波浪能曝气絮凝净化装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于节能减排技术领域，涉及一种波浪能曝气絮凝净化装置。包括浮筒，浮筒之上与防护外壳固定连接，防护外壳顶部固定一连杆，线圈与连杆连接，可随连杆摆动，防护外壳壁面围绕永磁体，线圈通过波浪作用随连杆摆动切割磁感线发电，所述线圈通过导线与交直流转换器连接，所述交直流转换器分别下接曝气泵与蓄电池，所述蓄电池与曝气泵连接，所述浮筒内部设有聚合絮凝剂聚合氯化铝投放层，所述交直流转化器、蓄电池和曝气泵置于浮筒内；所述浮筒内在蓄电池下方还有絮凝剂层，絮凝剂层在浮筒外壁上有投放口，所述蓄电池控制絮凝剂层投放口的开闭；所述浮筒的底部通过系绳与沉底配重连接。曝气絮凝耦合效果好，高效可行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于节能减排
，涉及一种波浪能曝气絮凝净化装置。
技术介绍
我国是一个严重缺水的国家，水资源总量并不丰富，淡水资源总量为28000亿m3，居世界第六位，而人均可资利用的水资源量约为900m3，仅为世界人均水资源占有量的四分之一。全国600多个城市中有400多个存在供水不足问题。除了水资源缺乏问题之外，随着经济和社会的发展，中国逐渐陷入严重的水质危机，水污染问题已成为中国乃至世界的重要生态环境问题之一。中国水污染问题的成因复杂、面广量大，污染物种类多、负荷高，大大加剧了中国的水稀缺程度，并威胁公众的身体健康和生活水平，造成了巨大的经济社会损失。根据2011年的《中国环境状况公报》显示，我国长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河、浙闽片河流、西南诸河和内陆诸河十大水系监测的469个国控断面中，Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面比例分别为61.0%、25.3%和13.7%。2012年的水质断面比例为68.9%、20.9%、10.2%。2013年的水质情况相比2012年无明显变化，将三年的水质情况取平均值得断面比例为67.2%、21.8%、11%。由此可见，我国的淡水环境问题突出。同样，海洋环境形势也十分严峻。近岸海域监测点位代表面积共281012平方千米。其中，一类、二类、三类、四类和劣四类海水面积分别为64809平方千米、120739平方千米、39127平方千米、18008平方千米和38329平方千米。水体富营养化是指由于水体中氮磷等营养盐的增加引起藻类等水生生物的大量繁殖，从而使得水体溶解氧降低、透明度下降、水体功能受到破坏的现象（Vollenweideretal，1982）。表征水体富营养化的指标有溶解氧、碳源和营养盐类（氮和磷）等。目前一般采用的指标是：水体中氮含量超过0.2~0.3ppm，生化需氧量大于10ppm，磷含量大于0.01~0.02ppm，pH值7~9的淡水中细菌总数每毫升超过10万个，表征藻类数量的叶绿素a含量大于10μmg/L。水体富营养化常导致藻类暴发性生长，形成水华或赤潮（H.Kennethetal，2010）水华指的是在富营养化的水体中，藻类（尤其是蓝藻）的异常繁殖，某些藻种生物量（一般超过0.1mg/L）远超过其它藻种的平均水平的现象（Heisler，2008）。20世纪以来，水体富营养化问题已经成为困扰全球众多水体的主要环境问题。据调查（Chorusetal，1999；Smithetal，2003），亚太地区54%的湖泊呈富营养化状态，欧洲、北美洲、南美洲和非洲富营养化的比例分别为53%、48%、41%和28%。近20年来，我国湖泊富营养化发展速度相当快。调查结果表明，富营养化湖泊个数占被调查湖泊的比例由20世纪70年代末至80年代前期的41%发展到80年代后期61%，至20世纪90年代后期又上升到77%，可见我国湖泊富营养化的发展趋势十分严峻。湖库富营养化的最直接结果是导致水中蓝藻、绿藻等藻类大量生长，最终形成赤潮、水华等现象，造成水中动植物因缺少光照和氧气死亡，水生生态系统遭到破坏。据2010年《中国海洋环境质量公报》显示，2010年全年全海域发现赤潮69次，累计面积10892km2，赤潮发现次数与2009年（68次）基本持平，但对比过去二十年我国近岸赤潮发生频次，明显发现近十年比20世纪90年代十年间发生的频次增加。赤潮的发生不仅会对人类健康产生危害，而且会影响近海区域鱼、贝等海洋生物的繁殖，造成巨大的经济损失。所以说，对赤潮、水华等现象的治理与防治是维持和保护水体生态平衡的重要措施。