[实用新型]一种光能驱动曝气絮凝水体净化装置

说明书

技术领域

本实用新型属于环保技术领域，具体涉及一种光能驱动曝气絮凝水体净化装置。

背景技术

我国是一个严重缺水的国家，水资源总量并不丰富。随着经济和社会的发展，中国逐渐陷入严重的水质危机，水污染问题已成为中国乃至世界的重要生态环境问题之一。

水体富营养化是指由于水体中氮磷等营养盐的增加引起藻类等水生生物的大量繁殖，从而使得水体溶解氧降低、透明度下降、水体功能受到破坏的现象（Vollenweideretal，1982）。水体富营养化常导致藻类暴发性生长，形成水华或赤潮（H.Kennethetal，2010）。

近20年来，我国湖泊富营养化发展速度相当快。调查结果表明，富营养化湖泊个数占被调查湖泊的比例由20世纪70年代末至80年代前期的41％发展到80年代后期61％，至20世纪90年代后期又上升到77％，可见我国湖泊富营养化的发展趋势十分严峻。

湖库富营养化的最直接结果是导致水中蓝藻、绿藻等藻类大量生长，最终形成赤潮、水华等现象，造成水中动植物因缺少光照和氧气死亡，水生生态系统遭到破坏。赤潮的发生不仅会对人类健康产生危害，而且会影响近海区域鱼、贝等海洋生物的繁殖，造成巨大的经济损失。

此外很多藻类还会产生藻毒素、异味物质（土腥素、硫醇、吲哚、胺类、酮类等）和其它次生代谢的有毒有害物质，影响各种水生和半水生动物或通过食物链传递威胁人类的健康（Buryetal，2007；Chorusetal，1999）。

水华暴发会导致水体中藻类的大量生长，对水体生态系统和水体功能产生破坏作用，同时大量聚集的藻细胞会堵塞并腐蚀源水管道、堵塞滤池、增加反冲洗负荷、提高消毒成本，影响水厂工艺运行还会对水厂工艺产生较大影响。因此人们研究了各种方法来控制水华藻类，总体来说有两个方面：一方面是在水华暴发源头如湖泊、水库控制营养物质（氮、磷）含量，使藻类生长的条件受到抑制，从根源上降低水华带来的影响；另一方面是在水厂可采用各种除藻工艺除藻，以使出水满足饮用水卫生标准。

现阶段除藻方法主要分为三大类：物理除藻、化学除藻、生物除藻。

化学除藻方法包括投加药剂法、粘土絮凝法、预氧化法及活性炭法等，但其对水生生态的破坏较大。虽然活性炭法的效果较好，但因成本过高不适宜大范围使用。

生物除藻方法包括水生生物法和水生植物法两种，但均会造成其它物种入侵，最终破坏生态平衡。

物理除藻方法主要包括以下几种：机械去除法、紫外线照射法、超声波除藻发、γ射线照射法、遮光法、过滤法等，由于机械除藻法是针对于应急除藻，无法做到预防除藻，同时耗费大量人力物理，经济效益不划算。遮光法、过滤法在自然条件下实现比较困难，紫外线照射法及γ射线照射法同样实现起来比较困难，同时辐射可能会带来污染。而超声波除藻对生态环境没有二次污染，且除藻效率比较高，经研究，用频率为200kHZ的超声波6天的抑藻率可高达68％，所以超声波除藻无疑是可用于湖库治理的最好方法。

现阶段水体曝气除藻与人工投放絮凝剂将藻类凝聚为两种独立的水体净化技术。水体曝气对藻类的去除率在40%左右，效果有限；现阶段的水体曝气大部分是利用电缆、电网等人工电源在岸边定点曝气，难以大面积进行水体清理。人工投放絮凝剂耗费大量人力物力，难以大范围推广，而且由于人工投放絮凝剂时，很难做到将絮凝剂与需净化的水充分混合，导致絮凝剂的利用率不高、除藻效果不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种光能驱动曝气絮凝水体净化装置，具有无电能能耗、节省人力物力、除藻范围大、适用性强、除藻效果好的优点。

本实用新型采用的技术方案为：

一种光能驱动曝气絮凝水体净化装置，包括漏斗型外壳和位于漏斗型外壳顶部的太阳能电池板，所述太阳能电池板的底部设有逆变器，所述漏斗型外壳与太阳能电池板形成的空腔内设有曝气装置和絮凝剂填充层，所述絮凝剂填充层的侧壁设有通过电路控制其启闭的絮凝剂投放窗口，所述太阳能电池板、曝气装置、絮凝剂投放窗口分别通过导线与逆变器连接。

作为优选，所述絮凝剂填充层内填充的絮凝剂为聚合氯化铝。

作为优选，所述曝气装置主要由曝气泵和曝气导管构成，曝气泵位于絮凝剂填充层上方，曝气导管的顶部与曝气泵连接、中部穿过絮凝剂填充层、尾部从漏斗型外壳底部伸出。

作为优选，所述絮凝剂投放窗口为至少2个，且均有分布于絮凝剂填充层的侧壁。

作为优选，所述太阳能电池板的顶部设有防水透镜状外壳，絮凝剂填充层底部设有防水层。