本專利涉及一種水體增氧凈化裝置，特別是一種增加景觀性的水體增氧凈化裝置。

背景技術：

隨著我國經濟的發展，生活水平的提高，人民對于環境美感的需求也越來越高，許多城市中心區、商業區、住宅區都建造了不同尺度的人工水系景觀。但與此同時，人口的增加、工業的發展也帶來了嚴重的水污染問題。景觀水體，尤其是人工景觀水體，由于尺度較小、環境承載力較差，水質惡化現象更是十分普遍。

常見的維護景觀水體水質的有效方法有很多，如構建人工濕地處理系統、循環凈化湖水、生態凈化、曝氣增氧等，且近年來在這些方面的研究十分活躍。但是這些技術方法都存在占地面積大、成本高、對場地改造程度高等一系列問題。

本技術針對小尺度景觀水體，根據水體受到污染后缺氧的特點，從人工增氧和生態水草凈化兩個技術切入點著手，切實提高水體水質。其原理如下：

水中的溶解氧主要來源于大氣復氧和水生植物的光合作用，其中大氣復氧是水體溶解氧的主要來源。大氣復氧是指空氣中的氧溶于水中的氣一液相傳質過程，這一過程也可稱為天然曝氣。但是，如果單靠天然曝氣作用，水體的自凈過程將非常緩慢。人工曝氣也可產生天然曝氣的同樣效果。當水體受到嚴重的有機污染，導致水體處于缺氧或厭氧狀態時，如果在適當的位置向水體進行人工充氧，就可以避免出現缺氧或厭氧狀態，使整個水體自凈過程始終處于好氧狀態。因此，可以采用人工增氧的方式向水體充氧，加速水體復氧過程，提高水體中好氧微生物的活力，以改善水質。

生態水草綜合應用的方法是仿生天然水草等水生植物相同機理對水體進行去污凈化，生態水草通過形成的生物膜的粘著性吸附河道中的有機營養物并氧化，通過生化反應使溶解性有機污染物一部分形成最終代謝產物(CO2、H2O、礦化物等)，另一部分被微生物同化；在生物膜中存在的好氧、兼性厭氧和厭氧三個反應區，為去除T-N的硝化反硝化反應創造了反應條件；生態水草形成的生物膜量遠超天然水生植物，因此其同比附著的細菌和藻類吸收及高效聚磷菌轉化、沉積T-P同比更為高效；生態水草通過其創造的微生物環境對小顆粒SS進行生物接觸氧化去除，同時以所形成生物膜強化的粘著力吸附能力進一步對有機類懸浮物進行分解轉化去除。通過以上幾類對不同污染物的凈化作用，達到增加DO水平，提升水體透光能力，為水生植物的光合作用創造條件，顯著改善水體水質。

本技術通過人工營造疊水曝氣環境為水體增氧和生態水草附著微生物凈化水體兩個渠道，構造適用于各類場地的水體凈化裝置，在凈化水體的同時節約成本，增加景觀效果。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于設計一種新型的水體增氧凈化裝置，解決上述問題。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種水體增氧凈化裝置，包括n級凈化箱，其中n≥1；每個所述凈化箱的底部一角均設置有跌水口，第1級凈化箱位于其他凈化箱的上方，第n級凈化箱位于其他凈化箱的下方；所述凈化箱均固定在墻體上，上一級凈化箱的跌水口位于下一級凈化箱的正上方。

進一步的，所述凈化箱包括箱體、跌水口和m級擋流堰，其中m≥1；所述箱體為側面和底面封閉，上端開口的中空盒狀體；所述跌水口設置在箱體最底部的一角，向下一級凈化箱布置方向開口；第1級擋流堰位于所述m級擋流堰的最上方，第m級擋流堰位于所述m級擋流堰的最下方，所述擋流堰一端與箱體側壁固定，并向相對的側壁水平伸出，與相對側壁留有一定縫隙，每一級擋流堰均與上一級擋流堰留有一定的間距，下一級擋流堰的長度均長于上一級擋流堰。

進一步的，所述凈化箱還包括至少一個種植槽，所述種植槽為固定于箱體上方底部的凹槽，所述種植槽的底部開至少兩個小孔，相鄰種植槽之間留有一定空間，在所述種植槽內種植植物。

