侧,正向管16与正向喷头18连接,反向管17与反向喷头19连接,正向管16以及反向管17上均设置有电磁阀,调节管10还设置有与外界连接的外界管20,本实施例中由于曝气管5与防护管7转动连接,因此若通过正向喷头18或者反向喷头19驱动曝气管5转动,则会增大调节管10内的气压,因此外界管20是为了避免调节管10内压力过大,影响叶轮的正常转动。
[0024] 在初始状态时,曝气孔位于出气口9的一侧,即为曝气孔与防护管7的内壁贴合,当需要曝气管5开始曝气时,此时控制两个正向管16上的电磁阀开启且两个反向管17上的电磁阀关闭,曝气风机6开始工作,在两个正向喷头18的喷气作用下,此时叶片13开始转动且带动套管12转动,直至曝气管5上的曝气孔转动至出气口9的位置,与此同时由于曝气管5内也不端出入气体,此时压力传感器监测的压力逐渐增大,直至曝气孔运动至出气口9位置时,则曝气管5开始曝气工作且压力传感器监控到曝气管5内的气压处于稳定状态;而若停止曝气工作,则可以关闭正向管16且开启反向管17,在两个反向喷头19的作用下控制曝气管5运动至初始位置,进而停止曝气风机6工作,停止曝气工作。
[0025] 参照图6和图7,清理机构用于对曝气孔进行清理,清理机构包括设置在防护管7上的清理管21、活动设置于清理管21上的毛刷22、用于清洗毛刷22运动的驱动组件以及用于对毛刷22清洁的清洗组件,清理管21朝向曝气管5的一侧设置有清理口23,清理管21固定在防护管7的外周壁,并且清理管21与曝气管5的初始位置分别位于出气口9的两侧,清理管21朝向曝气管5的一侧设置有清理口23,毛刷22的运动方向沿着曝气管5截面圆的径向方向,便于毛刷22上的刷毛对曝气孔进行清理,毛刷22伸出清理口23后对曝气孔进行清理,毛刷22弹性设置于清理管21内,清理管21在其长度方向的两端均固定连接有滑杆,毛刷22的两端分别套设滑移在两个滑杆外,并且在两个滑杆上均套设有弹簧,弹簧的一端与毛刷22上表面固定连接,另一端与清理管21的内壁固定连接,弹簧在初始状态时,毛刷22的刷毛位于清理管21内且没有穿出清理口23。
[0026] 驱动组件包括充气皮囊24、充气管25以及充气泵26,充气泵26在本实施例中也放置于外部环境中,本实施例中也可以选用曝气风机6对充气皮囊24进行充气,但是为了充气皮囊24能够快速回缩,优选为充气泵26,充气皮囊24固定在毛刷22的背部,充气皮囊24的另一侧与清理管21内壁抵接,充气管25用于连接充气泵26与重启皮囊,充气管25也可以从生态沟1侧壁穿出至与外部环境的充气泵26连接;在初始状态时,毛刷22位于清理管21内,充气皮囊24处于干瘪状态,而随着充气泵26对充气皮囊24进行充气后,随着充气皮囊24不断膨胀,此时毛刷22被驱动朝向清理口23运动,直至毛刷22运动至与曝气管5上的曝气孔接触后并且毛刷22的刷毛处于变形状态,有利于毛刷22对曝气孔进行清理,当然本实施例中还可以继续驱动曝气管5运动,以及继续曝气,因此在毛刷22对曝气孔进行清理以及吹气的相互作用下,提升对曝气孔清理效率;当清理完成曝气孔后,便可以关闭正向管16且开启反向管17,直至曝气管5运动至初始位置,因此本申请设置正向喷头18以及反向喷头19的作用既便于对曝气孔进行清理,也避免正向管16以及反向管17纠缠在一起,待曝气管5回位至初始位置,反向管17与正向管16也处于原始位置,确保驱动曝气管5进行转动的工作正常进行。
[0027] 清洗组件包括进水管27、出水管28以及水泵29,进水管27设置于清理管21外壁,出水管28设置于清理管21的外壁,水泵29设置于清理管21内,当然本实施例中也可以将水泵29放置于外部环境中,水泵29的输入端与出水管28连接后也可以将清理管21内水抽出,清理管21靠近于防护管7出气口9的位置,进水管27以及出水管28上均设置有电磁阀;由于出气口9位于防护管7最上方的位置,因此清理管21靠近于出气口9的位置时,此时水进入到清理管21内,由于曝气管5外壁与清理口23贴合,因此水位于毛刷22的刷毛与曝气管5外壁之间的位置,便于对毛刷22的刷毛进行清理,此时则开启进水管27,关闭出水管28,且清理管
