本發(fā)明專利涉及生態(tài)浮床裝置的，具體而言，涉及輸水工程小范圍受納水體水質(zhì)改善低能耗生態(tài)浮床裝置。

背景技術(shù)：

1、輸水工程是指將水從供水源地輸送到需水區(qū)域的工程。在輸水工程中，小范圍的受納水體通常是指輸水工程終點(diǎn)至用水點(diǎn)之間經(jīng)過的水體，這些水體可能受到污染、破壞或質(zhì)量下降的影響。

2、在輸水工程中，輸水原水一般滿足國家地表水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，然而，在輸水和進(jìn)入受納區(qū)域后，由于各區(qū)域底質(zhì)污染背景、周邊的面源污染、管道顆粒物沉積和再懸浮、氣候影響等，可能影響原水水質(zhì)，甚至發(fā)生富營養(yǎng)化。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，在河道旁設(shè)置固定的人工濕地系統(tǒng)或生物濾池，通過土壤、植物和微生物的協(xié)同作用對水體進(jìn)行凈化。在其中種植水生植物以促進(jìn)自然凈化過程。此外，配備有水泵進(jìn)行水體循環(huán)，以增強(qiáng)凈化效果。但是，傳統(tǒng)的水體凈化設(shè)施往往依賴于電力驅(qū)動的水泵來實現(xiàn)水體的循環(huán)和流動，能源消耗大，并且難以適應(yīng)不同季節(jié)需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供輸水工程小范圍受納水體水質(zhì)改善低能耗生態(tài)浮床裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中，受納水體水質(zhì)不佳的問題。

2、本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，輸水工程小范圍受納水體水質(zhì)改善低能耗生態(tài)浮床裝置，包括集水箱以及提供電能供應(yīng)的太陽能系統(tǒng)，所述集水箱內(nèi)具有容置受納水體的水腔，所述集水箱分別連接有進(jìn)水管以及出水管，所述進(jìn)水管及出水管分別與供受納水體流動的河道連通；

3、所述水腔中設(shè)有多個供受納水體穿過且對受納水體進(jìn)行過濾凈化的格柵板，多個所述格柵板依序間隔布置，將所述水腔分隔為多個間隔布置且具有頂部開口的濾水區(qū)，沿著受納水體在水腔中的流動方向，多個所述濾水區(qū)依序包括進(jìn)水區(qū)、多個中間區(qū)以及出水區(qū)；

4、所述進(jìn)水管與進(jìn)水區(qū)連通，所述出水管與出水區(qū)連通，所述河道上游中的受納水體通過進(jìn)水管排至進(jìn)水區(qū)中，所述受納水體依序經(jīng)過進(jìn)水區(qū)、多個中間區(qū)以及出水區(qū)后，形成凈化水體，所述凈化水體通過出水管排至河道的下游；所述集水箱連接有曝氣系統(tǒng)，所述曝氣系統(tǒng)在多個濾水區(qū)中自下而上鼓吹空氣；

5、所述濾水區(qū)的頂部開口設(shè)有上下浮動且呈片狀的浮動載體，所述浮動載體中設(shè)有多個圓形的通孔，所述通孔中套設(shè)有轉(zhuǎn)動布置的凸杯，所述凸杯與浮動載體轉(zhuǎn)動連接，且延伸至浮動載體的下方；所述凸杯中具頂部開口的杯腔，所述凸杯的周側(cè)以及底部分別設(shè)有多個根系孔；

6、所述杯腔中填充有混合有生物炭的基質(zhì)，所述基質(zhì)中種植有植物，所述植物的根系穿過多個根系孔，延伸至杯腔的外部；所述凸杯的周側(cè)朝外凸設(shè)有多個葉片，多個所述葉片沿著凸杯的周側(cè)間隔布置，所述受納水體在流動過程中，沖擊所述凸杯的周側(cè)的葉片，驅(qū)動多個所述凸杯轉(zhuǎn)動。

7、可選的，所述太陽能系統(tǒng)包括太陽能板以及電池，所述太陽能板轉(zhuǎn)化的電能儲存在電池中；所述進(jìn)水管連接有將河道中的受納水體抽至進(jìn)水區(qū)中的抽水泵，所述電池為抽水泵提供電能。

8、可選的，所述太陽能板連接在縱向布置的支架上，所述支架上設(shè)有在空間擺動的擺動頭以及監(jiān)測太陽光照角度的傳感器，所述太陽能板連接在擺動頭上，驅(qū)動所述太陽能板擺動，以使太陽光直射在太陽能板上。

9、可選的，所述曝氣系統(tǒng)包括鼓氣機(jī)以及多個對應(yīng)布置在濾水區(qū)底部的氣管，所述電池為鼓氣機(jī)提供電能，多個所述氣管分別與鼓氣機(jī)連通；

10、所述氣管的上部設(shè)有多個朝上布置的上氣口，所述氣管的下部的兩側(cè)分別設(shè)有多個朝下布置的下氣口，多個所述上氣口及多個下氣口分別沿著氣管的軸向間隔布置；

