一种黑臭水体监测及生物净化处理一体化设备的制作方法

1.本发明涉及黑臭水体监测处理技术领域，具体为一种黑臭水体监测及生物净化处理一体化设备。


背景技术：

2.水体黑臭是严重的水污染现象，使水体丧失自净功能，并影响生态环境和人类健康。水体黑臭是在缺氧或厌氧条件下，有机污染物经过化学、物理、生物作用而造成的。根据调查，引起水体黑臭的主要污染源有：有机污染物、底泥再悬浮和水体热污染；
3.为有效处理河道内的黑臭水体，混凝沉淀是最为常见的物理、化学快速预处理技术，塔式生物滤池为纵向空间拓展的二级生物处理技术，二者均作用快速、用地节省、对温度有一定要求，对黑臭污水进行物理、化学和生物处理，从而有效处理黑臭水体的透明度、溶解氧、氧化还原电位、氨氮，
4.易受城市内河雨洪、河道洪水位的影响，能够用于黑臭污水处理的用地十分紧缺，且用地、用电、处理构筑物及附属设施设备易受洪水淹没影响，在内河两侧或者干流堤岸建设常规污水处理设施较为困难。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种黑臭水体监测及生物净化处理一体化设备，设计一种能够自给能源的黑臭水体处理设备。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种黑臭水体监测及生物净化处理一体化设备，包括支撑主体、用于分离黑臭水体中金属离子的离子渗析组件、用于给黑臭水体增氧的收放式曝气组件、利用微生物分解黑臭水体中有机物的生物膜处理组件和用于检测水体信息的监测组件和用于提供能源的自给动力组件；
8.所述支撑主体包括基座，以及固定在所述基座顶部的支撑柱，所述支撑柱横截面为流线型，所述支撑柱左右两侧各固定有一个支撑臂，所述支撑柱顶部固定有设备容纳壳；
9.所述支撑柱上具有两个前后贯通且左右对称的通槽，所述通槽前端固定有多孔挡板；
10.所述离子渗析组件包括固定在所述通槽内且前后延伸布置的离子渗析交换板，所述离子渗析交换板为中空结构，所述离子渗析交换板左右两侧具有离子单向膜，所述离子渗析交换板内固定有上下延伸的循环进水管和循环出水管；
11.所述循环进水管与所述循环出水管间隔交错排布，所述循环进水管与所述循环出水管侧壁上均具有多个通水小孔；
12.所述支撑柱内且位于两个所述通槽之间具有渗析水容纳壳，所述渗析水容纳壳内固定设有第一输送泵和第二输送泵，所述第一输送泵的输出口与所述循环进水管下端相连通，所述第二输送泵的输入口与所述循环出水管上端相连通；
13.所述生物膜处理组件包括生物处理筒，所述生物处理筒内具有生物处理内筒，所述生物处理内筒内部固定有螺旋延伸的导流叶片，所述生物处理内筒的内外侧壁各具有生物处理膜，所述生物处理筒内侧壁与所述生物处理内筒外侧壁之间形成微生物流通环；
14.所述生物处理筒侧面靠近下端的位置具有与所述微生物流通环相连通的流通入口，所述生物处理筒侧面靠近上端的位置具有与所述微生物流通环相连通的流通出口，所述生物处理筒下端固定有与所述生物处理内筒相连通的水处理入口，所述生物处理筒上端固定有与所述生物处理内筒相连通的水处理出口；
15.所述支撑柱后端固定设有上下延伸的引流管，所述引流管前侧具有引流开槽，所述引流管内固定有螺旋输送管，所述螺旋输送管上端为输出端，所述螺旋输送管的输出端与水处理入口通过管道相连接。
16.优选地，所述支撑臂上具有前后贯通的水流通孔，所述自给动力组件包括固定在所述水流通孔内的水流发电组件，所述水流通孔前端固定设有防撞端盖；
17.所述水流发电组件包括转动连接在所述水流通孔内的旋转叶轮，所述水流通孔内位于所述旋转叶轮后方密封固定设有发电机，所述旋转叶轮的转轴与所述发电机的转轴传动连接；
18.所述设备容纳壳内具有蓄电池，所述发电机产生的电能通过导线传输存储在所述蓄电池中。
19.说明：利用水流发电组件产生的能量，本设备能够自给自足，不需要布设电气管路，节约人力物力。
20.优选地，所述支撑臂内具有曝气组件容纳腔，所述支撑臂后端固定设有曝气管收放接头，所述曝气管收放接头内具有收放通孔，所述收放通孔与所述曝气组件容纳腔相连通；
21.所述收放式曝气组件包括固定在所述曝气组件容纳腔内的收放滚轮，所述收放滚轮上缠绕有复合式曝气管，所述复合式曝气管一端与所述收放滚轮固定连接，所述复合式曝气管另一端从所述收放通孔中伸出，所述收放滚轮由电机驱动转动；
22.所述设备容纳壳内具有空气压缩机，所述空气压缩机上具有压缩储气罐，所述复合式曝气管与所述压缩储气罐的输出口相连通连接。
23.说明：通过向水体中曝气，增加水体的氧溶解量，改善水质质量。
24.优选地，所述复合式曝气管包括曝气外管和设置在所述曝气外管内的曝气内管，所述曝气外管上具有多个曝气管通孔，所述曝气内管上具有多个与其内部相连通的曝气小管，所述曝气小管上具有曝气微孔，所述曝气小管从所述曝气管通孔伸出。
25.说明：根据所述监测组件的监测数据，所述复合式曝气管能够适当调节曝气量，避免浪费能源。
26.优选地，所述复合式曝气管从所述收放通孔中伸出的一端固定有导流网兜，所述导流网兜为开口朝前的碗状结构。
27.说明：导流网兜能够利用水流的冲击力，拉伸使得所述复合式曝气管伸展更加顺畅。
28.优选地，所述曝气管收放接头后端位于所述收放通孔处固定有收放约束环，所述收放约束环为开口朝后的喇叭状，所述收放约束环内固定有环形清扫毛刷。
29.说明：所述复合式曝气管在收放过程中，所述环形清扫毛刷能够对所述复合式曝气管外侧面进行清洁。
30.优选地，所述支撑柱左右两侧各固定有过滤拦截组件，所述过滤拦截组件包括过滤壳体，所述过滤壳体沿所述支撑柱侧面贴合延伸，所述过滤壳体内壁固定有一层过滤网，所述过滤壳体外侧面具有多个过滤通孔。
31.说明：所述过滤拦截组件能够对水体中的杂物进行拦截收集，并集中处理。
32.优选地，所述过滤壳体顶部具有支撑滑槽，所述支撑滑槽内滑动配合连接有支撑滑块，所述支撑滑块下端固定有清理铰刀，所述清理铰刀处于所述过滤壳体内部。
33.说明：清理铰刀能够对所述过滤壳体内部拦截的杂物进行破碎处理，避免杂物堆积过多造成堵塞。
34.优选地，所述支撑柱后端转动连接有驱动螺旋桨，所述螺旋桨给所述螺旋输送管提供输送动力。
35.说明：利用水流动能为螺旋输送管提供输送动力，节约能源。
36.优选地，所述监测组件包括固定在所述支撑臂前端的温度监测器、ph监测器和氧溶解传感器。
