本發(fā)明涉及水體凈化，尤其涉及一種用于改善河流水質(zhì)的可充氧生態(tài)介質(zhì)箱。

背景技術(shù)：

1、近幾年，河道、湖泊等水體的生態(tài)環(huán)境受到破壞的程度很大，點(diǎn)源、面源污染嚴(yán)重，一些河流水環(huán)境質(zhì)量呈現(xiàn)劣ⅴ類水體，并形成黑臭水體，針對河流污染問題，現(xiàn)已研發(fā)出人工濕地、生態(tài)浮島、生態(tài)護(hù)坡、生態(tài)透水壩等多種消除黑臭水體的生態(tài)技術(shù)。

2、淡水蚌生活在淡水水域底部的泥沙中，是典型的濾食性動(dòng)物，它能通過自身進(jìn)水和出水過程來過濾出水中的藻類、浮游生物、有機(jī)物以達(dá)到進(jìn)食的目的，利用淡水蚌凈化水質(zhì)，改善水體透明度的方法已經(jīng)得到試驗(yàn)證明和一致認(rèn)可。

3、但在利用淡水蚌凈化水質(zhì)時(shí)，傳統(tǒng)的做法就是將淡水蚌直接裝入到網(wǎng)袋中并通過繩子掛在岸邊并使淡水蚌浸入到水中，雖然淡水蚌能在存活期間起到凈水作用，但依然存在以下不足：首先，由于這種方法讓淡水蚌脫離了原先在泥沙中的生存方式，而且淡水蚌之間相互擠壓，導(dǎo)致其生活空間受到限制，致使淡水蚌的存活時(shí)間較短；其次，受污染的水體本身其含氧量就很低，而淡水蚌的存活又離不開氧氣，進(jìn)而導(dǎo)致淡水蚌的生存環(huán)境較為惡劣；再次，由于網(wǎng)袋的高度固定不變，不能隨水面上下調(diào)節(jié)，一旦水位降低至網(wǎng)袋下方，就會(huì)造成淡水蚌面臨脫水死亡。所以上述三個(gè)方面均使得淡水蚌的存活率普遍很低，而且死亡后的淡水蚌如果不能及時(shí)取出，就會(huì)因?yàn)槭w腐爛造成水體的二次污染并散發(fā)臭味，最終與“凈化水質(zhì)的初衷”適得其反，因此水質(zhì)改善效果較差，亟需等待解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種將淡水蚌均勻養(yǎng)殖在箱體內(nèi)部的底層介質(zhì)中，進(jìn)而能較好的模擬出適合淡水蚌生活的養(yǎng)殖環(huán)境并為淡水蚌預(yù)留了充足的生活空間，還能借助無動(dòng)力充氧機(jī)構(gòu)將外部空氣持續(xù)不斷地注入到箱體內(nèi)部來給淡水蚌提供充足的氧氣來源，進(jìn)而有效改善淡水蚌生存所需的環(huán)境和條件，從而大大降低淡水蚌的死亡率并顯著延長淡水蚌的存活時(shí)間以利用淡水蚌有效提升水質(zhì)的改善效果，同時(shí)借助漂浮組件使淡水蚌能始終沉入在水中以徹底避免淡水蚌因脫水而發(fā)生死亡的用于改善河流水質(zhì)的可充氧生態(tài)介質(zhì)箱。

2、本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種用于改善河流水質(zhì)的可充氧生態(tài)介質(zhì)箱，其特征在于，包括箱體、固定在箱體頂部開口處并可上下調(diào)節(jié)固定高度的漂浮組件、設(shè)于箱體內(nèi)部底面上以用于模仿河床環(huán)境的底層介質(zhì)、多個(gè)均勻養(yǎng)殖在底層介質(zhì)中的淡水蚌、鋪設(shè)于底層介質(zhì)表面以用于模擬淡水蚌濾食的顆粒環(huán)境的中層介質(zhì)、以及設(shè)于中層介質(zhì)頂部的表層介質(zhì)；

3、所述箱體的迎水面、背水面和底面均開設(shè)有過水孔，所述箱體上與迎水面和背水面首尾相連的兩個(gè)面還均設(shè)有一個(gè)柵格網(wǎng)，所述箱體的迎水面、背水面和底面內(nèi)壁上還均固定有一個(gè)用于覆蓋住每個(gè)過水孔的濾網(wǎng)；

4、所述漂浮組件包括u型漂浮盒、固定在u型漂浮盒內(nèi)側(cè)的漂浮框、豎直固定在u型漂浮盒內(nèi)部并位于箱體迎水面上方的隔板、以及設(shè)于u型漂浮盒內(nèi)部的無動(dòng)力充氧機(jī)構(gòu)，所述漂浮框套設(shè)在箱體的頂部開口處外部；

