[实用新型]一种无动力太阳能促进水体溶解氧复氧的装置

说明书

本实用新型提出一种无动力太阳能促进水体溶解氧复氧的装置。涉及环保技术领域。上吸热罩和下吸热罩中间布置若干从大到小的圆环状金属结构的吸热圈，上吸热罩和下吸热罩之间设有中央导热管，各部之间分别设有导热支管和导热干管连接，下吸热罩下部的底盘上设有中央导热柱与下吸热罩连接，下导热柱和中央导热柱均包裹有隔热套，下导热柱和中央导热柱下部向四周延伸金属针。吸热圈、上吸热罩和下吸热罩以及同纬度角度a的设计，能够充分吸收来自不同角度的直射阳光，利用将阳光的热能传递到水底引起的温度差形成水的上下对流，加强了水中的溶解氧的溶解度，做到全天无动力促进水体复氧，具有无动力消耗，能增强水体自净功能的效的特点。

技术领域

本实用新型涉及环保技术领域，具体地说是一种无动力太阳能促进水体溶解氧复氧的装置。

背景技术

当代中国环境问题日益严重，随着经济快速发展，城市河流、湖泊等水体污染问题越发严重，其中，水环境质量的污染与水体富营养化成为了水体污染的主要问题；

水体富营养化指的是水体中氮(N)、磷(P)等营养盐含量过多而引起的水质污染现象，其实质是由于营养盐的输入输出失去平衡性，从而导致水生态系统物种分布失衡，单一物种疯长，破坏了系统的物质与能量的流动，使整个水生态系统失去平衡，并逐渐走向灭亡，在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，不过这种自然过程非常缓慢，而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现，导致水体内浮游藻类大量繁殖，藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解，不断消耗水中的溶解氧，导致水体中溶解氧降低，水质变差，引起一系列水环境污染问题；

目前国内外通用的水体复氧方法主要有动力型和工程型两种，动力型即曝气技术，曝气是将空气中的氧强制向液体中转移的过程，其目的是获得足够的溶解氧，此外，曝气还有防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物及溶解氧接触的目的，从而保证池内微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中有机物的氧化分解作用，即通过曝气泵的吸入口利用负压作用吸入气体，高速旋转的泵叶轮将液体与气体混合搅拌，由于泵内的加压混合，气体与液体充分溶解，此方法虽然效率高，效果明显，但运行成本较高，损坏后较难修复，耗能高，噪声大；

工程型即采用不同形式的水工建筑物、水土建筑物溢流坝面加糙、接触氧化透水堤坝、跌水曝气充氧等水力学方法，此方法大多要求人工筑造或改造堤坝，不仅工程量巨大，短时间内难以实现，且容错率低，修复困难。改造堤坝需要巨大的资金投入，而改造后的堤坝对生态环境也有难以预估的影响；

自然界的水体溶解氧的一个来源是水中溶解氧未饱和时，大气中的氧气经水体表面，由气液交换过程逐渐向水体内部溶解并扩散和渗入；另一个来源是水中植物通过光合作用释放出的氧，自然界水体存在较为规律的内循环过程，即在阳光照射下，随着水温增加，局部水表面蒸发过程加剧(如昼间在太阳辐照下，岸边土壤比水体具有更低的比热容，同样辐照条件下能够更快的升温；又如被挺水植物遮蔽的水面比周边裸水面表层水温更低等)，被加热水体不断向空气中蒸散发，由于水蒸气向上蒸散发，并且温度稍高水团密度更小，多因素共同驱动表层水体不断向上运动，中层及底层更低温度(获得太阳照射更少)的未加热水体会不断向上补充，形成局部上升流，同时，局部水体表面的稍冷的水体下沉，形成下降流，从而在水体内部形成了规则的微循环流动，这种地表水体内部的微循环过程增加了水体与空气的接触概率，并将表层溶解氧向底层水体携带传质，从而促进水体溶解氧恢复过程；

由于被污染水体中，浮游微生物生长旺盛，消耗了水体的溶解氧，降低了水体透明度，阻碍了太阳光的照射效果，限制了溶解氧传递，水下微循环较正常水体更弱；

如果能将太阳辐射能更好地利用起来，使得这部分能量能够更为充分利用到促进水体内循环过程中，就能更为有效利用太阳能这种清洁能源，更为有效促进水体溶解氧传质和恢复过程，这种方法可以有效克服传统复氧方法高耗能的缺点，而光能本身是一种清洁能源，没有二次污染，不会对周边生态造成不利的影响，是一种可持续的环境友好的高效能源，对于管理者来说，也是一种无动力的，低费高效方案。