光催化氧化與生態(tài)修復(fù)相結(jié)合的一體化水體修復(fù)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種光催化氧化與生態(tài)修復(fù)相結(jié)合的一體化水體修復(fù)裝置，該裝置的中間水平位置設(shè)置有強(qiáng)浮力載體(5)，太陽能電池板(1)設(shè)置在強(qiáng)浮力載體(5)上面的中央部位，并與氣泵(4)相連接，氣泵(4)的出氣口與曝氣管(7)相連接，曝氣管(7)垂直穿過強(qiáng)浮力載體(5)與水平設(shè)置在該裝置下面的布?xì)夤?8)相連通；其周圍設(shè)置有挺水植物(2)；挺水植物(2)與強(qiáng)浮力載體(5)構(gòu)成生態(tài)浮床系統(tǒng)；強(qiáng)浮力載體(5)的四周設(shè)置有透明塑料板，透明塑料板上粘有二氧化鈦可見光催化劑薄膜，構(gòu)成可見光催化氧化系統(tǒng)；強(qiáng)浮力載體(5)下方垂直懸掛填料串。本實(shí)用新型對(duì)難降解污染物的去除率達(dá)50％以上，增強(qiáng)了生態(tài)修復(fù)的效果。
【專利說明】光催化氧化與生態(tài)修復(fù)相結(jié)合的一體化水體修復(fù)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型是關(guān)于城市河道水污染治理的，特別涉及一種光催化氧化與生態(tài)修復(fù)相結(jié)合一體化的水體修復(fù)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]城市河道在城市的發(fā)展、建設(shè)及生態(tài)環(huán)境中有著非常重要的作用。然而，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，城市河道污染也在逐步加劇，并且由于長期疏于管理，河道臟、亂、黑、臭等現(xiàn)象普遍存在，嚴(yán)重束縛了城市的發(fā)展，破壞了城市環(huán)境，對(duì)水生動(dòng)植物的生存也構(gòu)成了威脅。因此，城市河道的生態(tài)治理已迫在眉睫。
[0003]光催化氧化廢水處理技術(shù)利用光能激活半導(dǎo)體光催化劑價(jià)帶上的光生空穴，在廢水中形成氧化能力極強(qiáng)的羥基自由基，氧化難生物降解的有機(jī)污染物，降解過程可在常溫下進(jìn)行，對(duì)污染物無選擇性，無二次污染，這應(yīng)經(jīng)成為當(dāng)前廢水處理領(lǐng)域國內(nèi)外的研究前沿和開發(fā)熱點(diǎn)。在光催化反應(yīng)廢水處理中，通常采用紫外燈作為激發(fā)光源，因?yàn)橐话愕墓獯呋瘎┰谧贤夤庀戮哂写呋钚浴Ｈ欢鴳?yīng)用紫外燈處理廢水過程中，高耗電及燈管壽命短等問題嚴(yán)重的制約著紫外光催化氧化的應(yīng)用。采用太陽光作為光催化氧化廢水處理技術(shù)體系的光源，應(yīng)用在可見光下具有催化活性的催化劑處理廢水，不僅能大幅提高廢水處理的效果，而且具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和低碳環(huán)保的社會(huì)效益。
