一种水质修复系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种水质修复系统及方法，其中水质修复系统包括：置于水面上的微米供气副系统、置于水面下的水流推动副系统、以及置于水流推动副系统下游的水耕种植副系统。通过将带氧气的微气泡水注入水中，用氧气分解水体内溶解的有机物质并形成固形物，再用微气泡附着固形物漂浮与水面、并由水根植物吸收的方式，达到了浅层区间水体水质短期内得到改善，深层区间水体水质可以逐步地得到改善的目的，成本低、施工简单、见效快。尤其可以应用于湖泊、水库的水质修复。

A Water Quality Rehabilitation System and Method

【技术实现步骤摘要】
一种水质修复系统及方法
本专利技术涉及水资源修复领域，尤其涉及一种水质修复系统及方法。
技术介绍
在工艺技术落后的年代，通常采用粗放型生产方式，将工业污染、生活污染和农业污染的水未经处理直接或间接排放到河流中，以牺牲环境和资源换取经济成长，致使河流污染严重。再加上水土流失，化肥、农药的不合理使用，以及未处理的禽畜粪便直接流入河道，最终导致河道富营养化，水体缺氧。跟随水的流动，这些污染的水进入下游江河、湖泊、甚至水库，最终污染整个水源。由于湖泊水库的水位较深，污染物跟随沉淀物和流失的泥土混合成为污泥，沉积在水源底部，而漂浮在水表的悬浮物会影响空气进入水体，导致水中缺氧，影响水生菌群繁殖，不利于水中有机物质降解，致使水体发臭。为治理污染的水源，对湖泊水库采用清污抽泥，但工程巨大，成本高，以万吨计的污泥无论是堆放还是发酵，都是巨大耗资工程。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种水质修复系统及方法，尤其可以应用于湖泊水库中，使浅层区间水体的水质能在短期内得到改善，而在深层区间水体的水质可以逐步地得到改善。成本低、施工简单、见效快。于是，本专利技术提供了一种水质修复系统，包括：置于水面上的微米供气副系统、置于水面下的水流推动副系统、以及置于水流推动副系统下游的水耕种植副系统，微米供气副系统包括气液混合泵、引水泵、压力罐，水流推动副系统包括与水位面平行的喷嘴管道、设在喷嘴管道上的朝向一致的喷嘴、以及设在喷嘴管道尾端的顶部接有浮球的上浮结构，水耕种植副系统包括水根植物及用于承托水根植物的浮盘，引水泵将水引入到气液混合泵的吸水进口端，气液混合泵的吸气进口端用于吸入空气或者氧气，气液混合泵将含有微气泡的水通过压力罐输送到喷嘴管道并经由喷嘴喷出。其中，所述水流推动副系统还包括一置于水面下的滤网箱，引水泵通过滤网箱将水引入。所述微米供气副系统还包括：压缩机、脱水设备、分子筛、控制阀，空气通过压缩机进入脱水设备去除压缩空气中的水分，再经分子筛把空气中氮气和氧气分离并排掉氮气后，将氧气经过控制阀输送到气液混合泵的吸气进口端。所述喷嘴朝向下游的水耕种植副系统方向设置。所述喷嘴管道设置在水面下1.5米至5米之间。本专利技术还提供了一种水质修复方法，包括：置于水面上的微米供气副系统中的气液混合泵输出带氧气的微气泡水；微气泡水通过微米供气副系统中的压力罐输送到置于水面下的水流推动副系统中的喷嘴管道，并经由喷嘴喷出；微气泡中的氧气分解水体内溶解的有机物质并形成固形物；微气泡附着所述固形物漂浮到水面并流入置于水流推动副系统下游的水耕种植副系统中供其水根植物吸收。其中，上述水质修复方法，还包括：所述微米供气副系统中的气液混合泵通过压缩机将空气吸入到进入脱水设备中；脱水设备去除压缩空气中的水分，再经分子筛把空气中氮气和氧气分离并排掉氮气后，将氧气经过控制阀输送到气液混合泵的吸气进口端。其中，上述水质修复方法，还包括：将置于水面下的水流推动副系统中的喷嘴管道上的喷嘴朝向下游的水耕种植副系统方向设置。其中，上述水质修复方法，还包括：将所述喷嘴管道设置在水面下1.5米至5米之间。本专利技术所述水质修复系统及方法，通过将带氧气的微气泡水注入水中，用氧气分解水体内溶解的有机物质并形成固形物，再用微气泡附着固形物漂浮与水面、并由水根植物吸收的方式，达到了浅层区间水体水质短期内得到改善，深层区间水体水质可以逐步地得到改善的目的，成本低、施工简单、见效快。尤其可以应用于湖泊、水库的水质修复。附图说明图1为本专利技术实施例所述水质修复系统的结构示意图。具体实施方式下面，结合附图对本专利技术进行详细描述。本实施例以修复湖泊、水库的水质为例加以说明。当然，本实施例提供的水质修复的方法和系统不仅局限于修复湖泊、水库的水质。如图1所示，水质修复系统10，包括3个副系统：微米供气副系统14、水流推动副系统12、水耕种植副系统16。在微米供气副系统14内，引水泵18经过管路自水流推动副系统12中的滤网箱20内将水引入，引入的水输送到气液混合泵22的吸水进口端24。而气液混合泵22的吸气进口端26，主要的气体来源有两个方式。一种方式是吸入氧气，氧气的产生方式可以是先把空气经过压缩机28，然后经脱水设备30去除压缩空气中的水分，再经分子筛32把空气中的氮气和氧气分离，保留氧气，排掉氮气，之后再经过控制阀34进入气液混合泵22的吸气进口端26。另一种方式是经由控制阀36直接吸入四周的空气，将空气直接引入到气液混合泵吸气进口端26。无论气液混合泵22的吸气进口端26选择的是吸入空气还是选择吸入氧气，吸入的气体和吸水进口端24引入的水，两者在气液混合泵22内的叶片高速旋转作用下，在水里形成许多微气泡，所述微气泡是指直径100微米及以下的微小气泡。气液混合泵22的出水经压力罐38后经管道40流入水流推动副系统12。在水流推动副系统12内，管道40内的水，通常是在水面下1.5至2.5米之间，至多可达水面下5米。当喷嘴管道42设置在水面下1.5米至5米之间时，气液混合泵22的出水克服水压並形成一股推流。在管道40的底端接上和水位面平行的喷嘴管道42。喷嘴管道42上有数个朝向一致的喷嘴44，喷嘴44用于喷出来自于微米供气副系统14内的微气泡水。微气泡水是指水加上微气泡。喷嘴44通常采用扁嘴型，以增强微气泡水的横向推力。喷嘴管道42的尾端加上一上浮结构46，上浮结构46的顶部接浮球48。这样上浮结构46就可以漂浮在水中，并另外用绳索将上浮结构46固定在想要的位置处。从喷嘴44喷出的微气泡水，若是微气泡内含高浓度氧气，可以使喷嘴44附近的水内溶氧值达到过饱和，容易分解水体内溶解的有机物质并形成例如氨氮非固形污染物、以及磷化物、硫化物、铁化物或其他污染物的固形物。而在喷嘴44附近的水中微气泡，若其表面沾到水中的固形物，例如磷化物、硫化物、铁化物或其他污染物，微气泡会逐渐把这些污染物杂质带到水面附近，同時也把非固形污染物例如氨氮推送到水面附近，流到在其下游的水耕种植副系统16内。非固形污染物由于有极性很容易被微气泡吸附携带上浮。在水耕种植副系统16内，种植有水根植物50，水根植物50种植在塑胶浮盘52上，其根部54把水体中的污染物杂质當成養分吸收，例如氨氮，磷化物，硫化物，铁化物等。水根植物50一般为水芹菜、狐尾藻、空心菜，或其他当地适合水耕种植的植物。本实施例中，我们将水体中喷嘴44以上的区域称之为浅层区间，将喷嘴44以下的区域称之为深层区间。于是，在水流推动副系统12内，当滤网箱20在喷嘴44的下游上方接近水面的位置吸水的同时，喷嘴44在水体中喷出微气泡水，就会形成水流的推动。在图1所示的水流速度分布区域中，向量56代表水在表面的流速，因滤网箱20的吸水及水面的风力，此向量56的流速为最高。向量58代表喷嘴44在水体中的喷流造成的水流速度。向量56和向量58结合起来，即可绘出水在这浅层区间内的速度分布曲线60。而底部的水流是静止是或接近静止的，向量58和底部水流形成深层区间的速度分布曲线62。若将滤网箱20放置到远离喷嘴44下游上方的其他位置，则起动的水流推动以向量58为主，逐步带动向量58以上的水体向前流动。配合水表面风力及向下游流动的带动，向量56的流速会逐渐形成，这浅层区间新的速度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水质修复系统，其特征在于，包括：置于水面上的微米供气副系统、置于水面下的水流推动副系统、以及置于水流推动副系统下游的水耕种植副系统，微米供气副系统包括气液混合泵、引水泵、压力罐，水流推动副系统包括与水位面平行的喷嘴管道、设在喷嘴管道上的朝向一致的喷嘴、以及设在喷嘴管道尾端的顶部接有浮球的上浮结构，水耕种植副系统包括水根植物及用于承托水根植物的浮盘，引水泵将水引入到气液混合泵的吸水进口端，气液混合泵的吸气进口端用于吸入空气或者氧气，气液混合泵将含有微气泡的水通过压力罐输送到喷嘴管道并经由喷嘴喷出。