5、所述隔板將u型漂浮盒的內(nèi)部分成了矩形內(nèi)腔和l型內(nèi)腔，所述u型漂浮盒底部位于箱體迎水面上方的一側(cè)外壁上朝矩形內(nèi)腔的內(nèi)部形成有弧形艙，所述無動(dòng)力充氧機(jī)構(gòu)包括設(shè)于弧形艙中的動(dòng)力單元以及設(shè)于l型內(nèi)腔中并與動(dòng)力單元相互配合的充氧單元；

6、所述動(dòng)力單元包括橫向并可轉(zhuǎn)動(dòng)的穿插連接在弧形艙上相近以及相背于垂直岸邊的兩側(cè)內(nèi)壁之間的動(dòng)力軸以及若干個(gè)同心套設(shè)固定在動(dòng)力軸上并沿動(dòng)力軸軸向依次分布的水輪，所述動(dòng)力軸上靠近于隔板的一端密封并可轉(zhuǎn)動(dòng)的穿過隔板且伸入到l型內(nèi)腔的內(nèi)部，所述水輪的葉片數(shù)量至少5個(gè)，每個(gè)所述水輪均至少有兩個(gè)葉片的端部伸出到弧形艙的開口處下方；

7、所述充氧單元包括橫向并可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接在l型內(nèi)腔靠近于矩形內(nèi)腔的一端內(nèi)部且垂直于動(dòng)力軸的傳動(dòng)軸、兩個(gè)分別同心固定在動(dòng)力軸和傳動(dòng)軸的相近端上并相互嚙合的錐齒輪、固定在l型內(nèi)腔遠(yuǎn)離矩形內(nèi)腔的一端內(nèi)部的手動(dòng)氣泵、以及設(shè)于手動(dòng)氣泵伸縮端與傳動(dòng)軸之間的換向單元，所述手動(dòng)氣泵的伸縮端朝換向單元的方向設(shè)置并垂直于傳動(dòng)軸；

8、所述換向單元包括套筒、同心并可轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)于套筒中的圓盤、以及橫向固定在套筒外周面上朝向手動(dòng)氣泵的一側(cè)的連桿，所述傳動(dòng)軸上朝向箱體背水面的一端偏心固定在圓盤上，所述連桿的端部可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接在手動(dòng)氣泵的伸縮端上。

9、所述充氧單元還包括出氣盤和充氧管，所述出氣盤設(shè)于底層介質(zhì)中，所述充氧管的一端密封連接在出氣盤的進(jìn)氣口上，所述充氧管的另一端密封連接在手動(dòng)氣泵的出氣口上；

10、所述弧形艙的開口處還固定有位于每個(gè)水輪下方的絲網(wǎng)罩，用于阻擋水生植物或垃圾纏繞住水輪。

11、優(yōu)選地，所述中層介質(zhì)包括混合的有機(jī)質(zhì)與無機(jī)質(zhì)，所述表層介質(zhì)包括布置在中層介質(zhì)表面的沉水水生植物；所述濾網(wǎng)的網(wǎng)眼小于底層介質(zhì)、中層介質(zhì)和表層介質(zhì)以防止底層介質(zhì)、中層介質(zhì)和表層介質(zhì)經(jīng)由濾網(wǎng)的網(wǎng)眼漏出到箱體的外部。

12、優(yōu)選地，所述底層介質(zhì)包括從下而上依次設(shè)置的碎石層、河沙與碎石的混合層及河沙層，所述碎石層鋪設(shè)在所述箱體的內(nèi)部底面上，所述淡水蚌埋于河沙層中，所述淡水蚌的布置密度為：10～20只/m2，所述出氣盤設(shè)于碎石層或混合層中。

13、優(yōu)選地，所述漂浮框的內(nèi)側(cè)還設(shè)置有沉于箱體內(nèi)部的植物網(wǎng)，所述植物網(wǎng)內(nèi)還設(shè)置有浮游植物，所述植物網(wǎng)的最低點(diǎn)距離漂浮框的底部15～25cm。

14、優(yōu)選地，所述l型內(nèi)腔中還固定有橫向設(shè)置的l型蓋板，所述l型蓋板的外壁密封固定在l型內(nèi)腔的內(nèi)壁上，所述l型蓋板將l型內(nèi)腔的內(nèi)部分成了兩個(gè)上下設(shè)置的l型分隔腔，所述充氧單元設(shè)于下方的一個(gè)l型分隔腔中，上方的一個(gè)所述l型分隔腔內(nèi)部以及所述矩形內(nèi)腔的內(nèi)部還均設(shè)有種植基質(zhì)，所述種植基質(zhì)內(nèi)還種植有水生植物。