[0004]目前，河道生態(tài)治理技術(shù)已有較多的組合形式，如胡孟春(CN 102491586 A)設(shè)計(jì)了一套包括漂浮式風(fēng)光電能供給設(shè)施、漂浮式曝氣生物濾池、絮凝劑噴灑劑在內(nèi)的黑臭河道水的凈化處理設(shè)施，該方法綜合利用絮凝、過濾、微生物處理等工藝，處理凈化黑臭河道的水質(zhì)。發(fā)明專利(CN 103508638 A)中提及了一種可見光催化與固定化微生物聯(lián)合處理廢水的方法及聯(lián)合反應(yīng)器，其工作原理為廢水經(jīng)過光催化降解處理后，流入固定化微生物流化床進(jìn)行后續(xù)生化處理，對(duì)廢水中的污染物進(jìn)行進(jìn)一步降解去除，經(jīng)過生化處理的廢水再反復(fù)進(jìn)行聯(lián)合處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水進(jìn)行多次循環(huán)深度處理。付德剛等(CN 102603041 A)設(shè)計(jì)了一種微生物燃料電池水處理方法，該方法中對(duì)難降解廢水經(jīng)過可見光活性的T12在可見光或太陽光下催化后，再與易生化廢水混合共同作為微生物燃料電池的碳源，使難降解廢水的降解效率得到提高。本 申請(qǐng)人:的2013107564655專利申請(qǐng)，提供了一種太陽能曝氣增氧-植物床載帶生物膜裝置，是一種植物床載帶生物膜的水處理方法，能夠直接利用太陽能向水體內(nèi)曝氣增氧，并且結(jié)合植物和填料的雙重作用，凈化水體水質(zhì)。但是這些方法存在著一定局限和不足:主要針對(duì)于含工業(yè)廢水的黑臭水體，應(yīng)用范圍窄；不能應(yīng)用于天然河道或人工湖泊等地，需要人工操作才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)備維護(hù)管理麻煩；只能降解常規(guī)污染物，而對(duì)難降解污染物去除效果差等問題。
[0005]綜上所述，對(duì)城市河道的水質(zhì)生態(tài)改善缺乏一種治理效果全面、應(yīng)用范圍廣并且易于操作的處理方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上主要增加了可見光催化氧化系統(tǒng)；提供一種用于河道或湖泊受污染水體的水質(zhì)凈化與恢復(fù)、改善水體水質(zhì)、逐步恢復(fù)水體自凈能力、治理效果全面、易于操作的一種復(fù)合型的太陽能曝氣增氧-植物床載帶生物膜-可見光催化氧化一體化的處理裝置。
[0007]本實(shí)用新型通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
[0008]一種光催化氧化與生態(tài)修復(fù)相結(jié)合的一體化水體修復(fù)裝置，包括太陽能電池板、氣泵、曝氣管和布?xì)夤?，其特征在于，該裝置的中間水平位置設(shè)置有強(qiáng)浮力載體5，強(qiáng)浮力載體5為長方形，浮于水面之上；太陽能電池板I設(shè)置在強(qiáng)浮力載體5上面的中央部位，并通過其下面的支撐連接裝置3與氣泵4相連接，氣泵4的出氣口與曝氣管7相連接，曝氣管7垂直穿過強(qiáng)浮力載體5與水平設(shè)置在該裝置下面的布?xì)夤?相連通，用于均勻布?xì)?；所述太陽能電池?、支撐連接裝置3、氣泵4、曝氣管7和布?xì)夤?構(gòu)成曝氣增氧系統(tǒng)；
[0009]在太陽能電池板1、支撐連接裝置3與氣泵4的周圍設(shè)置有挺水植物2 ；
[0010]挺水植物2與強(qiáng)浮力載體5構(gòu)成生態(tài)浮床系統(tǒng)；
[0011]強(qiáng)浮力載體5的四周設(shè)置有透明塑料板，透明塑料板上粘有二氧化鈦可見光催化劑薄膜，所述透明塑料板與二氧化鈦可見光催化劑薄膜構(gòu)成可見光催化氧化系統(tǒng)10 ；
[0012]在強(qiáng)浮力載體5的下面垂直設(shè)置有填料6，填料6連接成串，均勻懸掛于強(qiáng)浮力載體5的下面；強(qiáng)浮力載體5下面的中心位置還設(shè)置有錨定物9，以保證裝置的穩(wěn)定性。
[0013]所述的強(qiáng)浮力載體5的長寬比為2-5，其寬度為河道斷面寬度的1/5?1/4，一般最大不超過2米；
