本實(shí)用新型涉及城市景觀和河流等水體曝氣增氧及水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)的裝置，具體是一種漂浮式城市黑臭水體增氧及水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

城市景觀、河流等水體由于多為封閉式或半封閉式，靜止或流動(dòng)性差的水體，主要水源來(lái)自于地表徑流、地表水和中水等，一般表現(xiàn)為易污染、水生態(tài)系統(tǒng)脆弱、水環(huán)境容量小和水體自凈能力差等特點(diǎn)。由于城市面源等外源性污染的匯入，極易造成城市水體生態(tài)功能退化，嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)水體發(fā)黑發(fā)臭等現(xiàn)象。所謂黑臭水體是水體有機(jī)物質(zhì)導(dǎo)致好氧微生物生化作用過(guò)程中消耗了水體中的氧氣，由于水體缺氧，厭氧細(xì)菌又大量繁殖，從而使有機(jī)物分解為氨氮、腐殖質(zhì)、硫化氫、甲烷和硫醇等，這些有異味的氣體逸出水面進(jìn)入大氣后而產(chǎn)生臭味。同時(shí)，水中鐵錳等在缺氧條件下被還原，與水中的硫形成硫化亞鐵和硫化錳等物質(zhì)，使水體變黑。通常有機(jī)污染、腐殖質(zhì)吸附螯合致黑物質(zhì)以及底泥中放線菌的大量繁殖是水體產(chǎn)生黑臭現(xiàn)象的主要原因。

近年來(lái)，我國(guó)大部分城市出現(xiàn)黑臭水體，尤其是夏季高溫期間，水體中有機(jī)物降解和耗氧速率加快，溶解氧降低加速，黑臭現(xiàn)象更加嚴(yán)重。黑臭現(xiàn)象不僅嚴(yán)重影響城市生態(tài)環(huán)境和城市形象，而且直接或間接危害人體健康。

當(dāng)前，針對(duì)城市黑臭水體缺氧，開展了多種富氧技術(shù)的研究，以便于提高水體的溶解氧，恢復(fù)和提升水體中好氧微生物的活性，提升水體的自凈能力，改善提高水質(zhì)。其中，曝氣增氧是水體修復(fù)中的一種常用技術(shù)，廣泛應(yīng)用于河流及湖泊的治理。

在已有的國(guó)內(nèi)外曝氣復(fù)氧實(shí)踐中，成本一直高居不下是曝氣復(fù)氧面臨的最大難題。傳統(tǒng)的曝氣裝置一般是使用葉輪式或水車式等設(shè)備進(jìn)行曝氣增氧，顯然這種通過(guò)攪動(dòng)或者拍打水面，提高水體溶解氧的方式，不適用于城市景觀和河流水體。傳統(tǒng)曝氣裝置的曝氣深度和范圍是固定的，不能根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整曝氣的深度和強(qiáng)度，且曝氣具有不均勻性等缺陷。此外，城市景觀、河流等水體一般通過(guò)人工監(jiān)測(cè)方式獲取水質(zhì)數(shù)據(jù)，已不能滿足當(dāng)前對(duì)城市水體調(diào)控的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)已有技術(shù)的不足，提供了一種漂浮式城市黑臭水體增氧及水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置，充分利用自然能源，提高曝氣增氧效果。

本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種漂浮式城市黑臭水體增氧及水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置，包括浮島，位于浮島上方的發(fā)電設(shè)備、電力控制系統(tǒng)、曝氣機(jī)和位于浮島下方的曝氣管，發(fā)電設(shè)備包括太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備和風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，所述發(fā)電設(shè)備通過(guò)電力控制系統(tǒng)連接曝氣機(jī)和傳感器，傳感器和探頭相連；所述曝氣機(jī)通過(guò)輸氣管與曝氣管聯(lián)通，所述輸氣管與曝氣管之間設(shè)有三通，所述曝氣管上設(shè)有曝氣孔；所述浮島是在水體中漂浮式的支架，所述浮島下方設(shè)有固定裝置。

夏季高溫期間，水體溶解氧濃度下降較快，但太陽(yáng)能及風(fēng)能較為充足，本實(shí)用新型采用風(fēng)力發(fā)電設(shè)備和太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備形成的風(fēng)光互補(bǔ)清潔能源代替網(wǎng)上電力，為水體曝氣增氧和水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)提供電力；本實(shí)用新型的浮島可以根據(jù)需要隨意在水體中移動(dòng)，達(dá)到目標(biāo)位置后，又可以利用固定裝置固定，形成移動(dòng)式且可固定的浮島，曝氣范圍更廣泛，非常適用于城市黑臭水體的凈化；探頭可實(shí)時(shí)監(jiān)控水體水質(zhì)，提高曝氣增氧的效率，有利于解決城市水體缺氧所帶來(lái)的一系列問(wèn)題。

作為改進(jìn)，所述電力控制系統(tǒng)包括蓄電池、逆變器和電力自動(dòng)控制裝置。

作為改進(jìn)，所述曝氣管通過(guò)固定支架安裝于浮島下方。

作為改進(jìn)，所述曝氣管是懸掛式網(wǎng)狀曝氣管。曝氣裝置的曝氣深度可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，其可在水體中靈活移動(dòng)或固定，解決曝氣增氧深度和范圍等問(wèn)題。

作為改進(jìn)，所述曝氣管包括一個(gè)環(huán)形曝氣管和至少一個(gè)直線型曝氣管，直線型曝氣管的兩端分別和環(huán)形曝氣管連接。通過(guò)曝氣管的增減可以任意調(diào)節(jié)曝氣孔密度。

