一種用于水體修復的多功能太陽能船的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于水體環境修復技術領域，特別涉及一種用于水體修復的多功能太 陽能船。
【背景技術】
[0002] 隨著城市化進程的加快和工業化程度的提高，水污染程度日益加劇，許多水體如 城市河流、湖泊、水庫出現季節性或終年黑臭現象等嚴重問題，進行水體修復刻不容緩。曝 氣復氧技術是水體治理的重要手段之一，通過曝氣復氧，增強水體的自凈功能，最終達到消 除黑臭污染的目的。
[0003] 傳統技術一般采取人工曝氣復氧措施，存在高能耗及運行管理不便等問題，實際 上難以持續運行，處理范圍也有一定限制，因而曝氣方式和曝氣設備的改進對受污染水體 的治理具有重要意義。近年來有工程技術人員采用太陽能作為綠色能源來給曝氣設備供 能，但此類專利大多是固定曝氣裝置，難以移動，對于范圍較大或流動性不大的水體，無法 保證水體供氧。為解決這個問題，部分學者已研制出了凈化船和曝氣船，通過充氧與船的巡 航對大面積的水體進行處理，這些船體一般采用柴油作為能源，也有極少部分采用太陽能 作為能源（太陽能曝氣船）。雖然相關專利考慮到了能耗問題，但大面積的太陽能板與電池 占據了船體空間，導致水體曝氣處理裝置不足，只具備單一的垃圾收集功能。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型的目的在于，解決上述現有裝置存在的不足，提供一種兼具景觀美化、 垃圾收集及水面監控功能的用于水體修復的新型多功能太陽能船。
[0005] 一種用于水體修復的多功能太陽能船，所述多功能太陽能船包括主船體和太陽能 供電船塢；所述主船體由輕質浮水結構、船身和垃圾收集器組成，其中船身位于輕質浮水結 構上表面，垃圾收集器連接于輕質浮水結構正前方；所述主船體還包括太陽能蓄電池，篩網 硬板，支撐桿，垃圾回收籃，曝氣增氧器，噴射推進器，水泵，軟水管，噴嘴和生物飄帶；其中 所述太陽能蓄電池位于船身上；所述水泵位于輕質浮水結構下底面，并通過軟水管與位于 輕質浮水結構上表面的噴嘴相連接；所述的曝氣增氧器和生物飄帶均位于輕質浮水結構下 底面；所述垃圾收集器由篩網硬板、支撐桿和垃圾回收籃組成，其中篩網硬板與垃圾回收籃 連接，且通過支撐桿支撐；所述增氧器，噴射推進器和水泵分別通過導線與太陽能蓄電池連 接；
[0006] 太陽能船塢包括船塢主體、太陽能棚和三級階梯式造流瀑布；其中所述三級階梯 式造流瀑布由腈綸棉，過濾棉，濾網，菌床和活性炭組成，按照水流先后順序，第一級階梯由 腈綸棉，過濾棉，濾網組成，第二級階梯由菌床組成，第三級階梯由活性炭組成；太陽能棚位 于第一級階梯上方；所述船塢主體還包括一個以上的供電停靠區，所述供電停靠區與造流 瀑布間隔布置，所述供電停靠區設置有輸電線路區域和船體充電接口，供電停靠區設置圍 護欄并供太陽能船停靠。防止在無動力狀態下船被水流帶離停靠區，同時停靠區作為太陽 能船日常維護的地點，方便管理與維護。三級階梯式造流瀑布中第一級階梯可將水體中可 過濾的固體物質進行分離；第二級階梯將經過一級處理后水體中的有機物，在菌種的分解 作用下分解為無機物，從而進一步凈化水體；第三級階梯的作用是將經過兩級處理后的水 體中的異色和異味吸附除去以及消毒。
[0007] 上述多功能太陽能船中，所述主船體還包括全方位攝像頭，所述全方位攝像頭6 位于太陽能蓄電池上方。對水面進行全方面實時監控，可用于預警及救援。
[0008] 上述多功能太陽能船中，所述曝氣復氧裝置包括曝氣增氧器、水泵、軟水管和噴 嘴；所述水泵的功率為2. 2~3. 5KW，水泵出口連接的軟水管延伸環繞船邊緣，軟水管上設 有一個以上的噴嘴，所述噴嘴間隔距離為50~80cm，分上下兩段，下半段與輕質浮水結構 所在平面垂直，上半段與輕質浮水結構所在平面之間的夾角為25~30°。
