发明名称 太阳能水面除藻系统及水面除藻方法
摘要 本发明是太阳能水面除藻系统及水面除藻方法。由浮筒、四周太阳能极板、顶部太阳能极板、太阳能极板支架、主体平台、增氧曝气机、电机、太阳能蓄电池组、引导筒支架、浮筒支架、分水盘、超声波除藻仪、信号发生器、紫外线除藻仪、除藻剂喷洒装置、主控制器、水质监测设备、电源控制器和水流引导筒构成水面除藻设施主体,本发明设计合理,结构紧凑,容易制作,制作成本低,安装方便,操作简便,维修方便,减少人力,无需专人看管,治理水域有效,无二次污染,应用范围广,可用于不同种类的水域,可应用于湖泊、水库及河道内。
申请公布号 CN103754983B 申请公布日期 2015.05.20
申请号 CN201410046048.6 申请日期 2014.02.10
申请人 天津市水利科学研究院 发明人 张振;李广智;王建波;董绍法;史庆生;齐伟;袁春波;刘桐;郝志香;陆梅;王云仓;王守霆;龚宏华
分类号 C02F1/32(2006.01)I;C02F1/36(2006.01)I;C02F1/00(2006.01)I;C02F7/00(2006.01)I 主分类号 C02F1/32(2006.01)I
代理机构 天津市宗欣专利商标代理有限公司 12103 代理人 王义为
主权项 一种太阳能水面除藻系统,其特征是由浮筒(1)、四周太阳能极板(23)、顶部太阳能极板(24)、太阳能极板支架(25)、主体平台(3)、增氧曝气机(4)、电机(5)、太阳能蓄电池组(6)、引导筒支架(21)、浮筒支架(22)、分水盘(8)、超声波除藻仪(9)、信号发生器(11)、紫外线除藻仪(12)、除藻剂喷洒装置(13)、主控制器(14)、水质监测设备(18)、电源控制器(19)和水流引导筒(20)构成水面除藻设施主体(2),水面除藻设施主体(2)的主体平台(3)整体呈圆形,在主体平台(3)上设置太阳能极板支架(25),太阳能极板支架(25)上安设四周太阳能极板(23)和顶部太阳能极板(24),四周太阳能极板(23)是由梯型太阳能极板组成,至少12块,梯型太阳能极板相互连接构成四周太阳能极板(23),四周太阳能极板(23)覆盖在主体平台(3)上部的四周,顶部太阳能极板(24)整体呈圆形,安设在太阳能极板支架(25)的中心部,顶部太阳能极板(24)与太阳能极板支架(25)相连接,四周太阳能极板(23)和顶部太阳能极板(24)覆盖在主体平台(3)的上部,在主体平台(3)上部构成一个空间,太阳能极板支架(25)上安设吊装用吊环(10),至少4个,吊装水面除藻设施主体(2),在主体平台(3)上部的空间内安设增氧曝气机(4)、电机(5)、太阳能蓄电池组(6)、超声波除藻仪(9)、信号发生器(11)、紫外线除藻仪(12)、除藻剂喷洒装置(13)、喷洒剂储存箱(17)、水质监测设备(18)和电源控制器(19);蓄电池经串联构成太阳能蓄电池组(6),至少4个蓄电池构成,太阳能蓄电池组(6)安设在主体平台(3)的中心部,四周太阳能极板(23)和顶部太阳能极板(24)与太阳能蓄电池组(6)的分线盒的输入端相连接,四周太阳能极板(23)和顶部太阳能极板(24)吸收太阳能转换成的电能通过太阳能蓄电池组(6)的分线盒输入到太阳能蓄电池组(6),将四周太阳能极板(23)和顶部太阳能极板(24)所产生的电能储存到太阳能蓄电池组(6)内,太阳能蓄电池组(6)的分线盒的输出端与电源控制器(19)相连接,由电源控制器(19)分配输出太阳能蓄电池组(6)内的电能,主控制器(14)通过线路与电源控制器(19)相连接,主控制器采用工业控制计算机,主控制器(14)经数据处理后通过电源控制器(19)分配给需要使用电源的设备,增氧曝气机(4)、电机(5)、紫外线除藻仪(12)、水质监测设备(18)、除藻剂喷洒装置(13)和逆变器(16)通过线路与电源控制器(19)相连接,逆变器(16)的输入端通过线路与电源控制器(19)相连接,逆变器(16)的输出端通过线路与超声波除藻仪(9)相连接,电机采用同步电机或变频电机,逆变器(16)把24v直流电转换为220v交流电,通过线路传递给超声波除藻仪(9)的超声波控制器,超声波控制器控制超声波除藻仪(9)的运行,主控制器(14)通过线路与电源控制器(19)相连接,主控制器(14)经数据处理后发出指令给电源控制器(19),电源控制器(19)按照指令将电源分配给需要使用电源的设备;电源控制器(19)与水质监测设备(18)相连接,水质监测设备(18)通过线路与主控制器(14)相连接,