[0014]所述太陽能電池板I為3?5塊，排布成折線形，方位朝南，并與水平方位夾角10?20度。
[0015]所述透明塑料板為矩形，連接在強(qiáng)浮力載體四周，其寬度為20-40cm。
[0016]所述填料6的成串長度在滿足填料所受浮力的情況下，設(shè)定為河道水深的1/3?1/2，但不超過1.2米，填料串上的相鄰填料間距離為5?8cm，填料串密度為40?60串/m2。
[0017]該裝置在河道中設(shè)置為10?30個(gè),每兩相鄰裝置的間距為15?20米。
[0018]本實(shí)用新型的創(chuàng)新之處在于將可見光催化氧化與太陽能曝氣增氧、植物床載帶生物膜技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，組成一體化的生態(tài)水質(zhì)凈化裝置?？梢姽獯呋趸到y(tǒng)由透明塑料板和復(fù)合二氧化鈦可見光催化劑薄膜組成。復(fù)合二氧化鈦可見光催化劑薄膜具有可見光催化活性，能夠利用太陽光進(jìn)行光催化氧化反應(yīng)，降解水中難降解污染物，對(duì)難降解污染物的去除率可達(dá)50%以上。可見光催化氧化系統(tǒng)與植物、填料共同作用，對(duì)水中污染物的降解更加綜合全面，可提高水體的可生化性?？梢姽獯呋趸到y(tǒng)能充分利用太陽能，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，同時(shí)太陽能曝氣增氧系統(tǒng)能夠促進(jìn)水體的局部循環(huán)，使光催化氧化作用更全面。本實(shí)用新型將可將光催化氧化系統(tǒng)、太陽能曝氣增氧系統(tǒng)和生態(tài)浮床、填料結(jié)合在一起，組合成一體式裝置，以簡化工藝，對(duì)水體進(jìn)行全面治理，提高了水體生態(tài)修復(fù)的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型光催化與生態(tài)修復(fù)相結(jié)合一體化的水體修復(fù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是圖1的俯視圖。
[0021]1-太陽能電池板2-挺水植物
[0022]3-支撐連接裝置4-氣泵
[0023]5-強(qiáng)浮力載體6-填料
[0024]7-曝氣管8-布?xì)夤?br> [0025]9-錨定物。10-可見光催化氧化系統(tǒng)

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0027]本實(shí)用新型的光催化與生態(tài)修復(fù)相結(jié)合一體化的水體修復(fù)裝置，如圖1所示，其中間水平位置設(shè)置有強(qiáng)浮力載體5，強(qiáng)浮力載體5為長方形，浮于水面之上，其長寬比為2-5，寬度視河道斷面寬度而定，設(shè)置為河道斷面寬度的1/5?1/4，但一般最大不超過2米；太陽能電池板I設(shè)置在強(qiáng)浮力載體5上面的中央部位，并通過其下面的支撐連接裝置3與氣泵4相連接，并通過其下面的支撐連接裝置3與氣泵4相連接，太陽能電池板I為3?5塊，排布成折線形，方位朝南，并與水平方位夾角10?20度；氣泵4的出氣口與曝氣管7相連接，曝氣管7垂直穿過強(qiáng)浮力載體5與水平設(shè)置在該裝置下面的布?xì)夤?相連通，用于均勻布?xì)猓?br> [0028]所述太陽能電池板1、支撐連接裝置3、氣泵4、曝氣管7和布?xì)夤?構(gòu)成曝氣增氧系統(tǒng)。
[0029]通過該系統(tǒng)，將太陽能不斷轉(zhuǎn)化為電能，用于曝氣機(jī)的曝氣增氧，使水中的溶解氧含量能夠滿足植物、微生物的呼吸、降解作用，維持水中的溶解氧水平，并且能促進(jìn)水體的局部循環(huán)，使凈化效果更加全面。
