[发明专利]一种加快水体脱氮效率的装置及方法

说明书

本发明公开了一种加快水体脱氮效率的装置及方法，该装置包括制氧机、制氮机、气体压缩机和气体溶解器，所述制氧机和制氮机分别用于制备高纯度氧气和氮气，所述气体压缩机用于将高纯度氧气或氮气压缩成高压气体并将高压气体输入气体溶解器；所述气体溶解器置于需要进行脱氮处理的水层，并固定至需要的水深，用于对附近水体进行脱氮处理；所述制氧机、制氮机及气体压缩机均置于船舶上，船舶和气体溶解器同步移动。本发明可以加速水体脱氮，对应改善水体水质、修复水生态环境具有重要意义。

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，涉及到水环境领域，具体涉及一种加快水体脱氮效率的装置及方法。

背景技术

目前，我国部分水库及湖泊呈水体富营养化状态，并伴随有藻类水华暴发现象，对河湖生态系统及饮用水安全构成威胁。

氮、磷等营养盐超标是水体富营养盐及藻类水华发生的主要原因，因此，如何快速去除水体氮、磷等营养盐成为当前河湖生态治理与生态修复的重点和难点。

现有技术中存在的主要问题和缺陷如下：

目前，氮、磷等污染主要采用岸上拦截处理技术，包括污水处理厂集中处理、生态拦截带、氧化池等技术；对于已进入河湖水体中的氮、磷污染，多采用生态浮岛、微生物等技术进行处理，但因成本高、范围小等缺陷，很难对大体积水体的氮、磷进行有效去除。实际上，水体生态系统本身具有一定的脱氮(将溶解性氮转化为氮气进入空气)作用，包括反硝化作用、厌氧氨氧化作用和厌氧甲烷氧化作用，但是因一般性水体溶氧较饱和，缺少水体脱氮的厌氧环境，而沉积物中又因处于绝对厌氧环境，而缺少脱氮必须的硝酸盐，导致目前自然水体脱氮速率一般较低。因此，如何构建适宜水体脱氮的环境，对于加速水体脱氮、改善水体水质具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题和缺陷，本发明提供了一种加快水体脱氮效率的装置及方法，可以加速水体脱氮，对应改善水体水质、修复水生态环境具有重要意义。

为此，本发明采用了以下技术方案：

一种加快水体脱氮效率的装置，包括制氧机、制氮机、气体压缩机和气体溶解器，所述制氧机和制氮机分别用于制备高纯度氧气和氮气，所述气体压缩机用于将高纯度氧气或氮气压缩成高压气体并将高压气体输入气体溶解器；所述气体溶解器置于需要进行脱氮处理的水层，并固定至需要的水深，用于对附近水体进行脱氮处理；所述制氧机、制氮机及气体压缩机均置于船舶上，船舶和气体溶解器同步移动。

优选地，所述气体溶解器包括保护罩、曝气盘、溶解仓、储存仓、交换仓、注水器、活塞仓、活塞、配重仓、排气仓、进水仓、电池仓和浮球；

所述保护罩为整个气体溶解器的外部保护结构，下部为圆柱体，上部为圆锥体；

所述曝气盘紧邻溶解仓内壁，距底部约50mm，为一带进气管的上部开孔的圆环盘；

所述溶解仓底部与保护罩底部相连，直径为保护罩底部直径的1/2，为一上部小、下部大、内空的圆台；

所述储存仓为一中空仓体，储存仓底部与溶解仓底部通过小孔连通，顶部通过间隙与交换仓连通，中上部通过隔板与电池仓连接，在侧壁与电池仓连接处均匀分布4个排水管和排水泵；

所述交换仓为内部布满填料的圆筒；

所述注水器用于注水；

所述活塞仓为一上部封闭、底部开放的倒扣圆桶结构，活塞仓顶盖上开设有小孔，可供活塞的连杆通过；靠近顶盖环壁上开有3排排气孔；

所述配重仓为一顶部设有螺旋盖、内部含有配重盘的圆筒状结构；

所述排气仓为一内部中空的倒扣漏斗状结构，顶部与配重仓顶盖相连，底部与进水仓顶部相连，在顶部环壁均匀开设直径10mm的小孔，底部环壁均匀开设直径50mm的小孔；