[發(fā)明專利]一種無動力河道水體復(fù)氧裝置及其應(yīng)用方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011346324.2
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112358033A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王占華;雷丁懿;高一然;趙可;韓在剛
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林建筑大學(xué)
• 主分類號: C02F3/02
• 分類號: C02F3/02;C02F7/00
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11616
• 代理人: 朱學(xué)繪

本發(fā)明公開了一種無動力河道水體復(fù)氧裝置及其應(yīng)用方法，包括仝字型傘狀結(jié)構(gòu)的主體裝置、振蕩體、勺狀物、支撐載體、滑輪，所述主體裝置上設(shè)置振蕩體，所述振蕩體由支撐載體固定連接于四個滑輪上，四個所述滑輪固定在滑軌上，所述振蕩體由彈簧床、浮體和垂體組成，所述浮體和垂體由連接彈簧上下交錯固定在所述彈簧床上。本發(fā)明通過改變河流水的流動狀態(tài)，促進(jìn)恢復(fù)水中溶解氧含量，以提高水體的自凈能力，改善河道水體污染現(xiàn)象，以解決上述背景技術(shù)中現(xiàn)有曝氣裝置能耗高、物耗高、人力成本和經(jīng)濟(jì)成本高、難以廣泛適用于缺少電能等的偏遠(yuǎn)地區(qū)等問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及河道水體凈化技術(shù)及相關(guān)流域生態(tài)環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無動力河道水體復(fù)氧裝置及其應(yīng)用方法。

背景技術(shù)

水體污染是指排入水體的污染物在數(shù)量上超過了該物質(zhì)在水體中的本底含量和自凈能力，即水體的環(huán)境容量，破壞了水中固有的生態(tài)系統(tǒng)，破壞了水體的功能及其在人類生活和生產(chǎn)中的作用，降低了水體的使用價值和功能的現(xiàn)象。

造成水體污染的原因是多方面的，其主要來源包括以下幾方面：(1)工業(yè)廢水。(2)生活污水。(3)農(nóng)業(yè)退水。(4)其他源。

其中，工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、污水和廢液，其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。工業(yè)廢水的特點是水質(zhì)和水量因生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)方式的不同而差別很大，如電力、礦山等部門的廢水主要含無機(jī)污染物，而如造紙和食品等工業(yè)部門的廢水，有機(jī)物含量很高，能夠大量消耗水中的溶解氧，造成水體進(jìn)一步的污染。

其中，生活污水是指居民日常生活中排出的廢水，主要來源于居住建筑和公共建筑。生活污水的特點為所含的污染物主要是有機(jī)物和大量病原微生物。存在于生活污水中的有機(jī)物極不穩(wěn)定，在微生物的生物化學(xué)作用而分解為二氧化碳和水，在分解過程中需要消耗水中的溶解氧，在缺氧條件下污染物就發(fā)生腐敗分解、惡化水質(zhì)。

其中，農(nóng)業(yè)退水是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)作物栽培、牲畜飼養(yǎng)、食品加工等過程排出的污水和液態(tài)廢物。其特點主要含有各種微生物、懸浮物、化肥、農(nóng)藥、不溶解固體和鹽分等生物和化學(xué)污染物質(zhì)。農(nóng)業(yè)退水是造成水體污染的面源，它覆蓋面廣、分散，并通過各種渠道影響地面水體。

此外，還有其他源。如各類固體廢棄物堆的沖淋水，含有大量的易溶于水的無機(jī)和有機(jī)物，受雨水沖淋造成水體污染。如醫(yī)療單位排放的污水，包含大量病菌，容易引起人體患上腸道傳染病。如油輪漏油或者發(fā)生事故(或突發(fā)事件)引起石油對水體的污染，因油膜覆蓋水面使水生生物大量死亡，死亡的殘體分解可造成水體污染。

綜上，水體不只受到一種類型的污染，而是同時受到多種性質(zhì)源作用的復(fù)合污染，并且各種污染互相影響，不斷地發(fā)生著分解、化合或生物沉淀作用。當(dāng)水體受到多方面污染時，水體自身會緩慢凈化。

水的自凈是指水體依靠自身能力凈化污染的現(xiàn)象。水體本身都具有一定的環(huán)境自凈能力，污染物排入水體后，通過一系列物理、化學(xué)和生物的共同作用，可使污染物濃度遞減，水體逐漸凈化。其中大致可分為物理、化學(xué)和生物三種類型凈化，彼此之間可相互影響。

溶解氧是指溶解在水中的空氣中的分子態(tài)氧。水中溶解氧含量與自凈作用關(guān)系密切，水體的自凈過程也就是復(fù)氧過程。水體在未納污以前，河內(nèi)溶解氧是充足的，當(dāng)受到污染后，由于有機(jī)物聚增，好氧分解劇烈，耗氧超過溶氧，河水中溶解氧降低。如果水體復(fù)氧速度較快，水質(zhì)將會較快由壞變好。

水中氧的補給受到水面和大氣之間條件影響，如水面形態(tài)，水流方式、大氣與水中的氧氣分壓，大氣與水體的水溫等。其中，水的流動狀態(tài)分為層流和紊流兩種方式。層流是指流體在運動過程中，各質(zhì)點完全沿著管軸方向直線運動，質(zhì)點之間互不摻混、互不干擾的流動狀態(tài)。紊流是指運動著的質(zhì)點不僅沿著管軸方向的直線運動，還伴有橫向擾動，質(zhì)點之間彼此混雜，流線雜亂無章的一種流動狀態(tài)。特別注意的是，當(dāng)水流由層流狀態(tài)變?yōu)槲闪鳡顟B(tài)時，隨著水流的流線擺動的頻率及振幅不斷增加，水中溶解氧的含量也會增大。