[0030]在太陽能電池板1、支撐連接裝置3與氣泵4的周圍設(shè)置有挺水植物2，參見圖2 ；強(qiáng)浮力載體5與挺水植物2構(gòu)成生態(tài)浮床系統(tǒng)；挺水植物利用植物根系的篩濾、吸收和吸附作用，去除水中的污染物質(zhì)，并富集和轉(zhuǎn)化重金屬；可去除的水中的污染物質(zhì)為氮、磷或者有機(jī)碳營養(yǎng)元素。
[0031]所述挺水植物為具有良好水體凈化效果及景觀效果的挺水植物，如黃花鳶尾、美人蕉、蘆葦、水蔥、香蒲等，挺水植物的栽種密度為2?10株/m2。
[0032]水中的難降解污染物包括天然有機(jī)物如微囊藻毒素、富里酸等，和人工合成有機(jī)物如酚類、脂類、醛類、羧酸類等及其衍生物。
[0033]強(qiáng)浮力載體5的四周設(shè)置有透明塑料板(市售納米強(qiáng)化高透明板)，二者粘連在一起，透明塑料板上粘有二氧化鈦可見光催化劑薄膜(采用專利CN103611518A中所述方法制備)，所述透明塑料板與二氧化鈦可見光催化劑薄膜構(gòu)成可見光催化氧化系統(tǒng)10 ;所述透明塑料板為矩形，連接在強(qiáng)浮力載體四周，其寬度為20-40cm。該系統(tǒng)通過催化降解水中難降解污染物，提高水體可生化性，對(duì)水體進(jìn)行全面綜合的治理。
[0034]在強(qiáng)浮力載體5的下面垂直設(shè)置有填料6，填料6連接成串，均勻懸掛于強(qiáng)浮力載體5的下面；強(qiáng)浮力載體5下面的中心位置還設(shè)置有錨定物9，以保證裝置的穩(wěn)定性。
[0035]微生物菌群、浮游植物、原生動(dòng)物、微型后生動(dòng)物附著、寄居在填料6表面，構(gòu)建具有高效快速凈化污染物的生物膜，以主要去除河道水體中的COD ;填料6上特別培養(yǎng)好氧反硝化菌，可在水體溶解氧較高的條件下完成脫氮過程，有效降低水中總氮濃度；通過填料與植物結(jié)合的使用，植物根系的分泌物能夠強(qiáng)化填料的生化降解作用；所述填料6連接成串的長度在充分考慮填料所受浮力的情況下，為河道水深的1/3?1/2，但一般不超過1.2米，填料串上的相鄰填料間距為5?8cm ;所述填料6連接成串的密度為40?60串/m2。
[0036]填料6也可以選擇組合填料，該填料是以硬質(zhì)的纖維絲為骨架，以絲狀纖維作為骨架中空部位的填充物，質(zhì)量輕、組裝方便、掛膜面積大，以利于治理污染情況比較嚴(yán)重的河道。
[0037]填料6也可以選擇活性生物填料，此填料在高分子材料中融合了多種有利于微生物快速附著生長的微量元素，親水性好，掛膜快，氧利用效率高，比表面積大，以利于治理富營養(yǎng)化嚴(yán)重的河道。
[0038]本實(shí)用新型將太陽能曝氣增氧系統(tǒng)和生態(tài)浮床、填料結(jié)合在一起，組合成一體式裝置。較之曝氣增氧系統(tǒng)與生態(tài)浮床系統(tǒng)分開放置的方法來講，本實(shí)用新型簡化了工藝；將太陽能曝氣增氧系統(tǒng)與生物生態(tài)治理方法結(jié)合在一起，改善了水體微生態(tài)環(huán)境，不僅水體溶解氧濃度提高，植物、微生物等生態(tài)治理也起到很大的作用，一體式裝置提高了水體生態(tài)修復(fù)的效果，總體治理效果較兩種單獨(dú)工藝的效果更好，氮的去除率能達(dá)到或高于30%?60%,COD去除率能達(dá)到或高于40%?60%。將太陽能曝氣-增氧一植物床載帶生物膜系統(tǒng)與可見光催化氧化系統(tǒng)結(jié)合在一起，更為高效的利用了太陽能，提高了水中污染物的去除率，特別是水中難生物降解有機(jī)物的去除率，提高水體可生化性，對(duì)于天然河道的生態(tài)治理具有重要意義。同時(shí)，太陽能曝氣增氧系統(tǒng)能夠促進(jìn)水體的局部循環(huán)，使光催化氧化作用更加全面。
