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一种可移动多功能水体净化装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可移动多功能水体净化装置及方法，包括悬浮外壳、过滤网、管道、电子杀菌灭藻仪、提升泵、混合器、电动阀门、应急加药设备、太阳能板、蓄电池；所述管道将过滤网、电子杀菌灭藻仪、提升泵、混合器、电动阀门依次连接，其进水口设在悬浮外壳底部，其出水口一部分设在悬浮外壳外的水面上作为跌水曝气部件，一部分设在尾部水平向后作为装置移动推进动力部件；所述电子杀菌灭藻仪安装于管道外壁，自身产生的交变电磁场可对水体进行杀菌与灭藻；所述蓄电池可贮存太阳能板所收集的光能和外部充入的电能，并向装置供电；该装置同步实现了水体曝气、杀菌与灭藻及装置自动行驶功能，是一种低耗水体净化方法，适用于各种污染水体的净化。

Description

一种可移动多功能水体净化装置及方法
技术领域
本发明涉及各种污染水体净化与防治领域，尤其河流、湖泊、景观水系及养殖水域等水体的富营养化及黑臭水体的一种可移动多功能水体净化装置。
背景技术
随着社会经济的快速发展与人们生活水平的提高，生活及工农业生产过程中会产生大量污水，如此巨大数量的如得不到妥善处理或任意标排放会致使水体的富营养化日趋严重，造成藻类大面积爆发，水质不断恶化，鱼类及水生动物大量死亡，甚至导致水体发臭，水体生态平衡破坏殆尽。其不仅时刻影响居民的生活质量，还破坏了整体已经取得的水污染控制成果，而且一到天热就容易影响居民日常生活。国家新近颁布的“水十条”要求“2017年底，直辖市、省会城市、计划单列市建成区污水要基本实现全收集、全处理；到2020年，地级及以上城市建成区黑臭水体均需控制在10％以内；到2030年城市黑臭水体要得到消除。”
目前，现有的江河湖泊等水体水质处理技术大多先从控制污染源入手，然后采用物理、化学或生物方法进行污染治理。具体方法包括造流、曝气充氧、打捞或过滤水藻、化学药剂杀菌及除藻、投加微生物菌种或营养物等，以上方法均不同程度的需要大量造流、曝气、加药、船体推进等设备进行组合与堆砌，系统较为庞大，且能耗及药剂消耗较大、效率较低。
发明内容
本发明提供了一种可移动多功能水体净化装置，可以有效解决上述问题。
本发明采用的技术方案如下：
本发明提供的一种可移动多功能水体净化装置，包括：悬浮外壳、过滤网、管道、电子杀菌灭藻仪、提升泵、混合器、电动阀门、应急加药设备、太阳能板、蓄电池；
所述悬浮外壳是所有内部设备与材料的载体，悬浮外壳呈船型且漂浮在水体表面，由轻便、防腐、强度较高的材料制成；悬浮外壳底部的进水口处安装有过滤网。
所述管道的进水段设在悬浮外壳之下，端口采用喇叭口形式；管道进入悬浮外壳后依次连接电子杀菌灭藻仪、提升泵、混合器、电动阀门；水在提升泵的作用下从喇叭口通过管道被吸入净化系统；管道设有2种出口方式，一类出水管在水平穿过悬浮外壳尾部后垂直延伸至水面以上作为该装置的跌水曝气部件，另外一类出水管在水平穿过悬浮外壳尾部作为装置移动推进动力部件，2种方式的管道数量可根据水体污染情况进行设计；在以上2种管道上均设有可实现曝气与推进功能开关与切换的电动阀门。
所述电子杀菌灭藻仪于提升泵前的管道外壁上环绕安装，并在管道断面上产生沿管道轴向传播的交变电磁场，改变管道内过流液体中细菌及藻类细胞的电荷及其运行情况、破坏细胞壁，实现了杀菌与灭藻。
所述混合器作为污染水中悬浮物、藻类等污染物的破碎、分离、混合功能部件，安装于提升泵之后的管道上，其与应急加药设备通过管道相连；当水体污染较为严重或水质突变时，可利用应急加药设备向混合器中投加絮凝剂、杀菌剂、氧化剂、还原剂、重金属络合剂、功能微生物等药剂。
所述太阳能板与蓄电池构成了本系统的制能、储能、配能的装置；其中，太阳能板安装于悬浮外壳顶部，收集的太阳光的电能并输送至蓄电池内储存；同时，蓄电池由能够接收外部充入的电能，根据用电设备的需求向系统供电。
