一种用于湖泊的微电场水净化装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于湖泊的微电场水净化装置，包括漂浮架、设置在漂浮架下表面的阴电极、通过支架设置在阳电极下方的质子交换膜、连接在质子交换膜边缘的浮漂、设置在漂浮架侧面的升降机构和设置在交换膜下方并与升降机构连接的阳电极，阴电极与阳电极通过导线连接；所述浮漂包括与质子交换膜边缘连接的气囊和设置在漂浮架上并与气囊连通的气泵；所述升降机构包括转动设置在漂浮架侧面的转轮和缠绕在转轮上的拉绳，拉绳与阳电极连接。本发明专利技术利用湖泊底层的微生物对湖底有机物的代谢产生电子和质子，同时利用湖泊表层藻类产生大量氧气，构建成微生物燃料电池，在湖泊中形成微电场，湖水中的NO2‑N、NO3‑N作为电子受体进行化学反硝化反应，实现脱氮的目的，使湖水得到净化处理。

A micro electric field water purification device for lakes

The invention discloses a micro-electric field water purification device for lakes, which comprises a floating rack, a negative electrode arranged on the bottom surface of the floating rack, a proton exchange membrane arranged under the anode through the rack, a floating connected to the edge of the proton exchange membrane, a lifting mechanism arranged on the side of the floating rack, and a lifting mechanism arranged under the exchange membrane and in conjunction with the floating rack. The floating mechanism comprises an air bag connected with the edge of the proton exchange membrane and an air pump arranged on a floating rack and connected with the air bag; the lifting mechanism comprises a rotating wheel arranged on the side of the floating rack and a pulling rope wound on the runner, and the pulling rope and the positive electricity. Extremely connected. The invention utilizes the microorganisms in the bottom layer of the lake to produce electrons and protons for the metabolism of organic matter on the bottom of the lake, and at the same time utilizes the algae in the surface layer of the lake to produce a large amount of oxygen to construct a microbial fuel cell, forms a microelectric field in the lake, and carries out chemical denitrification reaction with the nitrogen dioxide N and the nitrogen dioxide N in the lake water as electron acceptors, So that the lake can be purified.

