1.本公开涉及水处理技术，具体而言，涉及一种用于水循环设施的进水系统及使用该进水系统的生态盆装置。
背景技术：2.城市河道的综合治理，对于城市生态环境建设、优化城市景观、改善人居环境具有重要意义。但是在河道治理过程中，由于对生态河道认识存在一定的偏差，很多城市将河道进行“三面光”化，或由于地理环境原因形成“断头河”，此种河道无法形成健康的生态链，最终导致河道自净能力丧失。
3.针对这类河道，现有的处理方式一般是将原硬质河床底破除，或在河道采用浮床的形式种植水生植物，尽可能地增加生态功能。硬质河床底破除方式工程量大，浮床的形式种植水生植物一般只能种植挺水植物，相对来说生态功能单一，无法构建一个长久稳定的水生态系统。
4.此外，一些城市湿地和景区中的水体相对封闭，即便采用目前的水体循环的设施，由于设施能够覆盖的水体有限或者由于水体各部分水压的区别，水体的某些部分很可能会因为无法得到有效的循环而造成污染物的累积。
5.为此需要提供一种新型的进水系统及使用该进水系统的生态盆装置，其能使得水体各部分得到充分循环，并在河道、湿地等水体中构建一个完整的生态系统，提高这些水体的自净功能，而且制造工程量小，成本低。
技术实现要素：6.为了解决上述技术问题中的至少之一，根据本公开的实施例的一方面，提供了一种用于水循环设施的进水系统，其包括多个进水管道，与该多个进水管道连通的分配机构，设置在该分配机构上方的汇水腔，以及至少部分设置在分配机构与汇水腔之间的可旋转出水机构，其中分配机构被隔板限定为多个腔室，每个腔室与至少一个进水管道连通，并且每个腔室的上方的隔板设置有过水孔，所述可旋转出水机构包括设置于分配机构上的旋转件，该旋转件上设置的出水孔仅覆盖分配机构的过水孔中的一部分过水孔，随着旋转件的旋转，所述出水孔在每一时刻仅与一部分过水孔连通，水流经由与该部分过水孔所连通的进水管道流入所述分配机构和所述汇水腔。
7.根据本公开的实施例的进水系统，可选地，多个进水管道均匀设置在分配机构的周围，从分配机构向四周辐射，并且每个进水管道的管道壁上布满进水孔，每个进水管道外面套有滤网。
8.根据本公开的实施例的进水系统，可选地，所述可旋转出水机构还包括旋转轴和设置在旋转件两端的支撑件。可选地，旋转件两端的支撑件分别固定到所述分配机构的顶部和所述汇水腔的顶部。
9.根据本公开的实施例的进水系统，可选地，所述可旋转出水机构还包括风力驱动
的叶片和通过输入轴连接到叶片的变速箱，该变速箱连接到所述旋转件的旋转轴。
10.根据本公开的实施例的进水系统，可选地，所述分配机构和所述汇水腔分别呈圆柱体，并且所述分配机构的每个腔室的横截面呈扇形
11.根据本公开的实施例的进水系统，可选地，所述多个进水管道与所述分配机构的多个腔室一一对应，形成多个独立的进水通道，并且所述旋转件上的出水孔对称设置。
12.根据本公开的实施例的另一方面，提供了一种生态盆装置，其包括如上所述的用于水循环设施的进水系统，该生态盆装置还包括固定机构，处理层和种植层，固定机构包括格宾石笼和填充其中的滤料，其围成相对独立的区域，处理层填充有滤料并且设置在由固定机构围出的区域内的底部，种植层设置在处理层上部，所述进水系统的所述多个进水管道、所述分配机构和所述汇水腔中的至少一部分设置在所述处理层内。
13.根据本公开的实施例的生态盆装置，可选地，还包括动力系统，该动力系统包括太阳能板和/或风力发电机。
14.根据本公开的实施例的生态盆装置，可选地，还包括喷泉系统，其通过管道连接到所述进水系统的汇水腔，该喷泉系统包括水泵和喷头，所述动力系统为水泵提供电力。
15.根据本公开的实施例的生态盆装置，所述种植层种植有沉水植物和挺水植物。
16.本公开的实施例所提供的进水系统可以用于各种水循环设备中，其可以使得水体的各部分都能参与到有效的循环中，实现水体循环的均匀性，从而保证净化的均匀性和稳定性。旋转机构经由风动力驱动，可以自动运行，不需要外接电源，使得该设备可以安装在各种水体中。
17.本公开的实施例所提供的生态盆装置除了具有上述优点外，其采用的格宾石笼网结构，抗冲刷能力强、透水性强、多孔隙构造，为微生物的繁衍提供了良好的环境。该生态盆装置的特殊结构满足沉水植物和挺水植物合理搭配品种的需求，使得水体中污染物去除效果更加明显，可以长期维持稳定的净化效果。另外，由于生态盆装置采用的动力装置是风力和/或太阳能这样的清洁能源，使得其适于安装在各种水体中，维护河道、湿地等生态系统。
18.再者，本公开的实施例所提供的生态盆装置采用喷泉构建水流循环系统，增加了水体流动，构建了景观，同时通过旋转机构保证了水体循环的均匀性。
19.实施本公开的任一装置并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。本公开的其它特征和优点将在随后的说明书实施例中阐述，并且，部分地从说明书实施例中变得显而易见，或者通过实施本公开而了解。本公开实施例的目的和优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
