申请日20200513
公开(公告)日20200717
IPC分类号C02F3/32
摘要
本发明提供了具有截污功能的智能生态浮岛，属于生态修复领域，包括控制组件和截污过滤组件，所述控制组件设在所述截污过滤组件的上端，驱动所述截污过滤组件在水体内移动并固定;所述截污过滤组件包括浮力板、过滤板和耐污染植物，所述耐污染植物设在所述过滤板的上端，所述过滤板可拆卸式设在所述浮力板的下方，所述过滤板为格栅结构，对水体中的漂浮物进行拦截和聚集。本发明有效收集黑臭水体漂浮垃圾与水下大颗粒污染物，截污效果显著;而且垃圾及污染物统一集中在水下存储，显著提升河道及水体的景观效果。
权利要求书
1.具有截污功能的智能生态浮岛，其特征在于：包括控制组件和截污过滤组件，所述控制组件设在所述截污过滤组件的上端，驱动所述截污过滤组件在水体内移动并固定;
所述截污过滤组件包括浮力板、过滤板和耐污染植物，所述耐污染植物设在所述过滤板的上端，所述过滤板可拆卸式设在所述浮力板的下方，所述过滤板为格栅结构，对水体中的漂浮物进行拦截和聚集。
2.根据权利要求1所述的具有截污功能的智能生态浮岛，其特征在于：所述浮力板为空心聚乙烯板，所述浮力板为拼装式结构。
3.根据权利要求2所述的具有截污功能的智能生态浮岛，其特征在于：所述浮力板的每侧均设有至少一个连接卡扣和至少一个卡槽，所述卡扣和卡槽间隔设置，所述卡扣突出所述浮力板的侧面设置，所述卡槽向所述浮力板的内侧凹陷设置，所述连接卡扣和卡槽的断面均为T形且二者配合设置。
4.根据权利要求1所述的具有截污功能的智能生态浮岛，其特征在于：所述过滤板设在所述浮力板下端的中部，多个所述过滤板构成U形结构，所述过滤板的上端设有固定轴，所述浮力板的下端设有固定套轨，所述固定套轨为下端开口的空心圆弧形，所述固定轴设在固定套轨内，所述固定轴的直径大于固定套轨下端的开口设置。
5.根据权利要求4所述的具有截污功能的智能生态浮岛，其特征在于：所述浮力板的一侧还设有对称设置的漂浮垃圾收拢导杆，两个漂浮垃圾收拢导杆向所述浮力板的外部张开设置成八字形，且角度为90-160度，所述漂浮垃圾收拢导杆为空心聚乙烯材质。
6.根据权利要求1所述的具有截污功能的智能生态浮岛，其特征在于：所述控制组件包括驱动组、转向组、定位组和监控组，驱动组包括电机和动力划水板，所述动力划水板为浆片结构，所述电机驱动所述动力划水板转动驱动所述浮力板在水体内移动，所述转向组设在所述驱动组的两则，所述转向组包括方向划水板，电机驱动所述方向划水板转动，驱动浮力板在水体内转向，所述定位组包括定位锚、锚转动轴和绳索，所述锚转动轴通过电机驱动旋转，带动绳索伸缩实现定位锚的升降，监控组包括距离探测器和水位探测器，所述距离探测器用监测浮力板的相对位置，水位探测器用来监测浮力板在水体中的高度。
7.根据权利要求6所述的具有截污功能的智能生态浮岛，其特征在于：电机的出力轴连接动力传输杆，动力传输杆架设在两个漂浮垃圾收拢导杆之间，所述动力传输杆的外圈设有同轴的转动主轴且二者通过轴承结构转动连接，多个所述动力划水板均布在所述转动主轴的外圈设置。
8.根据权利要求6所述的具有截污功能的智能生态浮岛，其特征在于：所述转向组的数量为两个且对称设在所述驱动组的两侧，转向组的电机出力轴与方向传输杆固定且二者同轴设置，所述方向传输杆的外圈设有方向转动轴且二者通过轴承结构转动连接，所述方向转动轴的外圈均布固设有多个方向划水板，多个所述方向划水板形成浆叶结构。