37.说明：利用各种传感器对水体参数进行实时监测，便于其他处理设备做出更合理的作业。
38.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构设计合理，操作方便，利用离子渗析组件能够分离黑臭水体中的有害金属离子，收放式曝气组件具有调节曝气量的功能，也具有自洁功能，能够通过收放曝气管清理附着在曝气管上的污渍，利用生物膜处理组件对黑臭水体中富集的有机物进行分解，改善水质情况，该装置利用水流动能产生能量并进行存储，能够自给自足提供能量，减少了能源的浪费。
附图说明
39.图1是本发明的后视图；
40.图2是图1的右视图；
41.图3是图1的俯视图；
42.图4是本发明中生物膜处理组件的主视图；
43.图5是图4的俯视图；
44.图6是图1的局部视图a；
45.图7是图1的局部视图b。
46.图中，10
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支撑主体、11
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基座、12
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支撑柱、121
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通槽、1211
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多孔挡板、13
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支撑臂、131
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水流通孔、132
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曝气组件容纳腔、133
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曝气管收放接头、1331
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收放通孔、134
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收放约束环、135
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环形清扫毛刷、14
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设备容纳壳、15
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渗析水容纳壳、20
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离子渗析组件、201
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通水小孔、21
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离子渗析交换板、211
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离子单向膜、22
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循环进水管、23
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循环出水管、24
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第一输送泵、25
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第二输送泵、30
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收放式曝气组件、31
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收放滚轮、32
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复合式曝气管、321
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曝气外管、3211
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曝气管通孔、322
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曝气内管、323
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曝气小管、3231
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曝气微孔、324
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导流网兜、33
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空气压缩机、331
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压缩储气罐、40
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生物膜处理组件、401
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引流管、4011
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引流开槽、402
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驱动螺旋桨、403
