CN105906034A - 一种水体水质净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及环境工程领域，特别是指具有水体水质净化功能的装置。本发明采用如下技术方案，一种水体水质净化装置，其特征在于：包括有太阳能电板、控制器、曝气泵、曝气头、浮筒、功能填料、壳体和推流泵，其中爆气头通过气管与爆气泵连接，所述壳体通过浮筒可漂浮在水体上，壳体包括有侧面、顶面和底面，侧面、顶面和底面形成一个容腔，壳体的侧面和顶面成封闭设置，壳体的容腔内设置曝气头和功能填料，壳体侧面上设置使容腔内的水排至容腔外的推流泵。通过采用上述方案，本发明克服现有技术存在的问题，提供一种具有良好使用效果的水体水质净化装置。

Description

一种水体水质净化装置
技术领域
本发明涉及环境工程领域，特别是指具有水体水质净化功能的装置。
技术背景
近年来，水环境污染问题愈来愈引起人们的重视，河流、湖泊、水库、海湾、养殖塘等水体的水质改善成为各级政府整治环境的重点所在，因而引起人们的广泛关注。
目前大部分水体的水质净化手段中，曝气、造流及功能填料的投放是常用的手段，但是，目前常见的水质改善手段实施过程中，存在着以下一些问题：1、目前常用的曝气机或造流机，通常是设置在开放的水体环境中，因而，曝气或造流等手段充入水体中的溶解氧，往往被快速稀释到周围的大水体环境中，无法被曝气机或造流机周围的微生物充分利用，从而使得微生物的净化能力大打折扣；2、目前常见的曝气机或造流机对于水体中水流流态的改变形式往往比较单一，比如常用的表曝式的机械曝气造流机，仅对水体表面部分的水体具有流态改变的功能，对深层水体的流态改变作用不大，常用的鼓风式曝气机，仅对曝气头周围的水体具有流态改变的功能，其推流效果有待改善；3、目前大部分水体水质改善设备采用市电作为动力运行，治理过程中运行成本较高，难以实现可持续发展，而近年来得到一些应用的太阳能曝气造流设备采用太阳能电板及电池作为动力，虽降低了运行费用，但太阳能充电电池成本较高且使用不当容易造成二次污染。上述问题的存在，使得常用手段的水体水质改善效果不如人意，急需进行改进。
发明内容
本发明克服现有技术存在的问题，提供一种具有良好使用效果的水体水质净化装置。
实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种水体水质净化装置，其特征在于：包括有太阳能电板、控制器、曝气泵、曝气头、浮筒、功能填料、壳体和推流泵，其中爆气头通过气管与爆气泵连接，所述壳体通过浮筒可漂浮在水体上，壳体包括有侧面、顶面和底面，侧面、顶面和底面形成一个容腔，壳体的侧面和顶面成封闭设置，壳体的容腔内设置曝气头和功能填料，壳体侧面上设置使容腔内的水排至容腔外的推流泵。
本发明的进一步设置是：所述壳体底面成漏斗状设置，所述底面的斜边上设置有进水孔，所述爆气头设置在容腔的底部。
本发明的再进一步设置是：所述壳体由不透水的尼龙膜及不锈钢支撑架组成，所述曝气头固定设置在壳体的不锈钢支撑架上，所述功能填料由炭纤维填料、索式填料及多孔网袋装沸石按照体积比1:1:1投放，并固定在壳体的不锈钢支撑架上，功能填料体积占据容腔内部空间体积的40%—60%。
本发明的最后设置是：所述壳体底面成漏斗状设置，所述底面的斜边上设置有进水孔，所所述浮筒由PP或PE塑料制成封闭装置，密闭装置内部充满空气提供浮力，浮筒安装在外壳上部的角或侧边上，浮筒提供的浮力能够保证壳体浮在水体表面，所述曝气泵和推流泵由太阳能电板提供动力，曝气泵和推流泵的工作功率由控制器控制。
通过采用上述方案，可以达到以下目的：
一、通过壳体的物理结构及相关配件的功能，使得曝气泵释放的空气集中在壳体所包围的内部容腔中，从而大大提高了内部空间水体中的含氧量，有利于促进内部空间中悬挂填料上好氧微生物的快速繁殖，实现壳体内部填料上微生物浓度大大高于周围开放式水体中的微生物浓度，并通过高溶氧浓度及高微生物量的协同作用，快速降解进入装置内部水体中所含有有机物、氨氮、藻类等污染物质；
二、壳体内部设置的功能填料，可通过碳纤维快速吸附有机物，通过沸石快速吸附氨氮，实现污染物的富集，在实现污染的局部空间富集之后，通过索式填料及上述功能填料表面生长的高浓度微生物，并在高溶氧浓度的条件下，实现协同作用，快速降解有机物；
三、通过壳体的物理结构及推流泵的作用，可将底层水体引入壳体内部，在壳体内部实现净化后再通过壳体上部开口推射出去，从而大大改善了需要改善水体的流态，使得底层的水体与上层水体进行充分交换，并在交换过程中在曝气泵及微生物作用下快速净化，全方位提供了水体的水质；
四、通过太阳能电板及控制器的控制作用，无需提供电池，实现了水体水质净化装置运行过程中的零能耗及无化学试剂的使用，且水体水质净化装置的运行特征对于无持续污染源排入的水体水质改善需求来说是比较合适的。
下面结合附图对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明实施例的水体水质净化装置示意图。
具体实施方式
如图1所述，一种水体水质净化装置，包括有太阳能电板1、控制器2、曝气泵3、曝气头8、浮筒6、功能填料9、壳体4和推流泵7，其中爆气头8通过气管与爆气泵3连接，所述壳体4通过浮筒6可漂浮在水体上，壳体4包括有侧面41、顶面42和底面43，侧面41、顶面42和底面43形成一个容腔，壳体4的侧面41和顶面42成封闭设置，壳体4的容腔内设置曝气头8和功能填料9，壳体4侧面41上设置使容腔内的水排至容腔外的推流泵7。
在本发明实施例中，所述壳体4底面43成漏斗状设置，所述底面43的斜边431上设置有进水孔5，所述爆气头8设置在容腔的底部；所述壳体4由不透水的尼龙膜及不锈钢支撑架组成，所述曝气头8固定设置在壳体4的不锈钢支撑架上，所述功能填料9由炭纤维填料、索式填料及多孔网袋装沸石按照体积比1:1:1投放，并固定在壳体4的不锈钢支撑架上，功能填料9体积占据容腔内部空间体积的40%—60%；所述浮筒6由PP或PE塑料制成封闭装置，密闭装置内部充满空气提供浮力，浮筒6安装在外壳4上部的角或侧边上，浮筒6提供的浮力能够保证壳体4浮在水体表面，所述曝气泵3和推流泵7由太阳能电板提供动力，曝气泵3和推流泵7的工作功率由控制器控制。
本发明的一个具体使用的实施例，以温州市龙湾区金岙轮船河水体修复为处理对象，在金岙轮船河某制革厂排放口附近放置本发明实施例的水体水质净化装置。本发明装置壳体4上部呈长方体结构，长宽高分别为10m×2m×1.5m，壳体4底部为锥形漏斗状结构，长宽高分别为10m×2m×0.3m，漏斗状结构斜面倾角为30度，壳体4利用厚度为0.5mm的PE透明塑料薄膜围成，其中漏斗状结构底部不封闭，壳体4的内部支撑结构由DN5 mm的不锈钢管支架构成，支架每隔1 m设置一根横杆，壳体4在底部距离水面1.4 m处一侧开直径为150 mm的进水圆孔一处，在相对的另外一侧靠近水面位置开直径为150 mm的出水圆孔一处。壳体4上部四侧沿支撑杆周边利用绳索固定长宽高1000mm×300 mm×400 mm的PP塑料浮筒6，用于提供浮力，使壳体4漂浮在水面上，此外，利用绳索，将整个装置固定在固定桩上，使之不至于随水或风飘走。在装置内部，按照体积比1:1:1悬挂长度为1.4 m的碳纤维填料、索式填料及沸石，上述填料占据内部空间体积为50%，在壳体4底部支撑架上，按照1m间距放置9个直径为DN300 mm的膜片式曝气头8，九个曝气头8通过DN 30 mm不锈钢曝气管连接到功率为1000 W的曝气泵3，在壳体4上侧出水口附近，悬挂功率为800W的不锈钢推流泵7一个，推流泵7通过电缆连接到太阳能电板1及控制器2上。装置所用的曝气泵3及推流泵7均连接到功率为1800 w的太阳能电板1及控制器2，其工作状态由控制器2控制，工作特点是光照强时大功率工作，光照弱时小功率工作。上述水体水质净化装置完成后，经过10个月的运行，使装置周围水体水质由地表水劣V类提高到IV类水。

