[发明专利]漩涡聚物与浮力收物技术的河道生态治理系统及治理方法

权利要求书

1.漩涡聚物与浮力收物技术的河道生态治理系统，其特征在于：包括气动式漩涡聚物装置(1)和浮力收物装置(2)；

所述气动式漩涡聚物装置(1)竖直固设于河道中，通过气驱动搅拌河水在其内部形成竖向漩涡，以将周围河水中的固体污染物聚集至气动式漩涡聚物装置(1)内的漩涡中；

所述浮力收物装置(2)竖向滑动配合设置于气动式漩涡聚物装置(1)上，其通过充气增加浮力从河道水底上浮至水面，并沿途收集气动式漩涡聚物装置(1)内的漩涡中的固体污染物。

2.根据权利要求1所述的漩涡聚物与浮力收物技术的河道生态治理系统，其特征在于：所述气动式漩涡聚物装置(1)包括圆筒状框架(11)和充气装置(12)；所述圆筒状框架(11)底部设置有固定桩(13)，所述圆筒状框架(11)通过固定桩(13)竖向固设于河床上，且圆筒状框架(11)部分位于河水中；所述圆筒状框架(11)包括通过多个呈圆周阵列布置的竖向导气管(111)同心连接的上圆环(112)和下圆环(113)，所述上圆环(112)位于水面以上且为空心管结构，所述充气装置(12)的出气管(121)通过上圆环(112)与所有竖向导气管(111)连通；

每个所述竖向导气管(111)上均保持相同竖向间距开设有一排出气孔(1111)，处于同一水平高度上的各个竖向导气管(111)上的所述出气孔(1111)均为一个；所述出气孔(1111)的出气方向倾斜朝向圆筒状框架(11)内部，且出气方向与上圆环(112)的切线的夹角α的大小范围为30°～45°；

充气装置(12)冲入上圆环(112)内并分布导流至各竖向导气管(111)内的气体从出气孔(1111)吹出推动河水在圆筒状框架(11)内形成漩涡。

3.根据权利要求2所述的漩涡聚物与浮力收物技术的河道生态治理系统，其特征在于：从所述出气孔(1111)吹出的气体对河水进行曝气增氧。

4.根据权利要求2所述的漩涡聚物与浮力收物技术的河道生态治理系统，其特征在于：所述充气装置(12)配套设置有充气装置安装部(120)，所述充气装置(12)通过充气装置安装部(120)与上圆环(112)保持竖向间距安装。

5.根据权利要求4所述的漩涡聚物与浮力收物技术的河道生态治理系统，其特征在于：所述浮力收物装置(2)包括竖向滑动配合设置于竖向导气管(111)上的固体污物收集器(21)和设置于固体污物收集器(21)上的弹性形变袋(22)；所述充气装置(12)的出气管(121)上安装有阀门(3)，所述弹性形变袋(22)配套连通有塑料软管(220)，所述塑料软管(220)与阀门(3)对接；

所述浮力收物装置(2)通过下圆环(113)支撑位于河道水底且阀门(3)打开状态下，通过充气装置(12)向弹性形变袋(22)内充气使其形变胀大带动所述固体污物收集器(21)上浮至水面；

所述固体污物收集器(21)通过胀大的弹性形变袋(22)的浮力支撑位于水面且充气装置(12)关闭、阀门(3)打开状态下，胀大的弹性形变袋(22)受固体污物收集器(21)的重力作用下拉被河水挤压从出气孔(1111)排气缩小，所述固体污物收集器(21)带动缩小的弹性形变袋(22)一同下沉至水底。

6.根据权利要求5所述的漩涡聚物与浮力收物技术的河道生态治理系统，其特征在于：所述固体污物收集器(21)包括承重环(211)和连接设置于承重环(211)内圈底部的收集网(212)；所述承重环(211)上内嵌有滚珠导套(213)，所述承重环(211)通过套设在竖向导气管(111)上的滚珠导套(213)与竖向导气管(111)滑移贯穿配合设置；

所述弹性形变袋(22)呈圆环状环设于承重环(211)外周；

所述收集网(212)为由不锈钢钢丝相互连接制作而成的槽体状。

7.根据权利要求5所述的漩涡聚物与浮力收物技术的河道生态治理系统，其特征在于：所述充气装置(12)为鼓风机或小型气泵。

8.根据权利要求5所述的漩涡聚物与浮力收物技术的河道生态治理系统的治理方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一：通过固定桩(13)将整个设备固定安装于河道中，设备整体呈竖直状态，且上圆环(112)位于水面以上，浮力收物装置(2)依固体污物收集器(21)的重力作用沿竖向导气管(111)滑移下沉至水底并通过下圆环(113)支撑；

步骤二：关闭阀门(3)，随后启动充气装置(12)，充气装置(12)产生的气体冲入上圆环(112)内并分布导流至各竖向导气管(111)内，进而通过各个竖向导气管(111)上的出气孔(1111)吹出，吹出的气体一方面对河水进行曝气增氧，另一方面推动河水在圆筒状框架(11)内形成漩涡，在漩涡的作用下，从而逐渐将周围河水中的固体污染物聚集至漩涡中心处；

步骤三：打开阀门(3)，通过充气装置(12)向弹性形变袋(22)内充气使其形变胀大，胀大的弹性形变袋(22)浮力增加，从而带动固体污物收集器(21)上浮至水面，随后依次关闭阀门(3)、充气装置(12)；固体污物收集器(21)在上浮过程中，将聚集至漩涡中的固体污染物收集至收集网(212)中，随后人工将固体污染物取出；

步骤四：固体污物收集器(21)的固体污染物取出以后，打开阀门(3)，胀大的弹性形变袋(22)受固体污物收集器(21)的重力作用下拉被河水挤压，从而使其内的气体从出气孔(1111)排出，弹性形变袋(22)形变缩小浮力下降，随后固体污物收集器(21)带动缩小的弹性形变袋(22)一同下沉至水底并被下圆环(113)支撑；

步骤二至步骤四重复进行，循环进行河道生态治理。