CN106467330A - 一种应用于湖泊的太阳能水体净化装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明主要公开了一种应用于湖泊的太阳能水体净化装置及其方法，其技术方案：包括主体、净化系统、能源系统、驱动装置、照明装置和固定装置，能源系统包括太阳能电池板、蓄电池和充电板，主体内部设有增氧腔、消毒腔和净化腔，增氧腔内设有臭氧发生器、空气压缩器、气泡生成器和曝气管，消毒腔内设有药物混合罐，净化腔内设有净化器，工作时，先进行装置的安装和试运行，试运行成功后放入到湖泊中，利用驱动装置移动定位，对水体进行消毒、增氧、净化处理，并利用能源系统提供能量，能源自给，结构简单、廉价清洁，采用多种净化方法，净化效率高，采用漂浮式和固定式相结合的设计，能自由控制装置的位置，使水体修复率高，易于操作。

Description

一种应用于湖泊的太阳能水体净化装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种应用于湖泊的太阳能水体净化装置及其方法。

背景技术

为促进植物生长，提高农产品的产量，人们常施用较多的氮肥和磷肥，它们极易在降雨或灌溉时发生流失。氮磷营养物的流失方式有：(1)随地表径流进入地面水体中；(2)下渗形成亚表面流(壤中流)，通过土壤进行横向运动，然后排入地表水体中；(3)通过土壤层下渗到地下水中。过多的氮肥和磷肥进入到河流、湖泊内，易引起水体的富营养化。富营养化造成水的透明度降低，阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用和氧气的释放，同时浮游生物的大量繁殖，消耗了水中大量的氧，使水中溶解氧严重不足，而水面植物的光合作用，则可能造成局部溶解氧的过饱和。溶解氧过饱和以及水中溶解氧少，都对水生动物(主要是鱼类)有害，造成鱼类大量死亡。富营养化水体底层堆积的有机物质在厌氧条件下分解产生的有害气体，以及一些浮游生物产生的生物毒素(如石房蛤毒素)也会伤害水生动物，常导致水生生态系统紊乱，水生生物种类减少，多样性受到破坏。

近年来，世界各地开发了各种水体净化技术，通常是将污水输送到污水处理厂集中处理，以这样的方式处理河道通常能达到一定的效果，但是需要截污、铺管、兴建各种设施，有投资大、费用高等缺点，除一些严重污染的河流外很难大面积铺开使用。另外，目前现在城市中的人工湖泊受污染情况也越来越严重，严重影响了生态水域的景观效果，因此，解决污染水体的治理已经是亟待解决的重大问题。一般的浮岛型水体净化装置容易随着水流流动方向漂浮，无法固定，若某处水流污染严重，净化装置却无法长时间固定在此处长时间进行水体净化，导致净化效率降低，且净化装置漂浮方向随机，无法定位，使得气体或者水体的排放较为随机，有可能造成二次污染，此外一般的水体净化装置用电量大，能源利用率低，成本较高，维护不方便。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的诸多不足，提供一种应用于湖泊的太阳能水体净化装置及其方法，利用太阳能作为能源，实现整个装置的能源自给，结构简单、安装使用方便、廉价清洁，采用多种水体净化方法，可实现水体中氮磷等污染物的高效去除，采用漂浮式和固定式相结合的设计，既能自由移动装置的位置，又能固定装置，提高水体净化的效率，使水体修复率高、水质净化效率高、步骤简单、易于操作。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种应用于湖泊的太阳能水体净化装置，包括主体、净化系统、能源系统、驱动装置、照明装置和固定装置，能源系统分别与净化系统、驱动装置、照明装置和固定装置连接，能源系统包括太阳能电池板、蓄电池和充电板，太阳能电池板和充电板均与蓄电池连接，主体内部设有增氧腔、消毒腔和净化腔，增氧腔内设有臭氧发生器、空气压缩器、气泡生成器和曝气管，臭氧发生器和空气压缩器通过混合管与气泡生成器连接，气泡生成器与曝气管连接，消毒腔内设有药物混合罐、加药管和投药管，加药管和投药管的一端均与药物混合罐连接，投药管的另一端与水体连接，净化腔内设有净化器、进水管和出水管，进水管与出水管分别与净化腔连接。

