一种适用于不同水域环境的水生态修复装置

技术领域

本申请涉及水环境领域，尤其涉及一种适用于不同水域环境的水生态修复装置。

背景技术

水生态环境对生物具有较强的影响，其关乎到生物是否处于合适的生存环境，由于社会发展，水生态环境被污染的比较严重，因此，需要对水生态环境进行治理，水生态环境被污染多因富氧化而导致，一般通过微生物填料处理。

现有的水生态修复用浮床一般包括浮床主体，浮床主体内开设有反应腔，反应腔内设置有若干固定筒，固定筒贯穿所述浮床主体且与浮床主体通过螺纹连接，浮床主体的顶面开设有若干进水孔，浮床主体顶面连通有曝气管，浮床主体底面中心固接有抽水泵，抽水泵底部连通有抽水管，反应腔内设置有隔板并将反应腔分为好氧腔和厌氧腔，抽水泵顶部连通所述厌氧腔，曝气管底部贯穿好氧腔并与厌氧腔连通，好氧腔内壁开设有若干通水孔，通水孔孔口处外壁设置有换向机构，好氧腔内设置有好氧微生物层，厌氧腔内设置有厌氧微生物层；其通过好氧腔和厌氧腔对水体进行生态修复的方案，但由于微生物填料容易在持续使用时失去处理活性，因此需要经常进行曝气吹扫去除填料表面粘附的废屑。

然而，由于浮床设置时需要固定在水体流向的垂直方向，而在不同水域环境下，单一的连接布置方式不能很好适应修复处理需要；因此，其存在改进的空间。

发明内容

本申请的目的之一在于提供一种适用于不同水域环境的水生态修复装置，以解决现有的浮床的连接布置方式由于比较单一而适用性较窄的问题。

本申请的技术方案是：

一种适用于不同水域环境的水生态修复装置，包括浮床主体，所述浮床主体的相对两侧均传动连接有分浪机构，且内腔中安装有多个连接箍；每个所述连接箍的内腔中均安装有曝气气囊，且底部安装有填料箱；每个所述分浪机构与相对应位置的所述曝气气囊传动连接，用于通过所述分浪机构的压动而使所述曝气气囊对所述填料箱进行曝气；所述填料箱的内腔中安装有用于滤水处理的填料机构，所述填料机构的底部通过万向节而连接有配重机构，所述配重机构用于对所述浮床主体进行限位；所述万向节的底部外侧壁上连接有叶轮，所述叶轮用于通过水流而对所述填料机构进行搅动。

作为本申请的一种技术方案，所述分浪机构包括位于浮床主体的相对两侧处的抵浪板，所述抵浪板通过销轴而铰接于所述浮床主体的侧壁两端处的安装块上；所述抵浪板远离所述浮床主体的一侧上固定连接有多个沿长度方向排布的分浪鳍片，且所述分浪鳍片的横截面形状为三角形。

作为本申请的一种技术方案，所述分浪机构还包括固定连接于所述抵浪板另一侧上的多个铰接块，所述铰接块的一侧通过销轴铰接于连接块的一端；所述连接块的另一端固定连接于传动杆的一端，所述传动杆的另一端可移动地穿过所述浮床主体的一侧且套设有竖直设置的固定板；所述固定板的底端与所述连接箍的顶部固定连接，且一侧上固定连接有横向设置的支撑板；所述支撑板上开设有贯穿顶底的滑孔，所述滑孔内滑动连接有滑杆，所述滑杆的顶端上固定连接有三角板，所述传动杆的另一端的端部与所述三角板的倾斜面相传动抵接；所述滑杆的底端固定连接有横向设置的第一滑动压板，且所述第一滑动压板远离所述滑杆的端部具有一体成型且横向设置的压环；所述压环套设于相对应的所述曝气气囊顶部轴向位置上，且远离所述第一滑动压板的一侧上具有一体成型且横向设置的第二滑动压板，所述第一滑动压板与所述第二滑动压板处于同一平面内。

