本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，具體涉及一種自發(fā)電智能水體富氧化裝置。

背景技術(shù)：

隨著海綿城市的推進(jìn)，針對(duì)城市水系的污染問題，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部與環(huán)境保護(hù)部在2015年8月發(fā)布了《城市黑臭水體整治工作指南》。水體中有機(jī)污染物含量過高時(shí)，在好氧微生物的作用下，有機(jī)物分解會(huì)大量消耗水中的氧氣，使水體轉(zhuǎn)化成缺氧或厭氧狀態(tài)。在缺氧和厭氧條件下，有機(jī)物腐敗、分解，產(chǎn)生氨、硫化氫、硫醇、硫醚、有機(jī)胺和有機(jī)酸等惡臭物質(zhì)，致使水體變臭。有機(jī)物污染是直接原因，惡臭化合物是水溶性的小分子物質(zhì)，一旦生成就難以去除。

現(xiàn)有黑臭水體技術(shù)包括岸帶修復(fù)、植物生態(tài)凈化、原位化學(xué)處理、原位生物處理等方法。但這些技術(shù)都具有一定局限性。

岸帶修復(fù)：景觀效果為主，截污效果十分有限。

植物生態(tài)凈化：在河道內(nèi)種花種草效果甚微、很難解決根本問題。要尊重自然規(guī)律，合理選擇水生植物。影響面、季節(jié)影響、植物收割。

原位化學(xué)處理(混凝處理)：只是污染物轉(zhuǎn)移，沒有移除和去除。對(duì)有機(jī)物和氮的處理效果有限。人工投加化學(xué)處理藥劑會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成不利影響的累積，不宜提倡。

原位生物處理：對(duì)有機(jī)物有一定效果，對(duì)氮磷基本沒有效果。人工投加生物制劑，難以發(fā)揮長(zhǎng)效作用。城市水體水質(zhì)狀況城市水體主要分為兩大類：一類是自然形成的河流、河道和小型湖泊，如西湖、玄武湖等；另一類是為美化環(huán)境視覺效果而建造的景觀水體，包括人工湖泊、溪流或水池等。我國(guó)國(guó)家和省級(jí)水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)以大江大河為主，城市水體尚無完善的監(jiān)測(cè)體系，如水體無環(huán)境功能要求，各級(jí)環(huán)保部門基本上不加以監(jiān)測(cè)，城市水體、小河小溝監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)缺乏，全國(guó)性總體狀況沒有基數(shù)。本研究以收集調(diào)查的典型省份、水體數(shù)量較多的大省案例來說明我國(guó)城市水體的污染狀況。在南方地區(qū)，據(jù)估算，浙江省垃圾河、黑臭河共計(jì)11604km，其中垃圾河6487km，黑臭河5116km，約占全省總河長(zhǎng)的10％(按河道長(zhǎng)度)[1]。江蘇省2013年排查了1627條城市河道(河道長(zhǎng)度累計(jì)達(dá)5600km)，擬整治的河道共313條(整治河段長(zhǎng)度約800km)，城市黑臭水體的比例約為20％(按河道數(shù)量)，河道COD平均濃度70mg/L，氨氮平均濃度8.5mg/L，遠(yuǎn)高于地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)值[2]；2013年7月，廣州市環(huán)保局公布了50條河涌水質(zhì)情況，其中39條水質(zhì)仍劣于V類[3]。。在北方地區(qū)，城市水體由于缺乏天然徑流和自凈能力，且常作為城市內(nèi)的重要排污、納污通道，水質(zhì)更不容樂觀。