20.为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简要地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
21.图1是根据本公开一个实施例的生态盆装置的结构示意图；
22.图2是图1所示的生态盆装置的区域a的放大的结构示意图；
23.图3是根据本公开一个实施例的进水系统的俯视示意图；和
24.图4是根据本公开一个实施例的生态盆装置的运行示意图。
具体实施方式
25.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
26.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
27.图1是根据本公开一个实施例的生态盆装置的结构示意图。图2是图1所示的生态盆装置的区域a的放大的结构示意图。
28.该生态盆装置包括固定机构1，其围成一个相对独立的区域，区域内的底部设置有处理层2，处理层2上方设置有种植层3。
29.固定机构1可以是格宾石笼网内填充滤料的结构，其外形可以是圆形、方形等各种形状。滤料优选机械强度较高、密度适中、化学性能稳定、抗压、耐磨耐腐蚀的滤料，例如鹅卵石等。此种结构抗冲刷力强、透水性强、滤料多孔隙构造，为微生物的繁衍提供了良好的环境，可以达到净化水质的目的。此外，格宾石笼具有良好的柔韧性和耐久性，同时价格低廉、施工方便，整体性能好。
30.处理层2优选鹅卵石、沸石、无烟煤等化学性能稳定、抗压、耐磨耐腐蚀的滤料铺设。
31.种植层3可以设置为错落高低的结构，满足沉水植物和挺水植物的种植需求。种植层3的基质是土壤和堆肥混合而成。进一步，为预防种植层3的基质的流失，可在固定机构1与种植层3之间敷设土工布。沉水植物与挺水植物合理搭配比单一植物净化率高，对水体中的污染物，诸如总氮(tn)和总磷(tp)的去除效果更加明显，并且净化效果更为稳定和长久。
32.此外，该生态盆装置还可以包括水循环系统，例如如图1所示的喷泉系统4和进水系统40，使得生态盆及周围水体形成水循环。该生态盆装置进一步包括为水循环系统(如本实施例中的喷泉系统4和进水系统40)的运行提供动力的动力系统5。
33.喷泉系统4包括水泵47和喷泉喷头45。喷泉系统4与进水系统40结合使用构成水循环系统。进水系统40也可以与其他方式设置的水循环系统结合使用。以下参考图1
‑
图3对进水系统40进行详细说明。
34.进水系统40包括多个进水管道41(图3中设置了6个进水管道，也可以设置更多或者更少的进水管道)，与该多个进水管道连通的分配机构42，设置在该分配机构42上方的汇水腔44，以及至少部分设置在分配机构42与汇水腔44之间的可旋转出水机构43。
35.多个进水管道41设置于处理层2内，从处理层2内引水。分配机构42可以设置于或者部分设置于处理层2内，例如置于该生态盆装置中心附近。进水管道41可以包括进水管411和进水管外部设置的滤网412。进水管411上可以具有多个进水孔，也可以在进水管411的管壁布满进水孔。进水孔被滤网412覆盖，从而防止杂质进入进水管411。进水管道41可以均匀设置在处理层2内，例如，进水管道41可以呈放射状在分配机构周围均匀设置，使得处理层2内的各个位置的水体都可以参与到水循环过程中，防止部分水体因无法形成循环而积累污染物。设置多个进水管道，并且在进水管道管壁设置更多进水孔有助于增加进水量，促进水体循环。
36.分配机构42包括被隔板422限定的多个腔室424(参见图3)。多个腔室424相对独立，多个腔室424中的每一个与至少一个进水管道41连通，从而形成若干独立的进水通道，并且分配机构相对于汇水腔44形成相对独立的区域。每个腔室的上方隔板处设置有过水孔425，水体流经过水孔425进入汇水腔44。分配机构可以是圆柱体、长方体等形状的容器，其可以根据所在水体的情况来设置。如图3所示，多个腔室424可以均匀分隔，并且具有呈扇形的横截面，每个腔室424对应于一个进水管道，每个腔室上方设置一个过水孔。当然，可以根据需要对腔室和过水孔的形状、数量、位置，进水管道的形状、数量、长度等，腔室与进水管道的对应关系等进行改变。
