湖库流域生态基因纳米调控装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种湖库流域生态基因纳米调控装置。由所述的水体生态纳米基因调控单元的一端与组合气软管的一端相连，组合气软管的另一端与阵列可控纳米曝气盘相连，阵列可控纳米曝气盘与微气泡及微纳米气泡扩散装置联动使大型水体形成倒置层流效果；所述的PLC程序自动控制平台通过控制线与水体生态纳米基因调控单元相连；所述的PLC程序自动控制平台通过信号线与环境因子探头组相连；所述的气源处理单元的一端通过气源净化软管与水体生态纳米基因调控单元的进气端相连，压力流量控制单元置于水体生态纳米基因调控单元内。本发明具有连接简便快捷、结构牢靠、外形美观的优点。
【专利说明】湖库流域生态基因纳米调控装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及抑制水体富营养化设备，特别涉及一种湖库流域生态基因纳米调控装置。
【背景技术】
[0002]我国的江河湖库水体污染主要包括氮磷等营养物和有机物污染两方面。另外，湖库流域蓝藻及赤潮给水域生态、人体饮水安全也造成了严重危害。对于富营养化的控制，发达国家以控制营养盐为主，大多采取“高强度治污-自然生态恢复”的技术路线，即控制外源磷污染负荷并配合生态恢复措施，在这方面已经取得较大成效。去除藻类与控制其生长是湖泊水库水体恢复与保护的难题。目前国际上采用的技术主要有三类:1〕化学方法:如加入化学药剂杀藻、加入铁盐促进磷的沉淀、加入石灰脱氮等，但是易造成二次污染；2〕物理方法:疏挖底泥、机械除藻、引水冲淤等，但往往治标不治本；3〕生物-生态方法:按照仿生学的理论对于自然界恢复能力与自净能力的强化。这是人与自然和谐相处的合乎逻辑的治污思路，是一条创新的技术路线，也是当前生态修复技术的研究开发热点。。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克 服现有技术的不足，提供一种能够安全、可靠、高效地抑制水体富营养化发生的湖库流域生态基因纳米调控装置。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种湖库流域生态基因纳米调控装置，其特征是由水体生态纳米基因调控单元、压力流量控制单元、气源处理单元、PLC程序自动控制平台、控制线、组合气软管、阵列可控纳米曝气盘、气源净化软管、信号线、环境因子探头组组成；所述的水体生态纳米基因调控单元的一端与组合气软管的一端相连，组合气软管的另一端与阵列可控纳米曝气盘相连，阵列可控纳米曝气盘与微气泡及微纳米气泡扩散装置(中国专利ZL201110180368.7)联动使大型水体形成倒置层流效果；所述的PLC程序自动控制平台通过控制线与水体生态纳米基因调控单元相连；所述的PLC程序自动控制平台通过信号线与环境因子探头组相连；所述的气源处理单元的一端通过气源净化软管与水体生态纳米基因调控单元的进气端相连，压力流量控制单元置于水体生态纳米基因调控单元内。
[0005]所述的阵列可控曝气盘由支架和曝气盘组成，曝气盘固顶在支架上，阵列可控曝气盘上的组合气软管呈串并联阵列式排列。
[0006]本发明的工作原理是:PLC程序自动控制平台根据检测的pH、温度、溶解氧、氧化还原电位差等参数，自动调控设备的参数后，向水体生态纳米基因调控单元传送命令，水体生态纳米基因调控单元提供动力驱动，并将不同气源，如空气、臭氧、纯氧，按一定比例混合搭配。通过气源处理单元的气体和水体生态纳米基因调控单元向阵列可控纳米曝气盘输送压缩净化后的空气，使阵列可控纳米曝气盘产生高溶氧的气泡，利用微纳米充氧技术，通过倒置层流技术原理破坏藻类昼夜垂直迁移的规律，水体生态纳米基因调控单元引发气泡粒径可控的微纳米气泡，再辅以酶和环境友好微生物，使藻类生存的环境、水体条件发生变化，这些环境的变化超过底泥表层及水体微生物的承受水平时，在这些底部微生物的胁迫下，某些微生物酶的活性被抑制或消失，如藻类的钟控基因、气囊基因、磷酸盐吸收基因、微囊藻毒素和结球藻毒素合成调控基因、寡肽类基因等以及有害微生物的基因，而另一些酶的活性增强或被诱导，在代谢活动中蛋白质重新被合成，使机体通过驯化而对新环境适应能力增强。该装置通过微纳米气泡的平面流和纵向流扩散，改变了水体溶氧量，使底部环境友好微生物大量繁殖，由于该装置形成“上汇下扩中沉周扬”的倒八字内循环，使大水域溶氧由静态变成流态，由局部好氧变为全部好氧，抑制了恶性生态疾病，使能源物质之间建立了传输途径，形成良性循环，从而缓解水体富营养化的发生，达到生态修复的效果。