本发明的有益效果：
(1)本发明将所有部件集中安装于悬浮外壳内，并利用电子杀菌灭藻仪在管道断面上产生沿管道轴向传播的交变电磁场，改变管道内过流液体中细菌及藻类细胞的电荷及其运行情况、破坏细胞壁，同步实现了水体曝气、杀菌与灭藻及装置自动行驶功能；
(2)本发明利用太阳能板与蓄电池构成的制能、储能、配能系统，并利用出水管作为整个装置移动推进动力部件，是一种低耗水体净化方法。
附图说明：
图1：一种可移动多功能水体净化装置示意图。
附图标记说明：
1：悬浮外壳；2：过滤网；3：管道；4：电子杀菌灭藻仪；5：提升泵；6：混合器；7：电动阀门；8：应急加药设备；9：太阳能板；10：蓄电池；
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作详细说明：
实施例1：
南方某市内景观湖泊，面积0.9km2，最大水深1.5m，水量约63万m3，其中水中总氮＝6.15mg/L、总P＝0.57mg/L，藻类较为茂盛，处于严重富营养化状态。为净化该水体，设置2套可移动多功能水体净化装置在湖面上游弋。
如图1所示，该装置的悬浮外壳(1)呈船型，总长为6m，宽为2.5m，采用玻璃钢制成；其进水口处安装有过滤网(2)，过滤网栅格间距10mm；管道(3)的进水段设在悬浮外壳(1)之下，端口采用喇叭口形式，规格为DN300，依次连接电子杀菌灭藻仪(4)、提升泵(5)、混合器(6)、电动阀门(7)；水在提升泵(5)的作用下从喇叭口通过管道(3)被吸入本装置；吸水管道(3)外壁安装的电子杀菌灭藻仪(4)在管道断面上产生沿管道轴向传播的交变电磁场，改变管道内过流液体中细菌及藻类细胞的电荷及其运行情况、破坏细胞壁，实现了杀菌与灭藻；经杀菌灭藻后的水在提升泵(5)的作用下进入混合器(6)，悬浮物在此破碎与分离；当水体污染较为严重或水质突变时，可利用应急加药设备(8)向混合器(6)中投加多种药剂；
设置1根DN300出水管在水平穿过悬浮外壳(1)尾部后垂直延伸至水面以上500mm，作为该装置的跌水曝气部件，另设2根DN200出水管在水平穿过悬浮外壳(1)尾部250mm，作为装置移动推进动力部件；在以上2种管道(3)上均设有可实现曝气与推进功能开关与切换的电动阀门(7)。
该装置还利用太阳能板(9)与蓄电池(10)构成的制能、储能、配能系统，其中太阳能板(9)安装于悬浮外壳(1)顶部，收集的太阳光的电能并输送至蓄电池(10)内储存；同时，蓄电池(10)由能够接收外部充入的电能，根据用电设备的需求向系统供电。
2套可移动多功能水体净化装置可在1个月内对湖内水进行一次处理，经过3个月后，湖内藻类明显减少，通明度大大提高，总氮降低18％，大大改善了水体水质。
实施例2：
北方某省养鱼基地，水塘面积200×200m，水深0.5-1.8m，水量约6万m3，由于养殖密度较大，池内藻类较为茂盛，经常处于富营养化状态。为净化该水体，设置1套可移动多功能水体净化装置在湖面上游弋。
如图1所示，该装置的悬浮外壳(1)呈船型，总长为6m，宽为2.5m，采用玻璃钢制成；其进水口处安装有过滤网(2)，过滤网栅格间距10mm；管道(3)的进水段设在悬浮外壳(1)之下，端口采用喇叭口形式，规格为DN200，依次连接电子杀菌灭藻仪(4)、提升泵(5)、混合器(6)、电动阀门(7)；水在提升泵(5)的作用下从喇叭口通过管道(3)被吸入本装置；吸水管道(3)外壁安装的电子杀菌灭藻仪(4)在管道断面上产生沿管道轴向传播的交变电磁场，改变管道内过流液体中细菌及藻类细胞的电荷及其运行情况、破坏细胞壁，实现了杀菌与灭藻；经杀菌灭藻后的水在提升泵(5)的作用下进入混合器(6)，悬浮物在此破碎与分离；当水体污染较为严重或水质突变时，可利用应急加药设备(8)向混合器(6)中投加多种药剂；
设置1根DN200出水管在水平穿过悬浮外壳(1)尾部后垂直延伸至水面以上500mm，作为该装置的跌水曝气部件，另设2根DN100出水管在水平穿过悬浮外壳(1)尾部250mm，作为装置移动推进动力部件；在以上2种管道(3)上均设有可实现曝气与推进功能开关与切换的电动阀门(7)。
