[发明专利]一种富营养化水体自净装置及自净方法

说明书

本发明公开了一种富营养化水体自净装置及自净方法，该装置包括船体，所述船体上安装有光伏发电装置、定速巡航系统以及电解装置，所述光伏发电装置包括太阳能光伏板、光伏控制器和光伏蓄电池，所述电解装置包括安装于船体下方与水体接触的阳极和阴极，所述阳极和阴极均为镁棒，所述太阳能光伏板通过光伏控制器连接光伏蓄电池，所述光伏蓄电池通过导线分别连接定速巡航系统以及电解装置的阳极和阴极，所述太阳能光伏板为多个块状单晶硅光伏板拼接而成的半球穹顶型结构，半球穹顶型结构内部设置支撑柱。本发明绿色环保，无二氧化碳排放，无需额外电力供应，自行发电与充电，不产生次生污染并且可以自巡游净化水体。

技术领域

本发明涉及水体净化领域，特别涉及一种富营养化水体自净装置及自净方法。

背景技术

水体中氮(N)和磷(P)过量会引起水体富营养化，导致藻类大量繁殖引起污染。目前，氨氮(NH₄^-N)已经成为我国首要水体污染物，与其他形态的氮相比，氨态氮所带来的危害更广泛、复杂和持久，如何去除水体中的氮、磷元素一直是研究的热点。

传统的水体净化装置与水体设备的适配性较差，无法对大面积的水域进行净化，不能实现高质量的净水要求。而且成本高，效率低，耗时间，检测维修改造升级难度大，还会对水体环境带来次生污染。所以有必要提出一种新的简便技术方案，以解决上述技术问题，实现控制方式简单，成本低，效率高，净化效果突出的水体自净设备。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种富营养化水体自净装置及自净方法，以达到船体自动巡航，利用太阳能光伏发电，电解镁产生沉淀，对水体进行自动净化的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种富营养化水体自净装置，包括船体，所述船体上安装有光伏发电装置、定速巡航系统以及电解装置，所述光伏发电装置包括太阳能光伏板、光伏控制器和光伏蓄电池，所述电解装置包括安装于船体下方与水体接触的阳极和阴极，所述阳极和阴极均为镁棒，所述太阳能光伏板通过光伏控制器连接光伏蓄电池，所述光伏蓄电池通过导线分别连接定速巡航系统以及电解装置的阳极和阴极，所述太阳能光伏板为多个块状单晶硅光伏板拼接而成的半球穹顶型结构，半球穹顶型结构内部设置支撑柱。

上述方案中，所述太阳能光伏板由21块Φ55*55cm的100ma单晶硅光伏板拼接而成。

上述方案中，所述镁棒规格为Φ15*135，纯度为99％。

上述方案中，所述光伏蓄电池通过逆变器输出1.5-2V的电压到电解装置的阳极和阴极。

一种富营养化水体自净方法，采用上述的一种富营养化水体自净装置，船体通过定速巡航系统在富营养化水体中巡游，位于船体上的太阳能光伏板接收太阳光，经过光伏控制器转变成电能，储存在光伏蓄电池中，光伏蓄电池给电解装置的阳极和阴极提供1.5-2V的电压，阳极的镁棒会产生镁离子，与水体中的氨氮、磷酸进行结合会产生磷酸铵镁晶体，沉积于水底，从而实现水体的净化。

上述方案中，所述镁棒插入液面深度为5.3cm。

通过上述技术方案，本发明提供的一种富营养化水体自净装置及自净方法具有如下有益效果：

1、本发明利用半球穹顶型太阳能光伏板全天24小时接收太阳能光照，自动进行发电、蓄电，为电解装置和定速巡航系统提供电力支持，可以全天24小时不间断地进行电解和巡游。

2、本发明利用镁棒作为电解装置的阳极和阴极，在电流作用下，阳极镁棒会产生镁离子，与水体中的氨氮、磷酸进行结合会产生磷酸铵镁晶体，沉积于水底，从而实现水体的净化，可以通过控制输出电压的大小调控镁离子的控释量对磷酸铵镁晶体的产量进行控制。