作為改進(jìn)，所述探頭和浮島內(nèi)的傳感器連接。

作為改進(jìn)，所述傳感器是無(wú)線電傳感器，可通過(guò)無(wú)線電將水質(zhì)數(shù)據(jù)傳輸至指定電腦。

作為改進(jìn)，所述探頭是多參數(shù)水質(zhì)探頭，可對(duì)水體pH、溶解氧、氧化還原電位和氨氮等多項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

作為改進(jìn)，曝氣管距離水面20cm-100cm。

本實(shí)用新型根據(jù)一般高溫期間，水體溶解氧濃度下降較快，易引起城市水體黑臭，以及太陽(yáng)能及風(fēng)能較為充足的特點(diǎn)，采用風(fēng)光互補(bǔ)作為能源，持續(xù)對(duì)水體曝氣增氧和水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)提供動(dòng)力，節(jié)省了大量的電力能源。曝氣孔位置可根據(jù)需要進(jìn)行深度調(diào)節(jié)，且曝氣孔密度也可以通過(guò)曝氣管的設(shè)置自由增減，大幅度提高了對(duì)水體曝氣增氧的效果。曝氣裝置可根據(jù)需要在水體中靈活移動(dòng)或固定，大大延伸了曝氣增氧范圍。裝置自帶多參數(shù)水質(zhì)探頭，由風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電設(shè)備及電力管理系統(tǒng)穩(wěn)定提供電力，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水體水質(zhì)，并通過(guò)傳感器傳輸至指定電腦，有利于提高曝氣裝置的工作效率。整個(gè)裝置拆解組裝較為便利，可以放置到指定的水體。通過(guò)對(duì)水體的高效曝氣復(fù)氧，可從一定程度上提高城市黑臭水體的自凈能力，對(duì)恢復(fù)黑臭水體生態(tài)功能發(fā)揮著重要作用。同時(shí)，該裝置還可以作為景觀元素，美化水體環(huán)境。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為曝氣管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中1為浮島，2為太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備，3為風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，4為電力控制系統(tǒng)，5為曝氣機(jī)，6為固定裝置，7為固定支架，8為曝氣管，9為探頭，10為傳感器，11為輸氣管，12為三通，13為曝氣孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，實(shí)施例僅用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型，并不限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

如圖1和2所示，一種漂浮式城市黑臭水體增氧及水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置，包括浮島1，位于浮島1上方的發(fā)電設(shè)備、電力控制系統(tǒng)4、曝氣機(jī)5和位于浮島1下方的曝氣管8，發(fā)電設(shè)備包括太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備2和風(fēng)力發(fā)電設(shè)備3，所述電力控制系統(tǒng)4包括蓄電池、逆變器和電力自動(dòng)控制裝置。

所述發(fā)電設(shè)備通過(guò)電力控制系統(tǒng)4連接曝氣機(jī)5和傳感器10，探頭9和傳感器10連接，傳感器10是無(wú)線電傳感器，可通過(guò)無(wú)線電將水質(zhì)數(shù)據(jù)傳輸至指定電腦。探頭9是多參數(shù)水質(zhì)探頭，可對(duì)水體pH、溶解氧、氧化還原電位和氨氮等多項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

所述曝氣機(jī)5通過(guò)輸氣管11與曝氣管8聯(lián)通，所述輸氣管11與曝氣管8之間設(shè)有三通12，所述曝氣管8上設(shè)有曝氣孔13，通過(guò)曝氣孔13向水體曝氣增氧。

浮島1是在水體中漂浮式的支架，所述浮島1下方設(shè)有固定裝置6，形成可移動(dòng)式的浮島，到達(dá)目標(biāo)位置后，可以通過(guò)下方的固定裝置將浮島固定在目標(biāo)位置，進(jìn)而凈化水體。

所述曝氣管8通過(guò)固定支架7安裝于浮島1下方，曝氣管8是懸掛式網(wǎng)狀曝氣管。曝氣管8包括一個(gè)環(huán)形曝氣管和至少一個(gè)直線型曝氣管，直線型曝氣管的兩端分別和環(huán)形曝氣管連接。曝氣裝置的曝氣深度可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，其可在水體中靈活移動(dòng)或固定，解決曝氣增氧深度和范圍等問(wèn)題。

實(shí)施例2

漂浮式城市黑臭水體增氧及水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置的應(yīng)用：在出現(xiàn)黑臭的景觀和河流等城市水體，選擇一條寬度為8m，長(zhǎng)度為3.5km，正常水位為120cm的黑臭河流，組裝漂浮式黑臭水體增氧及水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置。通過(guò)浮島上的固定裝置將浮島固定在河流的指定位置，浮島長(zhǎng)寬尺寸為2m*2m，通過(guò)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電裝置及電力控制系統(tǒng)給曝氣機(jī)持續(xù)供電，曝氣機(jī)每天曝氣增氧時(shí)間不少于12h，曝氣機(jī)通過(guò)輸氣管及三通將氧氣輸至曝氣管，網(wǎng)狀曝氣管懸掛于浮島下，深度可在水面以下20cm-100cm間調(diào)節(jié)，網(wǎng)狀曝氣管通過(guò)均勻位于曝氣管水平方向的兩側(cè)曝氣孔向河流水體均勻曝氣，通過(guò)設(shè)備自帶的多參數(shù)水質(zhì)探頭及傳感器，將水質(zhì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)街付娔X，控制每個(gè)點(diǎn)的曝氣時(shí)間。水質(zhì)達(dá)到預(yù)設(shè)值后，通過(guò)固定裝置移動(dòng)浮島，這樣可實(shí)現(xiàn)曝氣裝置在河流中的移動(dòng)，達(dá)到提高整條河流水體溶解氧，改善水質(zhì)的目的，有助于恢復(fù)黑臭河流水體生態(tài)功能。