本发明专利技术公开了一种黑臭水体底泥原位修复与智能感知装置，包括增氧系统、曝气系统、监控系统、浮床、加料箱和太阳能光伏板。所述增氧系统由曝气增氧机、制冷压缩机、制热压缩机和电磁阀组成；所述曝气系统由进气口、输气伸缩管道、输气管道、管道接头、曝气管和曝气头组成；所述监控系统由智能控制箱、水质传感器、温度传感器组成。所述曝气管辐射状铺设，并连接若干按照一定角度排列的曝气头，所述加料箱通过管道与曝气增氧机连接向曝气系统输送生物促生剂。本发明专利技术能够对黑臭水体和底泥进行原位一体化治理，环境与生态效益明显，具有广阔的应用前景和商用价值。
【技术实现步骤摘要】
一种黑臭水体底泥原位修复与智能感知装置
本专利技术属于水环境治理
，具体涉及一种黑臭水体底泥原位修复与智能感知装置。
技术介绍
水体黑臭是由于水体缺氧、有机物腐败造成的。水体中有机污染物含量过高时，在好氧微生物作用下，有机物分解会消耗水体中大量的氧气，从而降低水中的溶解氧含量，使水体转化成缺氧或者厌氧状态，水体中悬浮颗粒物吸附的铁、锰等金属离子与水体中的硫离子形成硫化亚铁和硫化锰等，致使水体变黑；在厌氧微生物作用下有机物腐败、分解会产生氨、硫化氢、硫醇、硫醚、有机胺和有机酸等恶臭物质，致使水体发臭。同时，当水体温度低于8℃或高于35℃时，放线菌分解有机污染物的活动受到抑制，水体几乎不产生黑臭；当25℃左右时，放线菌的繁殖率最高，水体的黑臭也最严重。因此，曝气增氧和温控调节是治理黑臭水体的两种有效方法。黑臭水体治理目前运用成熟的修复技术有：疏浚技术、原位覆盖掩蔽技术、氧化还原技术、生物修复技术、联合修复技术等，但实际治理过程均难以避免水体黑臭反复与反弹的现象。黑臭水体治理技术措施包括外源减排、内源控制、水质净化、补水活水、生态修复、长效治理等。由于水体中大量的污染物沉积在底泥中形成内源污染，为达到治理内源污染的目的，一般会采用底泥疏浚、水体增氧和覆盖底泥层等技术。目前采用的黑臭水体底泥清淤方法，主要是把底泥挖出放置在岸边或运输到其他地方，存在从水体污染向土壤污染转嫁的弊端，不仅耗费大量人力物力财力，而且治理效果不彻底，容易引起二次污染，治标不治本。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术针对现有技术的不足，提供一种黑臭水体底泥原位修复与智能感知装置，在外源难以彻底阻断的情况下，通过增加水体溶解氧、改变水体动力学条件、原位修复黑臭、智能温控调节、水质适时感知和优化底泥微生物群落结构等措施高效治理黑臭水体。技术方案：为了解决上述技术问题，本专利技术的黑臭水体底泥原位修复与智能感知装置，包括增氧系统、曝气系统、监控系统、太阳能光伏板、浮床和加料箱，其中，增氧系统和加料箱安装于浮床。所述增氧系统由曝气增氧机、制冷压缩机、制热压缩机和电磁阀组成，所述的曝气增氧机、制冷压缩机、制热压缩机的进气口均设有电磁阀；所述的曝气增氧机设有三个进气口、一个进料口和一个出气口，三个进气口分别与制冷压缩机的出气口、制热压缩机的出气口和空气进口相通；所述的制冷压缩机、制热压缩机的进气口均与空气进口相通。所述曝气系统由空气进口、输气伸缩管道、输气管道、管道接头、曝气管和曝气头组成，所述的输气伸缩管道一端与所述的曝气增氧机出气口相连通、另一端与输气管道进气口相连通；所述的输气管道设有若干个分支管道，每条分支管道与所述管道接头相连；所述的管道接头与若干个辐射状的曝气管相连；所述的曝气管与若干个同向并列的曝气头相连，所述的曝气管末端封闭。所述监控系统由智能控制箱、水质传感器和温度传感器组成；所述的智能控制箱内设有单片机、信号接收模块与数据转化模块，水质传感器和温度传感器与信号接收模块相连。所述的智能控制箱和太阳能光伏板布设在增氧系统上方。在本专利技术中，所述加料箱通过管道、电磁阀与曝气增氧机的进料口相连通。