公布日：2024.05.14
申请日：2024.04.10
分类号：C02F3/32(2023.01)I
摘要
本申请公开了一种基于藻类处理农田污水的装置及方法，涉及污水处理技术领域，其包括培养池和净化池，净化池内侧壁上倾斜设置有滑道，滑道上滑动设置有漂浮打捞机构，漂浮打捞机构在滑动过程中对漂浮在水面上的藻类和杂物进行打捞；净化池的底壁上设置池底清扫机构，净化池内设置有传动机构，当漂浮打捞机构移动时，漂浮打捞机构通过传动机构带动池底清扫机构在净化池底壁上移动，池底清扫机构对净化池底壁上的杂物进行清扫。本申请利用漂浮打捞机构和池底清扫机构，净化池在排水过程中，漂浮打捞机构对水面上的藻类和杂物进行打捞，池底清扫机构对净化池底壁的杂物进行清扫，从而无需人工再进行打捞清扫。
权利要求书
1.一种基于藻类处理农田污水的装置，包括依次连接的培养池和净化池(2)，净化池(2)底部设置有排水管(3)，净化池(2)位于排水管(3)处设置有滤网(4)，其特征在于：所述净化池(2)相对两内侧壁上均沿自身对角线方向设置有滑道(5)，所述滑道(5)上滑动设置有漂浮打捞机构(6)，所述漂浮打捞机构(6)漂浮在水面上，当漂浮打捞机构(6)沿净化池(2)内壁对角线方向移动时，漂浮打捞机构(6)对漂浮在水面上的藻类和杂物进行打捞；所述净化池(2)的底壁上设置池底清扫机构(7)，所述净化池(2)内设置有传动机构(8)，所述传动机构(8)连接漂浮打捞机构(6)和池底清扫机构(7)，当漂浮打捞机构(6)移动时，漂浮打捞机构(6)通过传动机构(8)带动池底清扫机构(7)在净化池(2)底壁上移动，池底清扫机构(7)对净化池(2)底壁上的杂物进行清扫；所述漂浮打捞机构(6)包括第一移动架(61)、打捞箱(62)和浮块(63)，所述第一移动架(61)滑动设置在滑道(5)上，所述浮块(63)设置在第一移动架(61)底部，所述打捞箱(62)可拆卸设置在第一移动架(61)上，所述打捞箱(62)靠近第一移动架(61)移动方向的一侧形成有开口，且农田污水的水位线始终位于打捞箱(62)的开口内，所述池底清扫机构(7)包括第二移动架(71)和清扫箱(72)，所述第二移动架(71)滑动设置在净化池(2)的底壁上，所述清扫箱(72)可拆卸设置在第二移动架(71)上，所述清扫箱(72)靠近第二移动架(71)移动方向的一侧形成有开口，所述传动机构(8)连接第一移动架(61)和第二移动架(71)；所述打捞箱(62)上设置有用于自动更换清扫箱(72)的换箱组件(9)，所述换箱组件(9)包括换箱齿条(91)、换箱齿轮(92)、摆臂(93)、送箱块(94)和取箱块(95)，所述换箱齿条(91)设置在净化池(2)内壁位于滑道(5)底端的下方，所述换箱齿轮(92)转动设置在打捞箱(62)上，所述摆臂(93)固定设置在换箱齿轮(92)上，所述送箱块(94)和取箱块(95)均固定设置在摆臂(93)上，所述送箱块(94)位于取箱块(95)上方，所述清扫箱(72)放置在第二移动架(71)上，所述第二移动架(71)内滑动设置有定位块(15)，所述清扫箱(72)内设置有用于使定位块(15)滑动插接在清扫箱(72)底部的第一弹性件(16)，所述第二移动架(71)位于定位块(15)上方转动设置有分离块(17)，所述第二移动架(71)内设置有用于使分离块(17)转动至水平状态的弹性复位件，所述送箱块(94)上放置有待换清扫箱，当打捞箱(62)移动至滑道(5)底端