9.根据权利要求6所述的具有截污功能的智能生态浮岛，其特征在于：锚转动轴通过定位组内的电机进行驱动旋转，锚转动轴的一端转动连接在漂浮垃圾收拢导杆上，另一端设有轴堵头，所述绳索的上端设在首端套环上，所述首端套环套设在固定杆上，固定杆下端通过螺纹旋入定位锚转动轴，所述固定杆的上端设有杆堵头，首端套环设在杆堵头与锚转动轴之间且内径小于杆堵头设置，所述绳索的下端设有末端套环，所述末端套环通过锚套环与定位锚连接。
10.根据权利要求6所述的具有截污功能的智能生态浮岛，其特征在于：所述定位组还包括从上到下设置且依次连接的动力控制器、太阳能转换器和蓄电池，所述蓄电池与设在下方对其供电的太阳能电池板连接，所述太阳能电池板设在所述浮力板的上方，所述水位探测器设在所述蓄电池的侧面，所述蓄电池远离所述水位探测器的一侧设有数据处理器，所述数据处理器上设有信号接收器，所述距离探测器也设在所述数据处理器的上方。
说明书
具有截污功能的智能生态浮岛
技术领域
本发明属于生态修复领域，涉及具有截污功能的智能生态浮岛。
背景技术
在我国城市化和工业化进程加快的过程中，由于水污染控制与治理措施滞后，或者能力有限与水平低下，一些城市水体尤其是中小城市水体，直接成为工业、农业及生活废水的主要排放通道和场所，导致城市水体大面积受污染，引起水体富营养化，形成黑臭水体。近几十年来，黑臭水体的范围和程度不断加剧，在全国大部分城市河段中，流经繁华区域的水体绝大部分受到不同程度的污染，尤其是各大流域的二级与三级支流的黑臭问题更加突出，且劣化程度逐年提高。
当前，针对黑臭水体的治理通常采用水体漂浮垃圾打捞、生态浮岛构建、水体增氧等措施，各项技术特点鲜明，并取得了一定的治理效果。但水体漂浮垃圾打捞需要具有一定操作能力的人员长期工作于黑臭水体现场，耗费大量人力及时间，同时黑臭水体的气味会对工作人员的健康造成一定损害，且在河流中工作存在一定危险性。生态浮岛可有效提升黑臭水体景观效果，可吸收水体中的一定量的污染物，但对污染物吸收过滤能力有限，效用发挥周期长，水体增氧措施可有效加强黑臭水体曝氧，但功能单一，灵活性较差，需要专人养护管理。综上所述，各项技术措施均有所不足。
发明内容
本发明要解决的问题是在于提供具有截污功能的智能生态浮岛，有效收集黑臭水体漂浮垃圾与水下大颗粒污染物，截污效果显著;而且垃圾及污染物统一集中在水下存储，显著提升河道及水体的景观效果。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：具有截污功能的智能生态浮岛，包括控制组件和截污过滤组件，所述控制组件设在所述截污过滤组件的上端，驱动所述截污过滤组件在水体内移动并固定;
所述截污过滤组件包括浮力板、过滤板和耐污染植物，所述耐污染植物设在所述过滤板的上端，所述过滤板可拆卸式设在所述浮力板的下方，所述过滤板为格栅结构，对水体中的漂浮物进行拦截和聚集。
进一步的，所述浮力板为空心聚乙烯板，所述浮力板为拼装式结构。
进一步的，所述浮力板的每侧均设有至少一个连接卡扣和至少一个卡槽，所述卡扣和卡槽间隔设置，所述卡扣突出所述浮力板的侧面设置，所述卡槽向所述浮力板的内侧凹陷设置，所述连接卡扣和卡槽的断面均为T形且二者配合设置。
进一步的，所述过滤板设在所述浮力板下端的中部，多个所述过滤板构成U形结构，所述过滤板的上端设有固定轴，所述浮力板的下端设有固定套轨，所述固定套轨为下端开口的空心圆弧形，所述固定轴设在固定套轨内，所述固定轴的直径大于固定套轨下端的开口设置。
