CN205116086U - 用于景观河湖的岸边自循环式曝气清淤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于景观河湖的岸边自循环式曝气清淤装置，岸边自循环式曝气清淤装置包括：紧邻泵房在靠近河湖侧修筑跌水曝气池，跌水曝气池的上侧装有跌水复氧槽；两侧设置溢流槽；沿岸坡和路基布置虹吸管，虹吸管的上游端插入淤泥处理坑，下游端插入淤泥回收坑。本实用新型提高了水体复氧率，清除底部淤泥，改善了景观河湖局部水域的水质状况。

Description

用于景观河湖的岸边自循环式曝气清淤装置

技术领域

本实用新型涉及清淤装置领域，尤其涉及一种用于景观河湖的岸边自循环式曝气清淤装置。

背景技术

近年来，营造或修护城市景观河道已是各大城市竞相追逐的目标。尤其是“十八大”后，建设“美丽中国”成为生态文明建设的宏伟目标，而水以其特有的灵性成为城市规划中不可或缺的重要元素。城市的建设和发展着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展。当然，只有水量丰富、感观优美、健康无害的水体(景观河道、人工湖泊等)才能良好地实现其景观和生态调节的功能。

然而，与天然湖泊、河流等水体相比，人工景观湖、城市二级河道等具有流动性相对缓慢、水量较小、更新时间较长、与周边水系的连通性较差、环境容量较小的特点，而且对污染负荷抵抗能力弱，水质容易恶化。大量调查结果表明，我国有些景观湖水质普遍恶化，水体透明度低，夏季易爆发水华，散发恶臭，不但丧失了景观功能，甚至破坏环境，危害人体健康。根据人工景观湖的水力学特点，加大湖区局部水体流动性、提高水体复氧率，是有效保持水质良好的措施。

在多种改善水质的技术中，跌水曝气是提高水体溶解氧的有效措施之一；而河湖清淤多采用截流后人工机械的方式进行，调度运行难度大、成本高。传统的清淤装置多为陆用，近来也有两栖、潜水功能的清淤装置。但其工作原理都是利用潜污泵实现清理和排送淤泥，操作性和工作效率较低。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于景观河湖的岸边自循环式曝气清淤装置，本实用新型通过在河湖岸边修筑自循环式曝气清淤装置，提高水体复氧率，清除底部淤泥，从而改善景观河湖局部水域的水质状况，详见下文描述：

一种用于景观河湖的岸边自循环式曝气清淤装置，所述曝气清淤装置由泵房、曝气系统和清淤系统三部分组成，

所述泵房修建在河湖岸边，紧邻所述泵房在靠近河湖侧修筑跌水曝气池，所述跌水曝气池的上侧装有跌水复氧槽；

在临岸水域修筑浅水平台安置水轮车；所述跌水曝气池的两侧设置溢流槽；

在清淤车底部铺设闭环式轨道形成轨式水下清淤车；沿岸坡和路基布置虹吸管，虹吸管的上游端插入淤泥处理坑，下游端插入淤泥回收坑。

其中，所述泵房将河湖中水体提至所述跌水曝气池的正上方。

所述跌水曝气池为阶梯式垂直流跌水曝气池；进而，

所述跌水复氧槽为垂直流跌水复氧槽。

进一步地，所述跌水曝气池为三级跌水曝气池，每级跌水曝气池的上侧装有双层垂直流跌水复氧槽，两层复氧槽的开缝夹角为90°。

进一步地，所述泵房中设置真空泵，所述真空泵用于将所述虹吸管中的空气抽空，形成真空条件。

其中，所述虹吸管的上游端设置蓬头。

本实用新型提供的技术方案的有益效果是：

(1)阶梯式垂直流跌水曝气与水轮车扰流曝气相结合的曝气方式。水轮车丰富了景观河湖的观赏性，同时避免了跌水飞溅。

(2)“清”“排”分离的清淤系统。与传统的清淤车不同，本实用新型装置将“清”、“排”动作分离，即利用轨式水下清淤车将淤泥疏清至指定位置，仅进行“清”动作；而后根据水力学中的虹吸原理将淤积排送至河湖外，进行“排”动作。

本实用新型首次提出清排分离的思想，使清淤车仅进行“清”动作，克服以往清淤车吸入式清淤、结构复杂及效率较低的缺陷，同时结合虹吸原理进行“排”动作，实现底泥清淤，提高清淤效率。

附图说明

图1为一种用于景观河湖的岸边自循环式曝气清淤装置的结构示意图；

图2为跌水曝气池和跌水复氧槽的结构示意图；

图3为轨式水下清淤车和闭环轨道铺设的示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1：泵房；2：跌水曝气池；