作为本申请的一种技术方案，所述填料机构包括转动轴和多个固定环，所述转动轴沿所述填料箱的中心轴方向而安装于所述填料箱中，多个所述固定环由下至上且可转动地套设于所述转动轴上；每个所述固定环的内腔中均固定连接有多个由所述固定环的中心而向着周侧分布的柔性环，每个所述柔性环的内腔中均固定连接有多个沿长度方向分布的填料块。

作为本申请的一种技术方案，所述转动轴的外侧壁沿周向上固定连接有多个横向设置的刮扫杆，每个所述刮扫杆的顶部均与相对应的所述填料块的底部相抵接；所述转动轴的底部与所述万向节的顶部连接。

作为本申请的一种技术方案，所述转动轴的内腔中开设有输气腔，且底端外侧间隔地连接有两个吹扫喷嘴，且每个所述吹扫喷嘴均与所述输气腔相连通；所述转动轴的顶端设置有单向阀，所述输气腔通过所述单向阀而与所述曝气气囊相连通。

作为本申请的一种技术方案，所述配重机构包括弹力波纹管，所述弹力波纹管的顶部通过固定杆而连接于所述万向节的底部，且所述叶轮套设在所述固定杆上；所述弹力波纹管的底端连接有万向轴承，且所述万向轴承的底部连接有连接杆，所述连接杆的底部连接有铰接座，所述铰接座的底部上铰接有支撑配重垫。

作为本申请的一种技术方案，所述支撑配重垫为金属垫，且顶部通过销轴而铰接于所述铰接座上。

作为本申请的一种技术方案，所述铰接座为U形状结构。

作为本申请的一种技术方案，所述万向轴承的外侧壁上套设有直径由下至上逐渐减小的锥形遮蔽罩。

本申请的有益效果：

本申请的适用于不同水域环境的水生态修复装置中，其浮床主体固定装配时，通过拉动底部的支撑配重垫围绕顶部铰接座转动后微调连接朝向，并且在通过拉动连接杆而围绕顶部的万向轴承转动，能够充分调节连接装置的角度，适应于不同水域水底地面的连接适配；同时，其通过拉动支撑配重垫能够带动顶部连接杆和万向轴承带动顶部遮蔽罩和弹力波纹管移动，保证装置角度位置的调节处理需要，弹力波纹管外壁的叶轮在水体冲击转动时若发生轻微偏移时能够通过顶部万向节发生倾斜偏转，提高叶轮与水体朝向接触角度的适应能力，有利于实现浮床主体对不同生态水域环境的固定稳定性，满足在不同水域条件情况下的生态修复处理需要。此外，当浮床主体利用自身浮力漂浮在水体表面时，当水体产生振荡波浪时，水体振荡的波浪能够通过与抵浪板和分浪鳍片的接触而降低冲击力，抵浪板能够围绕两侧铰接处转动并推动后侧的铰接块移动并推动一侧的传动杆在浮床主体内移动，传动杆移动能够在后侧固定板内移动并挤压一侧的三角板，三角板受力向下移动带动底部的滑杆推动底侧的第一滑动压板、压环以及第二滑动压板共同移动而挤压曝气气囊，曝气气囊在被压缩的情况下能够通过单向阀的单向吹出限位下送入吹扫喷嘴内，吹扫喷嘴喷出的气体能够自下而上与柔性环内的多个填料块进行曝气吹扫，避免失活的活性污泥堆积在填料块表面影响到对水体的修复效果。并且，通过对水体波浪的转化实现对内部填料的自动吹扫，无需额外设置吹扫设备，提高浮床集成度，还能够降低水体波浪对浮床的冲击，提高浮床装置的稳定性和安全性。此外，当浮床主体设置在与水流垂直的径向位置时，位于水体浅处或深处的湍流能够与叶轮表面接触，叶轮在流体的作用下能够发生转动，叶轮转动能够带动内部的万向节转动，万向节转动能够带动顶部转动轴转动，转动轴转动能够带动外侧多个刮扫杆对填料块进行接触，刮扫杆在与填料块接触时填料块能够受力围绕柔性环振动，柔性环能够利用自身柔性带动内侧连接的另两个填料块发生振动，相邻的填料块相互接触摩擦能够刮去表面粘附的活性污泥，同时转动轴在转动时吹扫喷嘴转动能够使曝气范围增大，使得填料块在被刮扫后能够与曝气气体进行接触，提高曝气处理效果，提高对水生态的可持续化修复处理效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的适用于不同水域环境的水生态修复装置示意图；

