[发明专利]一种沿海地区高盐河道原位治理太阳能浮盆

说明书

一种沿海地区高盐河道原位治理太阳能浮盆，包括生物电极系统和太阳能偏压系统，所述的生物电极系统包括负载浮盆及镶嵌在浮盆下的电极系统，生物电极位于河道水位以下；所述的太阳能偏压系统包括太阳能光伏板和控制柜，控制柜中主要为稳压直流电源及蓄电池，稳压直流电源通过导线与生物电极系统相连。本发明提供以钛纳米阵列为生物电极，即具有良好的生物兼容性、导电性、延展性，又具有非常优异的抗腐蚀性能。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种沿海地区高盐河道原位治理太阳能浮盆。

背景技术

河道水体中的污染物主要为有机物和氮污染物，这些污染物可生化性较好，极易降解，但这些污染物分散于大体量水体环境时，由于浓度较低，极大的提高了处理难度。目前河道环境治理主要分为原位治理与异位治理，原位治理包括生态修复、生态景观建设、生物填料、底泥修复、河道充氧曝气等多种手段，异位治理则是通过旁路建设各类污水站，将河道水体抽入污水站有效处理后再排入河道。这两类技术各有优缺点，但原位处理因更加生态环保、效果持久，被主要使用。原位处理主要依赖于水生植物和微生物对水体污染物的吸附和降解，非常受限于河道水体本身污染情况，若水体存在污染非常严重、水体含盐量高、有毒性污染物排入等情况，原位治理往往难以见效，甚至完全失效。

目前我国大部分河道均适合采用原位生态处理，但在沿海地区，其河道为水系的终端并接近入海口，由于沿途经过大量的城市乡村，污染情况往往最为严重，一般为IV类或V类水质。但是由于该区域河道与海水混合，且存在一定涨潮倒灌问题，该区域河道盐度极高，一般在0.5g/L左右，特殊时期提高到十几mg/L。由于微生物较难承受如此高盐环境及水质冲击，沿海地区高盐河道治理较为困难，难以采用原位生态处理工艺。异位处理也面临着盐度对微生物的冲击，此外氯离子对于各类设备、水泵等也具有严重的腐蚀问题，导致异位处理设备使用寿命不长。

专利CN202122226276.X公开了一种基于生物强化法的海水养殖尾水治理系统，通过培养耐盐好氧反硝化细菌来实现海水养殖尾水的治理，本领域人员均值反硝化细菌为厌氧菌，该专利中培养耐盐好氧反硝化菌在本领域中非常困难，此外菌剂的投加并不适用于流动性极大河道环境。专利CN201911391773.6提出了一种海洋水体污染治理的装置及修复方法，该方法采用太阳能为动力，通过将石油降解菌液喷射到海面上用于去除浮油，该方法与本专利所针对污染物不同。另外还有大量专利提出了高盐废水的治理，但均只针对少量的污水采用设备形式进行处理，现有技术中并未有与高盐河道原位治理相关的技术。

同时，沿海地区由于定时的涨潮倒灌问题，河道水体盐度较高，且存在定时的盐度波动，传统生化单元、生态治理工艺均无法有效抗击该盐度波动，而旁路治理设备等则投资大、不持久，且在沿海地区使用寿命短。

传统电刺激受限于电极材料，碳材料生物兼容性好但由于其高电阻、差延展、易破碎问题，难以扩大应用，金属材料虽然具有良好的扩大应用性，但生物兼容性差，目前主要通过电极修饰来改善金属材料电极的兼容性，其中主要的电极材料仅有不锈钢，但是在高盐河道，高浓度的氯离子对电极有非常严重的腐蚀问题，导致电刺激微生物系统在该环境下无法使用。

发明内容

鉴于背景技术存在的不足，本发明涉及一种沿海地区高盐河道原位治理太阳能浮盆，本发明提供以钛纳米阵列为生物电极，即具有良好的生物兼容性、导电性、延展性，又具有非常优异的抗腐蚀性能。

本发明涉及一种沿海地区高盐河道原位治理太阳能浮盆，包括生物电极系统和太阳能偏压系统，所述的生物电极系统包括负载浮盆及镶嵌在浮盆下的电极系统，生物电极位于河道水位以下；所述的太阳能偏压系统包括太阳能光伏板和控制柜，控制柜中主要为稳压直流电源及蓄电池，稳压直流电源通过导线与生物电极系统相连。

进一步的，所述沿海地区高盐河道原位治理太阳能浮盆适用于盐度范围为0.5g/L～40g/L的河道。

进一步的，所述生物电极系统设置电极材料的厚度为0.1～0.5mm的钛纳米阵列生物电极，具体制备步骤如下：