進一步的，所述種植槽為豎槽狀或網格狀。

進一步的，所述每一級擋流堰的末端均設置垂直向上的片狀結構，第一級擋流堰上的片狀結構的頂端低于所述箱體的上沿。

進一步的，下一級擋流堰的片狀結構的頂端在水平方向上低于上一級擋流堰的下沿。

進一步的，所述每一級擋流堰表面均布置有生態水草。

進一步的，所述箱體為透明或半透明的箱體。

進一步的，還包括一個出水管，所述出水管的一端與第n級凈化箱的跌水口連通，所述出水管的另一端通向集水裝置或河湖中。

本實用新型的有益效果可以總結如下：

(1)不受地域限制，適用范圍廣泛，操作簡便；

(2)利用重力勢差實現水體曝氣增氧，無需提供曝氣動力，節約成本；

(3)在曝氣同時利用時間差，采用人工水草為微生物提供載體，并協同植物根系對水體進行凈化，與水體接觸時間長，凈化效果好，同時節約資源；

(4)通過在凈化箱上部種植植物和采用人工水草進行凈化，增加景觀效果。

附圖說明

圖1為本發凈化箱的應用示意圖。

圖2為本實用新型凈化箱的剖面結構示意圖。

圖3為本實用新型種植槽一種實施例的俯視圖。

圖4為本實用新型種植槽另一種實施例的俯視圖。

標號說明：1、箱體；2、種植槽；3、擋流堰；4、生態水草；5、跌水口；6、片狀結構；7、小孔；8、植物；9、應用場地；10、出水管；11、第1級凈化箱；12、第n級凈化箱；13、第1級擋流堰；14、第m級擋流堰。

具體實施方式

為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1所示的一種水體增氧凈化裝置，包括一個及以上的凈化箱按照重力勢差的相對位置串聯而成，所述凈化箱均固定在墻體或應用場地9上。第1級凈化箱11位于其他凈化箱的上方，第n級凈化箱12位于其他凈化箱的下方，其中n≥1。每個所述凈化箱的底部一角均設置有跌水口5，上一級凈化箱的跌水口5位于下一級凈化箱的正上方。出水管10的一端與第n級凈化箱12的跌水口5連通，所述出水管10的另一端通向集水裝置或河湖中。

如圖2所示，單個凈化箱包括箱體1、種植槽2、m級擋流堰3、生態水草4和跌水口5組成，其中m≥1。

箱體1由高強度、耐水濕、透明或半透明的材料制成，為側面和底面封閉，上端開口的中空盒狀體。作用為承載本凈化系統的基本結構。

種植槽2與箱體1材料一致，為固定于箱體1上方底部開若干小孔7的凹槽。

如圖3所示，種植槽2為豎槽狀.如圖4所示，種植槽2可網格狀。

相鄰種植槽2之間留有一定空間，使得外部空氣可以進入種植箱，并保證不阻擋水體由上級凈化箱向下級跌落。底部開若干小孔7的作用為便于植物8根系由種植槽2向下伸出至擋流堰3，協同生態水草4對水體進行凈化。本裝置的作用為給植物8種植提供場所，增加整體結構景觀性。

擋流堰3與箱體1材料一致，位于箱體1空腔內，為m級層狀結構(m≥1)，第1級擋流堰13位于所述m級擋流堰的最上方，第m級擋流堰14位于所述m級擋流堰的最下方。擋流堰3一端與箱體1側壁固定，并向相對的側壁水平伸出，與相對側壁留有一定縫隙，在末端設置垂直向上的片狀結構6，其中第1級擋流堰13垂直片狀結構6與箱體1頂部留有一定縫隙。如果為多層擋流堰結構時(m≥2)，較低一級擋流堰3較上一級擋流堰3在水平長度上稍作增加，凸起的片狀結構6的頂端低于上一級擋流堰3的下沿，確保水體通過上一級擋流堰3完全跌落至下一擋流堰3中，減小飛濺損失。本結構主要作用為人工營造多級水勢差，構造疊水環境，增加水體中氧氣含量，達到凈化水體的作用。

生態水草4選擇外圍包裹木質素的纖維素填料為人工水草填料，該材料為一種高效的生態載體，具有較大的比表面積，可以負荷大量微生物。生態水草4布置于擋流堰3表面。因水體由較高一級凈化箱或較高一級擋流堰3跌落時，會在下一級擋流堰3進行一定時間的積累，此時水流較緩，生態水草4布置于此，在節約資源的同時可以最大程度的與水體進行接觸，增加接觸時間，增強凈化效果。同時，箱體1整體可為透明或半透明狀，生態水草4的布置可顯著增加景觀效果，使箱體1自成景觀。

跌水口5設置在凈化箱最底部的一角，向下一凈化箱布置方向開口。作用為將凈化后的水體釋放至收集裝置或下一級凈化箱內，維持凈化系統的運行。

本實用新型的實施方法為：

A.選擇應用場地9，清理作業場地，做好材料、工具準備；

B.將凈化箱在墻體上適當位置進行固定；

C.根據場地傾斜程度及跌水設計參數，確定下一凈化箱較上一凈化箱的水平和垂直位移；

D.根據位移參數，固定下一凈化箱，直至所有凈化箱固定完畢；

E.將種植基質填入種植槽2內，并選擇適宜植物品種進行種植；

F.清理現場、養護并投入使用。

以上通過具體的和優選的實施例詳細的描述了本實用新型，但本領域技術人員應該明白，本實用新型并不局限于以上所述實施例，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。