[发明专利]一种用于小微水体的水力自旋生物膜净化系统及工作方法

权利要求书

1.一种用于小微水体的水力自旋生物膜净化系统，包括箱体(1)，所述箱体(1)上表面固定连接有风力板模块(2)与太阳能板模块(3)，所述箱体(1)前后两端固定连接有格栅模块(4)，所述箱体(1)上表面固定连接有集成电控模块(5)，所述集成电控模块(5)两侧固定连接有电动伸缩杆(8)，所述箱体(1)左端设置有水轮(6)，所述水轮(6)右端固定连接有传动轴(7)，所述风力板模块(2)利用风驱动风力板，将风能转化为电能，实现风力发电的目的，为后续系统提供电能支持，所述太阳能板模块(3)吸收太阳能，将太阳能转化为电能，实现太阳能发电的目的，为后续系统提供电能支持，所述格栅模块(4)用于阻隔可能进入系统中的枯枝烂叶和大块碎石，其特征在于：所述箱体(1)内部设置有旋转机构(300)，所述旋转机构(300)包括水力自旋装置(304)，所述水力自旋装置(304)内部设置有生物膜填料(305)，所述旋转机构(300)上方设置有摇杆机构(200)，所述摇杆机构(200)左侧设置有往复运动机构(100)；

所述水力自旋装置(304)内嵌有生物膜填料(305)，当水流流速足够大时，在水流的作用下水力自旋装置(304)不断旋转，当水流流速较低时，集成电控模块(5)立即介入将前期通过风力板模块(2)、太阳能板模块(3)所收集的电能释放使得水力自旋装置(304)保持稳定转速；

所述往复运动机构(100)包括两个支撑台(101)，所述两个支撑台(101)之间固定连接有导向杆(102)与从动轴(103)，所述从动轴(103)外圈固定套设有圆柱凸轮(106)，所述圆柱凸轮(106)表面设置有滑槽(107)，所述滑槽(107)在底端滑动连接有转柱(105)，所述转柱(105)底端转动连接有滑块(104)，所述滑块(104)在所述导向杆(102)上滑动；

所述支撑台(101)延伸至所述箱体(1)底部与其固定连接，所述往复运动机构(100)共设置有四个，并且两两固定连接，位于左上方的所述从动轴(103)左端与所述传动轴(7)固定连接，位于左下方的所述从动轴(103)右端与所述箱体(1)内壁转动连接；

所述摇杆机构(200)包括主动曲柄轮(201)，所述主动曲柄轮(201)左端中部固定连接有固定轴(202)，所述主动曲柄轮(201)左端偏离圆心位置固定连接有第一曲柄轴(203)，所述第一曲柄轴(203)外圈转动连接有连杆(204)，所述连杆(204)另一端转动连接有第二曲柄轴(205)，所述第二曲柄轴(205)另一端固定连接有从动曲柄轮(207)，所述从动曲柄轮(207)左端固定连接有转动轴(206)；

所述主动曲柄轮(201)和从动曲柄轮(207)右端均与对应的所述从动轴(103)固定连接，所述连杆(204)上表面与所述箱体(1)上表面始终保持平行；

生物膜填料(305)由聚乙烯醇和醋酸钠制备而成且二者在生物膜填料(305)中的比例为1：1。

2.根据权利要求1所述的一种用于小微水体的水力自旋生物膜净化系统，其特征在于：所述水力自旋装置(304)中心贯穿固定连接有连接轴(302)，所述连接轴(302)顶端固定连接有转动齿轮(301)，所述转动齿轮(301)啮合连接有齿条(303)。

3.根据权利要求2所述的一种用于小微水体的水力自旋生物膜净化系统，其特征在于：所述生物膜填料(305)堆积比重在70-100kg/m³范围内，所述水力自旋装置(304)硝化效率范围为800-1600g/m³·d，所述生物膜填料(305)的BOD氧化效率与COD氧化效率范围均为1500-8000g/m³·d。

4.根据权利要求3所述的用于小微水体的水力自旋生物膜净化系统的工作方法，其特征在于：

S1：格栅模块(4)首先过滤出枯枝烂叶与大块碎石并减弱水流冲击，保护所述水力自旋装置(304)；

S2：风力板模块(2)与太阳能板模块(3)分别吸收风能与太阳能并转化为电能进行储存；

S3：集成电控模块(5)检测水轮(6)速度是否达到预设的临界速度；

S4：若未达到，则集成电控模块(5)将储存电能释放驱动传动轴(7)转动，若达到则通过水轮(6)自行驱动传动轴(7)转动；

S5：水流流经往复运动并且自身旋转的水力自旋装置(304)进行生物膜净化。