3：跌水复氧槽；4：水轮车；

5：溢流槽；6：轨式水下清淤车；

7：虹吸管；8：淤泥处理坑；

9：淤泥回收坑；1-1：水泵；

1-2：吸水管；1-3：压水管；

2-1：孔口；6-1：机臂；

6-2：闭环式轨道；7-1：真空泵；

7-2：蓬头。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

一种用于景观河湖的岸边自循环式曝气清淤装置，参见图1，该曝气清淤装置由泵房、曝气系统和清淤系统三部分组成，具体包括：泵房1、跌水曝气池2、跌水复氧槽3、水轮车4、溢流槽5、轨式水下清淤车6、虹吸管7、淤泥处理坑8、以及淤泥回收坑9。

其中，泵房1修建在河湖岸边，紧邻泵房1在靠近河湖侧修筑跌水曝气池2，跌水曝气池2的上侧装有跌水复氧槽3；

在临岸水域修筑浅水平台，其上安置水轮车4；跌水曝气池2的两侧设置溢流槽5，池满溢出的水沿溢流槽5缓慢流至河湖。

依据河湖局部水域形态，在现有的清淤车底部铺设闭环式轨道形成轨式水下清淤车6。沿岸坡和路基布置虹吸管7，上游端插入淤泥处理坑8，下游端插入淤泥回收坑9。淤泥回收坑9中有少量水，以形成上下游水头差。

泵房1工作时，优选将河湖中水体提至跌水曝气池2的正上方。

具体实现时，跌水曝气池2优选为阶梯式垂直流跌水曝气池，进而跌水复氧槽3优选为垂直流跌水复氧槽；跌水曝气池2优选为三级跌水曝气池，每级跌水曝气池2的上侧装有双层垂直流跌水复氧槽3，两层复氧槽的开缝夹角为90°。

综上所述，本实用新型实施例设计的岸边自循环式曝气清淤装置通过泵房1提水后，形成自循环式的跌水和扰流曝气，提高水体含氧量。同时，清淤系统通过轨式水下清淤车6的闭环的疏清动作、以及虹吸管7的排送动作实现河道或湖泊临岸底部的淤泥清理。

实施例2

下面结合图2和图3对实施例1中的曝气清淤装置的工作原理进行详细介绍，详见下文描述：

参见图1，在河湖岸边修建泵房1，泵房1内设有水泵1-1，水泵1-1接吸水管1-2，吸水管1-2埋设在地下与河湖相通，水泵1-1工作时可将河湖中水体经吸水管1-2、压水管1-3提至跌水曝气池2的正上方。

其中，曝气系统包括：跌水曝气池2和水轮车4。紧邻泵房1在靠近河湖侧修筑阶梯式垂直流跌水曝气池2，其由三级跌水曝气池组成，每个跌水曝气池上侧装有双层垂直流跌水复氧槽3，两层复氧槽的开缝夹角为90°。当水由压水管1-3送出后，经垂直流跌水复氧槽3流入第一级的跌水曝气池，再由孔口2-1形成孔口出流流出，进入下一级的跌水曝气池中，如此依次进行跌水，垂直流跌水复氧槽3增大了水气接触面积，跌水过程中使水与空气充分接触，达到增加水体含氧量的效果。

在临岸水域修筑浅水平台，其上安置水轮车4。当水流从第三级跌水曝气池流出时，击打在水轮车4左侧的转轮叶片上，使水轮车逆时针转动，进一步增大水流与空气的接触，扰流曝气，增加水体含氧量。为保持跌水曝气池2中水头不变，所选水泵1-1的流量略大于孔口1-2的出流量，故跌水曝气池2的两侧设置溢流槽5，池满溢出的水沿溢流槽5缓慢流至河湖。

清淤系统包括：轨式水下清淤车6、虹吸管7、淤泥处理坑8和淤泥回收坑9四部分组成。依据河湖局部水域形态，在现有的清淤车底部铺设闭环式轨道6-2，单轨牵引轨式水下清淤车6运行。

轨式水下清淤车6两侧各设两只机臂6-1，当清淤车闭环循环运行时，通过机臂6-1将底部淤泥疏清至淤泥处理坑8。虹吸管7沿岸坡和路基布置，上游端插入淤泥处理坑8，下游端插入淤泥回收坑9。淤泥回收坑9中有少量水，以形成上下游水头差。

根据水力学中虹吸原理，利用泵房1中的真空泵7-1将虹吸管7中的空气抽空，形成真空条件，受上下游水头压差驱动，淤泥处理坑8中的淤泥和水一同经虹吸管7排至淤泥回收坑9。为防止大块淤泥堵塞管路，虹吸管7上游端设蓬头7-2。

