一种用于城市内河黑臭水体修复的装置及方法

技术领域

本发明涉及河道治理技术领域，具体是一种用于城市内河黑臭水体修复的装置及方法。

背景技术

随着我国经济社会的迅速发展及不断加快的城镇化进程，城市人口急剧扩大，城市河道环境受人为因素影响较大，河道两岸城市污水的排放、大气中污染物及地面遗撒垃圾，随降雨径流的冲刷进入河道，河道淤积等原因导致河道中的有机物浓度增高，氮磷浓度增大，溶解氧浓度降低，水体中的水生动植物死亡，水体失去自净能力，水质恶化发臭且呈现富营养化状态，水生动植物消失，丧失了原生态的河道景观，严重影响城市的环境质量及环境景观，城市河道环境的治理已成为迫切需要解决的问题。

目前，常用的河道水体治理方法主要包括物理法和化学法，物理法主要包括引水换水法和底泥疏浚法。

引水换水方法对污染水体进行稀释，可以使水体黑臭关键性水质指标总磷和有机物污染指标、高锰酸盐指数浓度等有所下降，但对于蓄水量较大的河流，补水量太小起不到净化效果，而提高补水量又造成水资源的大量浪费，费用高昂，所以“引水释污”只是起到一个“治标不治本”暂缓效果，对于富营养化严重的城市内河，采用“引水释污”不是一个长久之计；

底泥疏浚法可减少河道内的大量有机碳、氮、磷等营养物质，增大河道的蓄水量，是减少内源性污染、减轻水体黑臭的有效途径和措施，但是大规模清淤，可能会破坏河道内原有的生物种群结构和生境，削弱其自净功能，对生态修复带来负面影响。

化学法采用化学絮凝处理技术是一种通过投加化学药剂去除水层污染物以达到改善水质的污水处理技术，近年来，化学絮凝处理技术在强化城市污水一级处理的效果方面得到了越来越广泛的研究与应用，而随着水体污染形势的日趋严峻，对严重污染的水体如黑臭水体的治理，化学絮凝处理技术的快速和高效也显示其一定的优越性，但是由于化学絮凝处理的效果容易受水体环境变化的影响，且必须顾及化学药物对水生生物的毒性及生态系统的二次污染，这种技术的应用有很大的局限性。

而以上几种处理方式，往往需要通过大量的人力实现，但是长时间在黑臭水体旁作业会严重影响人员的健康安全，高质量防护设备和多人员轮换作业使得人力、物力成本大大提升，如何减少人工作业也是亟待解决的问题之一。

综上所述，上述处理方法对城市内河黑臭水体修复虽然具有一定的效果，但是在应用上存在很大的局限性，投入的人力、物力和财力较大，对河流环境破坏较大，鉴于此，有必要设计一种新的用于城市内河黑臭水体修复的装置及方法，以解决上述存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于城市内河黑臭水体修复的装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于城市内河黑臭水体修复的装置，包括底盘、连杆、浮筒、光伏发电板和分料机构，所述底盘的外侧呈环形等间距焊接有三个连杆，三个所述连杆的另一端焊接有浮筒固定盖，所述浮筒固定盖的底部安装有浮筒，所述底盘的上端设置有储料筒，所述储料筒的两侧对称焊接有支撑杆，所述支撑杆的底端与底盘焊接固定，所述储料筒的底部出料口上安装有分料机构，三个所述连杆中相邻两个之间焊接有光伏发电支撑架，所述光伏发电支撑架上安装有光伏发电板，所述底盘的底面安装有蓄电池、逆变器和控制器，所述底盘上转动连接有甩盘，所述甩盘上设置有拨料器。

作为本发明进一步的方案：所述分料机构包括分料壳体、分料盘、转动轴和卸料管，所述分料壳体的上端与储料筒的出料口连接，所述分料壳体的内部设置有分料盘，所述分料盘的中间插接有转动轴，所述转动轴的两端与分料壳体转动连接，所述分料壳体的一侧外壁上安装有第一电机，所述第一电机转轴与转动轴通过联轴器固定连接。

作为本发明再进一步的方案：所述储料筒的上端设置有筒盖，所述筒盖的后侧与安装在储料筒上的铰链铰接，所述筒盖上嵌入式安装有超声波料位计，所述筒盖的上端安装有声光报警器，所述声光报警器与超声波料位计均通过导线与控制器电性连接。

作为本发明再进一步的方案：所述光伏发电板与控制器通过导线电性连接，所述控制器通过导线与蓄电池电性连接，所述蓄电池通过导线与逆变器电性连接，所述逆变器通过导线分别与第一电机和第二电机电性连接。