[0039]太陽能電池板安裝在支撐連接裝置上，在天氣良好的情況下將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，用于曝氣增氧。由于晴朗天氣時(shí)，太陽能電池板能將太陽能不斷轉(zhuǎn)化為電能，用于曝氣機(jī)曝氣增氧，所產(chǎn)生的氧氣已使水中的溶解氧含量足夠高，對(duì)于植物、微生物等的呼吸、降解作用所需的氧氣足夠。在陰雨天和晚上沒有太陽光的情況下，水中溶解氧的含量在短期內(nèi)并不會(huì)影響植物和微生物的生理活動(dòng)?，F(xiàn)有的曝氣技術(shù)，無論是水下曝氣還是表面曝氣，均存在曝氣設(shè)備電耗高、維護(hù)管理難度大等問題，特別是要求有配套的電力系統(tǒng)供給電能，這些問題嚴(yán)重縮小了曝氣裝置的應(yīng)用范圍，束縛了曝氣增氧的應(yīng)用。本實(shí)用新型將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，首先省去了要求配套的電力系統(tǒng)，大大擴(kuò)大了應(yīng)用范圍、降低運(yùn)行成本，降低了設(shè)備的操作管理難度；并且這種方法應(yīng)用清潔能源一太陽能，大大降低了能耗，且符合環(huán)境保護(hù)的理念；同時(shí)，太陽能電池板的數(shù)量既要能滿足曝氣的需求，又不會(huì)面積太大而形成浪費(fèi)，本實(shí)用新型設(shè)置3?5塊太陽能電池板，太陽能電池板呈折線型排布，并傾斜一定角度，能夠高效轉(zhuǎn)化太陽能為電能，滿足曝氣充氧的電能需求，維持裝置的正常運(yùn)行。氣泵和布?xì)夤艿倪x用與太陽能電池板相匹配即可，曝氣的目的在于恢復(fù)水中溶解氧水平，同時(shí)提高填料生物膜的降解活性，曝氣管長度設(shè)定為比填料串長10?15cm，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)這兩種效果。
[0040]可見光催化氧化系統(tǒng)是本實(shí)用新型的創(chuàng)新之處?？梢姽獯呋趸ǖ姆磻?yīng)條件溫和，一般為常溫常壓狀態(tài)，易操作并且無二次污染，適合應(yīng)用于廢水處理。系統(tǒng)中透明塑料板選擇浮力大、自重輕的材料制成，不僅能浮于水面，而且透光性好。復(fù)合二氧化鈦可見光催化劑薄膜能有效利用太陽光，在可見光照射下具有催化活性，降解水中難生物降解有機(jī)污染物，與挺水植物和填料降解常規(guī)污染物結(jié)合，能夠?qū)μ烊缓拥肋M(jìn)行全面綜合的生態(tài)治理。由于在晴朗天氣時(shí)，復(fù)合二氧化鈦可見光催化劑薄膜已經(jīng)催化氧化水中絕大部分難降解有機(jī)物，所以陰雨天沒有太陽光照射時(shí)，雖然該系統(tǒng)不發(fā)揮作用，但是也不會(huì)對(duì)整個(gè)裝置的處理效果構(gòu)成影響。可見光催化氧化系統(tǒng)與太陽能曝氣系統(tǒng)的聯(lián)用，可以更為高效的利用太陽能，低碳、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。同時(shí)，太陽能曝氣增氧系統(tǒng)能夠促進(jìn)水體的局部循環(huán)，使光催化氧化作用更加全面。可見光催化氧化系統(tǒng)能夠作用的難降解有機(jī)物主要包括天然有機(jī)物如微囊藻毒素、富里酸等，和人工合成有機(jī)物如酚類、脂類、醛類、羧酸類等及其衍生物，對(duì)于這些污染物的去除率均能達(dá)到50%以上?？梢姽獯呋趸到y(tǒng)與植物、填料的共同作用下，可以去除水中難降解有機(jī)物，COD等常規(guī)污染物，及N、P等營養(yǎng)元素，三者相輔相成，對(duì)于水質(zhì)的凈化處理更加全面。