[0009] 上述多功能太陽能船中，所述的生物飄帶的比表面積為100-200m2/m 3,通過支架與 水流垂向固定，每排間隔30~50mm ;所述曝氣增氧器在生物飄帶前方，與船的前進方向一 致（多功能船的前進方向前方）。
[0010] 上述多功能太陽能船中，所述篩網硬板的孔徑尺寸為20~25mm，設置于船的前 方。
[0011] 上述多功能太陽能船中，所述太陽能棚包括太陽能板和泄雨棚，設于船塢上方， 覆蓋部分水面，大電容與輸電線路設于船塢中。
[0012] 上述多功能太陽能船中，各個供電停靠區之間設置有圍護欄，供太陽能船停靠。
[0013] 上述多功能太陽能船中，所述三級階梯瀑布為三級水體凈化裝置，高度范圍3~ 5m ;所述濾網的孔徑為12~16目。
[0014] 一種用于水體修復的多功能太陽能船的使用方法，包括如下步驟：
[0015] (1)太陽能蓄電池蓄好電后，帶動噴射推進器使船在水面運動；
[0016] (2)在船運動的同時，水通過水泵的進口管道由水泵抽入，經過軟水管，從船側的 噴嘴斜向上噴出，呈拋物線落回水中；
[0017] (3)在船運動的同時，曝氣增氧器給生物飄帶供氧，生物飄帶發揮微生物菌群的高 效凈化功能；
[0018] (4)在船運動的同時，當船接觸垃圾時，水流通過篩網硬板2,垃圾因慣性附于篩 網硬板上，累積后進入垃圾回收籃，垃圾將在船駛回停靠區后統一處理；
[0019] (5)在船運動的同時，全方位攝像頭對水面進行監控；
[0020] (6)當船航行一段時間后返回船塢主體，在船體充電接口處為太陽能蓄電池充電 以及船的日常維護；
[0021] (7)船塢在在整個過程中都在利用太陽能對水體進行凈化，同時將多余的電能儲 存在大電容中，為太陽能船供電。
[0022] 本實用新型與現有技術相比，具有如下優點和效果：
[0023] 1、本實用新型通過優化船體結構，設置獨立的太陽能供電船塢，實現了發電裝置 與主體的分離，從而有效利用船體空間，提高了曝氣復氧裝置的工作效率。
[0024] 2、本實用新型通過曝氣裝置，為生物飄帶凈化水體提供氧氣，實現了生態處理功 能與曝氣功能的耦合。
[0025] 3、本實用新型實現了水處理功能多樣化，兼具景觀美化、垃圾收集及水面監控的 功能。
[0026] 4、本實用新型中的生物飄帶、噴嘴參數對于太陽能船的曝氣效果產生了關鍵性的 影響。
【附圖說明】
[0027] 圖1為太陽能船的俯視結構圖；
[0028] 圖2為太陽能船的側視結構圖；
[0029] 圖3為三級階梯瀑布側視結構圖；
[0030] 圖4為太陽能棚的結構圖；
[0031] 圖5太陽能船塢的俯視結構圖。
[0032] 其中，太陽能蓄電池1、篩網硬板2、支撐桿3、垃圾回收籃4、曝氣增氧器5、全方位 攝像頭6、噴射推進器7、船身8、水泵9,輕質浮水結構10、軟水管11、噴嘴12、生物飄帶13、 船塢主體14、腈綸棉15、過濾棉16、濾網17、輸電線路區域18、船體充電接口 19、菌床20、活 性炭21、太陽能棚22、太陽能板23、泄雨棚24。
【具體實施方式】
[0033] 下面結合具體實施例對本實用新型作進一步地具體詳細描述，但本實用新型的實 施方式不限于此，對于未特別注明的工藝參數，可參照常規技術進行。
[0034] 如圖1~圖5所示，本實用新型中一種用于水體修復的多功能太陽能船，所述多功 能太陽能船包括主船體和太陽能供電船塢；所述主船體由輕質浮水結構10 (由玻璃鋼纖維 制備而成）、船身8和垃圾收集器組成，其中船身8位于輕質浮水結構10上表面，垃圾收集 器連接于輕質浮水結構10正前方；所述主船體還包括太陽能蓄電池1，篩網硬板2,支撐桿 3,垃圾回收籃4,曝氣增氧器5,噴射推進器7,水泵