作为本发明再进一步的方案：所述甩盘与分料机构上下对应设置，所述拨料器共设置有四个，四个所述拨料器在甩盘上呈环形等间距设置。

作为本发明再进一步的方案：所述底盘底端高于浮筒固定盖的顶端20-30mm,所述底盘的一侧焊接有拉环，所述拉环上栓接有拉绳。

一种用于城市内河黑臭水体修复的方法，包括以下步骤，

S1、使用时，先将本装置放置在城市内河靠近岸边的位置，然后在拉环上拴系一根拉绳，将拉绳的另一端固定在岸边，然后打开筒盖，向储料筒内倒入生物复合酶并装满，然后将筒盖盖在储料筒上；

S2、通过控制器开启第一电机和第二电机，并将本装置推向城市内河中央，第一电机通过转动轴带动分料盘转动，通过分料盘将储料筒内生物复合酶均匀排出，通过卸料管排至甩盘上；

S3、然后再由第二电机带动甩盘高速转动，甩盘带动拨料器高速转动产生离心力，落在甩盘上的生物复合酶料被拨料器均匀分散，然后在离心力的作用下向四周甩出，均匀抛洒在城市内河上，生物复合酶溶解在城市内河中，快速削减水体内污染物质，使水体COD、BOD、氨氮等污染指标迅速改善，同时，激活底泥中的土著好氧微生物，提高其生化反应效率，减少溶解氧消耗，促进溶解氧恢复，使水体微生态系统逐步完善；

S4、当超声波料位计监测到储料筒内料位过低时，会自动向控制器反馈，控制器控制声光报警器报警提醒岸边人员，岸边人员通过拉绳将本装置拉回岸边进行装料，然后再重复进行抛料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置可以在城市内河上漂浮的抛洒装置，抛洒装置的电力来源由安装在装置四周的光伏发电板发电产生，如此可大大降低本装置对传统电能的依赖，使得本装置在城市内河修复过程中使用更方便，适应环境能力更强，并达到节能环保的效果，然后在装置的内装入生物复合酶，通过抛洒装置在河道上自动抛洒生物复合酶，实现对城市内河黑臭水体的修复。

2、生物复合酶是一系列天然有机的、含多种酶类的复合产品，并结合非离子表面活性剂和其他天然成分的蛋白质及无机营养物合成的一种高效复合酶类净化剂，生物复合酶可快速削减水体内污染物质，使水体COD、BOD5、氨氮等污染指标迅速改善，同时，激活底泥中的土著好氧微生物，提高其生化反应效率，减少溶解氧消耗，促进溶解氧恢复，使水体微生态系统逐步完善，即以微生物实施水体生态修复，重建底端生物链，为上行生物链的梯次恢复奠定基础，为底栖生物着床创造底质条件；提高水体透明度，为水生动物的放养创造水质条件。通过人工控制生态环境，使水生动植物与水环境达到动态平衡，调水人生态环境的生物技术治理河湖污染，不仅治理水体，而且治理河湖底泥。

3、本装置及方法不需要挖掘机等大型设备，所以施工方便，操作简单，并且不会产生噪音，不影响周围居民的正常生活；最重要的是――原位治理，标本兼治，在施工过程中不需转移底泥，即消除了污染物的转移，同时杜绝了对环境造成的二次污染，而且在原有底泥的基础上进行治理，刺激原有土著微生物迅速生长繁殖，形成种群优势，恢复底泥的活性，达到水体长期自净的效果，经过生物修复的底泥恢复了活性，不但不需要疏浚，而且活性底泥可以大大提高城市内河的自净能力。

