[發(fā)明專利]一種功能性河道噴泉曝氣裝置及其應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110312485.8
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113149241A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 繆恒鋒;陳子文;施萬勝
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號: C02F7/00
• 分類號: C02F7/00
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

本發(fā)明公開了一種功能性河道噴泉曝氣裝置，采用曝氣設(shè)備以及在環(huán)境功能材料緩釋投加模塊中選用環(huán)境功能材料的組合，例如過氧化鈣和膨潤土的組合；將環(huán)境功能緩釋材料結(jié)合噴泉曝氣設(shè)備進(jìn)行工作，使其能夠均勻分散到水體中，能夠充分發(fā)揮環(huán)境功能緩釋材料對水質(zhì)提升和生態(tài)改善的效果。進(jìn)一步，本發(fā)明還提供了一種基于該裝置的河流凈化方法，對污染河流進(jìn)行水質(zhì)凈化，并對水域中的pH、溶解氧、透明度、化學(xué)需氧量、氨氮、總氮及總磷等數(shù)據(jù)的分析評估。結(jié)果顯示，根據(jù)本發(fā)明的裝置及方法能夠迅速提高河道的溶解氧、透明度和氧化還原電位，并快速削減水域中的氨氮和總磷含量，能夠?qū)ξ廴竞拥肋M(jìn)行極大的水質(zhì)提升和生境改善，具有良好的凈化效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種功能性河道噴泉曝氣裝置及其應(yīng)用，屬于環(huán)境科學(xué)與工程技術(shù)領(lǐng)域。特別地，本發(fā)明還涉及一種基于該功能性河道噴泉曝氣裝置的河流凈化方法。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快以及流域開發(fā)的加劇，自然水生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞，河流所接納的污廢水量成倍增長，嚴(yán)重超出生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力所能承受的上限。許多地區(qū)出現(xiàn)河湖水體富營養(yǎng)化以及水質(zhì)惡化等問題，在水質(zhì)高有機(jī)負(fù)荷和營養(yǎng)鹽的條件下下水體耗氧及復(fù)氧過程失衡，導(dǎo)致水體溶解氧含量過低，水生態(tài)系統(tǒng)的自凈作用受到嚴(yán)重影響。

采用人工曝氣技術(shù)向被污染的黑臭河流通入空氣或氧氣，提高水中溶解氧含量，能夠提高好氧微生物的繁殖能力同時(shí)抑制厭氧微生物及藻類的繁殖，增強(qiáng)水體的自凈能力從而達(dá)到清除河流污染的效果。進(jìn)一步，過氧化鈣作為一種綠色環(huán)保的環(huán)境功能材料(釋氧材料)，不僅能提高環(huán)境修復(fù)介質(zhì)的溶解氧(DO)，同時(shí)能夠抑制底泥中磷的釋放，被廣泛應(yīng)用于水體生態(tài)修復(fù)和土壤修復(fù)。

然而，普通的曝氣充氧裝置只是簡單的對河道通入空氣或氧氣，并不能將例如過氧化鈣等釋氧材料加入河流之中，對污染河流的水質(zhì)進(jìn)行改善并修復(fù)水體生態(tài)環(huán)境。進(jìn)一步，由于傳統(tǒng)的曝氣充氧裝置不能結(jié)合過氧化鈣等釋氧材料進(jìn)行使用，從而也限制了各種環(huán)境功能材料的組合使用，以削減河道污染物，并提升河道生境。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決目前存在的上述問題，本發(fā)明提供一種功能性河道噴泉曝氣裝置，并通過噴泉曝氣設(shè)備結(jié)合環(huán)境功能材料的使用，迅速削減河道污染物，提升河道生境。進(jìn)一步，本發(fā)明還提供一種以過氧化鈣和膨潤土為組合的環(huán)境功能緩釋材料，并且將該環(huán)境功能緩釋材料結(jié)合噴泉曝氣設(shè)備的工作，使其能夠均勻分散到污染河流的水環(huán)境中，充分發(fā)揮環(huán)境功能緩釋材料對水質(zhì)提升和生態(tài)改善的效果。

根據(jù)本發(fā)明的功能性河道噴泉曝氣裝置，其具體技術(shù)方案如下：

根據(jù)本發(fā)明的功能性河道噴泉曝氣裝置包括三個(gè)模塊：1)曝氣模塊；2)環(huán)境功能材料緩釋投加模塊；3)電氣控制系統(tǒng)自動模塊；其中，曝氣模塊設(shè)置于環(huán)境功能材料緩釋投加模塊的內(nèi)部，并且電氣控制系統(tǒng)自動模塊與曝氣模塊相連接，并且對曝氣模塊進(jìn)行電氣控制。

根據(jù)本發(fā)明的功能性河道噴泉曝氣裝置，可選地，環(huán)境功能材料緩釋投加模塊為雙層套筒，雙層套筒的外套筒壁上設(shè)置有進(jìn)水口；雙層套筒的外套筒和內(nèi)套筒之間的環(huán)形空間構(gòu)成環(huán)境功能材料的緩釋間；緩釋間在雙層套筒的內(nèi)部及底部為開放空間，與曝氣模塊相連通；雙層套筒的上部設(shè)置有多個(gè)入藥孔；并且在外套筒和內(nèi)套筒之間設(shè)置有多個(gè)濾桶；多個(gè)濾桶能夠通過多個(gè)入藥孔置入所述緩釋間；環(huán)境功能材料被置于所述多個(gè)濾桶中；雙層套筒的內(nèi)套筒內(nèi)側(cè)設(shè)置有卡座；曝氣模塊被設(shè)置于該卡座上。

根據(jù)本發(fā)明的功能性河道噴泉曝氣裝置，可選地，環(huán)境功能材料選用過氧化鈣和膨潤土的組合。通過過氧化鈣和膨潤土的組合使用，不僅能夠發(fā)揮過氧化鈣在水質(zhì)凈化時(shí)對于除磷脫氮的作用，還可以通過膨潤土的絮凝沉淀作用，進(jìn)一步提升水體透明度，改善水體生境。

根據(jù)本發(fā)明的功能性河道噴泉曝氣裝置，可選地，雙層套筒上部設(shè)置有四個(gè)入藥孔，并將四個(gè)濾桶分別置入緩釋間；并且，環(huán)境功能材料選用過氧化鈣和膨潤土的組合；其中，過氧化鈣被置于其中兩個(gè)濾桶中，膨潤土被置于其余的兩個(gè)濾桶。