时，换箱齿轮(92)与换箱齿条(91)啮合并通过摆臂(93)带动送箱块(94)和取箱块(95)朝靠近第二移动架(71)方向移动，分离块(17)插接分离待换清扫箱与送箱块(94)，取箱块(95)插接在清扫箱(72)内并使定位块(15)退回第二移动架(71)内，当打捞箱(62)向上移动时，取箱块(95)通过止逆齿条结构带动清扫箱(72)脱离第二移动架(71)，待换清扫箱受重力作用下压分离块(17)并掉落至第二移动架(71)上，第一弹性件(16)作用定位块(15)并使定位块(15)插接待换清扫箱底部，弹性复位件使分离块(17)转动复位，所述止逆齿条结构包括第一止逆齿条(19)和第二止逆齿条(20)，所述第一止逆齿条(19)设置在取箱块(95)上，所述第二止逆齿条(20)设置在清扫箱(72)内，当取箱块(95)朝靠近第二移动架(71)方向移动时，第一止逆齿条(19)移动通过第二止逆齿条(20)，当取箱块(95)朝远离第二移动架(71)方向移动时，第一止逆齿条(19)与第二止逆齿条(20)形成卡接配合。
2.根据权利要求1所述的一种基于藻类处理农田污水的装置，其特征在于：所述传动机构(8)包括两个拉绳(81)和六个滚轮(82)，所述净化池(2)的底壁倾斜设置，所述滑道(5)的底端位于净化池(2)底壁的顶部，所述净化池(2)底壁沿水平面与滑道(5)对称倾斜，四个所述滚轮(82)分别转动设置在净化池(2)位于两个滑道(5)的首尾两端处，两个所述滚轮(82)分别转动设置在净化池(2)位于两个滑道(5)底端的上方，一个所述拉绳(81)的两端分别连接第一移动架(61)和第二移动架(71)并滚动设置在三个滚轮(82)上，当第一移动架(61)位于滑道(5)顶端时，第二移动架(71)位于净化池(2)底壁的底端，当第一移动架(61)位于滑道(5)底端时，第二移动架(71)位于净化池(2)底壁的顶端。
3.根据权利要求1所述的一种基于藻类处理农田污水的装置，其特征在于：所述第一移动架(61)内靠近打捞箱(62)开口一侧转动设置有转轴(10)，所述转轴(10)上设置有多个桨叶(11)，所述滑道(5)的底壁上沿自身长度方向设置有直线齿条(12)，所述转轴(10)的端部设置有驱动齿轮(13)，所述第一移动架(61)上设置有传动齿轮(14)，所述传动齿轮(14)分别与驱动齿轮(13)以及直线齿条(12)啮合。
4.根据权利要求1所述的一种基于藻类处理农田污水的装置，其特征在于：所述清扫箱(72)内滑动设置有用于启闭开口的第一箱门(21)，所述清扫箱(72)内设置有第二弹性件(22)，所述第二弹性件(22)作用于第一箱门(21)并关闭开口，所述第二移动架(71)上设置有拨块(23)，当待换清扫箱掉落至第二移动架(71)上时，拨块(23)抵接第一箱门(21)并使开口开启，当清扫箱(72)离开第二移动架(71)时，第二弹性件(22)作用于第一箱门(21)并使开口关闭。
5.根据权利要求2所述的一种基于藻类处理农田污水的装置，其特征在于：所述打捞箱(62)内滑动设置有用于启闭开口的第二箱门(24)，所述打捞箱(62)下降过程中，第二箱门(24)受重力作用下移并开启打捞箱(62)开口，所述打捞箱(62)内滑动设置有挡块(25)，所述打捞箱(62)内设置有第三弹性件(26)，所述第三弹性件(26)作用于挡块(25)并使挡块(25)抵接第二箱门(24)侧壁，所述第二移动架(71)上设置有推块(27)，当打捞箱(62)移动至滑道(5)底部时，推块(27)推动第二箱门(24)上升移动，第三弹性件(26)再推动挡块(25)移动并对第二箱门(24)进行阻挡，使得第二箱门(24)开口关闭。