图2为本申请实施例提供的适用于不同水域环境的水生态修复装置第一角度示意图；

图3为图1中的A处放大示意图；

图4为图1中的B处放大示意图；

图5为本申请实施例提供的适用于不同水域环境的水生态修复装置局部分解示意图；

图6为本申请实施例提供的适用于不同水域环境的水生态修复装置局部示意图；

图7为本申请实施例提供的填料机构示意图；

图8为本申请实施例提供的分浪机构示意图；

图9为图2中的C处放大示意图。

图标：1-浮床主体；2-分浪机构；201-抵浪板；202-分浪鳍片；203-铰接块；204-连接块；205-传动杆；206-固定板；207-支撑板；208-三角板；209-滑杆；210-第一滑动压板；211-压环；3-填料箱；4-曝气气囊；5-叶轮；6-填料机构；601-固定环；602-柔性环；603-填料块；604-刮扫杆；605-转动轴；606-吹扫喷嘴；7-配重机构；701-支撑配重垫；702-铰接座；703-连接杆；704-万向轴承；705-遮蔽罩；706-弹力波纹管；8-连接箍；9-万向节。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例：

请参照图1，配合参照图2至图9，本申请提供一种适用于不同水域环境的水生态修复装置，其包括浮床主体1，浮床主体1的两侧均传动连接有分浪机构2，且内腔中固定安装有多个连接箍8，每个连接箍8的内腔中均固定安装有曝气气囊4，且底部固定安装有填料箱3；每个分浪机构2与相对应位置的曝气气囊4传动连接，用于通过分浪机构2的压动而使曝气气囊4对填料箱3进行曝气；填料箱3的内腔中固定安装有用于滤水处理的填料机构6，填料机构6底部通过万向节9固定连接有配重机构7，用于通过多个配重机构7调节浮床主体1的装配连接位置；万向节9的底部外侧壁固定连接有叶轮5，用于通过水流驱动叶轮5对填料机构6进行搅动。

进一步地，分浪机构2包括位于浮床主体1相对两侧处的抵浪板201，抵浪板201的两侧均通过销轴而铰接于浮床主体1的侧壁两端处的安装块上，且安装块固定连接在浮床主体1外壁一侧；同时，抵浪板201一侧固定连接有多个分浪鳍片202，且分浪鳍片202横截面形状为三角形，抵浪板201的另一侧上固定连接有多个铰接块203；铰接块203的一侧通过销轴铰接于连接块204的一端，连接块204的另一端固定连接于传动杆205的一端，传动杆205的另一端可移动地穿过浮床主体1的一侧并套设有竖直设置的固定板206；固定板206的底部与连接箍8的顶部固定连接，固定板206的一侧上固定连接有横向设置的支撑板207；支撑板207上开设有贯穿顶底的滑孔，且滑孔内滑动连接有滑杆209，滑杆209的顶端上固定连接有三角板208；传动杆205的另一端的端部与三角板208的倾斜面相传动抵接；滑杆209的底端固定连接有第一滑动压板210，且第一滑动压板210远离滑杆209的端部具有一体成型且横向设置的压环211，压环211套设于相对应的曝气气囊4顶部轴向位置上，且远离第一滑动压板210的一侧上具有一体成型且横向设置的第二滑动压板，第一滑动压板210与第二滑动压板处于同一平面内。