[0041]在強(qiáng)浮力載體上栽種適宜的挺水植物，可以利用植物根系的篩濾、吸收和吸附等作用，去除水中的污染物質(zhì)，如氮、磷等營養(yǎng)元素，并富集和轉(zhuǎn)化重金屬等，同時(shí)，挺水植物的種植可以美化河道環(huán)境。水中氮素的去除需要好氧與厭氧環(huán)境交替發(fā)生，而太陽能曝氣增氧使水中溶解氧充足，抑制了反硝化菌的生長代謝，不能有效地去除氮素；微生物雖然可以在好氧條件下聚磷，但是若沒有及時(shí)將微生物導(dǎo)出水體，磷元素并未從水中根本去除，還會(huì)存在于水體中或在一定條件下被釋放到水體中。而只有通過植物根系的吸收作用，才能快速有效的去除河道中氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，所以植物的設(shè)置必不可少。可以根據(jù)所要處理河道水體的水質(zhì)，有針對(duì)性的選擇挺水植物的種類。例如對(duì)于富營養(yǎng)化嚴(yán)重的河道，可以選擇黃花鳶尾、美人蕉、蘆葦、水蔥、香蒲等挺水植物；黃花鳶尾可以抑制藻類爆發(fā)、去除水中溶解性氮、磷，改善水體透明度，抑制PH值增加等；美人蕉根系比較發(fā)達(dá)，對(duì)固體物質(zhì)、膠體物質(zhì)及MV-N等有一定的沉降、攔截和吸附作用；蘆葦、水蔥和香蒲對(duì)氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)也具有較好的去除效果。植物的栽種密度要充分考慮到植物的生長空間、不發(fā)生倒伏等因素，栽種密度可設(shè)定為2?10株/m2。
[0042]填料是本實(shí)用新型的重要組成部分，填料能夠提供較大的比表面積，使微生物的生存密度最高，同時(shí)能使浮游生物附著其上，牧食水中營養(yǎng)物質(zhì)。填料的使用，能在有限的空間內(nèi)富集巨大的生物量，使微生物高速降解污染物，能夠在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到較好的處理效果。并且，填料與植物結(jié)合使用，植物根系的分泌物能夠強(qiáng)化填料的生化降解作用，這樣就使填料的作用更加突出、處理效果更明顯。本方法中特別在填料上培養(yǎng)好氧反硝化菌，這類菌種生長速度快，產(chǎn)量高，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，反硝化速度快且徹底，大多具有同步異樣硝化及代謝難降解有機(jī)物的能力，可在水體溶解氧較高的條件下完成脫氮過程，快速有效的降低河道內(nèi)水中總氮濃度?？梢愿鶕?jù)所要處理河道水體的水質(zhì)，有針對(duì)性的選擇填料的種類。例如治理污染情況較嚴(yán)重的河道時(shí)，可以選擇組合填料，該填料是以硬質(zhì)的纖維絲為骨架，以絲狀纖維作為骨架中空部位的填充物，具有質(zhì)量輕、組裝方便、掛膜面積大、與植物根系契合度較高等優(yōu)點(diǎn)。填料中絲狀纖維纏繞出細(xì)小的空隙，以便于保護(hù)附著其上的浮游生物，同時(shí)又提供了較高的比表面積，使浮游動(dòng)物和微生物能以較高的密度生存。另外還可以選擇活性生物填料，這種填料在高分子材料中融合了多種類有利于微生物快速附著生長的微量元素，親水性好掛模快，氧利用效率高，比表面積大，比重適當(dāng)、流化效果好，使用壽命長。
[0043]本實(shí)用新型應(yīng)用于河道水體凈化時(shí)，可以根據(jù)河道具體情況來確定整個(gè)裝置的大小。將裝置置于河道中心或靠近岸邊的位置，安置時(shí)既要不阻礙河道行洪等功能，又要起到凈化水質(zhì)、改善生態(tài)環(huán)境的作用。強(qiáng)浮力載體的面積可以根據(jù)河流斷面的長度、河道兩岸的生態(tài)環(huán)境、河流行洪等因素確定，河道中相鄰兩裝置的間距設(shè)置為15?20米。