6.一种基于藻类处理农田污水的方法，其特征在于：采用上述权利要求1-5中任意一项所述一种基于藻类处理农田污水的装置，包括以下步骤：S1：在培养池内培养藻类；S2：培养的藻类流入净化池(2)内，农田污水流入净化池(2)内，藻类对农田污水进行净化；S3：排出净化后的污水，漂浮打捞机构(6)自动对水面上的藻类和杂物进行打捞，漂浮打捞机构(6)通过传动机构(8)带动池底清扫机构(7)移动，池底清扫机构(7)自动对池底的杂物进行清扫。
发明内容
为了改善工人打捞漂浮藻类并清理池底杂物费时费力的问题，本申请提供一种基于藻类处理农田污水的装置及方法。
第一方面，本申请提供的一种基于藻类处理农田污水的装置采用如下的技术方案：
一种基于藻类处理农田污水的装置，包括依次连接的培养池和净化池，净化池底部设置有排水管，净化池位于排水管处设置有滤网，所述净化池相对两内侧壁上均沿自身对角线方向设置有滑道，所述滑道上滑动设置有漂浮打捞机构，所述漂浮打捞机构漂浮在水面上，当漂浮打捞机构沿净化池内壁对角线方向移动时，漂浮打捞机构对漂浮在水面上的藻类和杂物进行打捞；所述净化池的底壁上设置池底清扫机构，所述净化池内设置有传动机构，所述传动机构连接漂浮打捞机构和池底清扫机构，当漂浮打捞机构移动时，漂浮打捞机构通过传动机构带动池底清扫机构在净化池底壁上移动，池底清扫机构对净化池底壁上的杂物进行清扫。
通过采用上述技术方案，当农田污水完成净化后，开启排水管排出污水，随着污水不断排出，净化池内的水位不断下降，当净化池水位下降时，漂浮打捞机构随水位共同下降并在滑道上沿净化池内壁对角线方向移动，使得漂浮打捞机构能够从净化池的一侧移动至另一侧，并且漂浮打捞机构在移动的同时能够自动对水面上的藻类和杂物进行打捞，漂浮打捞机构在移动的同时能够通过传动机构带动池底清扫机构在净化池底壁上移动，池底清扫机构在移动的同时能够自动对池底的杂物进行清扫。如此设置，使用漂浮打捞机构和池底清扫机构，使得净化池排水时，能够自动对水面及池底的藻类和杂物进行打捞和清扫，无需工人再进行打捞和清扫。
优选的，所述漂浮打捞机构包括第一移动架、打捞箱和浮块，所述第一移动架滑动设置在滑道上，所述浮块设置在第一移动架底部，所述打捞箱可拆卸设置在第一移动架上，所述打捞箱靠近第一移动架移动方向的一侧形成有开口，且农田污水的水位线始终位于打捞箱的开口内。
通过采用上述技术方案，浮块通过第一移动架作用于打捞箱，使打捞箱漂浮在水面上，当农田污水的水位下降时，浮块带动第一移动架在滑道上移动，使得打捞箱始终漂浮在水面上移动，打捞箱移动过程中，漂浮在水面上的藻类和杂物从打捞箱的开口处进入打捞箱内，从而能够自动对水面上的藻类和杂物进行打捞。
优选的，所述池底清扫机构包括第二移动架和清扫箱，所述第二移动架滑动设置在净化池的底壁上，所述清扫箱可拆卸设置在第二移动架上，所述清扫箱靠近第二移动架移动方向的一侧形成有开口，所述传动机构连接第一移动架和第二移动架。
通过采用上述技术方案，当第一移动架移动时，第一移动架通过传动机构带动第二移动架移动，第二移动架带动清扫箱移动，清扫箱移动过程中，位于池底的杂物从清扫箱的开口处进入清扫箱内，从而能够自动对池底的杂物进行清扫。