进一步，主体上方设有种植台，种植台位于净化腔的上方，种植台上种植有水生植物。设置的种植台可根据不同的水生植物进行更换，以提供最合适的养料供水生植物生长，提高水生植物的存活率，扩大水生植物的种植范围，利用水生植物和根区微生物共生，产生协同效应，吸收利用氮、磷元素进行代谢活动以去除水体中氮、磷营养物质以及重金属等，净化污水，可根据不同的气候条件和污染物的性质进行适宜的选栽，且水生植物一般生长快，收割后经处理可作为燃料、饲料，或经发酵产生沼气。

进一步，固定装置位于主体的底部，固定装置包括底座、伸缩架和至少两个固定柱，底座与伸缩架连接，伸缩架通过固定架与固定柱连接，伸缩架上设有伸缩气缸，固定柱的底端设有锯齿状卡爪。设置的伸缩气缸带动伸缩架伸长或者缩短，从而带动固定柱插入到湖泊底部固定太阳能水体净化装置，或者带动固定柱离开湖泊底部，使太阳能水体净化装置能自由移动。

进一步，驱动装置包括螺旋桨和定位器，定位器与螺旋桨连接，螺旋桨设置在底座上。利用定位器控制太阳能水体净化装置的移动方向，避免太阳能水体净化装置随意移动，提高移动的准确性，使其移动更具有目的性，提高移动效率，利用螺旋桨带动太阳能水体净化装置进行移动，移动方便、自动，驱动性能高。

进一步，曝气管由相互连通的十字型曝气支管和圆环型曝气支管构成，圆环型曝气支管与混合管连接，圆环型曝气支管和十字型曝气支管均伸出主体延伸至水体中。通过两个不同形状的曝气支管进行曝气处理，曝气面积广，曝气处理效果好。

进一步，主体的侧部左右对称设有打捞装置，打捞装置包括横向打捞杆、纵向打捞杆、打捞网和收集箱，横向打捞杆与主体连接，纵向打捞杆的两端分别与横向打捞杆和打捞网连接，横向打捞杆和纵向打捞杆均为伸缩杆。设计的横向打捞杆和纵向打捞杆用来控制打捞网的位置，可以将打捞网放置到水体中各个不同的位置处，清理漂浮在水面上的漂浮物或者悬浮在水体中的污染物，扩大清理打捞的范围，提高清理效率。

进一步，药物混合罐内设有搅拌器和加热器，搅拌器包括搅拌轴和搅拌叶，搅拌叶均匀设置在搅拌轴上，加热器设置在药物混合罐的底部。设置的搅拌器用于搅拌药物，使药物混合均匀，搅拌叶多层设置，使得药物混合罐的各个层面上均可以受到搅拌处理，提高搅拌、混合效率；设置的加热器用来对药物混合罐内的药物进行加热处理，使药物溶解速度更快，混合更均匀，药性更好，提高药物的使用效果。

采用上述的一种应用于湖泊的太阳能水体净化装置进行的水体净化方法，包括如下步骤：

1)太阳能水体净化装置的安装：

用分隔板将主体分隔成互不连通的增氧腔、消毒腔和净化腔，消毒腔和增氧腔分别位于净化腔的左右两侧，在消毒腔内安装连接好的药物混合罐、加药管和投药管，并将投药管从主体的侧面伸出，将加药管从主体的顶面伸出，然后分别在投药管和加药管上安装计量阀；在增氧腔内安装连接好的臭氧发生器、空气压缩器、气泡生成器和曝气管，在曝气管上开通曝气孔，并将曝气管伸出主体；在净化腔内安装净化器、进水管和出水管，并在进水管和出水管上均安装抽水泵，然后在主体的两侧安装打捞装置，在主体的底部安装固定装置，在主体的上部安装种植台和水生植物，接着再将安装好的装置放在水体中进行试运行。

