[发明专利]一种翻斗式助力曝气生态修复系统

说明书

本发明公开了一种翻斗式助力曝气生态修复系统，包括拦截净化单元、漏斗集水净化单元、翻斗助力曝气单元和远程植物修复单元；拦截净化单元包括拦截坎、拦截净化网、固定桩；漏斗集水净化单元包括漏斗、基质、植物、集水管；翻斗助力曝气单元包括翻斗、隔板、齿条、齿轮轴、圆盘、拉杆、活塞、排气管、单向阀；远程植物修复单元包括沉水植物、挺水植物。通过漏斗汇集水流，水体在重力作用下使漏斗向一侧翻转，从而带动曝气装置进行曝气，通过植物根系吸收利用水体中N、P等营养元素，富集水体中的重金属，形成的生物膜进一步降解有机质，从而达到净化水体的目的。

技术领域

本发明属于河道水污染防治及治理技术领域，涉及一种翻斗式助力曝气生态修复系统。

背景技术

随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快，许多城市周边水体受到污染，甚至出现了从季节性黑臭到全年黑臭的转变，水体生态环境退化严重，凸显了现阶段水环境治理的尴尬局面。国务院发布的《水污染防治行动计划》明确提出：2017年底前，直辖市、省会城市、计划单列市建成区要基本消除黑臭水体；2020年，地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内；2030年，全国城市建成区黑臭水体总体得到消除。由此可见，城市黑臭水体治理的紧迫性和艰巨性，因此解决城市河湖的污染，恢复其生态和社会功能，是许多城市可持续发展过程中亟待解决的关键问题之一。

曝气设备从原理上分为鼓风机曝气和机械曝气两种类型，动力系统多采用传统电能驱动，在室外使用有限，不利于铺设。随着清洁能源的发展，使用风能和太阳能作为动力来源的设备层出不穷，中国专利申请201410465151.4提出了一种立式风能曝气充氧机，该装置集增速、鼓风、曝气为一体，水体增氧的动力由风能提供，降低了水体污染治理的成本问题以及解决水体复氧能力不足的问题；中国专利申请201620055748.6提出了一种太阳能曝气装置，由太阳能电池供电驱动微纳米气泡泵，吸入空气和水，水气混合进行喷射曝气；中国专利申请201620148030.1提出了一种基于太阳能和风能的污水处理系统，有效提高了动力系统的持续稳定性；上述专利使得曝气装置的使用更加广泛，但是受限于天气因素，使用时间并不稳定，而且装置较为复杂，维护成本高。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种翻斗式助力曝气生态修复系统，通过汇集水流，使其在重力作用下带动漏斗翻转，从而进行曝气。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种翻斗式助力曝气生态修复系统，其特征在于：包括拦截净化单元、漏斗集水净化单元、翻斗助力曝气单元和远程植物修复单元；拦截净化单元包括拦截坎、拦截净化网、固定桩；漏斗集水净化单元包括漏斗、基质、植物、集水管；翻斗助力曝气单元包括翻斗、隔板、齿条、齿轮轴、圆盘、拉杆、活塞、排气管、单向阀；

拦截坎顶部设置拦截净化网，固定桩竖直设置，两个固定桩之间设置有横梁，漏斗连接固定在拦截坎和固定桩上，漏斗中填充有基质，漏斗的上底面四周水平并留有栽种孔，便于种植植物；集水管上端连接漏斗底部，下端伸向翻斗；翻斗呈倒三角型，翻斗底部悬挂在固定桩的横梁上，翻斗中间设有隔板，翻斗两侧对称布置曝气装置；齿轮轴一端固定在拦截坎上，另一端架在齿条上进行传动，齿条呈曲线形，一端固定在翻斗侧面中心，另一端闭合，防止与齿轮轴脱离；圆盘与齿轮轴同心连接，圆盘两端设有拉杆，拉杆与活塞相连；活塞侧面设有排气管，顶部设有单向阀；随着翻斗内水体的增多，在重力作用下，翻斗向一侧倾斜，齿轮轴与齿条传动，并带动圆盘转动，拉杆进而带动活塞作相向运动，压缩空气通过排气管在水中形成细小的气泡，增加水中溶解氧，同时，该侧水体流出，翻斗另一侧集水，并带动翻斗向另一侧翻转。

作为优选方案，所述拦截坎采用砂壤土构筑，整体高度随水深设置，底部呈直角梯形；固定桩与拦截坎同高间距，依据河道宽度进行设定。

作为优选方案，所述拦截净化网为双层结构，由穿有沸石和陶粒的棉纶网线制成，拦截净化网最高处高于水面30cm以上。