[发明专利]一种利用太阳能治理水体污染的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用太阳能治理微污染水体的方法，属于环境保护与治理领域。

背景技术

由于工业、农业和生活污染物的大量排放，河流、湖泊和水库等水体富营养化日趋严重。当排入水体中的污染物总量远远超过水体自身的净化能力时，就会导致水体发臭、蓝藻滋生。传统的水处理装置耗能高，因而治理成本也很高，不能够长期持续下去。而市面上开发的太阳能污水处理装置都是利用曝气或增加水流动的方法，需要太阳能板提供较大的动力，而且吹入的空气不能被有效利用，因而处理成本高，太阳能利用效率低。

从上述背景技术知，国内外至今未见有涉及利用太阳能供电通过微电解和紫外光照射进行水体污染治理的研究和报道。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种新型的用于修复受污染水体的方法，高效、持续地改善污染水体的水质，实现分解污染物，抑制蓝藻，防止水体发臭，从而彻底解决微污染水体的治理问题。该方法能够提高太阳能的利用效率，增加除污能力，且安装方便、可移动性强，运行成本低，可应用于富营养化较轻的污染水体，防治水体藻华、发臭等现象。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种利用太阳能治理水体污染的方法，步骤包括：

(1)利用太阳能为微污染水体治理装置供电，并将多余的电能储存到可充电电池中。

(2)使用一种可利用太阳能供电的多孔电极进行水体微电解。多孔电极的特征是比表面积大，材料采用泡沫镍或者钛，在通电时能产生有利于分解污染物的微气泡；同时，其粗糙的表面可生长利用水体中污染物为营养源的微生物，实现原位生长、驯化，并降解水中污染物，从而达到降低水体治理成本的目的。

(3)使用一种可利用太阳能供电的紫外发光二极管照射水体。该发光二极管的特点发出的光波长范围是180nm～370nm。所发射的光照射水体后可以杀菌除臭，抑制蓝藻生长。

(4)在水体污染严重的情况下，可同时采用微型气泵向电极表面间歇增氧，增加降解效果。

本发明还提供一种上述利用太阳能治理水体污染的方法所采用的装置，该装置包括浮体、太阳能电池板、充电器、多孔电极、紫外发光二极管。所述浮体内安装有充电器，为充电器提供能源的太阳能电池板设于浮体上表面；所述紫外发光二极管和多孔电极设于浮体底部，紫外发光二极管和多孔电极与充电器相连。太阳能电池将太阳能转换为电能为充电器供电，充电器为紫外发光二极管和多孔电极供电。

本发明主要依据如下原理：(1)使用太阳能电池板供电；(2)利用在微电解条件下产生氧气微气泡，高效分解污染物；(3)多孔电极表面能选择性地生长一些利用水体中污染物为营养源的微生物；(4)发光二极管可以将太阳光转换为抑制蓝藻生长的光。

较之于其它利用太阳能治理水体污染的方法，本发明具备以下显著的四大优势：

1、工艺简单，装置安装方便，可移动性强，可实现无人监视全自动运行；

2、治污效率高，在无二次污染的情况下同时实现制造氧气微气泡，培养可高效分解污染物的微生物，发射紫外光线，进而达到分解污染物、抑制藻类生长的目的；

3、治理范围灵活，可根据目标防治水体区域大小确定投放数量，或放大装置尺寸；

4、维护成本低，不需要机械动力和外加电能消耗，可达到长期防治水体污染的目的。

附图说明

附图1本发明用于水体污染防治的太阳能装置的结构示意图。

附图2本发明用于水体污染防治的太阳能装置的电路示意图。

如图所示：1.太阳能电池板，2.浮体，3.多孔电极，4.发光二极管，5.充电器。

具体实施方式

实施例1

对公园湖水的藻华防治：

a、根据防治区域面积大小，每150平方米投加一台装置。每台装置尺寸如下：太阳能板长190厘米，宽130厘米，功率200瓦；浮体直径为220厘米，高80厘米；多孔电极为泡沫镍，长50厘米，宽30厘米。浮体利用太阳能为微污染水体治理装置供电，并将多余的电能储存到可充电电池中；

b、利用太阳能发出的电为多孔电极供电。在通电情况下多孔电极周围发生微电解，产生有利于分解污染物的微气泡；同时，其表面经过一周左右可生长出利用水体中污染物为营养源的微生物；

c、利用太阳能发出的电为紫外发光二极管供电。该发光二极管发出180nm～370nm的光照射水体后可以杀菌除臭，抑制蓝藻生长。

实施例2

对河道水体的污染防治：