进一步地，填料机构6包括转动轴605和多个固定环601，转动轴605沿填料箱3的中心轴方向而安装于填料箱3中，多个固定环601由下至上且可转动地套设于转动轴605上；同时，转动轴605内腔开设有输气腔，且转动轴605底端外侧固定连接有两个吹扫喷嘴606，且吹扫喷嘴606通过管路与输气腔相连通，转动轴605的顶端安装有单向阀，输气腔通过单向阀而与曝气气囊4底侧管路相连通。

因此，曝气气囊4的工作原理是：

当浮床主体1利用自身浮力漂浮在水体表面时，当水体产生振荡波浪时，水体振荡的波浪能够通过与抵浪板201和分浪鳍片202的接触而降低冲击力，并且在抵浪板201被冲击时，抵浪板201能够围绕两侧铰接处转动并推动后侧铰接块203移动，铰接块203移动能够围绕连接块204转动并推动一侧传动杆205在浮床主体1内移动，传动杆205移动能够在后侧固定板206内移动并挤压一侧三角板208，三角板208顶部倾斜面在被挤压的情况下能够受力向下移动，三角板208向下移动能够带动底部滑杆209滑动并推动底侧滑动压板210和压环211移动，压环211移动能够挤压底侧套设的曝气气囊4，曝气气囊4在被压缩的情况下能够通过单向阀的单向吹出限位下送入转动轴605内侧输气腔内，并且通过转动轴605内的管路送入吹扫喷嘴606内，吹扫喷嘴606喷出的气体能够自下而上与柔性环602内的多个填料块603进行曝气吹扫，从而能够避免失活的活性污泥堆积在填料块603表面影响到对水体的修复效果，通过对水体波浪的转化实现对内部填料的自动吹扫，无需额外设置吹扫设备，提高浮床集成度，并且能够降低水体波浪对浮床的冲击，提高浮床装置的稳定性和安全性。

请参阅图2、图7以及图9，每个固定环601的内腔中均固定连接有多个由固定环601的中心而向着周侧分布的柔性环602，每个柔性环602的内腔中均固定连接有多个沿长度方向分布的填料块603；并且，转动轴605外侧壁沿周向上固定连接有多个横向设置的刮扫杆604，每个刮扫杆604的顶部均与相对应的填料块603的底部相抵接；此外，转动轴605的底部与万向节9的顶部固定连接，用于适应于叶轮5的转动角度。

其具体的工作原理是：

当浮床主体1设置在与水流垂直的径向位置时，位于水体浅处或深处的湍流能够与叶轮5表面接触，叶轮5在流体的作用下能够发生转动，叶轮5转动能够通过内侧轴体带动顶部万向节9转动，万向节9转动能够带动顶部转动轴605转动，转动轴605转动能够带动外侧多个刮扫杆604对填料块603进行接触，刮扫杆604在与填料块603接触时填料块603能够受力围绕柔性环602振动，柔性环602能够利用自身柔性带动内侧连接的另两个填料块603发生振动，相邻的填料块603相互接触摩擦能够刮去表面粘附的活性污泥，并且在水体的流动作用下排出，同时转动轴605在转动时能够带动底侧的吹扫喷嘴606进行转动，吹扫喷嘴606转动能够使曝气范围增大，同时使得填料块603在被刮扫后能够与曝气气体进行接触，提高曝气处理效果，并且为了保证转动轴605的转动时与顶部曝气气囊4的连接，曝气气囊4底部管路与转动轴605的连接可设置为气液滑环，保证吹扫输气效果。

