本發(fā)明涉及湖泊污染領(lǐng)域，具體地涉及湖泊污染凈化器。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)發(fā)展、城鎮(zhèn)化提速以及人口數(shù)量的膨脹，我國面臨著十分嚴(yán)峻的環(huán)境形勢，近幾年中國重大環(huán)境污染以及事故頻頻發(fā)生，其中水污染事故占一半左右。在全國七大流域中，太湖、淮河、黃河流域均有70％以上的河段受到污染；海河、松遼流域污染也相當(dāng)嚴(yán)重，污染河段占60％以上。而相關(guān)調(diào)查表明氮、磷等營養(yǎng)物和有機污染物是我國地表水的主要污染形式，水體富營養(yǎng)化問題十分突出。消除氮、磷等營養(yǎng)物和有機污染物并修復(fù)污染水體成為解決湖泊污染問題的重要課題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的水體富營養(yǎng)化問題，提供了一種湖泊污染凈化器，該湖泊污染凈化器能夠設(shè)置在湖泊水面上，并利用組合生物填料對水中的污染物進行氧化降解，分解為簡單的水、二氧化碳等無害物質(zhì)，達到修復(fù)水環(huán)境污染的目的。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實施方式提供了一種湖泊污染凈化器，所述湖泊污染凈化器包括至少一個浮體、第一掛架、連接所述至少一個浮體與所述第一掛架的至少一個連接裝置、以及固定在所述第一掛架上的充氧裝置。

優(yōu)選地，所述湖泊污染凈化器還包括設(shè)置于所述連接裝置上的組合生物填料。

優(yōu)選地，所述充氧裝置包括曝氣管。

優(yōu)選地，所述曝氣管為納米曝氣管。

優(yōu)選地，所述湖泊污染凈化器還包括與所述充氧裝置連接的風(fēng)機。

優(yōu)選地，所述至少一個連接裝置包括多個連接裝置，所述多個連接裝置中的一個連接裝置上設(shè)置有多個懸掛點，所述懸掛點用于固定組合生物填料。

優(yōu)選地，所述多個懸掛點呈矩陣分布。

優(yōu)選地，至少一個浮體包括多個浮體，所述湖泊污染凈化器還包括連接所述多個浮體的第二掛架，所述連接裝置通過連接所述第二掛架來連接所述多個浮體。

優(yōu)選地，所述組合生物填料包括活性污泥，所述活性污泥包括好氧性微生物和/或兼氧性微生物。

優(yōu)選地，所述活性污泥的濃度范圍為0.5～2.5kg/m³。

通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的實施方式提供的湖泊污染凈化器能夠設(shè)置在湖泊水面上，并利用組合生物填料對水中的污染物進行氧化降解，分解為簡單的水、二氧化碳等無害物質(zhì)，達到修復(fù)水環(huán)境污染的目的。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施方式的一種湖泊污染凈化器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施方式的湖泊污染凈化系統(tǒng)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一實施方式的湖泊污染凈化系統(tǒng)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明一實施方式的湖泊污染凈化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明一實施方式的一種用于湖泊污染凈化器的布置方法的流程圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明一實施方式的一種用于湖泊污染凈化器的布置方法的流程圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明一實施方式的一種用于湖泊污染凈化器的布置方法的流程圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明一實施方式的一種湖泊污染凈化器的使用方法的示意圖。

附圖標(biāo)記說明

1浮體2組合生物填料

3曝氣管4第二掛機

5第一掛架6連接裝置

7湖泊污染凈化器8經(jīng)向聯(lián)結(jié)索

9緯向聯(lián)結(jié)索10牽拉索

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本申請中提及的“緯向”和“經(jīng)向”是指兩個彼此垂直或近似垂直的方向。在本申請的附圖中，“緯向”可以指橫向，“經(jīng)向”可以指縱向。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的湖泊污染凈化器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明的一種實施方式提供了一種湖泊污染凈化器，該湖泊污染凈化器包括至少一個浮體1，第一掛架5，連接所述至少一個浮體1與第一掛架5的至少一個連接裝置6，以及固定在第一掛架5上的充氧裝置3。浮體1可以為湖泊污染凈化器提供了浮力，使湖泊污染凈化器能夠漂浮于水面上。連接裝置6將浮體1與第一掛架5連接起來，是湖泊污染凈化器的主體結(jié)構(gòu)。第一掛架5用于固定充氧裝置3。