综上所述，本实用新型实施例设计的岸边自循环式曝气清淤装置通过水泵1-1提水后，形成自循环式的跌水和扰流曝气，提高水体含氧量。同时，清淤系统通过轨式水下清淤车6的闭环的疏清动作、以及虹吸管7的排送动作实现河道或湖泊临岸底部的淤泥清理。

实施例3

下面对实施例1和2中的曝气清淤装置的安装、工作进行详细介绍，详见下文描述：

(1)使用该曝气清淤装置时，先确定安装位置，在河道或湖泊岸边修筑泵房1、跌水曝气池2、水轮车4、淤泥回收坑9等临岸设施；

(2)根据河道或湖泊的底部地形，铺设闭环轨道6-2，安置轨式清淤车5，开挖淤泥处理坑8；

(3)当该曝气清淤装置工作时，开启水泵1-1提水至第一级的跌水曝气池2，经垂直流跌水复氧槽3、孔口2-1依次跌水复氧，水体流回至河湖并带动水轮车4扰流曝气，如此循环；

(4)远程控制清淤系统的轨式水下清淤车5闭环运动，如此反复循环清扫，两侧双机臂6-1将淤泥疏清至淤泥处理坑8；开启真空泵7-1抽空虹吸管7中的空气，虹吸管7依靠上下游水头压差工作，将淤泥处理坑8中的淤泥排送至淤泥回收坑9，完成清淤。

综上所述，本实用新型实施例通过上述处理使得周围的水体流动性显著提高，含氧率提高，影响范围20m～100m。

实施例4

下面结合图1、图2和图3给出实施例1、2和3中曝气清淤装置中的各个部件的优选尺寸以及部分型号，详见下文描述：

该曝气清淤装置分为临岸建筑物和河底设施两部分，临岸建筑物整体尺寸为长14m，宽6m，高7m；河底设施部分主要依据实际河湖形态铺设轨道。各部件具体尺寸列于表1。

表1装置尺寸表

当本实用新型实施例中的各个部件采取上述尺寸时，该曝气清淤装置能提高水中溶解氧约1.74mg/L，处理淤泥平均每小时60-80m³，较普通清淤船机提高工作效率约20％。

综上所述，本实用新型实施例将跌水曝气和水下清淤相结合，利用水力学原理实现清淤，在岸边设置一个结构简单、外观优美、曝气效果明显的自循环式跌水曝气装置，并结合水下清淤，利用轨式水下清淤车，分离“清”、“排”动作，根据水力学虹吸原理实现清淤。该装置有助于提高水体复氧率，有效清除底部淤泥，从而改善景观河湖局部水域的水质状况。

本实用新型实施例对各器件的型号除做特殊说明的以外，其他器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于景观河湖的岸边自循环式曝气清淤装置，所述曝气清淤装置由泵房、曝气系统和清淤系统三部分组成，其特征在于，

所述泵房修建在河湖岸边，紧邻所述泵房在靠近河湖侧修筑跌水曝气池，所述跌水曝气池的上侧装有跌水复氧槽；

在临岸水域修筑浅水平台安置水轮车；所述跌水曝气池的两侧设置溢流槽；

在清淤车底部铺设闭环式轨道形成轨式水下清淤车；沿岸坡和路基布置虹吸管，虹吸管的上游端插入淤泥处理坑，下游端插入淤泥回收坑。

2.根据权利要求1所述的一种用于景观河湖的岸边自循环式曝气清淤装置，其特征在于，所述泵房将河湖中水体提至所述跌水曝气池的正上方。

3.根据权利要求1所述的一种用于景观河湖的岸边自循环式曝气清淤装置，其特征在于，

所述跌水曝气池为阶梯式垂直流跌水曝气池；进而，

所述跌水复氧槽为垂直流跌水复氧槽。

4.根据权利要求3所述的一种用于景观河湖的岸边自循环式曝气清淤装置，其特征在于，所述跌水曝气池为三级跌水曝气池，每级跌水曝气池的上侧装有双层垂直流跌水复氧槽，两层复氧槽的开缝夹角为90°。

5.根据权利要求1所述的一种用于景观河湖的岸边自循环式曝气清淤装置，其特征在于，所述泵房中设置真空泵，所述真空泵用于将所述虹吸管中的空气抽空，形成真空条件。

6.根据权利要求1所述的一种用于景观河湖的岸边自循环式曝气清淤装置，其特征在于，所述虹吸管的上游端设置蓬头。