2)移动定位：

试运行成功后，将太阳能水体净化装置放入到湖泊水体中，启动螺旋桨，利用定位器进行定位移动，将太阳能水体净化装置移动到待净化的水域处，然后启动伸缩气缸，将伸缩架展开，使得固定柱的锯齿状卡爪伸入湖泊水底的泥床内，从而将太阳能水体净化装置固定在待净化的水域处；将太阳能水体净化装置固定使用，防止太阳能水体净化装置在水流的带动下随意移动，避免太阳能水体净化装置在未完成净化工作就漂浮到其他地方，降低净化效率。

3)水体净化：

a、消毒处理：根据水体污染情况，利用加药管将药物放入到药物混合罐内，并通过计量阀控制加入药物的剂量，同时启动搅拌器和加热器，搅拌器中的搅拌叶旋转将药物搅拌混合，加热器对药物混合罐进行加热，加快药物的溶解速度，使得药效处于最佳状态，搅拌均匀后，通过投药管将药物投放到待净化的水体中，并利用计量阀控制投放量，将水体中的污染物沉淀、消除；通过计量阀的设计可以严格控制药物的加入量和投入量，根据湖泊的污染情况来进行药物输送量的调节，使得整个湖泊的药物作用更好，提高净化效率。

b、增氧处理：通过臭氧发生器产生臭氧，通过空气压缩器产生压缩空气，然后将臭氧和压缩空气在混合管内混合均匀，混合后的气体进入到气泡生成器，在气泡生成器内生成微小气泡，并与混合后的气体再次混合，形成气液混合物，气液混合物再沿着混合管进入到圆环型曝气支管和十字型曝气支管，从曝气孔喷出，增加水体中的含氧量；通过气泡生成器产生的大量微气泡，提高气体溶解效率，避免大气泡的产生，将臭氧、空气和微小气泡的气液混合体输送到河道内，增加其与液相的接触，强化液相传质速率，提高氧气溶解效率，有效提高河道内的氧气的溶解率，从而促进水体中大块有机物质的分解，增加水中浮游动植物和微生物的活性，修复水中的生态环境，提高水质；采用圆环型曝气支管和十字型曝气支管，扩大曝气范围，提高曝气效果。

c、净化处理：利用抽水泵将待净化的水体从进水管进入到净化腔内，然后启动净化器，将净化腔内的水体进行净化，待检测器检测到净化腔内的水体达到标准值时，再启动抽水泵，将净化后的水体从出水管抽出；将污水直接抽入到净化腔内进行净化，加快净化速度，提高净化效率。

4)转移：

待此处清理完成后，再次启动伸缩气缸，将伸缩架收缩，使得固定柱的锯齿状卡爪离开湖泊水底的泥床，从而使太阳能水体净化装置漂浮在水体上，接着重复步骤2)和步骤3)，将太阳能水体净化装置移动到其他待净化的水域上方进行水体净化，直至整个湖泊水域均被清理干净。

进一步，在步骤2)中，当太阳能水体净化装置在螺旋桨的驱动下进行移动时，控制横向打捞杆和纵向打捞杆分别进行伸缩，将打捞网置于合适的水体位置处，使打捞网随着太阳能水体净化装置的移动而移动进行打捞工作，清理水体表面的污染物；当太阳能水体净化装置在固定柱的作用下固定时，控制横向打捞杆和纵向打捞杆收缩，使打捞网与主体的距离最近，然后将打捞网中的物质放入到收集箱内收集。

进一步，利用太阳能电池板吸收太阳能并将太阳能转化为电能，然后将电能储存在蓄电池内，利用充电板进行充电，并将电能储存在蓄电池内，利用蓄电池为太阳能水体净化装置提供能源。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1、本水体净化装置利用太阳能作为能源，实现整个装置的能源自给，同时还利用外界为水体净化装置进行充电来作为整个装置的工作能源，能量来源多样，并可通过蓄电池进行储存，避免了缺少电源以至于无法工作的情况发生，提高水体净化装置的工作稳定性，使用成本低，廉价清洁；

2、利用驱动装置带动整个太阳能水体净化装置自动移动，待移动到位后，再利用固定装置进行固定，防止太阳能水体净化装置随着水流流动方向漂浮，可以长时间在同一个地方进行净化处理，且不会造成二次污染；采用漂浮式和固定式相结合的设计，既能自由移动整个装置的位置，灵活布置在所需要的地方,又能固定装置，提高水体净化的效率，使水体修复率高、水质净化效率高、步骤简单、易于操作；