湖泊污染凈化器還包括設(shè)置于連接裝置6上的組合生物填料2。組合生物填料2是微生物的載體，可以對水中的污染物進行氧化降解，分解為簡單的水、二氧化碳等無害物質(zhì)，達到水環(huán)境污染修復(fù)要求。組合生物填料2降解污染物時需要人工增加污染水體中的溶解氧，因此設(shè)置充氧裝置3對污染水體進行充氧，提高污染水體中溶解氧的含量，以促進組合生物填料2中的微生物降解污染物。

在本發(fā)明的一種實施方式中，如圖1所示，充氧裝置可以包括曝氣管3。曝氣管3優(yōu)選為納米曝氣管，壓縮空氣經(jīng)納米曝氣管逸出，能夠形成大量直徑微小且細(xì)密的氣泡，有利于氧分子溶解于污染水體，更有效地提高了污染水體中溶解氧的含量。同時，分散的微氣泡對組合生物填料2周圍的水體形成一定的沖擊和擾動，起到更新需要凈化的水體的作用，有利于提高凈化污染水體的效率。

湖泊污染凈化器還包括與充氧裝置6連接的風(fēng)機(未圖示)。風(fēng)機吹送的壓縮空氣經(jīng)曝氣管3以氣泡的形式逸出，可以對上方的第一掛架5所處的水體充氧，提高該處污染水體中溶解氧的含量，促進組合生物填料2中的微生物降解污染物。風(fēng)機可以設(shè)置在水岸邊，通過輸氣管道與曝氣管3連接。

在本發(fā)明的一種實施方式中，如圖1所示，曝氣管3固定在第一掛架5上，這樣利用逸出的氣泡的自然上升，可以對組合生物填料2周圍的污染水體進行充氧。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到，曝氣管3還可以用其他合適的方式設(shè)置，比如沿連接裝置6設(shè)置曝氣管3。

在本發(fā)明的一種實施方式中，如圖1所示，至少一個連接裝置6包括多個連接裝置6，多個連接裝置6中的一個連接裝置6上設(shè)置有多個懸掛點，多個懸掛點用于固定組合生物填料2。為了更好地發(fā)揮組合生物填料2的降解作用，可以如圖1所示，設(shè)置多個連接裝置6，并在多個連接裝置6中的一個連接裝置6上設(shè)置有多個懸掛點6，當(dāng)然也可以在每個連接裝置6上都設(shè)置有多個懸掛點。在懸掛點上固定組合生物填料2，通過多個懸掛點形成組合生物填料2的集合布置，可以使得湖泊污染凈化器占據(jù)的水域內(nèi)更好地發(fā)揮降解凈化的作用。

如圖1所示，多個懸掛點呈矩陣分布，形成組合生物填料2的矩陣分布并對周圍水體的污染物進行降解。連接裝置6可以具有一定的長度(該長度由水體深度和具體需要決定)，可以下探到水面以下較深的位置，有利于組合生物填料2中的微生物在較大的水域范圍降解污染物，提高的凈化作用。

如圖1所示，在本發(fā)明的一種實施方式中，至少一個浮體1包括多個浮體1，湖泊污染凈化器還包括連接所述多個浮體1的第二掛架4，連接裝置6通過連接第二掛架4來連接多個浮體1。第二掛架4可以與多個浮體1分別形成螺栓連接，使湖泊污染凈化器的結(jié)構(gòu)更加牢固，具有很好的穩(wěn)定性。

連接裝置6可以包括繩索、鎖鏈、軟管、硬管、連接桿中的至少一者。

雖然圖1中示出了多個連接裝置6在一個平面的分布，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，連接裝置6可以是立體分布。例如，連接裝置6可以被分布成柱體，例如長方體、正方體、圓柱體等等。

組合生物填料2可以包括活性污泥，該活性污泥包括好氧性微生物和/或兼氧性微生物。微生物在降解有機污染物時具有強大的優(yōu)勢，每千克由好氧性微生物和/或兼氧性微生物組成的活性污泥每天可以降解0.24～2.2kg的有機污染物。在本發(fā)明的實施方式所提供的湖泊污染凈化器中，組合生物填料2上的活性污泥的濃度范圍為0.5～2.5kg/m³。