时时监测水域的水质情况,并向主控制器(14)反馈监测到水质的数据信息情况;主控制器(14)通过线路与信号发生器(11)相连接,主控制器(14)时时采集四周太阳能极板(23)、顶部太阳能极板(24)、太阳能蓄电池(6)、增氧曝气机(4)、电机(5)、紫外线除藻仪(12)、水质监测设备(18)、除藻剂喷洒装置(13)和逆变器(16)和超声波除藻仪(9)的运转状态,通过信号发生器(11)的天线由网络发射到接收器,把信息数据存储在计算机内,用于分析整理数据,同时主控制器(14)时时采集水质监测设备(18)监测到的水质情况,通过信号发生器(11)的天线由网络发射到接收器,把信息数据存储在计算机内,用于分析整理数据。2、根据权利要求1所述的太阳能水面除藻系统,其特征在于所述的主体平台(3)上设置引导筒支架(21)和浮筒支架(22),引导筒支架(21)安设在主体平台(3)的中间部,引导筒支架(21)整体呈P字形,引导筒支架(21)的下端部安设水流引导筒(20),水流引导筒(20)整体呈筒状,水流引导筒(20)的上端部与引导筒支架(21)的下端部固定相连接,水流引导筒(20)的下端部插入水面以下,把水面下的水源导引到主体平台(3)的下面,由分水盘(8)把水源向主体平台(3)的四周扩散分流;主体平台(3)上中心部设置电机(5),电机采用DKM电机,电机(5)的输出端与传动轴(15)相连接,传动轴(15)的一端部与电机(5)的输出端固定相连接,传动轴(15)的另一端部穿过主体平台(3)下部以及安设在主体平台(3)下部的分水盘(8),在设置传动轴(15)的另一端顶部设置导流分水扇叶(7),导流分水扇叶(7)处于水流引导筒(20)的上部,导流分水扇叶(7)整体呈扇叶形,导流分水扇叶(7)把水面下的水源通过水流引导筒(20)导流上来,经处理后通过分水盘(8)把水源向主体平台(3)的四周扩散分流;主体平台(3)的下面安设分水盘(8),分水盘采用改性塑料制作,分水盘(8)整体呈圆形,底面呈圆弧形,分水盘(8)与水流引导筒(20)的上端部相对应,分水盘(8)与水流引导筒(20)同轴,水流引导筒采用纺织纤维材料制作,可以折叠,不用时折叠存放,使用时打开,分水盘(8)导流水源,把导流分水扇叶(7)和水流引导筒(20)从水面下引流上来的水源向主体平台(3)四周沿水面扩散分流,形成水源循环;主体平台(3)上设置浮筒支架(22),浮筒支架(22)向主体平台(3)四周辐射,浮筒支架(22)上设置浮筒(1),浮筒(1)整体呈筒状,浮筒采用金属钢质材料或改性塑料材质制作,浮筒(1)中空密闭,至少4个,浮筒(1)通过浮筒支架(22)支撑整个主体平台(3),浮筒支架采用金属型材制作,漂浮在水面之上。3、根据权利要求1所述的太阳能水面除藻系统,其特征在于所述的主体平台(3)下方的引导筒支架(21)上设置超声波除藻仪(9)和紫外线除藻仪(12),超声波除藻仪(9)与逆变器(16)的输出端相连接,逆变器(16)的输入端与电源控制器(19)相连接,主控制器(14)经数据处理后发出指令通过电源控制器(19)开启或关闭超声波除藻仪(9),通过超声波除藻仪(9)的超声波杀死由导流分水扇叶(7)和水流引导筒(20)导流上来的水源中的藻类植物,达到抑制水藻的作用;紫外线除藻仪(12)与电源控制器(19)相连接,主控制器(14)经数据处理后发出指令通过电源控制器(19)开启或关闭紫外线除藻仪(12)通过紫外线除藻仪(12)的光波杀死由导流分水扇叶(7)和水流引导筒(20)导流上来的水源中的藻类植物,达到抑制水藻的作用;主体平台(3)的上部安设喷洒剂储存箱(17),喷洒剂储存箱(17)通过管路与除藻剂喷洒装置(13)相连接,除藻剂喷洒装置(13)安设在主体平台(3)的下部,除藻剂喷洒装置(13)通过线路与电源控制器(19)相连接,依据水质监测设备(18)的监测水质情况,主控制器(14)经数据处理后发出指令通过电源控制器(19)开启或关闭除藻剂喷洒装置(13)除藻剂喷洒装置(13)定量向导流分水扇叶(7)和水流引导筒(20)导流上来的水源中喷洒除藻剂,杀死水源中的藻类植物,达到抑制水藻的作用;主体平台(3)上安设增氧曝气机(4),增氧曝气机(4)的输出管路插入导流分水扇叶(7)和水流引导筒(20)导流上来的水源中,依据水质监测设备(18)的监测水质情况,主控制器(14)经数据处理后发出指令通过电源控制器(19)开启或关闭增氧曝气机(4),增氧曝气机(4)向导流分水扇叶(7)和水流引导筒(20)导流上来的水源中曝气增氧。