3、采用增氧、净化和药物消毒等多种水体净化方法，实现水体中氮磷等有毒有害污染物的高效去除，利用消毒腔实现加药、混合、加热、投药的各个步骤，药物与水体中的物质经过复杂的物理化学反应，使水体中的污染物质沉降，减少内源性营养物负荷，有效地控制湖泊内部磷富集，还可以加入杀藻剂、消毒剂等化学药剂杀死藻类和有害细菌，将藻类腐烂分解释放出的磷酸盐沉降，提高水质；

4、利用增氧腔进行深层曝气，增加水中的含氧量，此外臭氧还对病菌和细菌有很强的杀菌效果，并且能够与水体中的耗氧有机物产生反应，将有机物有效分解，净化水体，并且没有有害的副产品，可定期或不定期采取人为湖底深层曝气而补充氧，使水与底泥界面之间不出现厌氧层，经常保持有氧状态，有利于抑制底泥磷释放；

5、利用进水管将水体直接抽取到净化腔内进行净化，经过净化器充分净化处理后由出水管排出，加快水体净化速度，排出的净水会产生的反作用力，也起到一定的推动作用，加快太阳能水体净化装置的移动速度，节省能源。

本发明利用太阳能作为能源，实现整个装置的能源自给，结构简单、安装使用方便、廉价清洁，采用多种水体净化方法，可实现水体中氮磷等污染物的高效去除，采用漂浮式和固定式相结合的设计，既能自由移动装置的位置，又能固定装置，提高水体净化的效率，使水体修复率高、水质净化效率高、步骤简单、易于操作。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种应用于湖泊的太阳能水体净化装置的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明中臭氧发生器、空气压缩器、气泡生成器和曝气管的连接示意图；

图4为本发明中能源系统的结构示意图；

图5为本发明的工作流程图。

附图标记：1、主体；11、种植台；12、水生植物；2、能源系统；21、太阳能电池板；22、蓄电池；23、充电板；3、驱动装置；31、螺旋桨；32、定位器；33、照明装置；4、固定装置；41、底座；42、伸缩架；421、固定架；422、伸缩气缸；43、固定柱；44、锯齿状卡爪；5、增氧腔；51、臭氧发生器；52、空气压缩器；521、混合管；53、气泡生成器；54、曝气管；541、十字型曝气支管；542、圆环型曝气支管；6、消毒腔；61、药物混合罐；611、搅拌轴；612、搅拌叶；613、加热器；62、加药管；63、投药管；7、净化腔；71、净化器；72、进水管；73、出水管；8、打捞装置；81、横向打捞杆；82、纵向打捞杆；83、打捞网；84、收集箱。

具体实施方式

如图1-5所示，为本发明的一种应用于湖泊的太阳能水体净化装置，包括主体1、净化系统、能源系统2、驱动装置3、照明装置33和固定装置4，主体1上方设有种植台11，种植台11位于净化腔7的上方，种植台11上种植有水生植物12。设置的种植台11可根据不同的水生植物12进行更换，以提供最合适的养料供水生植物12生长，提高水生植物12的存活率，扩大水生植物12的种植范围，利用水生植物12和根区微生物共生，产生协同效应，吸收利用氮、磷元素进行代谢活动以去除水体中氮、磷营养物质以及重金属等，净化污水，可根据不同的气候条件和污染物的性质进行适宜的选栽，且水生植物12一般生长快，收割后经处理可作为燃料、饲料，或经发酵产生沼气。能源系统2分别与净化系统、驱动装置3、照明装置33和固定装置4连接，设置的照明装置33起到照明作用。能源系统2包括太阳能电池板21、蓄电池22和充电板23，太阳能电池板21和充电板23均与蓄电池22连接，本水体净化装置利用太阳能作为能源，实现整个装置的能源自给，同时还利用外界为水体净化装置进行充电来作为整个装置的工作能源，能量来源多样，并可通过蓄电池22进行储存，避免了缺少电源以至于无法工作的情况发生，提高水体净化装置的工作稳定性，使用成本低，廉价清洁。

