申请日20200429
公开(公告)日20200717
IPC分类号E02B15/06; C02F3/32; C02F7/00; C02F101/10; C02F101/16; C02F101/30; H02J7/35
摘要
本发明提供了一种具有曝氧截污过滤功能的智能格栅，属于生态修复领域，包括控制组件、截污过滤组件、探测组件，所述探测组件设在所述截污过滤组件在水流方向的上游2‑4m处，用来监测水体上端的漂浮物;所述控制组件，设在所述截污过滤组件上，驱动所述截污过滤组件在水体内做上下和水平移动，并将截污过滤组件固定在水体的底部;所述截污过滤组件，包括过滤格栅和栽植平台，所述过滤格栅对水体内的漂浮物进行收集，所述栽植平台上设有沉水植物。本发明有效收集污染水体漂浮垃圾及水流中的颗粒污染物，并对水体进行修复，而且整个结构采用太阳能，节能环保。
权利要求书
1.一种具有曝氧截污过滤功能的智能格栅，其特征在于：包括控制组件、截污过滤组件、探测组件，所述探测组件设在所述截污过滤组件在水流方向的上游2-4m处，用来监测水体上端的漂浮物;
所述控制组件，设在所述截污过滤组件上，驱动所述截污过滤组件在水体内做上下和水平移动，并将截污过滤组件固定在水体的底部;
所述截污过滤组件，包括过滤格栅和栽植平台，所述过滤格栅对水体内的漂浮物进行收集，所述栽植平台上设有沉水植物。
2.根据权利要求1所述的一种具有曝氧截污过滤功能的智能格栅，其特征在于：所述过滤格栅竖直设置，所述过滤格栅的孔距为2-10mm，所述栽植平台设在所述过滤格栅的上端且二者成直角设置，所述过滤格栅的下端设有横向支撑杆，所述过滤格栅长度方向的两端设有斜撑杆，所述斜撑杆、栽植平台和过滤格栅构成三角形结构。
3.根据权利要求1所述的一种具有曝氧截污过滤功能的智能格栅，其特征在于：所述栽植平台为上端开口的槽形结构，所述栽植平台的下端设有多个透水孔，一个所述沉水植物对应一个所述透水孔设置，所述栽植平台的上端设有匹配的基质固定格且二者固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种具有曝氧截污过滤功能的智能格栅，其特征在于：所述所述栽植平台的两端设有栽植槽固定卡槽，所述基质固定格上设有栽植槽固定卡扣，所述栽植槽固定卡槽与栽植槽固定卡口对应设置实现移栽平台与所述基质固定格的固定，所述基质固定格对所述沉水植物进行多行隔离设置。
5.根据权利要求3所述的一种具有曝氧截污过滤功能的智能格栅，其特征在于：所述栽植平台内铺设有两层透水土工布，下层透水土工布的上端设置沉水植物培养基质层，下层透水土工布与所述透水孔对应的位置开挖5-10mm的孔，透水土工布沿所述基质固定格的纵向方向铺设。
6.根据权利要求1所述的一种具有曝氧截污过滤功能的智能格栅，其特征在于：所述控制组件包括液压伸缩杆和螺旋电机，所述螺旋电机的输出轴上设有螺旋桨，用来驱动所述截污过滤组件在水体内的移动，所述液压伸缩杆设在所述截污过滤组件长度方向的两侧，所述液压伸缩杆的下端设有驱动其升降的液压电机，所述液压电机的下端设有打入水下土质的基础固定杆。
7.根据权利要求6所述的一种具有曝氧截污过滤功能的智能格栅，其特征在于：所述基础固定杆的下端为锥形结构，所述基础固定杆的圆锥部分长度为40-80cm，所述螺旋桨的轴线与水平方向呈30-60度的夹角。
8.根据权利要求6所述的一种具有曝氧截污过滤功能的智能格栅，其特征在于：所述控制组件还包括信号接收器、数据处理器、太阳能电池板、太阳能转换器和蓄电池，所述太阳能电池板位于水平之上且平行于水面设置，所述信号接收器设于水面之上且接收所述探测组件的信号，所述信号接收器与所述数据处理器电连接，所述太阳能电池板通过电池板管线、太阳能转换器与蓄电池相连，所述蓄电池对所述液压电机和螺旋电机供电。
9.根据权利要求8所述的一种具有曝氧截污过滤功能的智能格栅，其特征在于：所述蓄电池设在所述栽植平台的上端，所述蓄电池通过电机动力控制线路与螺旋电机电连接，所述电机动力控制线路的外部设有电机保护套管，所述蓄电池通过液压动力控制线路与液压电机电连接，所述液压动力控制线路的外部设有液压保护套管，所述液压动力控制线为弹簧形状且处于拉伸状态。
10.根据权利要求1所述的一种具有曝氧截污过滤功能的智能格栅，其特征在于：所述探测组件包括从到到下依次设置的信号发射器、探测数据处理器、探测器电池板、探测器转换器、探测器蓄电池和探测器固定杆，所述信号发射器与控制组件信号连通，探测数据处理器的上端设有与水流方向垂直的漂浮垃圾感应探头，探测器电池板与探测器转换器相连，探测器转换器与探测器蓄电池相连，探测器蓄电池的上端与探测数据处理器固定连接，下端与探测器固定杆相连，探测器固定杆的末端为圆锥形状，插入到地下进行固定。