15、優(yōu)選地，還包括設(shè)于箱體上朝向垂直岸邊一側(cè)的伸縮組件、以及設(shè)于伸縮組件上端的鏈繩，所述伸縮組件通過鏈繩掛于垂直岸邊的側(cè)壁上。

16、優(yōu)選地，所述伸縮組件包括豎直固定于箱體一側(cè)的空心管、同心并活動(dòng)插接在空心管內(nèi)部的伸縮桿、以及至少一個(gè)設(shè)于空心管與伸縮桿之間以將空心管和伸縮桿相互可拆卸固定的限位器，所述伸縮桿上伸出到空心管上方的一端固定在漂浮框上。

17、優(yōu)選地，所述空心管的外壁上沿其軸向方向均勻間隔開設(shè)有多個(gè)連接孔，對應(yīng)地，所述伸縮桿中沿其軸向方向均勻間隔開設(shè)有多個(gè)螺紋孔，任意兩個(gè)相鄰的所述連接孔之間的中心距與任意兩個(gè)相鄰的所述螺紋孔之間的中心距相等。

18、優(yōu)選地，所述限位器包括限位螺母以及穿插螺接在限位螺母中的限位螺栓，所述限位螺母固定在空心管的外壁上并與其中一個(gè)連接孔同心設(shè)置，所述限位螺栓的螺紋端穿過與限位螺母同心設(shè)置的一個(gè)連接孔并插入螺接在正對于上述連接孔的螺紋孔中。

19、優(yōu)選地，所述漂浮框上靠近于伸縮桿的一側(cè)外壁上還固定有抱箍，所述漂浮框通過抱箍與伸縮桿固定連接。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

21、1、本發(fā)明先利用濾網(wǎng)防止較大的雜物進(jìn)入箱體內(nèi)，再借助設(shè)置在箱體中的底層介質(zhì)、中層介質(zhì)和表層介質(zhì)進(jìn)一步對水體進(jìn)行過濾，進(jìn)而利用物理方法改善水質(zhì)；并將淡水蚌養(yǎng)殖在能夠較好的模擬出原始養(yǎng)殖環(huán)境的底層介質(zhì)中，同時(shí)為淡水蚌預(yù)留了充足的生活空間，進(jìn)而為淡水蚌的附著和生存提供基礎(chǔ)以顯著延長淡水蚌的存活時(shí)間，同時(shí)還可以成為小型水生動(dòng)物、植物和微生物的棲息地，增強(qiáng)水域的生態(tài)多樣性，這樣就能利用淡水蚌以及小型水生動(dòng)物、植物和微生物并通過生物方法有效提升水質(zhì)的改善效果。

22、2、本發(fā)明還能借助無動(dòng)力充氧機(jī)構(gòu)將外部空氣持續(xù)不斷地注入到箱體內(nèi)部，進(jìn)而可以大幅提高位于箱體內(nèi)的水體的含氧量，從而為淡水蚌、小型水生動(dòng)物、植物和微生物提供充足的氧氣來源，進(jìn)而有效改善淡水蚌生存所需的環(huán)境和條件，從而大大降低淡水蚌的死亡率，這樣就可以利用淡水蚌自身的凈化和過濾機(jī)能去長時(shí)間的改善河流水質(zhì)。

23、3、本發(fā)明借助漂浮組件使箱體能始終浸入在水體中，并且可以跟隨水面高度的變化進(jìn)行沉浮，不管水面高度如何變化，淡水蚌能始終沉入在水中，進(jìn)而徹底避免了淡水蚌因脫水而發(fā)生死亡；漂浮組件除了可以在一定程度上改善水質(zhì)，還可以定位箱體位置，便于介質(zhì)箱的監(jiān)控管理，并且通過合理設(shè)計(jì)，還可以與周圍的自然環(huán)境和人造景觀融合，起到美化河岸的作用。

24、4、本發(fā)明還能借助伸縮組件調(diào)節(jié)漂浮組件與箱體之間的垂直距離，進(jìn)而將箱體的位置調(diào)節(jié)至河流中的合適深度，從而提高介質(zhì)箱的適用性。

25、5、本發(fā)明還能借助植物網(wǎng)將浮游植物限制在箱體內(nèi)部，進(jìn)而為淡水蚌提供額外的食物來源，進(jìn)一步提升水質(zhì)的改善效果，且植物網(wǎng)的設(shè)置可用于控制浮游植物過度繁殖時(shí)及時(shí)清理。