Claims (5)

1.一种水体水质净化装置，其特征在于：包括有太阳能电板、控制器、曝气泵、曝气头、浮筒、功能填料、壳体和推流泵，其中爆气头通过气管与爆气泵连接，所述壳体通过浮筒可漂浮在水体上，壳体包括有侧面、顶面和底面，侧面、顶面和底面形成一个容腔，壳体的侧面和顶面成封闭设置，壳体的容腔内设置曝气头和功能填料，壳体侧面上设置使容腔内的水排至容腔外的推流泵。
2.根据权利要求1所述的水体水质净化装置，其特征在于：所述壳体底面成漏斗状设置，所述底面的斜边上设置有进水孔，所述爆气头设置在容腔的底部。
3.根据权利要求1或2所述的水体水质净化装置，其特征在于：所述壳体由不透水的尼龙膜及不锈钢支撑架组成，所述曝气头固定设置在壳体的不锈钢支撑架上，所述功能填料由炭纤维填料、索式填料及多孔网袋装沸石按照体积比1:1:1投放，并固定在壳体的不锈钢支撑架上，功能填料体积占据容腔内部空间体积的40%—60%。
4.根据权利要求1或2所述的水体水质净化装置，其特征在于：所述浮筒由PP或PE塑料制成封闭装置，密闭装置内部充满空气提供浮力，浮筒安装在外壳上部的角或侧边上，浮筒提供的浮力能够保证壳体浮在水体表面，所述曝气泵和推流泵由太阳能电板提供动力，曝气泵和推流泵的工作功率由控制器控制。
5.根据权利要求3所述的水体水质净化装置，其特征在于：所述浮筒由PP或PE塑料制成封闭装置，密闭装置内部充满空气提供浮力，浮筒安装在外壳上部的角或侧边上，浮动提供的浮力能够保证壳体浮在水体表面，所述曝气泵和推流泵由太阳能电板提供动力，曝气泵和推流泵的工作功率由控制器控制。
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