固定装置4位于主体1的底部，固定装置4包括底座41、伸缩架42和至少两个固定柱43，底座41与伸缩架42连接，伸缩架42通过固定架421与固定柱43连接，伸缩架42上设有伸缩气缸422，固定柱43的底端设有锯齿状卡爪44。设置的伸缩气缸422带动伸缩架42伸长或者缩短，从而带动固定柱43插入到湖泊底部固定太阳能水体净化装置，或者带动固定柱43离开湖泊底部，使太阳能水体净化装置能自由移动；设置的锯齿状卡爪44，使得固定柱43更易插入到河床内部，且与河床之间的联系更加紧密，不易松动，滑移。

驱动装置3包括螺旋桨31和定位器32，定位器32与螺旋桨31连接，螺旋桨31设置在底座41上。利用定位器32控制太阳能水体净化装置的移动方向，避免太阳能水体净化装置随意移动，提高移动的准确性，使其移动更具有目的性，提高移动效率，利用螺旋桨31带动太阳能水体净化装置进行移动，移动方便、自动，驱动性能高。利用驱动装置3带动整个太阳能水体净化装置自动移动，待移动到位后，再利用固定装置4进行固定，防止太阳能水体净化装置随着水流流动方向漂浮，可以长时间在同一个地方进行净化处理，且不会造成二次污染；采用漂浮式和固定式相结合的设计，既能自由移动整个装置的位置，灵活布置在所需要的地方,又能固定装置4，提高水体净化的效率，使水体修复率高、水质净化效率高、步骤简单、易于操作。

主体1的侧部左右对称设有打捞装置8，打捞装置8包括横向打捞杆81、纵向打捞杆82、打捞网83和收集箱84，横向打捞杆81与主体1连接，纵向打捞杆82的两端分别与横向打捞杆81和打捞网83连接，横向打捞杆81和纵向打捞杆82均为伸缩杆。设计的横向打捞杆81和纵向打捞杆82用来控制打捞网83的位置，可以将打捞网83放置到水体中各个不同的位置处，清理漂浮在水面上的漂浮物或者悬浮在水体中的污染物，扩大清理打捞的范围，提高清理效率。

主体1内部设有增氧腔5、消毒腔6和净化腔7，增氧腔5内设有臭氧发生器51、空气压缩器52、气泡生成器53和曝气管54，臭氧发生器51和空气压缩器52通过混合管521与气泡生成器53连接，气泡生成器53与曝气管54连接，曝气管54由相互连通的十字型曝气支管541和圆环型曝气支管542构成，圆环型曝气支管542与混合管521连接，圆环型曝气支管542和十字型曝气支管541均伸出主体1延伸至水体中。通过两个不同形状的曝气支管进行曝气处理，曝气面积广，曝气处理效果好。利用增氧腔5进行深层曝气，增加水中的含氧量，此外臭氧还对病菌和细菌有很强的杀菌效果，并且能够与水体中的耗氧有机物产生反应，将有机物有效分解，净化水体，并且没有有害的副产品，可定期或不定期采取人为湖底深层曝气而补充氧，使水与底泥界面之间不出现厌氧层，经常保持有氧状态，有利于抑制底泥磷释放。消毒腔6内设有药物混合罐61、加药管62和投药管63，加药管62和投药管63的一端均与药物混合罐61连接，投药管63的另一端与水体连接，药物混合罐61内设有搅拌器和加热器613，搅拌器包括搅拌轴611和搅拌叶612，搅拌叶612均匀设置在搅拌轴611上，加热器613设置在药物混合罐61的底部。设置的搅拌器用于搅拌药物，使药物混合均匀，搅拌叶612多层设置，使得药物混合罐61的各个层面上均可以受到搅拌处理，提高搅拌、混合效率；设置的加热器613用来对药物混合罐61内的药物进行加热处理，使药物溶解速度更快，混合更均匀，药性更好，提高药物的使用效果。利用消毒腔6实现加药、混合、加热、投药的各个步骤，药物与水体中的物质经过复杂的物理化学反应，使水体中的污染物质沉降，减少内源性营养物负荷，有效地控制湖泊内部磷富集，还可以加入杀藻剂、消毒剂等化学药剂杀死藻类和有害细菌，将藻类腐烂分解释放出的磷酸盐沉降，提高水质。净化腔7内设有净化器71、进水管72和出水管73，进水管72与出水管73分别与净化腔7连接。利用进水管72将水体直接抽取到净化腔7内进行净化，经过净化器71充分净化处理后由出水管73排出，加快水体净化速度，出水管73与驱动装置3处于同一侧，通过出水管73排出的净水会产生的反作用力，也对整个太阳能水体净化装置起到一定的推动作用，加快太阳能水体净化装置的移动速度，节省能源。采用增氧、净化和药物消毒等多种水体净化方法，实现水体中氮磷等有毒有害污染物的高效去除。