北京市劣V類水體涉及93條河，河長(zhǎng)952.5公里，約占44.1％[4]。青島膠州市云溪河、護(hù)城河等城市內(nèi)河水質(zhì)總體較差，局部河段仍存在黑臭現(xiàn)象，據(jù)監(jiān)測(cè)，膠州市全市60％的城市水體監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)為劣V類，主要污染因子以TP、CODCr、BOD5和TN(湖庫(kù))為主[5]。2污染問題與成因黑臭水體往往以有機(jī)污染為主，造成城市水體黑臭的原因，大部分城市存在五個(gè)方面的瓶頸問題。一是排污量大且空間集中，截污治污設(shè)施建設(shè)滯后于城市開發(fā)建設(shè)。這是最直接的原因?？焖俪擎?zhèn)化帶來大量的人口聚集，大量無法處理的污水直接排入城市河道，大量垃圾堆積在河道兩岸，直接造成水體的污染。即使是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、污水處理水平較高的首都北京，以清河為例，近5年清河污水處理廠一直在一期、二期、三期的擴(kuò)建過程中，但清河兩岸人口的增長(zhǎng)快速，目前每天仍有10萬噸以上的污水未經(jīng)處理直排入河。二是污水管網(wǎng)設(shè)施不健全，生活污水肆意排放入河?！笆晃濉币詠砦覈?guó)大規(guī)模建設(shè)污水處理廠，但在管網(wǎng)建設(shè)方面，美國(guó)2002年城市排水管網(wǎng)密度平均在15km/km2以上，日本2004年城市排水管道密度平均在20～30km/km2以上，而我國(guó)2010年城市排水管道密度為9.0km/km2，差距顯著。有些城鎮(zhèn)建成區(qū)尚存污水收集系統(tǒng)空白地區(qū)，尤其是一些城中村、農(nóng)夾居地區(qū)；同時(shí)，管網(wǎng)質(zhì)量不高，雨污不分流，錯(cuò)接、漏接、混接現(xiàn)象普遍，分流制地區(qū)雨污混接現(xiàn)象突出，生活污水混入雨水管網(wǎng)排入河道問題難以根治。三是部分城市水體生態(tài)流量不足或者無天然徑流。我國(guó)水資源開發(fā)利用強(qiáng)度加大，不合理的水資源調(diào)度和水電開發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境影響突出，中小河流斷流現(xiàn)象十分普遍。全國(guó)657個(gè)城市中有300多個(gè)屬于聯(lián)合國(guó)人居環(huán)境署評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中的“嚴(yán)重缺水”和“缺水”城市。在北方地區(qū)，河道流量少，或者是干涸的河流，僅有污水處理廠尾水排放的水體難以滿足水體功能要求。在南方的河網(wǎng)水系中支河多為斷頭浜，斷頭浜導(dǎo)致水流不暢，調(diào)蓄、輸水能力較差，缺少活水措施，導(dǎo)致水流不暢，河水自凈能力較差。四是城市地表徑流沖擊負(fù)荷較大。國(guó)內(nèi)老城區(qū)的排水管道系統(tǒng)絕大部分為合流制，晴天主要輸送城市污水，雨天則輸送雨污混合污水，當(dāng)暴雨雨量超過合流管道的設(shè)計(jì)能力時(shí)，過量的雨污混合污水就從合流管道的溢流設(shè)施或排水泵站溢流至城市水體中，直接導(dǎo)致水體水質(zhì)急劇變差。五是部分城市水體周邊臟、亂、差問題嚴(yán)重，城市濱水地帶大量占用，尤其是老城區(qū)和城鄉(xiāng)結(jié)合部的水體，違章建筑物多，小型服務(wù)業(yè)多而雜亂，大量棚戶區(qū)和單位無序分割占用，污水和垃圾直排入河。