优选的，所述传动机构包括两个拉绳和六个滚轮，所述净化池的底壁倾斜设置，所述滑道的底端位于净化池底壁的顶部，所述净化池底壁沿水平面与滑道对称倾斜，四个所述滚轮分别转动设置在净化池位于两个滑道的首尾两端处，两个所述滚轮分别转动设置在净化池位于两个滑道底端的上方，一个所述拉绳的两端分别连接第一移动架和第二移动架并滚动设置在三个滚轮上，当第一移动架位于滑道顶端时，第二移动架位于净化池底壁的底端，当第一移动架位于滑道底端时，第二移动架位于净化池底壁的顶端。
通过采用上述技术方案，第一移动架在移动时带动拉绳在滚轮上移动，拉绳带动第二移动架移动，进而能够带动清扫箱移动，净化池底壁沿水平面与滑道对称倾斜，使得第一移动架的移动行程与第二移动架的移动行程相同，当第一移动架从滑道顶端移动至底端时，第二移动架能够从净化池底壁的底端移动至顶端。
优选的，所述第一移动架内靠近打捞箱开口一侧转动设置有转轴，所述转轴上设置有多个桨叶，所述滑道的底壁上沿自身长度方向设置有直线齿条，所述转轴的端部设置有驱动齿轮，所述第一移动架上设置有传动齿轮，所述传动齿轮分别与驱动齿轮以及直线齿条啮合。
通过采用上述技术方案，当第一移动架向下移动时，传动齿轮在直线齿条上转动并带动驱动齿轮转动，驱动齿轮通过转轴带动桨叶转动，桨叶转动并将污水从打捞箱的开口处输送至打捞箱内，从而减少打捞箱内藻类和杂物流出打捞箱的情况。
优选的，所述打捞箱上设置有用于自动更换清扫箱的换箱组件，所述换箱组件包括换箱齿条、换箱齿轮、摆臂、送箱块和取箱块，所述换箱齿条设置在净化池内壁位于滑道底端的下方，所述换箱齿轮转动设置在打捞箱上，所述摆臂固定设置在换箱齿轮上，所述送箱块和取箱块均固定设置在摆臂上，所述送箱块位于取箱块上方，所述清扫箱放置在第二移动架上，所述第二移动架内滑动设置有定位块，所述清扫箱内设置有用于使定位块滑动插接在清扫箱底部的第一弹性件，所述第二移动架位于定位块上方转动设置有分离块，所述第二移动架内设置有用于使分离块转动至水平状态的弹性复位件，所述送箱块上放置有待换清扫箱，当打捞箱移动至滑道底端时，换箱齿轮与换箱齿条啮合并通过摆臂带动送箱块和取箱块朝靠近第二移动架方向移动，分离块插接分离待换清扫箱与送箱块，取箱块插接在清扫箱内并使定位块退回第二移动架内，当打捞箱向上移动时，取箱块通过止逆齿条结构带动清扫箱脱离第二移动架，待换清扫箱受重力作用下压分离块并掉落至第二移动架上，第一弹性件作用定位块并使定位块插接待换清扫箱底部，弹性复位件使分离块转动复位。
通过采用上述技术方案，当打捞箱移动至滑道底部时，清扫箱移动至净化池底部的顶端，此时在换箱齿条和换箱齿轮的作用下，摆臂带动送箱块和取箱块朝靠近第二移动架方向移动，送箱块将待换清扫箱送至清扫箱上方，分离块插接在送箱块与待换清扫箱之间并使其分离；当打捞箱向上移动时，摆臂带动送箱块和取箱块朝远离第二移动架方向移动，此时，取箱块带动清扫箱离开第二移动架，待换清扫箱受重力作用掉落至第二移动架上，从而能够自动对清扫箱进行更换。
优选的，所述止逆齿条结构包括第一止逆齿条和第二止逆齿条，所述第一止逆齿条设置在取箱块上，所述第二止逆齿条设置在清扫箱内，当取箱块朝靠近第二移动架方向移动时，第一止逆齿条移动通过第二止逆齿条，当取箱块朝远离第二移动架方向移动时，第一止逆齿条与第二止逆齿条形成卡接配合。
通过采用上述技术方案，第一止逆齿条和第二止逆齿条配合，使得取箱块朝远离第二移动架方向移动时能够带动清扫箱移动。
