本發(fā)明涉及一種河道及地表水體水質(zhì)改善多功能環(huán)保作業(yè)船，用于國內(nèi)富營養(yǎng)化河道、地表水體的改善、修復(fù)、管理、維護等。

背景技術(shù)：

河道和地表水體除了承擔(dān)城鎮(zhèn)灌溉排澇、調(diào)蓄分洪、船舶運輸、生活和工業(yè)用水取水、美化環(huán)境、調(diào)節(jié)城區(qū)小氣候、景觀旅游等基礎(chǔ)性功能，同時又是地區(qū)生態(tài)和環(huán)境的重要載體，在城鎮(zhèn)及周邊地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)保護中，占有十分重要的地位。由于經(jīng)濟發(fā)展和人口密度的增加，河道(尤其是東南沿海較發(fā)達地區(qū))所接納的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)污/廢水量也成倍增加，已經(jīng)嚴重超過地表水體、河流的自凈能力，引起地表水體、河流環(huán)境惡化，生態(tài)失衡。根據(jù)近年來對全國水域的水環(huán)境質(zhì)量進行調(diào)查統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn)，在全國范圍內(nèi)監(jiān)測的1200多條河道中有850條受到不同程度的污染，其功能已受到嚴重影響，甚至出現(xiàn)部分或完全的喪失的情況。

日本、美國、歐洲等一些發(fā)達國家于二十世紀五、六十年代開始對城鎮(zhèn)河道治理技術(shù)進行研究，其基本措施在于一方面加大城鎮(zhèn)污水治理的力度，消滅未經(jīng)處理直接進入河道的污染物含量；另一方面采取人工凈化的方法直接進行河道污染治理，加快河道水質(zhì)的恢復(fù)，如歐美國家在河道治理方面多傾向于河道直接曝氣、河道清淤、恢復(fù)河道兩岸濕地和恢復(fù)蛇形河道等的自然凈化方式。由于我國的經(jīng)濟水平和技術(shù)條件的限制，對河道治理技術(shù)的研究和實施還處于起步階段。實際應(yīng)用的河道水的治理技術(shù)可分為三類，第一類是將河道水引入附近的污水處理廠進行處理的異地處理法，其中截污工程是異地處理法的關(guān)鍵；第二類是在河道內(nèi)建設(shè)處理系統(tǒng)，沿程進行河水凈化的原位處理法，如河道內(nèi)的水生植物凈化法、曝氣法、投菌法、生物膜法和化學(xué)法等；第三類是在河岸帶上建設(shè)處理系統(tǒng)，將河水分流其中進行處理的旁路處理法，如建于河岸上的人工濕地處理系統(tǒng)、氧化塘以及多種形式的生物床或生物反應(yīng)器等。其治理過程包括底泥疏浚、引水稀釋、后期處理和養(yǎng)護三個階段，投入的代價相當(dāng)大而且效果不持久，以低成本的水生植物生態(tài)修復(fù)為例，由于河道或地表水體營養(yǎng)物質(zhì)的不平衡、季節(jié)變化等原因，不但水生植物無法快速生長、而且還使河道的運輸功能大大減弱。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種河道及地表水體水質(zhì)改善多功能環(huán)保作業(yè)船，具有能耗低、體積小、效率高、功能多的特點，可廣泛用于城鎮(zhèn)河道治理、維護的工作。

為此，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：一種河道及地表水體水質(zhì)改善多功能環(huán)保作業(yè)船，包括船艙和船體，其特征在于所述的船艙表面覆蓋太陽能電池模塊，還包括船體推進及曝氣系統(tǒng)、操控裝置、水生植物及垃圾收集部件、固體廢棄物收集盤和水處理機構(gòu)，所述的作業(yè)船由操控裝置通過動力傳輸裝置控制船體推進，所述的水生植物及垃圾收集部件與所述的固體廢棄物收集盤連接，所述的水處理機構(gòu)包括進口和出口，所述的水處理機構(gòu)包括依次設(shè)置的混凝單元、電絮凝單元和固液分離單元。

多功能水體凈化作業(yè)船的行走和雜物收集動力由太陽能電池通過實時轉(zhuǎn)換供給，而底泥疏浚、水草收割和污水處理的動力由蓄電池供給(非作業(yè)時間有太陽能電池充電)。作業(yè)船可由操控裝置通過動力傳輸裝置控制船體推進及曝氣系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速，從而使作業(yè)船前進、后退、轉(zhuǎn)彎，船體推進及曝氣系統(tǒng)設(shè)計為有利于曝氣的碟式結(jié)構(gòu)，這樣在作業(yè)船的行進過程中可對河道或地表水體進行曝氣、好氧生化凈化；水生植物及垃圾收集部件可根據(jù)需要對水體懸浮雜物打撈或水體水生植物收割，實現(xiàn)水體的生態(tài)、景觀維護；收撈的雜物或收割的水草通過輸送到可拆卸固體廢棄物收集盤中，在收集滿后倒入岸上的好氧發(fā)酵系統(tǒng)進行穩(wěn)定。

