[發明專利]一種水泵-生態浮島集成水處理系統

有效

• 申請號: 201711252693.3
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN107973412B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 孫昕;耿康;孫杰;王靜
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/34;C02F7/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發明一種水泵?生態浮島集成水處理系統，包括太陽能供電系統、水泵、揚水逆變器和生態浮島；其中，太陽能供電系統和生態浮島均漂浮在水面上，且生態浮島設置在太陽能供電系統的周向上，水泵的進水口位于水面之下，出水口處設置有高度可調節式噴頭，太陽能供電系統通過揚水逆變器對水泵進行供電。本發明設置于湖泊水庫水體表面，利用生態浮島種植的水生植物對有機污染物及N、P等污染物進行降解，并通過植物優選削減了浮島面積；利用水泵促使水體循環、提高水體溶解氧濃度，大大擴展生態浮島的有效凈水范圍、進一步改善凈水效果；采用水上太陽能供電系統驅動水泵，綠色低碳運行，達到經濟、高效、無電耗地原位改善淺水河流湖泊水庫水體水質。

技術領域

本發明屬于湖泊水質污染控制技術領域，具體涉及一種水泵-生態浮島集成水處理系統，適用于淺水河流湖泊水庫水質污染原位控制。

背景技術

全球大多數湖泊都處于不同程度上的富營養化威脅之中，并有不斷加劇的趨勢。中國水庫眾多、分布廣，多數城市逐漸采用湖泊水庫水作為主要飲用水水源；但隨著水庫水體的富營養化和水體污染的不斷加劇，直接影響著城市水資源的可持續利用，威脅城市的飲用水安全。同時因全球可再生水資源的逐漸減少，尋找節能、經濟、高效的控制污染的方法，如采用新型的生態浮島處理技術具有較大的潛力，越來越得到更多研究者的關注。

生態浮島利用可漂浮在水面上并且能夠承受較大重量的生態浮板作為載體，在其中種植各種水生植物(如美人蕉、睡蓮和鳳眼蓮等)，通過植物深入水中強大根系的吸收、吸附、截留作用，物種競爭相克的原理，以及微生物的生化降解等作用，減少富營養化水體中的N、P以及有機物質，達到凈化水體的效果；但生態浮島的凈水效果受限于浮島面積，由于普遍采用大量中間開孔的浮體材料固定種植水生植物，導致一半左右浮島面積被浮體材料占有，使得生態浮島總面積一般需要達到水面面積的20-30％以上，而建設大面積生態浮島將導致投資成本增加。

在目前大多數的湖泊水庫水污染中，由于水體一般為死水，要凈化水體首先要在通過運行水泵或曝氣裝置在水中造流、增氧，使死水變為活水，驅使水體循環，增加水中溶解氧含量，雖能從一定程度上增強水體的自凈作用，但還是依托水中本體微生物的生物降解，效果有限。同時，人工混合充氧還可有效消除水體的缺氧狀態，使水體處于一個良好的好氧環境，抑制底泥中污染物釋放，但并不能去除底泥中的污染物。

隨著中國經濟的快速增長，能源消耗和二氧化碳排放量大幅度增加，如何有效節能降耗，實現能源與經濟的可持續發展，已不僅是某些特殊行業的技術需求，對于水行業，可行、節能、高效的水質污染控制技術也正得到眾多學者和工程技術人員的重視。在國內外湖泊水庫原位水質污染控制設備的技術中，太陽能尚未得到應用。

目前，在污染水體的原位修復研究和實踐中，基本還是局限于單一混合/充氧，或者單一生態浮島，未見有對它們進行合理組合和集成以產生更好的協同除污染效果的研究和應用，也未見有利用太陽能驅動此組合系統的報道。此外，如果能進一步改進態浮島結構和優選水生植物種類，也將會以較小面積的浮島提高凈水效果，更經濟高效地進行污染水體原位修復。

發明內容

本發明的目的在于針對現有的湖泊水庫原位水質污染控制技術的不足，提供了一種水泵-生態浮島集成水處理系統。該生態浮島水處理系統能夠設置于湖泊水庫水體表面，利用生態浮島種植的水生植物對有機污染物及N、P等污染物進行降解，并通過結構改進、植物優選削減了浮島面積；利用水泵促使水體循環、提高水體溶解氧濃度，大大擴展生態浮島的有效凈水范圍、進一步改善凈水效果；采用水上太陽能供電系統驅動水泵，綠色低碳運行，達到經濟、高效、無電耗地原位改善淺水河流湖泊水庫水體水質。

本發明采取如下的技術方案予以實現：

一種水泵-生態浮島集成水處理系統，包括太陽能供電系統、水泵、揚水逆變器和生態浮島；其中，