进一步的，所述浮力板的一侧还设有对称设置的漂浮垃圾收拢导杆，两个漂浮垃圾收拢导杆向所述浮力板的外部张开设置成八字形，且角度为90-160度，所述漂浮垃圾收拢导杆为空心聚乙烯材质。
进一步的，所述控制组件包括驱动组、转向组、定位组和监控组，驱动组包括电机和动力划水板，所述动力划水板为浆片结构，所述电机驱动所述动力划水板转动驱动所述浮力板在水体内移动，所述转向组设在所述驱动组的两则，所述转向组包括方向划水板，电机驱动所述方向划水板转动，驱动浮力板在水体内转向，所述定位组包括定位锚、锚转动轴和绳索，所述锚转动轴通过电机驱动旋转，带动绳索伸缩实现定位锚的升降，监控组包括距离探测器和水位探测器，所述距离探测器用监测浮力板的相对位置，水位探测器用来监测浮力板在水体中的高度。
进一步的，电机的出力轴连接动力传输杆，动力传输杆架设在两个漂浮垃圾收拢导杆之间，所述动力传输杆的外圈设有同轴的转动主轴且二者通过轴承结构转动连接，多个所述动力划水板均布在所述转动主轴的外圈设置。
进一步的，所述转向组的数量为两个且对称设在所述驱动组的两侧，转向组的电机出力轴与方向传输杆固定且二者同轴设置，所述方向传输杆的外圈设有方向转动轴且二者通过轴承结构转动连接，所述方向转动轴的外圈均布固设有多个方向划水板，多个所述方向划水板形成浆叶结构。
进一步的，锚转动轴通过定位组内的电机进行驱动旋转，锚转动轴的一端转动连接在漂浮垃圾收拢导杆上，另一端设有轴堵头，所述绳索的上端设在首端套环上，所述首端套环套设在固定杆上，固定杆下端通过螺纹旋入定位锚转动轴，所述固定杆的上端设有杆堵头，首端套环设在杆堵头与锚转动轴之间且内径小于杆堵头设置，所述绳索的下端设有末端套环，所述末端套环通过锚套环与定位锚连接。
进一步的，所述定位组还包括从上到下设置且依次连接的动力控制器、太阳能转换器和蓄电池，所述蓄电池与设在下方对其供电的太阳能电池板连接，所述太阳能电池板设在所述浮力板的上方，所述水位探测器设在所述蓄电池的侧面，所述蓄电池远离所述水位探测器的一侧设有数据处理器，所述数据处理器上设有信号接收器，所述距离探测器也设在所述数据处理器的上方。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果如下。
1、本发明通过立体式截污方式，有效收集黑臭水体漂浮垃圾与水下大颗粒污染物，截污效果显著;通过组建耐污染植物群落，有效吸收黑臭水体中无法收集过滤的污染物，垃圾及污染物统一集中在水下存储，显著提升河道及水体的景观效果;该装置可有效提升水体流动性，加强水体曝氧，加速对黑臭水体的修复;
2、该装置使用太阳能为整个系统提供清洁能源，低碳无二次污染，通过蓄电池将电能存储，实现24小时不间断工作，大幅度提高黑臭水体治理效率，无化石能源消耗;该装置可智能判断污染物及垃圾收集量，可自行移动至水体周围设定的垃圾集中处理点;该装置的过滤板可拆卸、可清洗，浮岛面积及水下过滤深度可根据水体情况灵活调整，适用性强;
3、本申请中的浮力板采用拼接的方式，可灵活性的进行拼接，根据实际的使用情况，进行浮力板的面积设置，而且此结构方便在陆地上进行提前拼装，提升组装的效率，而且不使用的时候，可进行折叠，占用空间小;
4、动力划水板和方向划水板均采用浆叶结构，结构简单，而且转动的过程中，实现了对水流的驱动，通过水流实现了浮力板的移动和转向，便于漂浮物的收集，以及收集后的在处理，提升环境修复净化的效率。（发明人赵秀芳;谢志远;殷金岩;李云鹏;汪华清;阳彬;李春辉;周荫庭）
