一种搭载在河堤上的水体清理与净化装置的制作方法

本发明涉及水利工程，尤其涉及一种搭载在河堤上的水体清理与净化装置。

背景技术：

1、丰水期，河水中往往携带大量泥沙颗粒、氮磷等营养物质和重金属污染物，造成下游河水富营养化和重金属污染，同时，也给抢险救援和灾后重建带来困难。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种搭载在河堤上的水体清理与净化装置，通过改造河堤内侧表面并搭载植物和微生物，不仅能够利用植物截留泥沙，还能够利用植物和微生物吸收和转移河水中的氮磷和重金属污染物，同时，通过微电场刺激植物和微生物的生长代谢速度，提高净水效率。此外，丰水期，当河水水位抬高时，将填装有碳源填料和反硝化菌的脱氮盒悬吊在河水中，反硝化菌利用碳源填料作为碳源对河水中的硝态氮进行异养反硝化反应，使流经脱氮盒的河水中的硝态氮转化为氮气，实现脱氮的目的，使河水得到净化。

2、为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种搭载在河堤上的水体清理与净化装置，包括河堤、铺设在河堤内侧上的水体清理装置、搭载在河提内侧上的水体净化装置，以及为水体清理装置提供微电场和为水体净化装置提供电场的供电装置。

3、进一步，所述水体清理装置，包括钢筋框架、填装在钢筋框架内的填料、种植在填料上的植物、吸附在填料表面和植物根系上的微生物、铺设在钢筋框架两侧的电极，钢筋框架下表面设置有垂直于河堤的定位锚筋。

4、进一步，所述水体净化装置，包括设置在河堤内侧上的卷扬机、与卷扬机相连的绳索、连接在绳索下端的脱氮盒、填装在脱氮盒内的碳源填料和接种在碳源填料内的反硝化菌。

5、进一步，所述供电装置，包括设置在河堤上的太阳能电池板、与太阳能电池板连接的变压装置，变压装置与水体清理装置的电极连接，太阳能电池板与水体净化装置的卷扬机连接。

6、进一步，所述填装在钢筋框架内的填料，包括鹅卵石块、砾石和石棉。

7、进一步，所述铺设在钢筋框架两侧的电极，包括正电极和负电极，正电极通过连接杆连接在钢筋框架上方，负电极铺设在钢筋框架的下方，正电极和负电极分别与变压装置的正极和负极连接。

8、进一步，所述连接在绳索下端的脱氮盒为球形，脱氮盒包括相互嵌套的内壳和外壳，内壳和外壳分别由两个内半球壳和两个外半球壳通过铰链铰接形成，内壳的两个内半球壳的外侧分别安装有转轴和顶柱，转轴穿出外壳，转轴上安装有两个限位环，两个限位环分别位于外壳的内侧和外侧，外壳的两个外半球壳的接缝处设置搭扣，内壳和外壳均匀打孔。

9、进一步，所述填装在脱氮盒内的碳源填料，包括秸秆、棉花、木屑的至少一种，碳源填料的填装密度为15 kg/m3。

10、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过改造河堤内侧表面并搭载植物和微生物，不仅能够利用微生物净化河水中的氮、磷等污染物，而且能够通过植物截留河水中的泥沙和吸收河水中的重金属，通过微电场刺激植物和微生物的生长代谢速度，提高净水效率；丰水期河水水位抬高，利用卷扬机将填装有碳源填料和反硝化菌的脱氮盒悬吊在河水中，反硝化菌利用碳源填料作为碳源对河水中的硝态氮进行异养反硝化反应，使流经脱氮盒的河水中的硝态氮转化为氮气，实现脱氮的目的，使河水得到净化，同时脱氮盒通过调节内壳与外壳的相对角度，使内壳与外壳上的孔径变化，适应不同的水流速度；其中供电装置就地利用太阳能进行发电，无需消耗外来电能。

技术特征：

1.一种搭载在河堤上的水体清理与净化装置，其特征在于：包括河堤(1)、铺设在河堤(1)内侧上的水体清理装置、搭载在河提(1)内侧上的水体净化装置，以及为水体清理装置提供微电场和为水体净化装置提供电场的供电装置。

2.根据权利要求1所述的水体清理装置，其特征在于：包括钢筋框架(3)、填装在钢筋框架(3)内的填料(9)、种植在填料(9)上的植物(4)、吸附在填料(9)表面和植物(4)根系上的微生物、铺设在钢筋框架(3)两侧的电极，钢筋框架(3)下表面设置有垂直于河堤(1)的定位锚筋(5)。

3.根据权利要求1所述的水体净化装置，其特征在于：包括设置在河堤(1)内侧上的卷扬机(10)、与卷扬机(10)相连的绳索(11)、连接在绳索(11)下端的脱氮盒(12)、填装在脱氮盒(12)内的碳源填料(13)和接种在碳源填料(13)内的反硝化菌。

4.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于：包括设置在河堤(1)上的太阳能电池板(2)、与太阳能电池板(2)连接的变压装置(15)，变压装置(15)与水体清理装置的电极连接，太阳能电池板(2)与水体净化装置的卷扬机(10)连接。

5.根据权利要求2所述的填装在钢筋框架(3)内的填料(9)，其特征在于：所述填料(9)包括鹅卵石块、砾石和石棉。

6.根据权利要求2所述的铺设在钢筋框架(3)两侧的电极，其特征在于：所述电极包括正电极(6)和负电极(7)，正电极(6)通过连接杆(8)连接在钢筋框架(3)上方，负电极(7)铺设在钢筋框架(3)的下方，正电极(6)和负电极(7)分别与变压装置(15)的正极和负极连接。

7.根据权利要求3所述的连接在绳索(11)下端的脱氮盒(12)，其特征在于：所述脱氮盒(12)为球形，脱氮盒(12)包括相互嵌套的内壳和外壳，内壳和外壳分别由两个内半球壳和两个外半球壳通过铰链铰接形成，内壳的两个内半球壳的外侧分别安装有转轴(14)和顶柱，转轴(14)穿出外壳，转轴(14)上安装有两个限位环，两个限位环分别位于外壳的内侧和外侧，外壳的两个外半球壳的接缝处设置搭扣，内壳和外壳均匀打孔。

8.根据权利要求3所述的填装在脱氮盒(12)内的碳源填料(13)，其特征在于：所述碳源填料(13)包括秸秆、棉花、木屑的至少一种，碳源填料(13)的填装密度为15 kg/m3。

技术总结本发明公开了一种搭载在河提上的水体清理与净化装置，包括河堤、铺设在河堤内侧上的水体清理装置、搭载在河提内侧上的水体净化装置，以及为水体清理装置提供微电场和为水体净化装置提供电场的供电装置。本发明通过改造河堤内侧表面并搭载植物和微生物，利用植物和微生物截留河水中的泥沙、净化河水中的氮磷和重金属，通过微电场刺激植物和微生物的生长代谢速度，提高净水效率；在丰水期利用河堤作为支撑架，将填装有碳源填料和反硝化菌的脱氮盒悬吊在河水中，反硝化菌利用碳源填料作为碳源对河水中的硝态氮进行异养反硝化反应，使流经脱氮盒的河水中的硝态氮转化为氮气，实现脱氮的目的，使河水得到净化。技术研发人员：唐俊龙,翁白莎,许鹏受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/21