4、一种利用权利要求1或2或3所述的太阳能水面除藻系统的水面除藻方法,其特征是采用车辆运载方式把水面除藻设施主体(2)运送到需要除藻的水域的岸边,用吊车吊住水面除藻设施主体(2)上安设的吊装用吊环(10),将水面除藻设施主体(2)放置需要除藻的水域的水面上,吊车从吊装用吊环(10)上摘勾,设置在水面除藻设施主体(2)四周的浮筒(1)通过浮筒支架(22)支撑起整个水面除藻设施主体(2),水面除藻设施主体(2)漂浮在水面之上;四周太阳能极板(23)和顶部太阳能极板(24)吸收太阳光能源,太阳光能源转化为电能,所产生的电能通过线路由太阳能蓄电池组(6)的分线盒输入到太阳能蓄电池组(6)内,太阳能蓄电池组(6)存储转换的电能;主控制器(14)经数据处理后通过电源控制器(19)分配给需要使用电源的设备,主控制器(14)时时采集四周太阳能极板(23)、顶部太阳能极板(24)和太阳能蓄电池(6)的运转状态,主控制器(14)将数据信息通过信号发生器(11)的天线发射到接收器,由接收器通过网络把数据信息传输给计算机,在计算机内存储数据信息,用于分析整理数据;主控制器(14)经数据处理后发出指令通过电源控制器(19)开启电机(5)和水质监测设备(18),电机(5)的输出端带动传动轴(15)旋转,传动轴(15)带动下端部的导流分水扇叶(7)旋转,通过水流引导筒(20)把水底的带有藻类的水源导流上来,分水盘(8)将导流上来的水源向主体平台(3)四周的水面扩散分流,形成水源循环;主控制器(14)经数据处理后发出指令通过电源控制器(19)开启增氧曝气机(4),增氧曝气机(4)通过管路向导流分水扇叶(7)水流引导筒(20)导流上来的水源曝气增氧;水质监测设备(18)监测导流上来的水源的水质情况,水质监测设备(18)把监测到的水源的水质情况反馈给主控制器(14),主控制器(14)时时采集水质监测设备(18)监测到的水质情况,通过信号发生器(11)的天线发射到接收器,由接收器通过网络把数据信息传输给计算机,在计算机内存储数据信息,用于分析整理数据;主控制器(14)依据水质监测设备(18)监测到的水质情况,经数据处理后发出指令通过电源控制器(19)开启紫外线除藻仪(12),通过紫外线除藻仪(12)的光波杀死由导流分水扇叶(7)和水流引导筒(20)导流上来的水源中的藻类植物,达到抑制水藻的作用;主控制器(14)依据水质监测设备(18)监测到的水质情况,经数据处理后发出指令通过电源控制器(19)开启逆变器(16),逆变器(16)把24v直流电转换为220v交流电,通过线路传递给超声波除藻仪(9)的超声波控制器,超声波控制器控制超声波除藻仪(9)的运行,超声波除藻仪(9)运用超声波杀死由导流分水扇叶(7)和水流引导筒(20)导流上来的水源中的藻类植物,达到抑制水藻的作用;主控制器(14)依据水质监测设备(18)监测到的水质情况,经数据处理后发出指令通过电源控制器(19)开启除藻剂喷洒装置(13),除藻剂喷洒装置(13)把喷洒剂储存箱(17)内的除藻剂实施喷洒,杀死由导流分水扇叶(7)和水流引导筒(20)导流上来的水源中的藻类植物,达到抑制水藻的作用;主控制器(14)依据水质监测设备(18)监测到的水质情况,经数据处理后发出指令通过电源控制器(19)开启或关闭紫外线除藻仪(12)、超声波除藻仪(9)和除藻剂喷洒装置(13),对导流分水扇叶(7)和水流引导筒(20)导流上来的水源实施除藻作业,主控制器(14)依据水质监测设备(18)监测到的水质情况调整紫外线除藻仪(12)、超声波除藻仪(9)和除藻剂喷洒装置(13)的作业,往复循环,直至清除该水域中的藻类植物;主控制器(14)在除藻过程中时时采集水质监测设备(18)监测到的水质情况,同时主控制器(14)时时采集电机(5)、增氧曝气机(4)、超声波除藻仪(9)、紫外线除藻仪(12)、除藻剂喷洒装置(13)、四周太阳能极板(23)和顶部太阳能极板(24)的运行状态,主控制器(14)通过信号发生器(11)的天线发射到接收器,由接收器通过网络把数据信息传输给计算机,在计算机内存储数据信息,用于分析整理数据;当清除水域中水源中的藻类植物后净化了水域中的水源,用吊车吊住水面除藻设施主体(2)上安设的吊装用吊环(10),将水面除藻设施主体(2)移出水面,放置到运载车辆上,吊车从吊装用吊环(10)上摘勾,运载车辆把水面除藻设施主体(2)运回,完成该水域的除藻工作。
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