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螺旋输送管、41
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生物处理筒、42
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生物处理内筒、421
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导流叶片、422
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水处理入口、
423
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水处理出口、43
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生物处理膜、44
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微生物流通环、441
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流通入口、442
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流通出口、50
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监测组件、51
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温度监测器、52
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ph监测器、53
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氧溶解传感器、60
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自给动力组件、61
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水流发电组件、601
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防撞端盖、611
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旋转叶轮、612
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发电机、62
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蓄电池、70
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过滤拦截组件、71
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过滤壳体、711
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过滤通孔、712
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支撑滑槽、713
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支撑滑块、72
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过滤网、73
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清理铰刀。
具体实施方式
47.下面结合图1
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图7对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
48.实施例：
49.一种黑臭水体监测及生物净化处理一体化设备，如图1、图4所示，包括支撑主体10、用于分离黑臭水体中金属离子的离子渗析组件20、用于给黑臭水体增氧的收放式曝气组件30、利用微生物分解黑臭水体中有机物的生物膜处理组件40和用于检测水体信息的监测组件50和用于提供能源的自给动力组件60；
50.如图1所示，所述支撑主体10包括基座11，以及固定在所述基座11顶部的支撑柱12，所述支撑柱12横截面为流线型，所述支撑柱12左右两侧各固定有一个支撑臂13，所述支撑柱12顶部固定有设备容纳壳14；
51.如图3所示，所述支撑柱12上具有两个前后贯通且左右对称的通槽121，所述通槽121前端固定有多孔挡板1211；
52.如图3所示，所述离子渗析组件20包括固定在所述通槽121内且前后延伸布置的离子渗析交换板21，如图7所示，所述离子渗析交换板21为中空结构，所述离子渗析交换板21左右两侧具有离子单向膜211，所述离子渗析交换板21内固定有上下延伸的循环进水管22和循环出水管23；
53.如图7所示，所述循环进水管22与所述循环出水管23间隔交错排布，所述循环进水管22与所述循环出水管23侧壁上均具有多个通水小孔201；
54.如图3所示，所述支撑柱12内且位于两个所述通槽121之间具有渗析水容纳壳15，所述渗析水容纳壳15内固定设有第一输送泵24和第二输送泵25，所述第一输送泵24的输出口与所述循环进水管22下端相连通，所述第二输送泵25的输入口与所述循环出水管23上端相连通；
55.如图3所示，所述支撑臂13内具有曝气组件容纳腔132，所述支撑臂13后端固定设有曝气管收放接头133，所述曝气管收放接头133内具有收放通孔1331，所述收放通孔1331与所述曝气组件容纳腔132相连通；
56.所述收放式曝气组件30包括固定在所述曝气组件容纳腔132内的收放滚轮31，所述收放滚轮31上缠绕有复合式曝气管32，所述复合式曝气管32一端与所述收放滚轮31固定连接，所述复合式曝气管32另一端从所述收放通孔1331中伸出，所述收放滚轮31由电机驱动转动；