37.旋转机构43包括设置在分配机构42上的旋转件431，在紧靠分配机构的上方隔板的旋转件的旋转板上设置有出水孔437，出水孔设计为在某一位置仅能覆盖分配机构中的一部分过水孔，随着旋转件旋转一周，出水孔可以与每个过水孔至少连通一次。旋转件431可以通过外力驱动来旋转，随着其旋转，其出水孔与部分过水孔对应连通。这样，在同一时刻，只有部分进水通道连通，而另一部分进水通道不连通。举例来说，根据如图3所示的实施例，旋转件431与隔板422接触的旋转板上可以至少设置对称的2个出水孔437。当旋转件431旋转时，两个出水孔437与隔板422上的过水孔425随旋转对应连通，同一时刻只有两个过水孔425被连通，过水孔425所对应的进水通道打开，水流经过对应的进水管道41流入汇水腔44，同时旋转件每旋转一周所有过水孔都被连通了两次。图3中所示出的出水孔、过水孔、进水管道的数量、形状和位置是示例性的，而非限定性的。
38.形成多个独立的进水通道并且根据旋转件的旋转循环连通一个或者若干个独立的进水通道，而不是同时连通所有进水通道，可以使得不同位置的水体得到比较均匀的循环流动，防止由于不同位置的水体的水压不同造成水体各部分循环量之间的较大差异。由此，可以防止部分水体由于循环不畅而出现无法净化或污染物累积的情况。
39.旋转机构43还包括设置在旋转件431的两端的支撑件432。如图2所示，该支撑件432可以设置在汇水腔上侧和分配机构上侧，由此保证旋转件431正常旋转。该支撑件还可以固定在整个装置的其他部分，只要能保证旋转件正常旋转即可。旋转件431的一端设置有旋转轴433。旋转轴433连接于变速箱434的减速出口。变速箱434连接到输入轴435的一端，输入轴435的另一端连接有叶片436。叶片436可以使用用于风力发电机的尼龙纤维叶片，因为这种叶片质轻，在微风条件下也能旋转。叶片436的旋转带动输入轴435旋转，通过变速箱434减速由此增大力矩来驱动旋转轴433旋转，从而带动旋转件431和出水孔缓慢旋转。这种通过自然风力的作用控制进水通道的开合的方式，结构简单，无需复杂的动力控制就可以实现该功能。同时能保证水循环的均匀性，不会由于一些进水通道的堵塞而出现一部分水
体相对静止而另一部分流通过快的情况，避免影响水质处理效果。
40.汇水腔44上设置有进水系统40的出水口，其通过管路与喷泉喷头45连通。水泵47由动力系统5驱动。动力系统5可以包括太阳能电池板51和蓄电池。动力系统5还可以包括风力发电机53，以及与风力发电机53和太阳能电池板51两者连接的风光互补控制器52。风力发电机53连接到变速箱434的加速口。风光互补控制器52连接蓄电池，从而给喷泉水泵47提供动力。在夜间和阴雨天无阳光时由风能带动叶片436旋转来通过发电机53发电，晴天可以通过太阳能电池板51发电，两者既能同时发挥作用又可以单独运转，从而实现了全天候的发电功能，保证了装置的使用稳定性。
41.采用太阳能和/或风力的清洁能源一方面有助于维护生态环境，另一方面使得该生态盆装置无需外接电力，适用范围广，可以安装在各种水体中，用于维护各种水体的生态系统。此外，采用喷泉作为水流循环设施，一方面构建了景观，另一方面可以增加水体曝气量。
42.图4示出了生态盆装置的主要运行过程。在喷泉水泵47的作用下，经生态盆装置处理过的水体从进水管道41进入，经过对应的分配机构的腔室再从喷泉管路流出，形成喷泉，满足景观水体的需求。种植层3的植物进行光合作用，同时产出氧气，使得水体中溶解氧含量相对较高。在处理层2进水水流的作用下，上层水体与下层水体形成水流循环状态，从而使得上层含有溶解氧的水体流入下层，为处理层2内生物膜的形成及反应提供更好的环境，有利于有机物的处理。(水流方向如图4中
③
所示。)
43.该生态盆装置还可以进一步包括智能控制系统。该系统包括设置在水体检测点(例如，图4中的
①
和
②
)的水质检测装置，可以检测与水体的水质相关的一种或多种参数(例如，化学需氧量(cod)、氨氮、溶解氧do等)，和/或检测水环境参数中的一种或多种(例如，水浊度h、水温、ph参数等)，由此根据水体污染情况来控制水处理量。
44.以下是根据本公开的实施例的生态盆装置在实际河道中的试验结果。
45.南京市某河道，宽10～20m，全长约3.5km，与多条河道彼此连通，但水体流动性较差。在河道全段选取试验段设置本新型生态盆装置，取两处对比点位(试验段东西各800m处)，共计三个断面作为监测点，长期监测水质数据，以上述措施实施前一个月、实施后一个月、实施后两个月分别作为节点，取各时段溶解氧(do)、氨氮含量(nh3
‑
n)、化学需氧量(cod)和总磷(tp)数据平均值如下表：
[0046][0047]
表1某河道监测数据一览表
[0048]
从表1可以看出，安装根据本公开的实施例的生态盆装置之后，试验1个月时nh3
‑
n均值同比实施前降低19％，2个月后均值同比实施前降低24％；1个月时cod均值同比实施前降低27％，2个月后均值同比实施前降低45％；1个月时tp均值同比实施前降低40％，2个月后均值同比实施前降低70％。而其余对比点位与前两月数据对比无明显变化。由以上试验结果可以看到，该生态盆装置对河道的净化作用是明显且持久的。
[0049]
以上所述仅是本公开的示范性实施方式，而非用于限制本公开的保护范围，本公开的保护范围由所附的权利要求确定。