[发明专利]一种功能性河道喷泉曝气装置及其应用

说明书

本发明公开了一种功能性河道喷泉曝气装置，采用曝气设备以及在环境功能材料缓释投加模块中选用环境功能材料的组合，例如过氧化钙和膨润土的组合；将环境功能缓释材料结合喷泉曝气设备进行工作，使其能够均匀分散到水体中，能够充分发挥环境功能缓释材料对水质提升和生态改善的效果。进一步，本发明还提供了一种基于该装置的河流净化方法，对污染河流进行水质净化，并对水域中的pH、溶解氧、透明度、化学需氧量、氨氮、总氮及总磷等数据的分析评估。结果显示，根据本发明的装置及方法能够迅速提高河道的溶解氧、透明度和氧化还原电位，并快速削减水域中的氨氮和总磷含量，能够对污染河道进行极大的水质提升和生境改善，具有良好的净化效果。

技术领域

本发明涉及一种功能性河道喷泉曝气装置及其应用，属于环境科学与工程技术领域。特别地，本发明还涉及一种基于该功能性河道喷泉曝气装置的河流净化方法。

背景技术

随着经济的发展、城市化进程的加快以及流域开发的加剧，自然水生态系统遭到严重破坏，河流所接纳的污废水量成倍增长，严重超出生态系统的自净能力所能承受的上限。许多地区出现河湖水体富营养化以及水质恶化等问题，在水质高有机负荷和营养盐的条件下下水体耗氧及复氧过程失衡，导致水体溶解氧含量过低，水生态系统的自净作用受到严重影响。

采用人工曝气技术向被污染的黑臭河流通入空气或氧气，提高水中溶解氧含量，能够提高好氧微生物的繁殖能力同时抑制厌氧微生物及藻类的繁殖，增强水体的自净能力从而达到清除河流污染的效果。进一步，过氧化钙作为一种绿色环保的环境功能材料(释氧材料)，不仅能提高环境修复介质的溶解氧(DO)，同时能够抑制底泥中磷的释放，被广泛应用于水体生态修复和土壤修复。

然而，普通的曝气充氧装置只是简单的对河道通入空气或氧气，并不能将例如过氧化钙等释氧材料加入河流之中，对污染河流的水质进行改善并修复水体生态环境。进一步，由于传统的曝气充氧装置不能结合过氧化钙等释氧材料进行使用，从而也限制了各种环境功能材料的组合使用，以削减河道污染物，并提升河道生境。

发明内容

为了解决目前存在的上述问题，本发明提供一种功能性河道喷泉曝气装置，并通过喷泉曝气设备结合环境功能材料的使用，迅速削减河道污染物，提升河道生境。进一步，本发明还提供一种以过氧化钙和膨润土为组合的环境功能缓释材料，并且将该环境功能缓释材料结合喷泉曝气设备的工作，使其能够均匀分散到污染河流的水环境中，充分发挥环境功能缓释材料对水质提升和生态改善的效果。

根据本发明的功能性河道喷泉曝气装置，其具体技术方案如下：

根据本发明的功能性河道喷泉曝气装置包括三个模块：1)曝气模块；2)环境功能材料缓释投加模块；3)电气控制系统自动模块；其中，曝气模块设置于环境功能材料缓释投加模块的内部，并且电气控制系统自动模块与曝气模块相连接，并且对曝气模块进行电气控制。

根据本发明的功能性河道喷泉曝气装置，可选地，环境功能材料缓释投加模块为双层套筒，双层套筒的外套筒壁上设置有进水口；双层套筒的外套筒和内套筒之间的环形空间构成环境功能材料的缓释间；缓释间在双层套筒的内部及底部为开放空间，与曝气模块相连通；双层套筒的上部设置有多个入药孔；并且在外套筒和内套筒之间设置有多个滤桶；多个滤桶能够通过多个入药孔置入所述缓释间；环境功能材料被置于所述多个滤桶中；双层套筒的内套筒内侧设置有卡座；曝气模块被设置于该卡座上。

根据本发明的功能性河道喷泉曝气装置，可选地，环境功能材料选用过氧化钙和膨润土的组合。通过过氧化钙和膨润土的组合使用，不仅能够发挥过氧化钙在水质净化时对于除磷脱氮的作用，还可以通过膨润土的絮凝沉淀作用，进一步提升水体透明度，改善水体生境。

根据本发明的功能性河道喷泉曝气装置，可选地，双层套筒上部设置有四个入药孔，并将四个滤桶分别置入缓释间；并且，环境功能材料选用过氧化钙和膨润土的组合；其中，过氧化钙被置于其中两个滤桶中，膨润土被置于其余的两个滤桶。