说明书
一种具有曝氧截污过滤功能的智能格栅
技术领域
本发明属于生态修复领域，涉及一种具有曝氧截污过滤功能的智能格栅。
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一种具有曝氧截污过滤功能的智能格栅，有效收集污染水体漂浮垃圾及水流中的颗粒污染物，并对水体进行修复，而且整个结构采用太阳能，节能环保。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种具有曝氧截污过滤功能的智能格栅，包括控制组件、截污过滤组件、探测组件，所述探测组件设在所述截污过滤组件在水流方向的上游2-4m处，用来监测水体上端的漂浮物;
所述控制组件，设在所述截污过滤组件上，驱动所述截污过滤组件在水体内做上下和水平移动，并将截污过滤组件固定在水体的底部;
所述截污过滤组件，包括过滤格栅和栽植平台，所述过滤格栅对水体内的漂浮物进行收集，所述栽植平台上设有沉水植物。
进一步的，所述过滤格栅竖直设置，所述过滤格栅的孔距为2-10mm，所述栽植平台设在所述过滤格栅的上端且二者成直角设置，所述过滤格栅的下端设有横向支撑杆，所述过滤格栅长度方向的两端设有斜撑杆，所述斜撑杆、栽植平台和过滤格栅构成三角形结构。
进一步的，所述栽植平台为上端开口的槽形结构，所述栽植平台的下端设有多个透水孔，一个所述沉水植物对应一个所述透水孔设置，所述栽植平台的上端设有匹配的基质固定格且二者固定连接。
进一步的，所述所述栽植平台的两端设有栽植槽固定卡槽，所述基质固定格上设有栽植槽固定卡扣，所述栽植槽固定卡槽与栽植槽固定卡口对应设置实现移栽平台与所述基质固定格的固定，所述基质固定格对所述沉水植物进行多行隔离设置。
进一步的，所述栽植平台内铺设有两层透水土工布，下层透水土工布的上端设置沉水植物培养基质层，下层透水土工布与所述透水孔对应的位置开挖5-10mm的孔，透水土工布沿所述基质固定格的纵向方向铺设。
进一步的，所述控制组件包括液压伸缩杆和螺旋电机，所述螺旋电机的输出轴上设有螺旋桨，用来驱动所述截污过滤组件在水体内的移动，所述液压伸缩杆设在所述截污过滤组件长度方向的两侧，所述液压伸缩杆的下端设有驱动其升降的液压电机，所述液压电机的下端设有打入水下土质的基础固定杆。
进一步的，所述基础固定杆的下端为锥形结构，所述基础固定杆的圆锥部分长度为40-80cm，所述螺旋桨的轴线与水平方向呈30-60度的夹角。
进一步的，所述控制组件还包括信号接收器、数据处理器、太阳能电池板、太阳能转换器和蓄电池，所述太阳能电池板位于水平之上且平行于水面设置，所述信号接收器设于水面之上且接收所述探测组件的信号，所述信号接收器与所述数据处理器电连接，所述太阳能电池板通过电池板管线、太阳能转换器与蓄电池相连，所述蓄电池对所述液压电机和螺旋电机供电。
进一步的，所述蓄电池设在所述栽植平台的上端，所述蓄电池通过电机动力控制线路与螺旋电机电连接，所述电机动力控制线路的外部设有电机保护套管，所述蓄电池通过液压动力控制线路与液压电机电连接，所述液压动力控制线路的外部设有液压保护套管，所述液压动力控制线为弹簧形状且处于拉伸状态。
进一步的，所述探测组件包括从到到下依次设置的信号发射器、探测数据处理器、探测器电池板、探测器转换器、探测器蓄电池和探测器固定杆，所述信号发射器与控制组件信号连通，探测数据处理器的上端设有与水流方向垂直的漂浮垃圾感应探头，探测器电池板与探测器转换器相连，探测器转换器与探测器蓄电池相连，探测器蓄电池的上端与探测数据处理器固定连接，下端与探测器固定杆相连，探测器固定杆的末端为圆锥形状，插入到地下进行固定。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果如下。
1、本发明通过格栅过滤的结构可有效收集污染水体漂浮垃圾及水流中的颗粒污染物，格栅主要结构隐藏于水面之下，当探测到漂浮垃圾时浮出水面，不影响水体整体美观;
2、通过组建沉水植物群落，有效吸收水体中无法过滤的富营养元素及污染物，提升景观效果与污染修复效率，利用植物的根系吸收水中的富营养化物质，例如总磷、氨氮、有机物等，使得水体的营养得到转移，减轻水体由于封闭或自循环不足带来的水体腥臭、富营养化现象;
3、该装置对漂浮垃圾进行收集后，可统一进行清理，漂浮物进行集中的处理后，可有效提升水体流动性，加强底层水体曝氧，加速对黑臭水体的修复，提升修复的效率;
4、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，无能源消耗，更加节能环保。（发明人赵秀芳;谢志远;阳彬;李春辉;周停俊;解丽娟;胡少华;王慧杰）