城市水體黑臭治理任務(wù)并不可怕，城市水體黑臭是國(guó)內(nèi)外大部分國(guó)家工業(yè)化、城市化發(fā)展階段產(chǎn)生的“環(huán)境產(chǎn)物”，韓國(guó)首爾清溪川、英國(guó)倫敦泰晤士河、法國(guó)巴黎塞納河等歷史上都經(jīng)歷過類似環(huán)境事件，但是經(jīng)過整治，水質(zhì)得到了改善。近年來，上海(蘇州河)、山東(小清河流域)、浙江(五水共治)、江蘇(河長(zhǎng)制)、廣東(河涌治理)等省(市)已陸續(xù)開展了城市水體環(huán)境綜合整治工作。但總體而言，我國(guó)城市水體整治有其特殊性，起步較晚，成功案例不多，暴露出諸多問題，突出表現(xiàn)在以下六個(gè)方面：(1)系統(tǒng)性不足。很多地方對(duì)城市水體黑臭的治理，理解為各類工程措施或者項(xiàng)目的“打包”、“一鍋燴”，審查發(fā)現(xiàn)，治理措施與水環(huán)境問題關(guān)聯(lián)不密切，內(nèi)在邏輯關(guān)系差，往往忽視水體治理的系統(tǒng)性。(2)治理手段單一，往往護(hù)岸、筑壩、搞人造景觀等“三板斧”，目標(biāo)往往與水質(zhì)改善虛掛。從國(guó)內(nèi)案例看，大部分城市水體的黑臭治理，缺乏“水環(huán)境問題分析、方案目標(biāo)確定、解決措施”之間的邏輯論證，沒有理清水體黑臭的根本原因，導(dǎo)致措施與問題缺乏關(guān)聯(lián)、各項(xiàng)目之間缺少關(guān)聯(lián)性、項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容不能有效支撐項(xiàng)目目標(biāo)等問題。(3)不少治理項(xiàng)目采取“河道加蓋”、“建設(shè)閘壩”、“三面光”等過多的“強(qiáng)干預(yù)”的非生態(tài)化措施，以綜合治理為名，行生態(tài)系統(tǒng)破壞之實(shí)。(4)重工程項(xiàng)目建設(shè)，輕運(yùn)行管理。城市水環(huán)境綜合整治項(xiàng)目的前期準(zhǔn)備主要關(guān)注工程項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容、建設(shè)規(guī)模及技術(shù)方案，而對(duì)建成后的運(yùn)營(yíng)管理則缺少分析，很容易導(dǎo)致項(xiàng)目建成后因運(yùn)營(yíng)責(zé)任、運(yùn)行經(jīng)費(fèi)、人員等問題而不能持續(xù)運(yùn)營(yíng)，嚴(yán)重影響項(xiàng)目環(huán)境效益的發(fā)揮。(5)城市水體治理項(xiàng)目很多無主管部門、無定額標(biāo)準(zhǔn)、無設(shè)計(jì)建設(shè)規(guī)范、無配套管理制度。各主管部門僅關(guān)注自己責(zé)任范圍內(nèi)的問題，缺乏對(duì)水體黑臭問題的系統(tǒng)考慮。部分項(xiàng)目由環(huán)保、水利等部門單獨(dú)負(fù)責(zé)實(shí)施，缺少其他部門的參與，環(huán)保部門僅針對(duì)水質(zhì)問題提出解決措施，水利部門則針對(duì)水量、防洪等問題提出相應(yīng)的措施，導(dǎo)致整治目標(biāo)單一、片面，這種現(xiàn)象在中小城鎮(zhèn)表現(xiàn)尤為突出。(6)據(jù)2013年江蘇省對(duì)蘇南四市城市河道41條城市河道的檢查，部分河道缺乏整治資金，僅完成部分河段整治，整治工作仍留尾巴。據(jù)對(duì)江蘇、杭州、珠江三角洲等地的城市水體治理工作調(diào)研，我國(guó)每條黑臭的城市河道長(zhǎng)度平均為2～4km；參考浙江和江蘇的整治投資單價(jià)，每公里河道整治資金平均為3500萬～4500萬元。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種采用光能和風(fēng)能產(chǎn)生清潔能源、運(yùn)行安靜、裝運(yùn)便捷、實(shí)現(xiàn)無人看管工作穩(wěn)定、適用范圍廣的自發(fā)電智能水體富氧化裝置。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種自發(fā)電智能水體富氧化裝置，包括集成浮塊以及位于集成浮塊上的金屬穩(wěn)定支架，所述金屬穩(wěn)定支架上設(shè)置有主體防銹密封外殼，所述主體防銹密封外殼內(nèi)設(shè)置有環(huán)保低能耗水泵、環(huán)保高效鋰電池、安全低壓儲(chǔ)電系統(tǒng)和汽水混合裝置，所述金屬穩(wěn)定支架上固定有光伏發(fā)電裝置，所述金屬穩(wěn)定支架上位于主體防銹密封外殼的兩側(cè)分別設(shè)置有風(fēng)力發(fā)電裝置，所述集成浮塊的底部四角均設(shè)置有防銹萬向輪，所述集成浮塊的兩側(cè)面分別設(shè)置有下墜防銹防漂流金屬錨，所述環(huán)保低能耗水泵分別連接著進(jìn)水管和汽水混合裝置，所述汽水混合裝置連接著出水管，所述進(jìn)水管伸入到水下，所述出水管固定在下墜防銹防漂流金屬錨上伸入到水下，所述光伏發(fā)電裝置、風(fēng)力發(fā)電裝置和環(huán)保低能耗水泵均連接著安全低壓儲(chǔ)電系統(tǒng)，所述環(huán)保高效鋰電池分別連接著風(fēng)力發(fā)電裝置、光伏發(fā)電裝置和安全低壓儲(chǔ)電系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，所述金屬穩(wěn)定支架頂面的四角均安裝有LED低耗醒目燈，所述主體防銹密封外殼內(nèi)設(shè)置有遠(yuǎn)程智能電路板，所述LED低耗醒目燈連接著遠(yuǎn)程智能電路板，LED低耗醒目燈能夠在夜間提供醒目信號(hào)指示。