优选的，所述清扫箱内滑动设置有用于启闭开口的第一箱门，所述清扫箱内设置有第二弹性件，所述第二弹性件作用于第一箱门并关闭开口，所述第二移动架上设置有拨块，当待换清扫箱掉落至第二移动架上时，拨块抵接第一箱门并使开口开启，当清扫箱离开第二移动架时，第二弹性件作用于第一箱门并使开口关闭。
通过采用上述技术方案，在对清扫箱进行更换时，当清扫箱离开第二移动架，第二弹性件能够推动第一箱门滑动并对清扫箱的开口进行关闭，从而使得清扫箱随打捞箱上升移动时，清扫箱内的杂物不会从开口处离掉出清扫箱。
优选的，所述打捞箱内滑动设置有用于启闭开口的第二箱门，所述打捞箱下降过程中，第二箱门受重力作用下移并开启打捞箱开口，所述打捞箱内滑动设置有挡块，所述打捞箱内设置有第三弹性件，所述第三弹性作用于挡块并使挡块抵接第二箱门侧壁，所述第二移动架上设置有推块，当打捞箱移动至滑道底部时，推块推动第二箱门上升移动，第三弹性件再推动挡块移动并对第二箱门进行阻挡，使得第二箱门开口关闭。
通过采用上述技术方案，打捞箱在下降移动时，第二箱门开启，藻类和杂物能够通过开口进入打捞箱内，打捞箱完成下降移动后，推块推动第二箱门上升，第三弹性件作用于挡块并使第二箱门关闭，从而使得打捞箱上升移动时，打捞箱内的藻类和杂物不会从开口处离掉出打捞箱。
第二方面，本申请提供的一种基于藻类处理农田污水的方法采用如下的技术方案：
一种基于藻类处理农田污水的方法，采用上述一种基于藻类处理农田污水的装置，包括以下步骤：S1：在培养池内培养藻类；S2：培养的藻类流入净化池内，农田污水流入净化池内，藻类对农田污水进行净化；S3：排出净化后的污水，漂浮打捞机构自动对水面上的藻类和杂物进行打捞，漂浮打捞机构通过传动机构带动池底清扫机构移动，池底清扫机构自动对池底的杂物进行清扫。
通过采用上述技术方案，使用漂浮打捞机构、传动机构和池底清扫机构，使得净化池在排水过程中，能够自动对水面上的藻类和杂物进行打捞，自动对净化池底的杂物进行清扫，从而无需工人再进行打捞和清扫。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.利用漂浮打捞机构、传动机构和池底清扫机构，当农田污水完成净化后，开启排水管排出污水，随着污水不断排出，净化池内的水位不断下降，当净化池水位下降时，漂浮打捞机构随水位共同下降并在滑道上沿净化池内壁对角线方向移动，使得漂浮打捞机构能够从净化池的一侧移动至另一侧，漂浮打捞机构在移动的同时能够自动对水面上的藻类和杂物进行打捞，漂浮打捞机构在移动的同时能够通过传动机构带动池底清扫机构在净化池底壁上移动，池底清扫机构在移动的同时能够自动对池底的杂物进行清扫，从而无需工人再进行打捞和清扫；
2.当第一移动架向下移动时，传动齿轮在齿条上转动并带动驱动齿轮转动，驱动齿轮通过转轴带动桨叶转动，桨叶转动并将污水从打捞箱的开口处输送至打捞箱内，从而减少打捞箱内藻类和杂物流出打捞箱的情况；
3.通过使用换箱组件，当打捞箱移动至滑道底部时，清扫箱移动至净化池底部的顶端，此时在换箱齿条和换箱齿轮的作用下，摆臂带动送箱块和取箱块朝靠近第二移动架方向移动，送箱块将待换清扫箱送至清扫箱上方，分离块插接在送箱块与待换清扫箱之间并使其分离；当打捞箱向上移动时，摆臂带动送箱块和取箱块朝远离第二移动架方向移动，此时，取箱块带动清扫箱离开第二移动架，待换清扫箱受重力作用掉落至第二移动架上，从而能够自动对清扫箱进行更换。
（发明人：温小鹏;黄睿;高莹;罗春晖;李斌;姜坤;李光）