采用上述的一种应用于湖泊的太阳能水体净化装置进行的水体净化方法，包括如下步骤：

1)太阳能水体净化装置的安装：

用分隔板将主体1分隔成互不连通的增氧腔5、消毒腔6和净化腔7，消毒腔6和增氧腔5分别位于净化腔7的左右两侧，在消毒腔6内安装连接好的药物混合罐61、加药管62和投药管63，并将投药管63从主体1的侧面伸出，将加药管62从主体1的顶面伸出，然后分别在投药管63和加药管62上安装计量阀；在增氧腔5内安装连接好的臭氧发生器51、空气压缩器52、气泡生成器53和曝气管54，在曝气管54上开通曝气孔，并将曝气管54伸出主体1；在净化腔7内安装净化器71、进水管72和出水管73，并在进水管72和出水管73上均安装抽水泵；然后在主体1的两侧安装打捞装置8，在主体1的底部安装固定装置4，在主体1的上部安装种植台11和水生植物12，接着再将安装好的装置放在水体中进行试运行。利用太阳能电池板21吸收太阳能并将太阳能转化为电能，然后将电能储存在蓄电池22内，利用充电板23进行充电，并将电能储存在蓄电池22内，利用蓄电池22为太阳能水体净化装置提供能源。

2)移动定位：

试运行成功后，将太阳能水体净化装置放入到湖泊水体中，启动螺旋桨31，利用定位器32进行定位移动，将太阳能水体净化装置移动到待净化的水域处，然后启动伸缩气缸422，将伸缩架42展开，使得固定柱43的锯齿状卡爪44伸入湖泊水底的泥床内，从而将太阳能水体净化装置固定在待净化的水域处；将太阳能水体净化装置固定使用，防止太阳能水体净化装置在水流的带动下随意移动，避免太阳能水体净化装置在未完成净化工作就漂浮到其他地方，降低净化效率。

当太阳能水体净化装置在螺旋桨31的驱动下进行移动时，控制横向打捞杆81和纵向打捞杆82分别进行伸缩，将打捞网83置于合适的水体位置处，使打捞网83随着太阳能水体净化装置的移动而移动进行打捞工作，清理水体表面的污染物；当太阳能水体净化装置在固定柱43的作用下固定时，控制横向打捞杆81和纵向打捞杆82收缩，使打捞网83与主体1的距离最近，然后将打捞网83中的物质放入到收集箱84内收集，便于下一次的打捞工作。

3)水体净化：

a、消毒处理：根据水体污染情况，利用加药管62将药物放入到药物混合罐61内，并通过计量阀控制加入药物的剂量，同时启动搅拌器和加热器613，搅拌器中的搅拌叶612旋转将药物搅拌混合，加热器613对药物混合罐61进行加热，加快药物的溶解速度，使得药效处于最佳状态，搅拌均匀后，通过投药管63将药物投放到待净化的水体中，并利用计量阀控制投放量，将水体中的污染物沉淀、消除；通过计量阀的设计可以严格控制药物的加入量和投入量，根据湖泊的污染情况来进行药物输送量的调节，使得整个湖泊的药物作用更好，提高净化效率。