如前文所述的湖泊污染凈化器，單只湖泊污染凈化器在大型的湖泊污染治理中效果甚微。因此，需要組合一定數(shù)量的湖泊污染凈化器形成湖泊凈化系統(tǒng)以覆蓋于水面上，才能取得較好的凈化污染水體的效果。湖泊污染凈化系統(tǒng)組合的方式可以具有多種合適的方式，在本發(fā)明的一種實施方式中提供一種湖泊污染凈化系統(tǒng)，該湖泊污染凈化系統(tǒng)包括網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)具有多個結(jié)點，結(jié)點是湖泊污染凈化器或用于設(shè)置湖泊污染凈化器，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的邊界設(shè)置有固定裝置。湖泊污染凈化器可以是上述參照圖1描述的實施方式中的湖泊污染凈化器。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，湖泊污染凈化系統(tǒng)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以具有多種合適的結(jié)構(gòu)形式。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的湖泊污染凈化系統(tǒng)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖2所示，湖泊污染凈化系統(tǒng)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以是同心圓式的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在該同心圓式的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)設(shè)置有多根聯(lián)結(jié)索并形成了多個結(jié)點，結(jié)點處可以是湖泊污染凈化器或用于設(shè)置湖泊污染凈化器，在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的邊界設(shè)置有固定裝置，使湖泊污染凈化系統(tǒng)能夠固定地設(shè)置在湖泊中的某一指定的水域內(nèi)，防止水流或風(fēng)力造成湖泊污染凈化系統(tǒng)漂移，具有較高的穩(wěn)定性。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的湖泊污染凈化系統(tǒng)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖3所示，湖泊污染凈化系統(tǒng)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以是菱形的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在該菱形的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)設(shè)置有多根聯(lián)結(jié)索將需要凈化的水域分割為多個三角形，并形成了多個結(jié)點，結(jié)點處可以是湖泊污染凈化器或用于設(shè)置湖泊污染凈化器，在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的邊界設(shè)置有固定裝置，使湖泊污染凈化系統(tǒng)能夠固定地設(shè)置在湖泊中的某一指定的水域內(nèi)，防止水流或風(fēng)力造成湖泊污染凈化系統(tǒng)漂移，具有較高的穩(wěn)定性。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的湖泊污染凈化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。以上舉例展示出湖泊污染凈化系統(tǒng)組合的方式可以具有多種合適的方式。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，如圖4所示，湖泊污染凈化系統(tǒng)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以是四邊形的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，包括多根經(jīng)向聯(lián)結(jié)索8和多根緯向聯(lián)結(jié)索9，將需要凈化的水域分割為多個四邊形，并形成了多個結(jié)點，結(jié)點處可以是湖泊污染凈化器7或用于設(shè)置湖泊污染凈化器7，該湖泊污染凈化器7可以是上述參照圖1描述的實施方式中的湖泊污染凈化器，能夠利用組合生物填料對水中的污染物進行氧化降解，分解為簡單的水、二氧化碳等無害物質(zhì)。在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的邊界設(shè)置有固定裝置，該固定裝置包括多根一端與網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)連接的牽拉索10，牽拉索10用于固定網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，進而使整個湖泊污染凈化系統(tǒng)被固定在某一指定的水域中。

如圖4所示，固定裝置還包括設(shè)置在岸上的用于連接牽拉索(10)的固定樁和/或用于與牽拉索(10)連接的固定錨。在湖泊污染凈化系統(tǒng)中，靠近水岸的邊界可以使用岸基的固定樁，遠離水岸的邊界可以使用固定錨。

經(jīng)向聯(lián)結(jié)索8、緯向聯(lián)結(jié)索9和牽拉索10可以為鋼索，鋼索的結(jié)構(gòu)強度很高，適用于連接數(shù)量眾多的湖泊污染凈化器，提高了湖泊污染凈化系統(tǒng)工作的可靠性。

雖然本發(fā)明的實施方式公開了多種湖泊污染凈化系統(tǒng)的組合方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，湖泊污染凈化器的組合方式可以根據(jù)湖泊水域的形狀和需要凈化的水域的面積來進行布置，例如在狹長的溝渠水域中，可以按照單行串聯(lián)的形式布置湖泊污染凈化器。在大型湖泊的水域中，可以將不同的組合方式組合起來運用，以便于更好地發(fā)揮湖泊污染凈化器的凈化作用。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的一種用于湖泊污染凈化器的布置方法的流程圖。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，提供了一種用于湖泊污染凈化器的布置方法，所述方法包括：

將多個湖泊污染凈化器7按矩陣的形式布置，以形成湖泊污染凈化器矩陣；

通過至少兩根經(jīng)向聯(lián)結(jié)索8串聯(lián)每行湖泊污染凈化器7；以及

通過至少兩根緯向聯(lián)結(jié)索9串聯(lián)每列湖泊污染凈化器7。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的一種用于湖泊污染凈化器的布置方法的流程圖。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，提供了一種用于湖泊污染凈化器的布置方法，所述方法包括：