21内的水无需充满,能够将刷毛一半或者三分之二淹没即可,开启充气泵26直至刷毛完全进入到水中,弹簧被挤压变形,再利用充气泵26快速对充气皮囊24放气,在弹簧的弹力作用下,刷毛在水中反复冲刷,大大提升对刷毛清理的效果,当刷毛多次清理后,则开启出水管
28后水泵29将水抽出。
[0028] 参照图2和图8,当生态沟1进水水位较低且稳定时,不启动曝气风机6,当进水水位较高时或波动速度大时,则需要启动曝气风机6,控制装置包括用于监控生态沟1液位高度的液位监控机构以及用于监控生态沟1液位变化速度的液位变化机构,液位监控机构包括转动设置于生态沟1壁面的监控板30、固定在监控板30上的第一液位传感器31以及用于实现监控板30复位的复位组件,生态沟1侧壁设置有标准水位口32以及最高水位口33,监控板30设置于最高水位口33的上方,复位组件包括扭簧,监控板30与生态沟1侧面通过转动轴转动连接,转动轴的轴线方向沿着水流方向,扭簧套设在转动轴外且扭簧的两端分别与监控板30以及生态沟1侧壁固定连接,生态沟1在最高水位口33下方设置有用于放置第一液位传感器31的放置口34,放置口34的开口尺寸大于第一液位传感器31,确保第一液位传感器31顺利从放置口34内摆出或者摆入至放置口34内,固定板在初始位置时监控板30遮挡最高水位口33且第一液位传感器31位于放置口34内,此时扭簧处于原形状态,放置口34内可以安装密封圈,用于对放置口34进行密封,第一液位传感器31在放置口34时不会监控到液位。第一液位传感器31与曝气风机6通过PLC控制器控制连接,当液位上升至第一液位传感器31位置后,则证明生态沟1内液位处于高水位状态,需要通过曝气管5进行曝气,以提升生物膜对氮磷的净化效率。
[0029] 液位变化机构包括弹性设置于最高水位口33内的滑板35、固定在所述滑板35上的第二液位传感器36以及用于驱动所述第二液位传感器36运动的传动组件,滑板35与最高水位口33滑移适配,滑板35上表面固定连接有限制块,最高水位口33上侧壁设置有用于限制块滑动的限制槽,限制槽长度方向的两端均为闭合设置,限制块任一端与限制槽对应端部内壁之间固定连接有弹簧,实现了滑板35弹性滑移于最高水位口33内,滑板35下表面设置有用于安装第二液位传感器36的安装口37,安装口37运动至最高水位口33外所需要的时间为设定生态沟1液位从标准水位口32上升至最高水位口33所需要的时间,安装口37与第二液位传感器36适配,即为第二液位传感器36完全位于安装口37内,且本实施例中设定安装口37若没有运动至最高水位口33外,第二液位传感器36监测不到液位。
[0030] 传动组件包括浮动腔38、浮动设置于浮动腔38内的浮动板39以及传动块40,传动块40固定在滑板35端部且传动块40端面设置为斜面且斜面沿着朝向浮动板39方向倾斜,浮动腔38设置于生态沟1的侧壁内,标准水位口32与浮动腔38底部连接,浮动板39的顶端设置为弧面,当液位在标准水位口32时,水从标准水位口32进入到浮动腔38内,随着液位不断上升,此时浮动腔38内液位也不断上升,浮动板39逐渐朝上浮动,浮动腔38的顶端位置高于最高水位口33,浮动腔38内有足够的空间用于浮动板39上浮,当生态沟1液位并未上升至最高水位口33时,此时浮动板39顶端与传动块40的斜面抵接,且浮动板39上浮过程中对传动块40施加使其朝向远离最高水位口33方向运动的作用力,传动块40带动滑板35朝向最高水位口33外运动,此时监控板30被驱动开始摆动且第一液位传感器31运动至放置口34外且最终接近于水平状态,而滑板35上的安装口37在此时并未滑出最高水位口33内,若此时液位并未上升至第一液位传感器31位置时,则证明生态沟1内液位上升的速度并未超过设定的速度且上升高度也并未超过水位,无需进行曝气,若此时液位上升至第一液位传感器31位置时,则证明生态沟1内液位速度是超过设定速度且液位也超过了最高位置,需要进行曝气操作;若安装口37完全从最高水位口33滑出后,由于第一液位传感器31的位置高于第二液位传感器36的位置,液位依旧没有上升至第二液位传感器36位置,则证明液位上升速度低于设定的速度,无需进行曝气,若第二液位传感器36运动至最高水位口33的同时即识别到液位且第一液位传感器31并未识别到液位,则证明速度超过了设定速度但高度并未超过设定高度,也需要进行曝气处理。