在水處理單元7中，污水經(jīng)過混凝、電絮凝和固液分離三個處理過程，達到去除被處理污水中重金屬、顆粒物(懸浮物)和降解抗生素、染料及其他持久性有機污染物的目的，其中復(fù)雜有機物的降解由水處理單元7進行關(guān)鍵的前處理降解，排入水體后再進行后續(xù)的降解處理，分離的懸浮物進入固體廢棄物收集盤6，與其它雜物一道，倒入岸上的好氧發(fā)酵系統(tǒng)進行穩(wěn)定，作為生態(tài)堤岸的基質(zhì)。

所述的水生植物及垃圾收集部件為回轉(zhuǎn)鏈式刮板輸送結(jié)構(gòu)，呈格柵狀，格柵空隙間距20～30mm，帶有割刀。

所述的船體推進及曝氣系統(tǒng)設(shè)計成多片碟狀，所述的碟片上形成凸起。

所述的船體推進及曝氣系統(tǒng)以塑料或玻璃鋼為材料，3片為一組。

所述固體廢棄物收集盤下部裝有可調(diào)節(jié)高度的拖拽式吸頭。作業(yè)船工作時根據(jù)需要抽吸不同高度的污水(底泥或河道水)

所述的固體廢棄物收集盤為抽屜式結(jié)構(gòu)，

所述的太陽能電池模塊電池外部涂覆防水層。

本發(fā)明的作業(yè)船在工作過程中，可以完成水體清理、水草收集或收割、水體曝氣復(fù)氧、底泥疏浚、水體溺水分離和有機物質(zhì)處理的多種功能，并且動力系統(tǒng)采用太陽能，固體廢物集中管理，整個過程環(huán)保、清潔。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的前視圖；

圖3為本發(fā)明的側(cè)視圖；

圖4為本發(fā)明的俯視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施案例，進一步闡述本發(fā)明。

如圖1-4所示，本發(fā)明的一種河道及地表水體水質(zhì)改善多功能環(huán)保作業(yè)船包括由船艙1，船體2，船體推進及曝氣系統(tǒng)3，水生植物及垃圾收集部件(可添加割刀)4，操控裝置5，固體廢棄物收集盤6，水處理單元7和動力傳輸裝置8組成。

船體2可由現(xiàn)有船體根據(jù)載重量改裝，推薦為分體船結(jié)構(gòu)；船艙1需根據(jù)動力需求計算面積，其高度不應(yīng)低于2000mm，面板可采用商品化的太陽能電池模塊，拼接成方便收縮和展開的結(jié)構(gòu)，造型根據(jù)不同的需求，以求表面積大和美觀，電池外部涂覆防水層，以便遇降水時仍能保證短時的電力供應(yīng)；作業(yè)船由操控裝置5通過動力傳輸裝置3控制船體推進。

船體推進及曝氣系統(tǒng)3設(shè)計成多片碟狀，以塑料或玻璃鋼為材料，3片為一組為宜，碟片上制作出較大的凸起，一方面增加接觸面積，一方面增加推動力，其直徑大于1500mm，也可按轉(zhuǎn)盤式處理單元設(shè)計其直徑和轉(zhuǎn)速；水生植物及垃圾收集部件(可添加割刀)4采用塑料制造(割刀采用不銹鋼)，呈格柵狀，格柵空隙間距20～30mm，回轉(zhuǎn)鏈式刮板輸送結(jié)構(gòu)，可調(diào)節(jié)工作角度；固體廢棄物收集盤6為抽屜式結(jié)構(gòu)，收集滿后抽出，清理后再重新放入。

水處理單元7的總體停留時間為30～45分鐘，包括依次設(shè)置的混凝單元、電絮凝單元和固液分離單元。混凝劑優(yōu)選為al2(so4)3、alcl3，按水體的懸浮物含量按比例投加，電絮凝采用低壓直流電源，電壓不超過100v，固液分離優(yōu)選立式、碟片式離心固液分離結(jié)構(gòu)；吸水/吸泥優(yōu)選采用水射真空抽吸結(jié)構(gòu)，以便適應(yīng)底泥疏浚時負荷的變化，吸口在吸泥時換用螺旋手機結(jié)構(gòu)，加裝仿形輪。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并不用于限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種河道及地表水體水質(zhì)改善多功能環(huán)保作業(yè)船。包括船艙和船體，其特征在于所述的船艙表面覆蓋太陽能電池模塊，還包括船體推進及曝氣系統(tǒng)、操控裝置、水生植物及垃圾收集部件、固體廢棄物收集盤和水處理機構(gòu)，所述的作業(yè)船由操控裝置通過動力傳輸裝置控制船體推進，所述的水生植物及垃圾收集部件與所述的固體廢棄物收集盤連接，所述的水處理機構(gòu)包括進口和出口，所述的水處理機構(gòu)包括依次設(shè)置的混凝單元、電絮凝單元和固液分離單元。本發(fā)明的作業(yè)船在工作過程中，可以完成水體清理、水草收集或收割、水體曝氣復(fù)氧、底泥疏浚、水體溺水分離和有機物質(zhì)處理的多種功能，并且動力系統(tǒng)采用太陽能，固體廢物集中管理，整個過程環(huán)保、清潔。

技術(shù)研發(fā)人員：郝飛麟
受保護的技術(shù)使用者：浙江樹人學(xué)院（浙江樹人大學(xué)）
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.25
技術(shù)公布日：2017.09.26