[发明专利]一种水泵-生态浮岛集成水处理系统

说明书

本发明一种水泵‑生态浮岛集成水处理系统，包括太阳能供电系统、水泵、扬水逆变器和生态浮岛；其中，太阳能供电系统和生态浮岛均漂浮在水面上，且生态浮岛设置在太阳能供电系统的周向上，水泵的进水口位于水面之下，出水口处设置有高度可调节式喷头，太阳能供电系统通过扬水逆变器对水泵进行供电。本发明设置于湖泊水库水体表面，利用生态浮岛种植的水生植物对有机污染物及N、P等污染物进行降解，并通过植物优选削减了浮岛面积；利用水泵促使水体循环、提高水体溶解氧浓度，大大扩展生态浮岛的有效净水范围、进一步改善净水效果；采用水上太阳能供电系统驱动水泵，绿色低碳运行，达到经济、高效、无电耗地原位改善浅水河流湖泊水库水体水质。

技术领域

本发明属于湖泊水质污染控制技术领域，具体涉及一种水泵-生态浮岛集成水处理系统，适用于浅水河流湖泊水库水质污染原位控制。

背景技术

全球大多数湖泊都处于不同程度上的富营养化威胁之中，并有不断加剧的趋势。中国水库众多、分布广，多数城市逐渐采用湖泊水库水作为主要饮用水水源；但随着水库水体的富营养化和水体污染的不断加剧，直接影响着城市水资源的可持续利用，威胁城市的饮用水安全。同时因全球可再生水资源的逐渐减少，寻找节能、经济、高效的控制污染的方法，如采用新型的生态浮岛处理技术具有较大的潜力，越来越得到更多研究者的关注。

生态浮岛利用可漂浮在水面上并且能够承受较大重量的生态浮板作为载体，在其中种植各种水生植物(如美人蕉、睡莲和凤眼莲等)，通过植物深入水中强大根系的吸收、吸附、截留作用，物种竞争相克的原理，以及微生物的生化降解等作用，减少富营养化水体中的N、P以及有机物质，达到净化水体的效果；但生态浮岛的净水效果受限于浮岛面积，由于普遍采用大量中间开孔的浮体材料固定种植水生植物，导致一半左右浮岛面积被浮体材料占有，使得生态浮岛总面积一般需要达到水面面积的20-30％以上，而建设大面积生态浮岛将导致投资成本增加。

在目前大多数的湖泊水库水污染中，由于水体一般为死水，要净化水体首先要在通过运行水泵或曝气装置在水中造流、增氧，使死水变为活水，驱使水体循环，增加水中溶解氧含量，虽能从一定程度上增强水体的自净作用，但还是依托水中本体微生物的生物降解，效果有限。同时，人工混合充氧还可有效消除水体的缺氧状态，使水体处于一个良好的好氧环境，抑制底泥中污染物释放，但并不能去除底泥中的污染物。

随着中国经济的快速增长，能源消耗和二氧化碳排放量大幅度增加，如何有效节能降耗，实现能源与经济的可持续发展，已不仅是某些特殊行业的技术需求，对于水行业，可行、节能、高效的水质污染控制技术也正得到众多学者和工程技术人员的重视。在国内外湖泊水库原位水质污染控制设备的技术中，太阳能尚未得到应用。

目前，在污染水体的原位修复研究和实践中，基本还是局限于单一混合/充氧，或者单一生态浮岛，未见有对它们进行合理组合和集成以产生更好的协同除污染效果的研究和应用，也未见有利用太阳能驱动此组合系统的报道。此外，如果能进一步改进态浮岛结构和优选水生植物种类，也将会以较小面积的浮岛提高净水效果，更经济高效地进行污染水体原位修复。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的湖泊水库原位水质污染控制技术的不足，提供了一种水泵-生态浮岛集成水处理系统。该生态浮岛水处理系统能够设置于湖泊水库水体表面，利用生态浮岛种植的水生植物对有机污染物及N、P等污染物进行降解，并通过结构改进、植物优选削减了浮岛面积；利用水泵促使水体循环、提高水体溶解氧浓度，大大扩展生态浮岛的有效净水范围、进一步改善净水效果；采用水上太阳能供电系统驱动水泵，绿色低碳运行，达到经济、高效、无电耗地原位改善浅水河流湖泊水库水体水质。

本发明采取如下的技术方案予以实现：

一种水泵-生态浮岛集成水处理系统，包括太阳能供电系统、水泵、扬水逆变器和生态浮岛；其中，