將多個湖泊污染凈化器7按矩陣的形式布置，以形成湖泊污染凈化器矩陣；

通過至少兩根經(jīng)向聯(lián)結(jié)索8串聯(lián)每行湖泊污染凈化器7；

通過至少兩根緯向聯(lián)結(jié)索9串聯(lián)每列湖泊污染凈化器7；以及

在湖泊污染凈化器矩陣的邊界設(shè)置固定裝置，使用該固定裝置將湖泊污染凈化器矩陣固定在水面上。

在本發(fā)明的一個實施方式中，固定裝置包括一端與湖泊污染凈化器矩陣連接的多根牽拉索10，多根牽拉索10的一端與經(jīng)向聯(lián)結(jié)索8和/或緯向聯(lián)結(jié)索9連接。具體地，固定裝置包括一端與湖泊污染凈化器矩陣連接的多根牽拉索10，多根牽拉索10中的一根牽拉索10的一端與位于湖泊污染凈化器矩陣邊緣處的相鄰的兩個湖泊污染凈化器7連接。

在該實施方式中，位于湖泊污染凈化器矩陣邊緣處的每個湖泊污染凈化器7同時與兩根牽拉索10相連，使其更有效地被固定住，有利于提高湖泊污染凈化器矩陣的穩(wěn)定性。

在本發(fā)明的一個實施方式中，固定裝置包括一端與湖泊污染凈化器矩陣連接的多根牽拉索10，多根牽拉索10中的一根牽拉索10的一端與位于湖泊污染凈化器矩陣的頂點處的一個湖泊污染凈化器7連接。

湖泊污染凈化器7可以是上述參照圖1描述的實施方式中的湖泊污染凈化器。

如前文所述的湖泊污染凈化系統(tǒng)在處理大型污染湖泊過程中，如果湖泊面積過大，那么顯然組合與該湖泊面積相適應(yīng)的大型湖泊污染凈化器矩陣是不現(xiàn)實的，因為這需要耗費巨大的成本，同時也會限制人們在湖泊水面上的其他活動。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的一種湖泊污染凈化器的使用方法的流程圖。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，提供了一種用于湖泊污染凈化器的布置方法，所述方法包括：

將使用如圖5或圖6所示的根據(jù)用于湖泊污染凈化器的布置方法的實施方式得到的湖泊污染凈化器矩陣布置在水面上；

對目標(biāo)湖泊的水面進行分區(qū)，以得到多個區(qū)域；

確定所述多個區(qū)域的治理順序；

按照所述治理順序依次將所述湖泊污染凈化器矩陣設(shè)置在所述多個區(qū)域。

本發(fā)明的一種實施方式提供的一種湖泊污染凈化器的使用方法對大型污染湖泊的水面進行分區(qū)，并確定多個區(qū)域的治理順序，將湖泊污染凈化其矩陣設(shè)置在第一個待治理區(qū)域，在完成該區(qū)域的水體污染凈化后，可以使用船只將湖泊污染凈化器矩陣拖曳轉(zhuǎn)場至下一個區(qū)域進行凈化，依此類推，通過按照預(yù)定治理順序進行若干次循環(huán)修復(fù)，以達到全面修復(fù)治理大型湖泊水域污染的效果。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的一種湖泊污染凈化器的使用方法的示意圖。如圖8所示，將一個大型污染湖泊的水面劃分為a-h區(qū)，并確定按照以下治理順序進行修復(fù)：a區(qū)—b區(qū)—c區(qū)—d區(qū)—e區(qū)—f區(qū)—g區(qū)—h區(qū)—a區(qū)。將湖泊污染凈化其矩陣首先設(shè)置在a區(qū)，當(dāng)完成a區(qū)水域的污染凈化后，可以暫時清除湖泊污染凈化器矩陣的固定裝置，使湖泊污染凈化器矩陣可以被移動。可以使用船只連接湖泊污染凈化器矩陣右側(cè)邊界的牽拉索10，將湖泊污染凈化器矩陣拖曳至b區(qū)水域，并恢復(fù)固定裝置以將湖泊污染凈化系統(tǒng)固定在b區(qū)水域。依此類推，在經(jīng)歷若干次循環(huán)轉(zhuǎn)場后，可以全面修復(fù)治理大型湖泊水域污染。

雖然本發(fā)明的一種實施方式公開了以圖8為例的一種湖泊污染凈化器的使用方法，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，對大型湖泊水面的分區(qū)應(yīng)當(dāng)根據(jù)湖泊的實際形狀和具體的污染情況來劃分。同時，湖泊污染凈化器矩陣循環(huán)轉(zhuǎn)場的預(yù)定治理順序也應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況來確定，以達到分區(qū)治理、全面修復(fù)的目的。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于此。在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，包括各個具體技術(shù)特征以任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。但這些簡單變型和組合同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容，均屬于本發(fā)明的保護范圍。