【技术特征摘要】
1.一种水质修复系统，其特征在于，包括：置于水面上的微米供气副系统、置于水面下的水流推动副系统、以及置于水流推动副系统下游的水耕种植副系统，微米供气副系统包括气液混合泵、引水泵、压力罐，水流推动副系统包括与水位面平行的喷嘴管道、设在喷嘴管道上的朝向一致的喷嘴、以及设在喷嘴管道尾端的顶部接有浮球的上浮结构，水耕种植副系统包括水根植物及用于承托水根植物的浮盘，引水泵将水引入到气液混合泵的吸水进口端，气液混合泵的吸气进口端用于吸入空气或者氧气，气液混合泵将含有微气泡的水通过压力罐输送到喷嘴管道并经由喷嘴喷出。2.根据权利要求1所述的水质修复系统，其特征在于，所述水流推动副系统还包括一置于水面下的滤网箱，引水泵通过滤网箱将水引入。3.根据权利要求1所述的水质修复系统，其特征在于，所述微米供气副系统还包括：压缩机、脱水设备、分子筛、控制阀，空气通过压缩机进入脱水设备，被去除压缩空气水分的空气进入分子筛，将空气中氮气和氧气分离并排掉氮气后的气体经过控制阀输送到气液混合泵的吸气进口端。4.根据权利要求1至3任意一项所述的水质修复系统，其特征在于，所述喷嘴朝向下游的水耕种植副系统方向设置。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：吴正新，
申请(专利权)人：广东威特宝土壤修复科研中心有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44