该装置还利用太阳能板(9)与蓄电池(10)构成的制能、储能、配能系统，其中太阳能板(9)安装于悬浮外壳(1)顶部，收集的太阳光的电能并输送至蓄电池(10)内储存；同时，蓄电池(10)由能够接收外部充入的电能，根据用电设备的需求向系统供电。
该可移动多功能水体净化装置可在15内对湖内水进行一次处理，经过2个月后，池内藻类明显减少，通明度大大提高，大大改善了水体水质。

Claims (7)

1.一种可移动多功能水体净化装置，包括：悬浮外壳、过滤网、管道、电子杀菌灭藻仪、提升泵、混合器、电动阀门、应急加药设备、太阳能板、蓄电池，所述悬浮外壳呈船型；
所述管道将过滤网、电子杀菌灭藻仪、提升泵、混合器、电动阀门依次连接，其进水口设在悬浮外壳底部，其出水口一部分设在悬浮外壳外的水面上作为跌水曝气部件，一部分设在尾部水平向后作为装置移动推进动力部件；
所述电子杀菌灭藻仪安装于管道外壁，自身产生的交变电磁场可对水体进行杀菌与灭藻；
所述蓄电池可贮存太阳能板所收集的光能和外部充入的电能，并向装置供电。
2.根据权利要求1所述的一种可移动多功能水体净化装置，其特征在于，所述悬浮外壳是所有内部设备与材料的载体，漂浮在水体表面，由轻便、防腐、强度较高的材料制成；悬浮外壳底部的进水口处安装有过滤网。
3.根据权利要求1所述的一种可移动多功能水体净化装置，其特征在于，所述管道的进水段设在悬浮外壳之下，端口采用喇叭口形式；管道进入悬浮外壳后依次连接电子杀菌灭藻仪、提升泵、混合器、电动阀门；水在提升泵的作用下从喇叭口通过管道被吸入净化系统；管道设有2种出口方式，一类出水管在水平穿过悬浮外壳尾部后垂直延伸至水面以上作为该装置的跌水曝气部件，另外一类出水管在水平穿过悬浮外壳尾部作为装置移动推进动力部件，2种方式的管道数量可根据水体污染情况进行设计；在以上2种管道上均设有可实现曝气与推进功能开关与切换的电动阀门。
4.根据权利要求1所述的一种可移动多功能水体净化装置，其特征在于，所述电子杀菌灭藻仪于提升泵前的管道外壁上环绕安装，并在管道断面上产生沿管道轴向传播的交变电磁场，改变管道内过流液体中细菌及藻类细胞的电荷及其运行情况、破坏细胞壁，实现了杀菌与灭藻。
5.根据权利要求1所述的一种可移动多功能水体净化装置，其特征在于，所述混合器作为污染水中悬浮物、藻类污染物的破碎、分离、混合功能部件，安装于提升泵之后的管道上，其与应急加药设备通过管道相连；当水体污染较为严重或水质突变时，可利用应急加药设备向混合器中投加絮凝剂、杀菌剂、氧化剂、还原剂、重金属络合剂、功能微生物药剂。
6.根据权利要求1所述的一种可移动多功能水体净化装置，其特征在于，所述太阳能板与蓄电池构成了本系统的制能、储能、配能的装置；其中，太阳能板安装于悬浮外壳顶部，收集的太阳光的电能并输送至蓄电池内储存；同时，蓄电池由能够接收外部充入的电能，根据用电设备的需求向系统供电。
7.一种净化方法，采用上述权利要求1-6任一项所述的可移动多功能水体净化装置，其特征在于，该方法包括：
该净化装置在浮力作用下漂浮于水体表面，利用提升泵的吸力将污染水通过过滤网后引入本装置中；吸水管道外壁安装的电子杀菌灭藻仪在管道断面上产生沿管道轴向传播的交变电磁场，改变管道内过流液体中细菌及藻类细胞的电荷及其运行情况、破坏细胞壁，实现了杀菌与灭藻；经杀菌灭藻后的水在提升泵的作用下进入混合器，悬浮物在此破碎与分离；出水口一部分设在悬浮外壳外的水面上作为跌水曝气部件，一部分设在尾部水平向后作为装置移动推进动力部件；当水体污染较为严重或水质突变时，可利用应急加药设备向混合器中投加多种药剂；该装置同步实现了水体曝气、杀菌与灭藻及装置自动行驶功能，是一种低耗水体净化方法，适用于各种污染水体的净化。
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