本发明专利技术公开了一种浮于水体表面的水体净化装置，包括浮体以及附着于浮体外的净化层，所述净化层用于遮阳以及净化水体；所述净化层包括纳米二氧化钛、钛酸酯偶联剂TC‑201、无水乙醇、蒸馏水、丙二醇甲醚醋酸酯，丙烯酸酯共聚乳液按照一定步骤和比例配置而得。本发明专利技术还公开了上述净化层的制备过程以及净化层附着于浮体表面的制作过程。本发明专利技术的装置，在遮蔽阳光照射的同时，不仅能显著提高水体的防晒效果，减少水分的蒸发，还能避免产生过量溴酸盐、降低藻类生长和缓冲降水等功能，本发明专利技术具有良好的耐受性，在酸性、碱性和高温低温环境中不会产生危害生物健康或影响水质的污染物。适用于水库、湖面和池塘的水体净化。
A water purification device floating on the surface of water body and its manufacturing method
【技术实现步骤摘要】
一种浮于水体表面的水体净化装置及其制作方法
本专利技术涉及属于食用鱼养殖水质净化
，具体涉及一种浮于水体表面的水体净化装置及其制作方法。
技术介绍
在集约型养殖水环境(水产业水环境)中，氮元素主要来源为剩余饲料残渣、生物粪便排泄物、未处理的生物尸体和死亡细菌等的分解。有机物的分解主要由两部分组成：物理分解与生物分解。水中的大块含氮有机物在水流、泥沙以及生物的反复中级搅动下逐渐被物理分解为有机碎屑。这些有机碎屑在微生物的作用下进入生物分解环节。在该环节的第一阶段——碳氧化阶段中，有机碎屑被逐步分解并产生二氧化碳与氨氮(NH3-N)，该物质常以NH4+·NH3的形式在水中释放。第二阶段被称为氨氮的硝化过程，氨氮在亚硝化细菌的作用下(需氧)被氧化分解为亚硝酸盐(NO2-)并继续在硝化细菌的作用下(硝化呼吸)(需氧)氧化分解为硝酸盐(NO3-)。因为第二阶段的反应中氧气是不可缺少的成分，故其也被称为喜氧阶段，而参与其中的细菌被统称为喜氧细菌。而在水体的无氧环境中，会发生由反硝化细菌所主导的第三阶段——反硝化阶段。在此阶段中厌氧的反硝化细菌将通过厌氧呼吸(反硝化作用)剥离硝酸盐(NO3-)中的氧使其还原为亚硝酸盐(NO2-)，再进一步还原为游离态的氨或氮气。根据这一阶段的特性，我们通常将其称为厌氧阶段(还原阶段)，而参与其中的细菌也被统称为厌氧细菌。第三阶段是水体氮循环的重要部分，它将水中的含氮有机物最终以气体的形式排出，因此其也被称为脱氮效应。当前，水产饲养有着集约化、高密度饲养，饲养品种繁多等特点。由于大量饲养者片面追求生物数量并大量投放饵料，从而使大量有机碎屑堆积，以致喜氧阶段中的喜氧菌长期处于超负荷状态。这种状态会使喜氧阶段严重受阻，硝化反应难以顺利进行。这将导致硝化反应中以亚硝酸盐氮、氨氮为主的多种有害中间有机产物无法分解，并通过反硝化作用(厌氧阶段)反复积累。这些有害中间有机产物可对水生物造成严重危害，其中氨氮会侵入粘膜损害鱼鳃组织，而亚硝酸盐氮主要是阻碍生物的呼吸，也会严重阻碍硝化细菌的硝化作用。在露天环境的鱼池与鱼塘中，因为强烈的阳光照射，塘内浮游藻类和水生植物会大量生长，造成水质洁净度降低，并在夜间大量消耗氧气导致生物缺氧。另外，雨天与风暴天气大量降水、高温时水体大量蒸发等气候、气象问题以及空气中污染物含量的波动均会影响塘内水质，引起较大的水质波动从而降低塘内饲养生物的存活率。目前，国外有一种“小黑球”技术，将黑色塑料球覆盖于水库表面，例如专利“204849676U”和“205556153U”，主要使小球的将阳光反射，能有效避免水库水因阳光暴晒产生过量溴酸盐，同时避免藻类的生长，但是这种技术会导致水库水温异常上升和含氧量降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种浮于水体表面的水体净化装置及其制作方法，可以解决上述技术问题中的一个或是多个。为了达到上述目的，本专利技术提出的技术方案如下：一种浮于水体表面的水体净化装置，包括浮体以及附着于浮体外的净化层，所述净化层用于遮阳以及净化水体；所述净化层包括纳米二氧化钛、钛酸酯偶联剂TC-201、无水乙醇、蒸馏水、丙二醇甲醚醋酸酯，丙烯酸酯共聚乳液按照一定步骤和比例配置而得。在本专利技术中，将纳米二氧化钛改良附着于漂浮于水面的载体上，既可以实现水面的遮阳作用，同时纳米二氧化钛对紫外线有极高的吸收率，能有效避免过量紫外线对生物的影响；具有的降低蒸发、避免产生过量溴酸盐、降低藻类生长和缓冲降水等基本功能，本专利技术还具有避免温度过度上升、球体表面自洁和通过纳米二氧化钛的光催化效果分解水质有害有机物和还原性无机物的能力。