b、增氧处理：通过臭氧发生器51产生臭氧，通过空气压缩器52产生压缩空气，然后将臭氧和压缩空气在混合管521内混合均匀，混合后的气体进入到气泡生成器53，在气泡生成器53内生成微小气泡，并与混合后的气体再次混合，形成气液混合物，气液混合物再沿着混合管521进入到圆环型曝气支管542和十字型曝气支管541，从曝气孔喷出，增加水体中的含氧量；通过气泡生成器53产生的大量微气泡，提高气体溶解效率，避免大气泡的产生，将臭氧、空气和微小气泡的气液混合体输送到河道内，增加其与液相的接触，强化液相传质速率，提高氧气溶解效率，有效提高河道内的氧气的溶解率，从而促进水体中大块有机物质的分解，增加水中浮游动植物和微生物的活性，修复水中的生态环境，提高水质；采用圆环型曝气支管542和十字型曝气支管541，扩大曝气范围，提高曝气效果。

c、净化处理：利用抽水泵将待净化的水体从进水管72进入到净化腔7内，然后启动净化器71，将净化腔7内的水体进行净化，待检测器检测到净化腔7内的水体达到标准值时，再启动抽水泵，将净化后的水体从出水管73抽出，保证出水质量；将污水直接抽入到净化腔7内进行净化，加快净化速度，提高净化效率。

4)转移：

待此处清理完成后，再次启动伸缩气缸422，将伸缩架42收缩，使得固定柱43的锯齿状卡爪44离开湖泊水底的泥床，从而使太阳能水体净化装置漂浮在水体上，接着重复步骤2)和步骤3)，将太阳能水体净化装置移动到其他待净化的水域上方进行水体净化，直至整个湖泊水域均被清理干净。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种应用于湖泊的太阳能水体净化装置，其特征在于：包括主体、净化系统、能源系统、驱动装置、照明装置和固定装置，所述能源系统分别与所述净化系统、所述驱动装置、所述照明装置和所述固定装置连接，所述能源系统包括太阳能电池板、蓄电池和充电板，所述太阳能电池板和所述充电板均与所述蓄电池连接，所述主体内部设有增氧腔、消毒腔和净化腔，所述增氧腔内设有臭氧发生器、空气压缩器、气泡生成器和曝气管，所述臭氧发生器和所述空气压缩器通过混合管与所述气泡生成器连接，所述气泡生成器与所述曝气管连接，所述消毒腔内设有药物混合罐、加药管和投药管，所述加药管和所述投药管的一端均与所述药物混合罐连接，所述投药管的另一端与水体连接，所述净化腔内设有净化器、进水管和出水管，所述进水管与所述出水管分别与所述净化腔连接。

2.根据权利要求1所述的一种应用于湖泊的太阳能水体净化装置，其特征在于：所述主体上方设有种植台，所述种植台位于所述净化腔的上方，所述种植台上种植有水生植物。

3.根据权利要求1所述的一种应用于湖泊的太阳能水体净化装置，其特征在于：所述固定装置位于所述主体的底部，所述固定装置包括底座、伸缩架和至少两个固定柱，所述底座与所述伸缩架连接，所述伸缩架通过固定架与所述固定柱连接，所述伸缩架上设有伸缩气缸，所述固定柱的底端设有锯齿状卡爪。

4.根据权利要求3所述的一种应用于湖泊的太阳能水体净化装置，其特征在于：所述驱动装置包括螺旋桨和定位器，所述定位器与所述螺旋桨连接，所述螺旋桨设置在所述底座上。

5.根据权利要求1所述的一种应用于湖泊的太阳能水体净化装置，其特征在于：所述曝气管由相互连通的十字型曝气支管和圆环型曝气支管构成，所述圆环型曝气支管与所述混合管连接，所述圆环型曝气支管和所述十字型曝气支管均伸出所述主体延伸至水体中。

6.根据权利要求1所述的一种应用于湖泊的太阳能水体净化装置，其特征在于：所述主体的侧部左右对称设有打捞装置，所述打捞装置包括横向打捞杆、纵向打捞杆、打捞网和收集箱，所述横向打捞杆与所述主体连接，所述纵向打捞杆的两端分别与所述横向打捞杆和所述打捞网连接，所述横向打捞杆和所述纵向打捞杆均为伸缩杆。