【技术实现步骤摘要】
一种用于湖泊的微电场水净化装置
本专利技术属于水处理领域，尤其涉及一种用于湖泊的微电场水净化装置。
技术介绍
湖水中由于排入未加处理或处理不完全的工业废水和生活污水、有机垃圾和家畜家禽粪便以及农施化肥等污染物，使氮源增加，造成湖水的富营养化，因此对湖水进行脱氮处理是净化湖水的重要程序。常用的脱氮方法有碱性吹脱法、鸟粪石法、折点加氯法和离子交换法。前三种方法需要不断消耗反应材料，离子交换法需要外加电源，成本较高，使可行性降低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于湖泊的微电场水净化装置，本专利技术利用湖泊底层的微生物对湖底有机物的代谢产生电子和质子，同时利用湖泊表层藻类产生大量氧气，构建成微生物燃料电池，在湖泊中形成微电场，湖水中的NO2-N、NO3-N作为电子受体进行化学反硝化反应，实现脱氮的目的，使湖水得到净化处理。为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：一种用于湖泊的微电场水净化装置，包括漂浮架、设置在漂浮架下表面的阴电极、通过支架设置在阳电极下方的质子交换膜、连接在质子交换膜边缘的浮漂、设置在漂浮架侧面的升降机构和设置在交换膜下方并与升降机构连接的阳电极，阴电极与阳电极通过导线连接；所述浮漂包括与质子交换膜边缘连接的气囊和设置在漂浮架上并与气囊连通的气泵；所述升降机构包括转动设置在漂浮架侧面的转轮和缠绕在转轮上的拉绳，拉绳与阳电极连接。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述漂浮架上设置有水平驱动装置。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述水平驱动装置包括四个设置在漂浮架前、后、左、右的叶轮和电机。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述阴电极下表面竖直安装有倒锥形的定位锚。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述导线上安装有长度自动调节器，该长度自动调节器包括卷线轴和通过发条套设在卷线轴上的卷线筒。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述气囊的内侧连接至漂浮架的四角，气囊的外侧连接至质子交换膜的四角。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述漂浮架包括泡沫板和镶嵌在泡沫板上的框架。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述升降机构通过挑杆连接在所述漂浮架的框架上。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述阴电极和阳电极均为平板形或长条形，阴电极和阳电极均为至少一个。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术利用湖泊底层的微生物对湖底有机物的代谢产生电子和质子，同时利用湖泊表层藻类产生大量氧气，构建成微生物燃料电池，在湖泊中形成微电场，湖水中的NO2-N、NO3-N作为电子受体进行化学反硝化反应，实现脱氮的目的，使湖水得到净化处理。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术的剖视图。图2是本专利技术的俯视图。图3是本专利技术导线和长度自动调节器的放大结构图。图中：1、泡沫板2、框架3、阴电极4、质子交换膜5、气囊6、气泵7、阳电极8、挑杆10、拉绳11、支架12、水平驱动装置13、导线14、长度自动调节器15、定位锚141、卷线轴142、发条143、卷线筒。具体实施方式本专利技术一个具体实施方式的结构中包括漂浮架、设置在漂浮架下表面的阴电极、通过支架设置在阳电极下方的质子交换膜、连接在质子交换膜边缘的浮漂、设置在漂浮架侧面的升降机构和设置在交换膜下方并与升降机构连接的阳电极，阴电极与阳电极通过导线连接；所述浮漂包括与质子交换膜边缘连接的气囊和设置在漂浮架上并与气囊连通的气泵；所述升降机构包括转动设置在漂浮架侧面的转轮和缠绕在转轮上的拉绳，拉绳与阳电极连接。所述漂浮架上设置有水平驱动装置。水平驱动装置能够推动本专利技术的漂浮架运动，变化工作位置。所述水平驱动装置包括四个设置在漂浮架前、后、左、右的叶轮和电机。所述阴电极下表面竖直安装有倒锥形的定位锚。定位锚用于插入湖底，进行定位，防止漂浮架随水流或气流移动。所述导线上安装有长度自动调节器，该长度自动调节器包括卷线轴和通过发条套设在卷线轴上的卷线筒。随着阳电极下潜的深度变化，长度自动调节器能够自动调整导线的长度。所述气囊的内侧连接至漂浮架的四角，气囊的外侧连接至质子交换膜的四角。气囊外侧可适当增加配重。进行湖水净化工作时，气泵为气囊充气，使气囊外侧上浮，质子交换膜将阴电极和阳电极隔离开；当非工作状态或者需要移动工作位置时，气泵反向运转将气囊中的气体抽出，气囊外侧下沉，质子交换膜潜入水中并平铺，不仅能够避免影响水平驱动装置的运转，而且能够避免水面藻类与质子交换膜的相互阻挡。所述漂浮架包括泡沫板和镶嵌在泡沫板上的框架。泡沫板使整个装置漂浮在水面上，框架用于搭载工作元件。所述升降机构通过挑杆连接在所述漂浮架的框架上。挑杆能够将拉绳至于质子交换膜的外侧，避免影响质子交换膜的形状。所述阴电极和阳电极均为平板形或长条形，阴电极和阳电极均为一个。本专利技术的工作原理是：微生物利用湖底的有机物进行代谢产生电子、质子和二氧化碳，藻类的光合作用在湖泊表面产生大量溶解氧，电子进入阳电极，质子经质子交换膜进入阴电极并与溶解氧反应生成水，随着氧化还原反应的不断进行，阴电极与阳电极之间形成微生物燃料电池，湖水中的NO2-N、NO3-N作为电子受体进行反硝化反应，实现脱氮目的，使湖水得到净化处理。上述描述仅作为本专利技术可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于湖泊的微电场水净化装置，其特征在于：包括漂浮架、设置在漂浮架下表面的阴电极、通过支架设置在阳电极下方的质子交换膜、连接在质子交换膜边缘的浮漂、设置在漂浮架侧面的升降机构和设置在交换膜下方并与升降机构连接的阳电极，阴电极与阳电极通过导线连接；所述浮漂包括与质子交换膜边缘连接的气囊和设置在漂浮架上并与气囊连通的气泵；所述升降机构包括转动设置在漂浮架侧面的转轮和缠绕在转轮上的拉绳，拉绳与阳电极连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于湖泊的微电场水净化装置，其特征在于：包括漂浮架、设置在漂浮架下表面的阴电极、通过支架设置在阳电极下方的质子交换膜、连接在质子交换膜边缘的浮漂、设置在漂浮架侧面的升降机构和设置在交换膜下方并与升降机构连接的阳电极，阴电极与阳电极通过导线连接；所述浮漂包括与质子交换膜边缘连接的气囊和设置在漂浮架上并与气囊连通的气泵；所述升降机构包括转动设置在漂浮架侧面的转轮和缠绕在转轮上的拉绳，拉绳与阳电极连接。2.根据权利要求1所述的用于湖泊的微电场水净化装置，其特征在于：所述漂浮架上设置有水平驱动装置。3.根据权利要求2所述的用于湖泊的微电场水净化装置，其特征在于：所述水平驱动装置包括四个设置在漂浮架前、后、左、右的叶轮和电机。4.根据权利要求1所述的用于湖泊的微电场水净化装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁白莎，严登明，严登华，王俊锋，耿思敏，严昇，秦天玲，刘思敏，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11