请参阅图2和图7，配重机构7包括弹力波纹管706，弹力波纹管706的顶部通过固定杆固定连接在万向节9底部，且叶轮5轴心空隙套设在固定杆外部，用于减少叶轮5转动对弹力波纹管706造成的接触摩擦；同时，弹力波纹管706的底端固定连接有万向轴承704，且万向轴承704底侧固定连接有连接杆703，连接杆703底端连接有铰接座702，铰接座702外侧壁铰接有支撑配重垫701；并且，支撑配重垫701为金属垫，且支撑配重垫701顶部通过销轴与铰接座702内腔铰接，铰接座702横截面形状为U形，万向轴承704外侧壁套设有遮蔽罩705，遮蔽罩705的横截面形状为锥形，且遮蔽罩705底侧的直径大于遮蔽罩705顶侧的直径。

其具体的工作原理是：

当浮床主体1装配时，通过拉动底侧支撑配重垫701围绕顶部铰接座702转动后微调连接朝向，适应对不同水域水底地面的连接适配，并且能够通过拉动连接杆703围绕顶部万向轴承704转动，能够充分调节连接装置的角度，在角度调节后，通过拉动支撑配重垫701能够带动顶部连接杆703和万向轴承704带动顶部遮蔽罩705和弹力波纹管706移动，通过弹力波纹管706的设置，能够根据水体深度选择合适展开长度的弹力波纹罩，保证装置角度位置的调节处理需要，并且弹力波纹管706外壁的叶轮5在水体冲击转动时若发生轻微偏移时能够通过顶部万向节9发生倾斜偏转，提高叶轮5与水体朝向接触角度的适应能力，并且能够在弹力波纹管706和顶部万向节9的拉动作用下保证转动的稳定性。

该装置的工作原理为：

使用时，当浮床主体1利用自身浮力漂浮在水体表面时，当水体产生振荡波浪时，水体振荡的波浪通过与抵浪板201和分浪鳍片202的接触而降低冲击力，在抵浪板201被冲击时，抵浪板201围绕两侧铰接处转动并推动后侧铰接块203移动，铰接块203移动围绕连接块204转动并推动一侧传动杆205在浮床主体1内移动，传动杆205移动在后侧固定板206内移动并挤压一侧三角板208，三角板208顶部倾斜面在被挤压的情况下受力向下移动，三角板208向下移动带动底部滑杆209滑动并推动底侧第一滑动压板210和压环211移动，压环211移动挤压底侧套设的曝气气囊4，曝气气囊4在被压缩的情况下通过单向阀的单向吹出限位下送入转动轴605内侧输气腔内，通过转动轴605内的管路送入吹扫喷嘴606内，吹扫喷嘴606喷出的气体自下而上与柔性环602内的多个填料块603进行曝气吹扫，避免失活的活性污泥堆积在填料块603表面；

当浮床主体1设置在与水流垂直的径向位置时，位于水体浅处或深处的湍流与叶轮5表面接触，叶轮5在流体的作用下发生转动，叶轮5转动带动内侧连接的万向节9转动，万向节9转动带动顶部转动轴605转动，转动轴605转动带动外侧多个刮扫杆604对填料块603进行接触，刮扫杆604在与填料块603接触时填料块603受力围绕柔性环602振动，柔性环602利用自身柔性带动内侧连接的另两个填料块603发生振动，相邻的填料块603相互接触摩擦刮去表面粘附的活性污泥，在水体的流动作用下排出，转动轴605在转动时带动底侧的吹扫喷嘴606进行转动，吹扫喷嘴606转动使曝气范围增大；

当浮床主体1装配时，根据水域深度，工作人员穿戴潜水设备或直接进入水体中将浮床主体1与水域深处进行连接，通过拉动底侧支撑配重垫701围绕顶部铰接座702转动后微调连接朝向，适应对不同水域水底地面的连接适配，通过拉动连接杆703围绕顶部万向轴承704转动，充分调节连接装置的角度，在角度调节后，通过拉动支撑配重垫701带动顶部连接杆703和万向轴承704带动顶部遮蔽罩705和弹力波纹管706移动，根据水体深度选择合适展开长度的弹力波纹罩，保证装置角度位置的调节处理需要。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，应包含在本申请的保护范围之内。