7.根据权利要求1所述的一种应用于湖泊的太阳能水体净化装置，其特征在于：所述药物混合罐内设有搅拌器和加热器，所述搅拌器包括搅拌轴和搅拌叶，所述搅拌叶均匀设置在所述搅拌轴上，所述加热器设置在所述药物混合罐的底部。

8.采用如权利要求1所述的一种应用于湖泊的太阳能水体净化装置进行的水体净化方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)太阳能水体净化装置的安装：

用分隔板将主体分隔成互不连通的增氧腔、消毒腔和净化腔，消毒腔和增氧腔分别位于净化腔的左右两侧，在消毒腔内安装连接好的药物混合罐、加药管和投药管，并将投药管从主体的侧面伸出，将加药管从主体的顶面伸出，然后分别在投药管和加药管上安装计量阀；在增氧腔内安装连接好的臭氧发生器、空气压缩器、气泡生成器和曝气管，在曝气管上开通曝气孔，并将曝气管伸出主体；在净化腔内安装净化器、进水管和出水管，并在进水管和出水管上均安装抽水泵；然后在主体的两侧安装打捞装置，在主体的底部安装固定装置，在主体的上部安装种植台和水生植物，接着再将安装好的装置放在水体中进行试运行；

2)移动定位：

试运行成功后，将太阳能水体净化装置放入到湖泊水体中，启动螺旋桨，利用定位器进行定位移动，将太阳能水体净化装置移动到待净化的水域处，然后启动伸缩气缸，将伸缩架展开，使得固定柱的锯齿状卡爪伸入湖泊水底的泥床内，从而将太阳能水体净化装置固定在待净化的水域处；

3)水体净化：

a、消毒处理：根据水体污染情况，利用加药管将药物放入到药物混合罐内，并通过计量阀控制加入药物的剂量，同时启动搅拌器和加热器，搅拌器中的搅拌叶旋转将药物搅拌混合，加热器对药物混合罐进行加热，加快药物的溶解速度，使得药效处于最佳状态，搅拌均匀后，通过投药管将药物投放到待净化的水体中，并利用计量阀控制投放量，将水体中的污染物沉淀、消除；

b、增氧处理：通过臭氧发生器产生臭氧，通过空气压缩器产生压缩空气，然后将臭氧和压缩空气在混合管内混合均匀，混合后的气体进入到气泡生成器，在气泡生成器内生成微小气泡，并与混合后的气体再次混合，形成气液混合物，气液混合物再沿着混合管进入到圆环型曝气支管和十字型曝气支管，从曝气孔喷出，增加水体中的含氧量；

c、净化处理：利用抽水泵将待净化的水体从进水管进入到净化腔内，然后启动净化器，将净化腔内的水体进行净化，待检测器检测到净化腔内的水体达到标准值时，再启动抽水泵，将净化后的水体从出水管抽出；

4)转移：

待此处清理完成后，再次启动伸缩气缸，将伸缩架收缩，使得固定柱的锯齿状卡爪离开湖泊水底的泥床，从而使太阳能水体净化装置漂浮在水体上，接着重复步骤2)和步骤3)，将太阳能水体净化装置移动到其他待净化的水域上方进行水体净化，直至整个湖泊水域均被清理干净。

9.根据权利要求8所述的一种水体净化方法，其特征在于：在步骤2)中，当太阳能水体净化装置在螺旋桨的驱动下进行移动时，控制横向打捞杆和纵向打捞杆分别进行伸缩，将打捞网置于合适的水体位置处，使打捞网随着太阳能水体净化装置的移动而移动进行打捞工作，清理水体表面的污染物；当太阳能水体净化装置在固定柱的作用下固定时，控制横向打捞杆和纵向打捞杆收缩，使打捞网与主体的距离最近，然后将打捞网中的物质放入到收集箱内收集。

10.根据权利要求8所述的一种水体净化方法，其特征在于：利用太阳能电池板吸收太阳能并将太阳能转化为电能，然后将电能储存在蓄电池内，利用充电板进行充电，并将电能储存在蓄电池内，利用蓄电池为太阳能水体净化装置提供能源。