在本专利技术中，所述输气伸缩管道为双层结构的伸缩管道，外层为伸缩软管、内层为伸缩套管。在本专利技术中，所述曝气增氧机、制冷压缩机、制热压缩机均通过管道、电磁阀与空气进口相通，电磁阀同时只开启一个，另两个处于关闭状态；所述制冷压缩机、制热压缩机的出气口均通过管道与曝气增氧机的进气口相连通。作为优选，所述浮床的材料为轻质耐腐性橡胶，浮床的形状为中心开孔、底部外围设有柱状重物、顶部外围设有加高沿边的空心圆盘。输气伸缩管道通过浮床的中心开孔与曝气增氧机出气口相连。作为优选，所述曝气头与曝气管相连通，所述曝气头的外表面设有挡泥网。有益效果：本专利技术的一种黑臭水体底泥原位修复与智能感知装置，具有以下有益效果：(1)通过由曝气增氧机、制冷压缩机、制热压缩机和电磁阀组成的增氧系统，对目标黑臭水体和底泥曝气、调温和增流，实现水体原位修复，克服传统底泥疏浚工程量大、污染转嫁粗暴的弊端。(2)根据季节和气温变化，采用制冷压缩机或制热压缩机对底泥进行温控调节，破坏释放恶臭的厌氧微生物的存活环境，从恶臭形成条件上抑制底泥的二次污染，有效缓解季节性黑臭。(3)通过成排同向布置微孔曝气头，形成循环气流和水流，不仅提高水体中的溶解氧，而且改善黑臭水体水动力环境，破坏藻类的繁殖条件，从恶臭根源上抑制水体产生黑臭的各种径流。(4)太阳能光伏板的圆形轮廓能够减小风力，空气进口布置在太阳能光伏板下方能够防止进入杂物，智能控制箱布置在太阳能光伏板下方能够防止雨淋。(5)利用太阳能光伏板供电，通过单片机和信号接收模块与数据转化模块，接收水质传感器、温度传感器的监测数据信号，并发送相应指令控制电磁阀、曝气增氧机、制冷压缩机、制热压缩机的工作状态，实现了黑臭水体底泥原位修复，智能化程度高，治理更彻底，具有广阔的应用前景。(6)浮床底部外围设有柱状重物有利于浮床抵御大风浪，保持浮床稳定，延长装置使用寿命，浮床顶部外围设有加高沿边有利于阻挡黑臭水体溅入曝气增氧机、制冷压缩机和制热压缩机等。(7)通过加料箱和曝气增氧机向底泥曝气管中加入生物促生剂，使其与温控相结合，改变水体中微生物群落结构，增强硝化细菌对污染物的降解能力，从而使致黑臭菌群丰富度下降，快速实现内源控制和水质净化。(8)输气伸缩管道能够适应水体的水位变化，通过伸缩过程满足浮床的自由升降，保证装置的结构稳定。附图说明图1是本专利技术的一种黑臭水体底泥原位修复与智能感知装置的结构示意图；图2是图1中的增氧系统和曝气系统的结构示意图。图中：1-太阳能光伏板；2-浮床；31-曝气增氧机；32-制冷压缩机；33-制热压缩机；34-电磁阀；4-智能控制箱；51-空气进口；52-输气伸缩管道；53-输气管道；54-管道接头；55-曝气管；56-曝气头；61-水质传感器；62-温度传感器；7-加料箱。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。如图1至图2所示，本专利技术的黑臭水体底泥原位修复与智能感知装置，包括增氧系统、曝气系统、监控系统、太阳能光伏板1、浮床2和加料箱7。增氧系统由曝气增氧机31、制冷压缩机32、制热压缩机33和电磁阀34组成，曝气增氧机31、制冷压缩机32、制热压缩机33的进气口均设有电磁阀34；曝气增氧机31设有三个进气口、一个进料口和一个出气口，三个进气口分别与制冷压缩机32的出气口、制热压缩机33的出气口和空气进口51相通；制冷压缩机32、制热压缩机33的进气口均与空气进口51相通。曝气系统由空气进口51、输气伸缩管道52、输气管道53、管道接头54、曝气管55和曝气头56组成，输气伸缩管道52一端与曝气增氧机31出气口相连通、另一端与输气管道53进气口相连通；输气管道53设有若干个分支管道，每条分支管道与管道接头54相连；管道接头54与若干个辐射状的曝气管55相连；曝气管55与若干个同向并列的曝气头56相连通，曝气管55末端封闭，曝气头的外表面设有挡泥网。