4、通过本装置及方法使得人工作业大大减少，在保证人员健康安全的同时，节约了成本。

附图说明

图1为一种用于城市内河黑臭水体修复的装置的主视图。

图2为一种用于城市内河黑臭水体修复的装置的俯视图。

图3为一种用于城市内河黑臭水体修复的装置的仰视图。

图4为一种用于城市内河黑臭水体修复的装置图1中分料机构的内部结构示意图。

1、底盘；2、连杆；3、浮筒固定盖；4、浮筒；5、蓄电池；6、光伏发电支撑架；7、光伏发电板；8、储料筒；9、支撑杆；10、筒盖；11、分料机构；1101、分料壳体；1102、分料盘；1103、转动轴；1104、卸料管；12、第一电机；13、甩盘；14、拨料器；15、第二电机；16、逆变器；17、控制器；18、拉环；19、拉绳；20、超声波料位计；21、声光报警器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～4，本发明实施例中，一种用于城市内河黑臭水体修复的装置，包括底盘1、连杆2、浮筒4、光伏发电板7和分料机构11，底盘1的外侧呈环形等间距焊接有三个连杆2，三个连杆2的另一端焊接有浮筒固定盖3，浮筒固定盖3的底部安装有浮筒4，底盘1的上端设置有储料筒8，储料筒8的两侧对称焊接有支撑杆9，支撑杆9的底端与底盘1焊接固定，储料筒8的底部出料口上安装有分料机构11，三个连杆2中相邻两个之间焊接有光伏发电支撑架6，光伏发电支撑架6上安装有光伏发电板7，底盘1的底面安装有蓄电池5、逆变器16和控制器17，底盘1上转动连接有甩盘13，甩盘13上设置有拨料器14。

分料机构11包括分料壳体1101、分料盘1102、转动轴1103和卸料管1104，分料壳体1101的上端与储料筒8的出料口连接，分料壳体1101的内部设置有分料盘1102，分料盘1102的中间插接有转动轴1103，转动轴1103的两端与分料壳体1101转动连接，分料壳体1101的一侧外壁上安装有第一电机12，第一电机12转轴与转动轴1103通过联轴器固定连接。

储料筒8的上端设置有筒盖10，筒盖10的后侧与安装在储料筒8上的铰链铰接，筒盖10上嵌入式安装有超声波料位计20，超声波料位计20型号为NU40E60TR-1，筒盖10的上端安装有声光报警器21，声光报警器21型号为TGSG-07，声光报警器21与超声波料位计20均通过导线与控制器17电性连接，控制器17型号为S7-200。

光伏发电板7与控制器17通过导线电性连接，控制器17通过导线与蓄电池5电性连接，蓄电池5通过导线与逆变器16电性连接，逆变器16通过导线分别与第一电机12和第二电机15电性连接。

甩盘13与分料机构11上下对应设置，拨料器14共设置有四个，四个拨料器14在甩盘13上呈环形等间距设置。

底盘1底端高于浮筒固定盖3的顶端20-30mm,底盘1的一侧焊接有拉环18，拉环18上栓接有拉绳19。

一种用于城市内河黑臭水体修复的方法，包括以下步骤，

S1、使用时，先将本装置放置在城市内河靠近岸边的位置，然后在拉环18上拴系一根拉绳19，将拉绳19的另一端固定在岸边，然后打开筒盖10，向储料筒8内倒入生物复合酶并装满，然后将筒盖10盖在储料筒8上；

S2、通过控制器17开启第一电机12和第二电机15，并将本装置推向城市内河中央，第一电机12通过转动轴1103带动分料盘1102转动，通过分料盘1102对储料筒8内生物复合酶均排出，通过卸料管1104排至甩盘13上；

S3、然后再由第二电机15带动甩盘13高速转动，甩盘13带动拨料器14高速转动产生离心力，落在甩盘13上的生物复合酶料被拨料器14均匀分散，然后在离心力的作用下向四周甩出，均匀抛洒在城市内河上，生物复合酶溶解在城市内河中，快速削减水体内污染物质，使水体COD、BOD5、氨氮等污染指标迅速改善，同时，激活底泥中的土著好氧微生物，提高其生化反应效率，减少溶解氧消耗，促进溶解氧恢复，使水体微生态系统逐步完善；

S4、当超声波料位计20监测到储料筒8内料位过低时，会自动向控制器17反馈，控制器17控制声光报警器21报警提醒岸边人员，岸边人员通过拉绳19将本装置拉回岸边进行装料，然后再重复进行抛料。

本发明的工作原理是：

首先由光伏发电支撑架6上的光伏发电板7吸收太阳能够并将太阳能转换成电能通过控制器17输送至蓄电池5内，通过蓄电池5为超声波料位计20和声光报警器21直接提供电能，蓄电池5内的直流电经过逆变器16转换成交流电供给第一电机12和第二电机15使用，通过控制器17开启第一电机12和第二电机15，第一电机12通过转动轴1103带动分料盘1102转动，通过分料盘1102对储料筒8内生物复合酶均排出，通过卸料管1104排至甩盘13上，然后再由第二电机15带动甩盘13高速转动，甩盘13带动拨料器14高速转动产生离心力，落在甩盘13上的生物复合酶料被拨料器14均匀分散，然后在离心力的作用下向四周甩出，均匀抛洒在城市内河上，当超声波料位计20监测到储料筒8内料位过低时，会自动向控制器17反馈，控制器17控制声光报警器21报警提醒岸边人员，岸边人员通过拉绳19将本装置拉回岸边进行装料，然后再重复进行抛料。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。