[發明專利]基于智能傳感的水體增氧去污修復裝置及其方法

有效

• 申請號: 202010613330.3
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111875156B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 梁新強;劉博弈;何霜;晉迎兵;楊姣;孫德政
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C02F9/00
• 分類號: C02F9/00;C02F3/32;C02F101/10;C02F101/16
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發明公開了一種基于智能傳感的水體增氧去污修復裝置及其方法，沿水流方向，在溝渠中依次設置傳感器模塊、格柵和至少兩個氮磷同步去除模塊，格柵內部填充有吸附材料，每個氮磷同步去除模塊均包括上層脫氮除磷植物籠、下層脫氮除磷植物籠、升降裝置、配重底座、第一攔截板、第二攔截板、曝氣裝置和太陽能供電裝置；傳感器模塊用于測量氨氮和磷酸鹽濃度、控制第一攔截板和第二攔截板的升降；太陽能供電裝置通過防水電線與耗電裝置連接供電。本發明的裝置可以根據實際情況進行植物種類配置，還可以根據不同季節實際溝渠液面高度進行靈活調整，該裝置通過太陽能供能儲能帶動曝氣機發電運作，無需外加電源即可增加水體溶解氧含量。

技術領域

本發明屬于面源污染控制和水污染處理技術領域，具體涉及一種基于智能傳感的水體增氧去污修復裝置及其方法。

背景技術

農田溝渠是農業地表徑流匯入河流、湖泊等天然水體的必經通道，因而對農業非點源污染的削減起著極為重要的作用。近幾年，國家開始重視農田溝渠的環保功能，提出要完善高標準農田建設標準規范，要求在敏感區域和大中型灌溉區充分利用現有溝、塘、窖等，配置水生植物群落、格柵和透水壩，建設除氮吸磷等相關設施，凈化農田排水及地表徑流。

專利號為201710743367.6的發明專利公開了一種便攜式農田生態溝渠脫氮除磷裝置及方法，該裝置包括中空的長方形框架，框架頂面的四個角均設置有第一固定繩，框架內設置有可拆卸長方體形植物生長區，植物生長區內設置有基質，基質上種植有水生植物，植物生長區頂面的四個角均設置有第二固定繩。專利號為201811468836.9的發明專利公開了一種田園景觀型生態溝渠氮磷攔截系統及方法，其包括泥沙緩沖帶、生態溝渠單元、攔截轉化池和田埂植物柵籬，以期將農田作為環境氮磷的消納匯，達到優化排水水質、改善農田生態環境的目的。

但現有的溝渠氮磷攔截凈化裝置生態系統較為單一，植物配置種類有限，裝置無法根據不同季節實際溝渠液面高度進行靈活調整；而且溝渠水流速較慢，在非降雨天氣基本呈靜止狀態，水體中氧氣含量較少，無法滿足水生植物及微生物去除污染物的需求。因此，尋求新型溝渠原位處理裝置具有實際價值。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的缺陷，在確保不影響溝渠灌排水功能的前提下，提供一種基于智能傳感的水體增氧去污修復裝置及其使用方法。

本發明所采用的具體技術方案如下：

一種基于智能傳感的水體增氧去污修復裝置，其包括傳感器模塊、格柵和至少兩個氮磷同步去除模塊，沿水流方向，在溝渠中依次設置傳感器模塊、格柵和至少兩個氮磷同步去除模塊；所述格柵內部填充有吸附材料；所述每個氮磷同步去除模塊均包括上層脫氮除磷植物籠、下層脫氮除磷植物籠、升降裝置、配重底座、第一攔截板、第二攔截板、曝氣裝置和太陽能供電裝置；

所述上層脫氮除磷植物籠的高度與水面平齊，通過升降裝置與下層脫氮除磷植物籠固定連接，所述下層脫氮除磷植物籠通過升降裝置與配重底座固定連接，所述配重底座固定于溝渠底部；所述上層脫氮除磷植物籠和下層脫氮除磷植物籠均可以通過升降裝置上下移動進行高度調節；所述上層脫氮除磷植物籠和下層脫氮除磷植物籠均為無蓋箱體結構，所述箱體下方的箱面開設若干孔洞；所述箱體內的上部填充有大顆粒植物生長營養基質，下部填充有細顆粒填料和粗顆粒填料的混合填料，箱體的孔隙直徑小于內部填充材料的粒徑；所述上層脫氮除磷植物籠的箱體頂部種植挺水植物，所述挺水植物的根部延伸至箱體內填充的植物生長營養基質及混合填料中；所述下層脫氮除磷植物籠的箱體頂部種植沉水植物，所述沉水植物的根部延伸至箱體內填充的植物生長營養基質及混合填料中；所述曝氣裝置包括曝氣機和曝氣管線，所述曝氣機固定于上層脫氮除磷植物籠箱體上方，所述曝氣管線的一端從曝氣機中伸出，另一端固定于所述配重底座；