监控系统由智能控制箱4、水质传感器61和温度传感器62组成；智能控制箱4内设有单片机、信号接收模块与数据转化模块，水质传感器61和温度传感器62与信号接收模块相连。智能控制箱4和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种黑臭水体底泥原位修复与智能感知装置，其特征在于：包括增氧系统、曝气系统、监控系统、太阳能光伏板(1)、浮床(2)和加料箱(7)，增氧系统和加料箱(7)安装于浮床(2)；所述增氧系统由曝气增氧机(31)、制冷压缩机(32)、制热压缩机(33)和电磁阀(34)组成，所述的曝气增氧机(31)、制冷压缩机(32)、制热压缩机(33)的进气口均设有电磁阀(34)；所述的曝气增氧机(31)设有三个进气口、一个进料口和一个出气口，三个进气口分别与制冷压缩机(32)的出气口、制热压缩机(33)的出气口和空气进口(51)相通；所述的制冷压缩机(32)、制热压缩机(33)的进气口均与空气进口(51)相通；所述曝气系统由空气进口(51)、输气伸缩管道(52)、输气管道(53)、管道接头(54)、曝气管(55)和曝气头(56)组成，所述的输气伸缩管道(52)一端与所述的曝气增氧机(31)出气口相连通、另一端与输气管道(53)进气口相连通；所述的输气管道(53)设有若干个分支管道，每条分支管道与所述管道接头(54)相连；所述的管道接头(54)与若干个辐射状的曝气管(55)相连；所述的曝气管(55)与若干个同向并列的曝气头(56)相连，所述的曝气管(55)末端封闭；所述监控系统由智能控制箱(4)、水质传感器(61)和温度传感器(62)组成；所述的智能控制箱(4)内设有单片机、信号接收模块与数据转化模块，水质传感器(61)和温度传感器(62)与信号接收模块相连；所述智能控制箱(4)和太阳能光伏板(1)布设在增氧系统上方；所述加料箱(7)通过管道、电磁阀(34)与曝气增氧机(31)的进料口相连通。...
【技术特征摘要】
1.一种黑臭水体底泥原位修复与智能感知装置，其特征在于：包括增氧系统、曝气系统、监控系统、太阳能光伏板(1)、浮床(2)和加料箱(7)，增氧系统和加料箱(7)安装于浮床(2)；所述增氧系统由曝气增氧机(31)、制冷压缩机(32)、制热压缩机(33)和电磁阀(34)组成，所述的曝气增氧机(31)、制冷压缩机(32)、制热压缩机(33)的进气口均设有电磁阀(34)；所述的曝气增氧机(31)设有三个进气口、一个进料口和一个出气口，三个进气口分别与制冷压缩机(32)的出气口、制热压缩机(33)的出气口和空气进口(51)相通；所述的制冷压缩机(32)、制热压缩机(33)的进气口均与空气进口(51)相通；所述曝气系统由空气进口(51)、输气伸缩管道(52)、输气管道(53)、管道接头(54)、曝气管(55)和曝气头(56)组成，所述的输气伸缩管道(52)一端与所述的曝气增氧机(31)出气口相连通、另一端与输气管道(53)进气口相连通；所述的输气管道(53)设有若干个分支管道，每条分支管道与所述管道接头(54)相连；所述的管道接头(54)与若干个辐射状的曝气管(55)相连；所述的曝气管(55)与若干个同向并列的曝气头(56)相连，所述的曝气管(55)末端封闭；所述监控系统由智能控制箱(4)、水质传感...
【专利技术属性】
技术研发人员：戎贵文，汪彤，孙守刚，吴征奇，尹鸿伟，戴钰，荣雪，王勉，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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