【權(quán)利要求】
1.一種光催化氧化與生態(tài)修復(fù)相結(jié)合的一體化水體修復(fù)裝置，包括太陽能電池板、氣泵、曝氣管和布?xì)夤?，其特征在于，該裝置的中間水平位置設(shè)置有強(qiáng)浮力載體(5)，強(qiáng)浮力載體(5)為長方形，浮于水面之上；太陽能電池板(I)設(shè)置在強(qiáng)浮力載體(5)上面的中央部位，并通過其下面的支撐連接裝置(3)與氣泵(4)相連接，氣泵(4)的出氣口與曝氣管(7)相連接，曝氣管(7)垂直穿過強(qiáng)浮力載體(5)與水平設(shè)置在該裝置下面的布?xì)夤?8)相連通，用于均勻布?xì)?；所述太陽能電池?I)、支撐連接裝置(3)、氣泵(4)、曝氣管(7)和布?xì)夤?8)構(gòu)成曝氣增氧系統(tǒng)； 在太陽能電池板(I)、支撐連接裝置(3)與氣泵(4)的周圍設(shè)置有挺水植物(2); 挺水植物(2)與強(qiáng)浮力載體(5)構(gòu)成生態(tài)浮床系統(tǒng)； 強(qiáng)浮力載體(5)的四周設(shè)置有透明塑料板，透明塑料板上粘有二氧化鈦可見光催化劑薄膜，所述透明塑料板與二氧化鈦可見光催化劑薄膜構(gòu)成可見光催化氧化系統(tǒng)(10)； 在強(qiáng)浮力載體(5)的下面垂直設(shè)置有填料￠)，填料(6)連接成串，均勻懸掛于強(qiáng)浮力載體(5)的下面；強(qiáng)浮力載體(5)下面的中心位置還設(shè)置有錨定物(9)，以保證裝置的穩(wěn)定性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催化氧化與生態(tài)修復(fù)相結(jié)合的一體化水體修復(fù)裝置，其特征在于，所述的強(qiáng)浮力載體(5)的長寬比為2-5，其寬度為河道斷面寬度的1/5?1/4，一般最大不超過2米；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催化氧化與生態(tài)修復(fù)相結(jié)合的一體化水體修復(fù)裝置，其特征在于，所述太陽能電池板(I)為3?5塊，排布成折線形，方位朝南，并與水平方位夾角10?20度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催化氧化與生態(tài)修復(fù)相結(jié)合的一體化水體修復(fù)裝置，其特征在于，所述透明塑料板為矩形，連接在強(qiáng)浮力載體四周，其寬度為20-40cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催化氧化與生態(tài)修復(fù)相結(jié)合的一體化水體修復(fù)裝置，其特征在于，所述填料(6)的成串長度在滿足填料所受浮力的情況下，設(shè)定為河道水深的1/3?1/2，但不超過1.2米，填料串上的相鄰填料間距離為5?8cm，填料串密度為40?60串/m2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催化氧化與生態(tài)修復(fù)相結(jié)合的一體化水體修復(fù)裝置，其特征在于，該裝置在河道中設(shè)置為10?30個(gè)，每兩相鄰裝置的間距為15?20米。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK204058195SQ201420496859
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】孫井梅, 楊曉杰, 李檬, 吳卿 申請(qǐng)人:天津大學(xué)