57.如图6所示，所述复合式曝气管32包括曝气外管321和设置在所述曝气外管321内的曝气内管322，所述曝气外管321上具有多个曝气管通孔3211，所述曝气内管322上具有多个与其内部相连通的曝气小管323，所述曝气小管323上具有曝气微孔3231，所述曝气小管323从所述曝气管通孔3211伸出。
58.如图1所示，所述设备容纳壳14内具有空气压缩机33，所述空气压缩机33上具有压缩储气罐331，所述复合式曝气管32与所述压缩储气罐331的输出口相连通连接。
59.如图3所示，所述复合式曝气管32从所述收放通孔1331中伸出的一端固定有导流网兜324，所述导流网兜324为开口朝前的碗状结构。
60.如图3所示，所述曝气管收放接头133后端位于所述收放通孔1331处固定有收放约束环134，所述收放约束环134为开口朝后的喇叭状，所述收放约束环134内固定有环形清扫毛刷135。
61.如图4所示，所述生物膜处理组件40包括生物处理筒41，所述生物处理筒41内具有生物处理内筒42，所述生物处理内筒42内部固定有螺旋延伸的导流叶片421，所述生物处理内筒42的内外侧壁各具有生物处理膜43，所述生物处理筒41内侧壁与所述生物处理内筒42外侧壁之间形成微生物流通环44；
62.如图5所示，所述生物处理筒41侧面靠近下端的位置具有与所述微生物流通环44相连通的流通入口441，所述生物处理筒41侧面靠近上端的位置具有与所述微生物流通环44相连通的流通出口442，所述生物处理筒41下端固定有与所述生物处理内筒42相连通的水处理入口422，所述生物处理筒41上端固定有与所述生物处理内筒42相连通的水处理出口423；
63.如图3所示，所述支撑柱12后端固定设有上下延伸的引流管401，所述引流管401前侧具有引流开槽4011，所述引流管401内固定有螺旋输送管403，所述螺旋输送管403上端为输出端，所述螺旋输送管403的输出端与水处理入口422通过管道相连接，所述支撑柱12后端转动连接有驱动螺旋桨402，所述螺旋桨402给所述螺旋输送管403提供输送动力。
64.如图3所示，所述监测组件50包括固定在所述支撑臂13前端的温度监测器51、ph监测器52和氧溶解传感器53。
65.如图3所示，所述支撑臂13上具有前后贯通的水流通孔131，所述自给动力组件60包括固定在所述水流通孔131内的水流发电组件61，所述水流通孔131前端固定设有防撞端盖601；
66.所述水流发电组件61包括转动连接在所述水流通孔131内的旋转叶轮611，所述水流通孔131内位于所述旋转叶轮611后方密封固定设有发电机612，所述旋转叶轮611的转轴与所述发电机612的转轴传动连接；
67.如图1所示，所述设备容纳壳14内具有蓄电池62，所述发电机612产生的电能通过导线传输存储在所述蓄电池62中。
68.如图2所示，所述支撑柱12左右两侧各固定有过滤拦截组件70，所述过滤拦截组件70包括过滤壳体71，所述过滤壳体71沿所述支撑柱12侧面贴合延伸，所述过滤壳体71内壁固定有一层过滤网72，所述过滤壳体71外侧面具有多个过滤通孔711。
69.如图1所示，所述过滤壳体71顶部具有支撑滑槽712，所述支撑滑槽712内滑动配合连接有支撑滑块713，所述支撑滑块713下端固定有清理铰刀73，所述清理铰刀73处于所述过滤壳体71内部。
70.本发明在实际应用过程中，如图1所示，所述基座11固定安装在水道底部，如图3所示，水流流向为由所述支撑柱12前端流向后端，水流从所述通槽121中穿过，水流经过所述离子渗析交换板21外表面时，如图7所示，水体中的金属离子穿过所述离子单向膜211进入
到所述离子渗析交换板21内部，离子渗析交换板21内部含有金属离子的污水通过所述通水小孔201进入所述循环进水管22，如图3所示，所述循环进水管22内的污水在所述第一输送泵24的输送作用下进入到所述渗析水容纳壳15内部，所述渗析水容纳壳15内的污水在所述第二输送泵25输送作用下进入所述循环出水管23内，所述循环出水管23内的污水通过所述通水小孔201再进入到所述离子渗析交换板21内部，如此循环，将河道水体中的金属离子浓缩到所述渗析水容纳壳15内的污水中；
71.如图3所示，所述旋转叶轮611在水流的冲击下产生转动，所述旋转叶轮611带动所述发电机612产生电能，所述发电机612产生的电能存储到所述蓄电池62中；
72.如图3所示，所述收放滚轮31上缠绕的所述复合式曝气管32，不同方向转动所述收放滚轮31控制所述复合式曝气管32的收放，所述复合式曝气管32从所述，通过所述收放通孔1331中伸出，所述导流网兜324在水流的冲击下拉拽所述复合式曝气管32，使得所述复合式曝气管32伸展平直，所述压缩储气罐331中的压缩空气通过所述复合式曝气管32释放到水体中；
73.如图3，图4所示，河道水体通过所述引流开槽4011进入到所述引流管401内部，所述引流管401内的河道水体通过所述螺旋输送管403的输送作用通过所述水处理入口422进入到所述生物处理内筒42内部，河道水体在所述生物处理内筒42内部由下至上螺旋流动，所述微生物流通环44中具有富含微生物的处理水，如图4所示，微生物通过所述生物处理膜43进入到所述生物处理内筒42内，微生物对河道水体中的有机物进行分解，所述流通入口441与所述流通出口442之间连接有水泵，使得所述微生物流通环44中具有富含微生物的处理水能够循环流通，经微生物处理过的河道水体从所述水处理出口423中排出重新流入河道中；
74.所述富含微生物的处理水中的微生物包括硝化细菌属、反硝化细菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌属和活化酶以及多糖。
75.所述温度监测器51采用深圳市铂电科技有限公司生产的编号bd
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hsm一体式铂电阻温度传感器。
76.所述ph监测器52采用美国哈希公司生产的型号hc3800 sc ph传感器。
77.所述氧溶解传感器53采用烟台凯米斯仪器有限公司生产的型号ido
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306溶解氧传感器。