[发明专利]一种富营养化水体太阳能自动充氧装置及应用

说明书

本发明涉及一种富营养化水体太阳能自动充氧装置及应用。其特征在于它是由太阳能板、托架、主体外壳、蓄电池组、控制模块、直流潜水泵和进、出水管道组成，太阳能板放置于托架之上，负责提供动力，下方与主体相连。主体内装蓄电池组和控制模块，分别负责驱动和控制水泵运行。水泵工作室连接主体和进水管道，进水管道入口在水体深处，经水泵进入排水管道排至水面。采用本发明处理水体7天后，平均饱和溶解氧浓度可以提升30~60%，总氮的去除率可达到20~25%，总磷的去除率可达到25~40%。相比于底泥疏浚，本发明方法处理成本更低，工程量更小，性价比更高，是长期、可持续提升水体质量的方法。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种富营养化水体太阳能自动充氧装置及应用。

背景技术

富营养化是湖泊分类和演化的一种概念，是湖泊水体的老化现象，属于自然过程。自然条件下，湖泊通过几万年至几十万年的演变，从贫营养湖演变为富营养湖，进而演变为旱地或沼泽地。

现如今，人们所谈论的富营养化通常指水体受到人类活动所产生的磷、氮等植物营养性物质过量排放的影响，造成藻类疯长，引发的赤潮、水华隔绝大气与水体间的正常复氧，藻类的死亡和腐化过程进一步消耗底层溶解氧，造成水体溶解氧过低，水体环境恶化的现象。

一般地，认为无机氮浓度或总磷浓度（TP）分别不小于0.3mg/L或0.02mg/L的水体已进入富营养化的状态。也有其他的学者认为，水体内营养物质负荷量达到或超过临界值，即总磷（TP）为0.2—0.5mg/(L∙a)，总氮（TN）为5—10mg/(L∙a)，是富营养化状态的标志。

在最近几十年社会经济发展的同时，不可避免地造成了严重的水体富营养化现象，对可持续发展形成极大威胁。工程上的治理方法主要有深水曝气、疏浚底泥、置换水体。

疏浚底泥是一种通过人力或机械等手段去除水体底层的泥，即内源性污染源，的治理技术，但采用此法工程量大，在短期改善水质的同时，会不可避免的破坏原有的水体生态平衡。

目前现有的方法主要包括：置换水体法是向出现富营养化现象的水体中引入干净、清洁水源，加强水体的流动性，置换原有水体，并控制现有底泥中营养元素的积累流出，但这种方法成本极高，会对政府带来极大地经济负担，只适用于经济发达、重点管控的地区。深水曝气法通过曝气机向深水曝气的方式，促进水体垂直方向的交换，改善下层水体的缺氧状态，进而降低水体的富营养化程度。此法的缺点是深层曝气对空气压缩机和曝气机的功率要求高，耗电大，设备成本高，维护费用高。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的缺点与不足，提供一种富营养化水体太阳能自动充氧装置，达到简易有效且低成本的提高水体溶解氧浓度，抑制水体富营养化现象，进而提高水质指标，改善水体质量目的。

为实现上述目的，本发明公开了如下的技术内容：

一种富营养化水体太阳能自动充氧装置，其特征在于它包括：太阳能板、托架、装置主体、蓄电池组、控制模块、直流潜水泵、水泵工作室、进水管道、排水管道、电线、单向阀、连接环；其中太阳能板1放置于托架2之上，其下方与装置主体3相连，装置主体内装有蓄电池组4和控制模块5，水泵工作室7连接装置主体3和进水管道8，经直流潜水泵6进入排水管道9排至水面。所述的装置主体3 顶面完全开放，其上部与太阳能板1及托架2相连，托架支撑并固定太阳能板，太阳能板及托架位于水面之上，装置主体侧面设单向阀门11和拉环12，拉环与底部中心的固定重物13相连，顶面与主体除电线10和排水管道9外均密封相连，末端与可更换为不同长度的进水管道8相连。

本发明所述的装置主体3为底面半径1.2m，高20cm的圆柱体，装置主体底面有两开口，一为排水管道，二为电线线路出入口，其余部分与下方水泵工作室7之间密封。所述的太阳能板1的排列采用从左到右的1-2-2-1型。