[0031] 塘体的防渗与水量控制,对存在渗漏隐患的改造后水塘按蓄水面积进行防渗处理;改造后水塘在出口处设生态溢流堰,生态溢流堰一侧埋设排水阀以控制排泄和蓄水;多塘污染物拦截与净化,乔灌草拦截与净化体系,及多塘内部净化体系;多塘内部净化体系为在水系中配置水藻类、芦苇类等水生植物,鲫鱼、螺蛳等当地乡土水生动物,利用多塘储水能力减少径流输出量,将地表径流中的营养盐截留在系统内部,最终通过水生动植物、微生物等物理、化学和生物过程,实现对径流污染物的截留、沉积、吸收和转化等,达到非点源污染的高效净化。
[0032] 本申请实施例一种多塘生态补水系统构建方法的实施原理为:当液位在标准水位口32时,水从标准水位口32进入到浮动腔38内,随着液位不断上升,此时浮动腔38内液位也不断上升,浮动板39逐渐朝上浮动,当生态沟1液位并未上升至最高水位口33时,此时浮动板39顶端与传动块40的斜面抵接,传动块40带动滑板35朝向最高水位口33外运动,此时监控板30被驱动开始摆动且第一液位传感器31运动至放置口34外且最终接近于水平状态,而滑板35上的安装口37在此时并未滑出最高水位口33内,若此时液位并未上升至第一液位传感器31位置时,则证明生态沟1内液位上升的速度并未超过设定的速度且上升高度也并未超过水位,无需进行曝气,若此时液位上升至第一液位传感器31位置时,则证明生态沟1内液位速度是超过设定速度且液位也超过了最高位置,需要进行曝气操作;若安装口37完全从最高水位口33滑出后,由于第一液位传感器31的位置高于第二
液位传感器36的位置,液位依旧没有上升至第二液位传感器36位置,则证明液位上升速度低于设定的速度,无需进行曝气,若第二液位传感器36运动至最高水位口33的同时即识别到液位且第一液位传感器31并未识别到液位,则证明速度超过了设定速度但高度并未超过设定高度,也需要进行曝气处理;
在初始状态时,曝气孔位于出气口9的一侧,即为曝气孔与防护管7的内壁贴合,当需要曝气管5开始曝气时,此时控制两个正向管16上的电磁阀开启且两个反向管17上的电磁阀关闭,曝气风机6开始工作,在两个正向喷头18的喷气作用下,此时叶片13开始转动且带动套管12转动,直至曝气管5上的曝气孔转动至出气口9的位置,与此同时由于曝气管5内也不端出入气体,此时压力传感器监测的压力逐渐增大,直至曝气孔运动至出气口9位置时,则曝气管5开始曝气工作且压力传感器监控到曝气管5内的气压处于稳定状态;
若需要对曝气孔进行清理时,在初始状态时,毛刷22位于清理管21内,充气皮囊24处于干瘪状态,而随着充气泵26对充气皮囊24进行充气后,随着充气皮囊24不断膨胀,此时毛刷22被驱动朝向清理口23运动,直至毛刷22运动至与曝气管5上的曝气孔接触后并且毛刷22的刷毛处于变形状态,有利于毛刷22对曝气孔进行清理,当然本实施例中还可以继续驱动曝气管5运动,以及继续曝气,因此在毛刷22对曝气孔进行清理以及吹气的相互作用下,提升对曝气孔清理效率;当清理完成曝气孔后,便可以关闭正向管16且开启反向管17,直至曝气管5运动至初始位置,因此本申请设置正向喷头18以及反向喷头19的作用既便于对曝气孔进行清理,也避免正向管16以及反向管17纠缠在一起,待曝气管5回位至初始位置,反向管17与正向管16也处于原始位置,确保驱动曝气管5进行转动的工作正常进行。
[0033] 以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
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