净化层的制备过程如下：(1)称取1g纳米二氧化钛于500ml锥形瓶中，依次加入40ml蒸馏水、65ml无水乙醇和0.1g钛酸酯偶联剂TC-201后摇匀1min，盖好盖子；(2)将步骤(1)中的锥形瓶置于46℃恒温水浴中超声2h后，再加入25ml无水乙醇、再次将锥形瓶置于50℃恒温水浴中超声1h后，过滤、在60℃环境中烘干获得改性纳米二氧化钛；(3)将经过步骤(2)处理的溶液置于200ml锥形瓶中，加入25ml无水乙醇，摇匀，在遮光环境中自然干燥；(4)向步骤(3)所获得的50g溶液中加入30ml钛酸酯偶联剂TC-201再加入50ml丙二醇甲醚醋酸酯(PMA溶剂)，最后再加入900L丙烯酸酯共聚乳液；(5)将步骤(4)中所获得的混合液于常温下磁力搅拌10-15min制得净化层乳液。浮于水体表面的水体净化装置的制作方法：包括浮体和净化层乳液；首先将浮体完全浸入净化层乳液中10min并轻轻摇动去除气泡，然后缓缓提出，在阴凉干燥处风干12h，得到水体净化装置。进一步的：所述浮体为圆球体、椭球体、正多面体、正棱柱中的一种；浮体的重力为G，浮体所在水中的浮力为F，其中G<F。正多面体和正棱柱可以做到接近百分之百的遮光，相比球体(圆球或是椭球)遮光面更大。进一步的：所述浮体为空心体。空心体更利于漂浮，同时也将更省材料。进一步的：所述浮体空心内置一配重块；所述配重块重力为G1，其中G+G1<F。设置配重块是防止浮体重量太轻会被风吹走。进一步的：所述浮体为LDPE材料的空心圆球体，空心圆球体的直径为10cm，空心圆球体的壁厚度为3mm，空心圆球体内置配重块，所述配重块为铝球，所述铝球的直径为8mm。在这里空心球的材质是LDPE(低密度聚乙烯)材料，材质成本低廉，并且设置铝球作为配重块，既有效防止下沉或也避免因太轻被吹走。本专利技术的技术效果是：本专利技术的装置，在遮蔽阳光照射的同时，不仅能显著提高水体的防晒效果，减少水分的蒸发，还能避免产生过量溴酸盐、降低藻类生长和缓冲降水等功能，本专利技术具有良好的耐受性，在酸性、碱性和高温低温环境中不会产生危害生物健康或影响水质的污染物。适用于水库、湖面和池塘的水体净化。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术的总体结构示意图；图2是图1装置浮于水面的示意图；图3是正四棱柱的浮体浮于水面的示意图；其中，上述附图包括以下附图标记：浮体1，净化层2，铝球3，水面4。具体实施方式下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本专利技术，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的不当限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。如图1、图2所示，一种浮于水体表面的水体净化装置，包括浮体以及附着于浮体外的净化层；浮体为空心圆球体；在这里空心球的材质是LDPE(低密度聚乙烯)材料；空心圆球体的直径为10cm，空心圆球体的壁厚度为3mm，空心圆球体内置铝球，铝本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种浮于水体表面的水体净化装置，包括浮体以及附着于浮体外的净化层，所述净化层用于遮阳以及净化水体；其特征在于：所述净化层包括纳米二氧化钛、钛酸酯偶联剂TC-201、无水乙醇、蒸馏水、丙二醇甲醚醋酸酯，丙烯酸酯共聚乳液按照一定步骤和比例配置而得。/n
【技术特征摘要】
1.一种浮于水体表面的水体净化装置，包括浮体以及附着于浮体外的净化层，所述净化层用于遮阳以及净化水体；其特征在于：所述净化层包括纳米二氧化钛、钛酸酯偶联剂TC-201、无水乙醇、蒸馏水、丙二醇甲醚醋酸酯，丙烯酸酯共聚乳液按照一定步骤和比例配置而得。
2.根据权利要求1所述的浮于水体表面的水体净化装置，其特征在于：所述浮体为圆球体、椭球体、正多面体、正棱柱中的一种；浮体的重力为G，浮体所在水中的浮力为F，其中G<F。
3.根据权利要求1所述的浮于水体表面的水体净化装置，其特征在于：所述浮体为空心体。
4.根据权利要求3所述的浮于水体表面的水体净化装置，其特征在于：所述浮体空心内置一配重块；所述配重块重力为G1，其中G+G1<F。
5.根据权利要求1所述的浮于水体表面的水体净化装置，其特征在于：所述浮体为LDPE材料的空心圆球体，空心圆球体内置配重块，所述配重块为铝球。
6.根据权利要求1所述的浮于水体表面的水体净化装置，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐晨毓，黄璇语，罗惠，徐鸿健，陈潜，冯时，钟文琦，李佳，
申请(专利权)人：中国计量大学，灏博农业科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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