進(jìn)一步地，所述金屬穩(wěn)定支架的兩側(cè)面的頂部設(shè)置有吊裝環(huán)，方便于遭遇無道路地形時(shí)對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行吊裝和牽引。

進(jìn)一步地，所述主體防銹密封外殼位于金屬穩(wěn)定支架的中心區(qū)域，使得整個(gè)金屬穩(wěn)定支架的重量分布更加對(duì)稱，保證了金屬穩(wěn)定支架的穩(wěn)定性。

有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，利用風(fēng)力發(fā)電裝置和光伏發(fā)電裝置自發(fā)產(chǎn)生光能和風(fēng)能的清潔能源，不但運(yùn)行安靜、裝運(yùn)便捷，而且能夠真正的實(shí)現(xiàn)無人看管工作穩(wěn)定，另外整個(gè)裝置產(chǎn)生的自水底擴(kuò)散的極細(xì)空氣顆粒有助于設(shè)施周圍及順?biāo)掠蔚乃锏恼ＩL(zhǎng)，防止水體富營(yíng)養(yǎng)化產(chǎn)生的微生物大量繁殖從而大量消耗水體內(nèi)部的溶解氧，導(dǎo)致其他水生生物在缺氧狀況下死亡破壞水體生態(tài)平衡，非常適合于黑臭水體、缺氧水體、藻類爆發(fā)水體、臭污泥層改善處理應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域及荒野不便通電的地點(diǎn)的進(jìn)行使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。

實(shí)施例1：

如圖1所示，本發(fā)明提供一種自發(fā)電智能水體富氧化裝置，包括集成浮塊12以及位于集成浮塊12上的金屬穩(wěn)定支架8，所述金屬穩(wěn)定支架8上設(shè)置有主體防銹密封外殼7，所述主體防銹密封外殼7內(nèi)設(shè)置有環(huán)保低能耗水泵13、環(huán)保高效鋰電池3、安全低壓儲(chǔ)電系統(tǒng)5和汽水混合裝置6，所述金屬穩(wěn)定支架8上固定有光伏發(fā)電裝置4，所述金屬穩(wěn)定支架8上位于主體防銹密封外殼7的兩側(cè)分別設(shè)置有風(fēng)力發(fā)電裝置2，所述集成浮塊12的底部四角均設(shè)置有防銹萬向輪11，所述集成浮塊12的兩側(cè)面分別設(shè)置有下墜防銹防漂流金屬錨14，所述環(huán)保低能耗水泵13分別連接著進(jìn)水管1和汽水混合裝置6，所述汽水混合裝置6連接著出水管15，所述進(jìn)水管1伸入到水下，所述出水管15固定在下墜防銹防漂流金屬錨14上伸入到水下，所述光伏發(fā)電裝置4、風(fēng)力發(fā)電裝置2和環(huán)保低能耗水泵13均連接著安全低壓儲(chǔ)電系統(tǒng)5，所述環(huán)保高效鋰電池3分別連接著風(fēng)力發(fā)電裝置2、光伏發(fā)電裝置4和安全低壓儲(chǔ)電系統(tǒng)5，所述金屬穩(wěn)定支架8頂面的四角均安裝有LED低耗醒目燈18，所述主體防銹密封外殼7內(nèi)設(shè)置有遠(yuǎn)程智能電路板17，所述LED低耗醒目燈18連接著遠(yuǎn)程智能電路板17，所述金屬穩(wěn)定支架8的兩側(cè)面的頂部設(shè)置有吊裝環(huán)9，所述主體防銹密封外殼7位于金屬穩(wěn)定支架8的中心區(qū)域。

實(shí)施例2：

本發(fā)明中光伏發(fā)電裝置4和風(fēng)力發(fā)電裝置2將收集到的光能和風(fēng)能存儲(chǔ)在安全低壓儲(chǔ)電系統(tǒng)5，環(huán)保低能耗水泵13利用安全低壓儲(chǔ)電系統(tǒng)5的能量進(jìn)行持續(xù)的運(yùn)作，從而真正實(shí)現(xiàn)了無人看管工作穩(wěn)定，水在環(huán)保低能耗水泵13的作用下進(jìn)入到汽水混合裝置6，所述水進(jìn)入到汽水混合裝置6后形成極細(xì)空氣顆粒，這些極細(xì)空氣顆粒由出水管15進(jìn)入到水中，極細(xì)空氣顆粒與水表面接觸大幅度上升，有助于設(shè)施周圍及順?biāo)掠蔚乃锏恼ＩL(zhǎng)，防止水體富營(yíng)養(yǎng)化產(chǎn)生的微生物大量繁殖從而大量消耗水體內(nèi)部的溶解氧，導(dǎo)致其他水生生物在缺氧狀況下死亡破壞水體生態(tài)平衡，長(zhǎng)期自行間歇式運(yùn)行能有效的修復(fù)水體，試水體生態(tài)環(huán)境得到良好的恢復(fù)。