11、所述氣管通過多個彈性帶連接在濾水區(qū)的底部，當(dāng)所述氣管未注入高壓氣體時，所述彈性帶處于松弛狀，所述氣管置于濾水區(qū)的底部；當(dāng)所述鼓氣機(jī)往氣管注入高壓氣體時，所述高壓氣體分別通過多個上氣口及多個下氣口朝外噴射，帶動所述氣管在濾水區(qū)中往復(fù)上下浮動，且所述彈性帶處于往復(fù)伸縮狀態(tài)。

12、可選的，所述氣管上設(shè)有多個充氣口以及多個氣囊袋，多個所述氣囊袋對應(yīng)多個充氣口布置，且與充氣口連通；所述鼓氣機(jī)往氣管注入高壓氣體的過程中，受所述高壓氣體的膨脹驅(qū)動以及受納水體的反向壓縮驅(qū)動，所述氣囊袋處于漲縮狀態(tài)，驅(qū)動所述氣管上下浮動。

13、可選的，所述浮床載體中設(shè)有多個異形狀且上下貫穿的鏤空孔，多個所述鏤空孔布置在相鄰的通孔之間；所述浮床載體的底部設(shè)有多個縱向布置且彈性的底部膜片，所述底部膜片沿著鏤空孔的周向環(huán)繞布置，所述底部膜片的上端對接在浮床載體的底部，所述底部膜片的下端朝下延伸布置。

14、可選的，所述浮床載體的外周與頂部開口的外周之間形成有環(huán)形間隙，沿著所述底部膜片朝下延伸的方向，所述底部膜片的厚度逐漸縮小，且所述底部膜片呈多段彎折布置；受納水體在過濾區(qū)流動的過程中，沖擊所述底部膜片，驅(qū)動所述浮床載體在頂部開口往復(fù)移動。

15、可選的，所述鏤空孔的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有呈透明狀的環(huán)形膜片，所述環(huán)形膜片沿著鏤空孔的周向延伸布置，所述環(huán)形膜片的外側(cè)對接在鏤空孔的內(nèi)側(cè)壁，所述環(huán)形膜片的內(nèi)側(cè)朝上彎曲延伸，所述環(huán)形膜片的內(nèi)側(cè)包圍形成鏤空的中部區(qū)。

16、可選的，所述水腔的底部凸設(shè)有多個底部棱，多個所述底部棱與多個所述格柵板對應(yīng)呈上下對齊布置，所述底部棱布置在相鄰的過濾區(qū)之間；所述底部棱的頂部設(shè)有安裝槽，所述安裝槽沿著底部棱的長度方向延伸布置；

17、所述安裝槽的底部設(shè)置有彈性變形的氣囊條，所述氣囊條沿著安裝槽的長度方向延伸布置，且所述格柵板的底部與氣囊條的頂部固定連接；所述底部棱的兩側(cè)分別設(shè)有鏤空條，所述鏤空條沿著底部棱的長度方向延伸布置，所述安裝槽通過鏤空條與外部連通，所述氣囊條的兩側(cè)延伸至鏤空條中；

18、受納水體在過濾區(qū)流動的過程中，受納水體通過鏤空條沖擊氣囊條的側(cè)邊，驅(qū)動所述氣囊條的頂部朝上凸起變形，帶動所述格柵板朝上上浮，且所述格柵板的底部保持在安裝槽中。

19、可選的，所述進(jìn)水管延伸至進(jìn)水區(qū)的下部，所述出水管連接有延伸至出水區(qū)的上部，所述出水管上連接有將出水區(qū)中的凈化水體抽至出水管排出的排水泵；所述出水管具有延伸至出水管中的延伸段，所述延伸段呈盤旋狀布置，且自上而下延伸至出水區(qū)的中部，所述延伸段的端部封閉布置，所述延伸段的周側(cè)設(shè)有多個供凈化水體進(jìn)入出水管中的出水孔。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的輸水工程小范圍受納水體水質(zhì)改善低能耗生態(tài)浮床裝置，通過多個格柵板、濾水區(qū)的設(shè)置，受納水體在流動過程中經(jīng)過多級過濾和凈化，有效去除水中的懸浮物等污染物，提高水質(zhì)。杯腔中填充的混合有生物炭的基質(zhì)為微生物提供了良好的生長環(huán)境，微生物在基質(zhì)表面和根系孔周圍形成生物膜，參與水體的生物凈化過程，進(jìn)一步增強(qiáng)水質(zhì)凈化效果。通過植物配合混合有生物炭的基質(zhì)聯(lián)合凈化水體，減少季節(jié)變化造成的影響。

21、通過根系孔不僅允許植物的根系穿過并延伸至杯腔外部，同時也為微生物提供了另一個附著點(diǎn)。植物的根系在生長過程中會分泌一些物質(zhì)，這些物質(zhì)能夠吸引并促進(jìn)微生物在根系周圍的附著和生長，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了生物膜的形成和凈化效果。

22、通過浮動載體和凸杯的設(shè)計使得裝置具有生態(tài)浮床功能，能夠增加水體的生態(tài)多樣性，為水生生物提供棲息和繁殖的空間。

23、通過太陽能系統(tǒng)提高電能供應(yīng)，實現(xiàn)低碳環(huán)保。使提供曝氣系統(tǒng)，為浮床生態(tài)系統(tǒng)中微生物和植物根系提供呼吸氧氣，為改善原水水質(zhì)提供了重要的驅(qū)動力。