赤潮、水华发生时，藻类大量聚集在水体表层，不仅影响水体景观，而且会阻碍水生植物的光合作用，影响水-气界面间氧气的交换，而同时水体中的浮游生物则会大量消耗氧气，使得水体溶解氧急剧下降，最终导致水中生物如鱼类等因缺氧而窒息死亡，水生生物种类减少、水生生态系统紊乱、水生生物多样性遭到破坏（徐大伟等，2007；陈水勇等，1999；Diego-McGloneetal，2008）。此外很多藻类还会产生藻毒素、异味物质（土腥素、硫醇、吲哚、胺类、酮类等）和其它次生代谢的有毒有害物质，影响各种水生和半水生动物或通过食物链传递威胁人类的健康（Buryetal，2007；Chorusetal，1999），在1996年，巴西就发生了一起因藻毒素污染肾透析用水导致52人死亡的严重事件（Azevedoetal，2002）。还有一些藻类直接或间接对人类的健康产生严重威胁，世界卫生组织报告表明水华暴发时采集的水样60%都含有毒素，而当饮用水源水中藻密度大于105个/mL时，人类将产生长期的疾病（Bartrametal，2003）。现阶段除藻方法主要分为三大类：物理除藻、化学除藻、生物除藻。物理方法主要包括以下几种：机械去除法、紫外线照射法、超声波除藻、γ射线照射法、遮光法、过滤法、水体曝气等。水体曝气无二次污染，是现阶段较为理想的方法。化学方法包括投加药剂法、粘土絮凝法、预氧化法及活性炭法等，但其对水生生态的破坏较大。虽然活性炭法的效果较好，但因成本过高不适宜大范围使用。生物方法包括水生生物法和水生植物法两种，但均会造成其它物种入侵，最终破坏生态平衡。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种波浪能曝气絮凝净化装置。本专利技术的波浪能曝气絮凝净化装置，包括浮筒，浮筒之上与防护外壳连接，防护外壳顶部固定一连杆，线圈与连杆连接，可随连杆摆动，防护外壳壁面围绕永磁体，线圈通过波浪作用随连杆摆动切割磁感线发电，所述线圈通过导线与交直流转换器连接，所述交直流转换器分别下接曝气泵与蓄电池，所述蓄电池与曝气泵连接，所述交直流转化器、蓄电池和曝气泵置于浮筒内；所述浮筒内在蓄电池下方还有絮凝剂层，絮凝剂层在浮筒外壁上有投放口，所述蓄电池控制絮凝剂层投放口的开闭；所述浮筒的底部通过系绳与沉底配重连接。所述曝气泵与导气管连接。所述絮凝剂为聚合氯化铝。本专利技术装置的有效曝气深度为4m，曝气也可以将部分藻类杀灭，同时曝气会将水体中的藻类与水面藻类充分混合，水泡从水体上升到水面的过程中，可以将水华形成的膜打破，使得水生生物可以接触空气和阳光，此外，曝气也有部分的空化效应可以杀死藻类。絮凝剂选择聚合氯化铝，通过压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥作用和沉淀物网捕机理达到水体净化的目的。聚合氯化铝稳定性高，经相关实验分析得到，聚合氯化铝的浊度去除率与除藻率分别为92.74%和87.46%本专利技术装置摆脱电缆及电网，开发利用波浪能，同时将絮凝剂除藻和曝气耦合，达到了更节能、更高效的水体净化效果。目前除藻大多采用人工打捞的方式，而人工打捞不仅会耗费大量的人力、物力、财力、还是治标不治本的，不能从根本上解决水体富营养现象，而本专利技术装置无污染，除藻率高。还可减小水体浊度，增大水体的透明度，使光照能到达水体中下层，有利于植物进行光合作用促进水体中原有植物的生长，水体中植物的生长可以促进鱼类等动物的生长，从而会使整个生态系统逐渐恢复。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波浪能曝气絮凝净化装置，其特征在于，包括浮筒，浮筒之上与防护外壳连接，防护外壳顶部固定一连杆，线圈与连杆连接，可随连杆摆动，防护外壳壁面围绕永磁体，线圈通过波浪作用随连杆摆动切割磁感线发电，所述线圈通过导线与交直流转换器连接，所述交直流转换器分别下接曝气泵与蓄电池，所述蓄电池与曝气泵连接，所述交直流转化器、蓄电池和曝气泵置于浮筒内；所述浮筒内在蓄电池下方还有絮凝剂层，絮凝剂层在浮筒外壁上有投放口，所述蓄电池控制絮凝剂层投放口的开闭；所述浮筒的底部通过系绳与沉底配重连接。

【技术特征摘要】
1.一种波浪能曝气絮凝净化装置，其特征在于，包括浮筒，浮筒之上与防
护外壳连接，防护外壳顶部固定一连杆，线圈与连杆连接，可随连杆摆动，防护
外壳壁面围绕永磁体，线圈通过波浪作用随连杆摆动切割磁感线发电，所述线圈
通过导线与交直流转换器连接，所述交直流转换器分别下接曝气泵与蓄电池，所
述蓄电池与曝气泵连接，所述交直流转化器、蓄电池和曝气泵置于浮筒内...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏程，赵福云，刘胜，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42