[0007]由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是:曝气盘由微孔陶瓷曝气器制成，采用高科技微孔纳米陶瓷和坚固底座经多道工序精密制成。曝气盘的作用是利用分布其上的微小孔径将通过它的气体分散成许多细小的气泡。曝气盘安放的深度越大、气泡的直径越小，则气体的利用率越高。具有连接简便快捷、结构牢靠、外形美观的优点。最重要的是从微孔陶瓷片表面逸出的气泡直径仅在0.1-0.5mm之间，远小于国内同类产品逸出气泡的直径。这一显著优点使得微孔陶瓷曝气板的气体利用率是普通曝气板的1.6-2.8倍，可为用户节约40%-60%的气体。阵列可控纳米曝气盘对气、管要求较高，气源处理单元需定期对输入的气体进行净化，避免异物堵塞曝气盘。同时，压缩后的水蒸气在储气系统应定期排水，避免产生的微生物、细菌等堵塞曝气盘上的微孔。
[0008]阵列可控纳米曝气盘有很大灵活性，可根据水深和水质情况及水域面积，调节纳米曝气盘的间距和数量，阵列可控纳米曝气盘充分发挥微孔陶瓷曝气器的作用，配合微气泡及微纳米气泡扩散装置，显著提高水中的气体利用率，然后在倒置层流的作用下，回到水底，使不同深度水体的全立体从下到上大面积溶解微气泡及微纳米气泡，使微气泡及微纳米气泡在水底面纵向及立体扩散和最大范围的扩散，不但解决了大水域节能溶氧技术的瓶颈，而且通过微纳米组合气泡的平面流和纵向流扩散，改变水体从底到面的氧化还原电位，辅以酶和环境友好微生物，使微生物及水体动植物生存的环境、水体条件发生变化。在环境的胁迫下，调控藻类的钟控基因、气囊基因、磷酸盐吸收基因、微囊藻毒素和结球操毒素合成调控基因、募妝类基因等以及有害微生物的基因，并使富营养等能源物质之间通过食物链建立传输途径，形成良性水生态循环，抑制了恶性生态疾病，从而缓解水体富营养化的发生，达到生态修复的效果。本发明与微气泡及微纳米气泡扩散装置(中国专利ZL201110180368.7)配合使用，会达到更理想的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为湖库流域生态基因纳米调控装置运行结构示意图。
[0010]图2为湖库流域生态基因纳米调控装置中的阵列可控纳米曝气盘(7)的组合气软管(6)的布置图。
[0011]图3为湖库流域生态基因纳米调控装置与授权专利的微气泡及微纳米气泡扩散装置(11)配套使用的状态图。【具体实施方式】[0012]下面结合附图对本发明做进一步的说明，但不是对本发明的限制。
[0013]如图1所示，一种湖库流域生态基因纳米调控装置，其特征是由水体生态纳米基因调控单元1、压力流量控制单元2、气源处理单元3、PLC程序自动控制平台4、控制线5、组合气软管6、阵列可控纳米曝气盘7、气源净化软管8、信号线9、环境因子探头组10组成；所述的水体生态纳米基因调控单元I的一端与组合气软管6的一端相连，组合气软管6的另一端与阵列可控纳米曝气盘7相连，阵列可控纳米曝气盘7与微气泡及微纳米气泡扩散装置11形成倒置层流效果；所述的PLC程序自动控制平台4通过控制线5与水体生态纳米基因调控单元I相连；所述的PLC程序自动控制平台4通过信号线与环境因子探头组10相连；所述的气源处理单元3的一端通过气源净化软管8与水体生态纳米基因调控单元I的进气端相连，压力流量控制单元2置于水体生态纳米基因调控单元I内。
[0014]所述的阵列可控曝气盘7由支架13和曝气盘12组成，曝气盘12固顶在支架13上，阵列可控曝气盘7上的组合气软管6呈串并联阵列式排列。
[0015]本发明工作时，启动电源开关后，气源处理单元3净化水体生态基因调控单元I内部的气体，向组合气软管6通入处理后的气体，其压力及流量由设备上的压力流量控制单元2显示压力流量，PLC程序自动控制平台4根据环境因子探头组10检测的参数自动调节设备，产生的气体经组合气软管6输送给阵列可控纳米曝气盘7，阵列可控纳米曝气盘7有很大灵活性，可根据水深和水质情况及水域面积，调节纳米曝气盘的间距和数量，产生微米至几百米纳米之间的极微气泡，气体可98%-100%溶解于水，无气泡逸散，最大限度节约气体，阵列可控纳米曝气盘7与微气泡及纳米气泡扩散装置11形成倒置层流效果。因为阵列可控纳米曝气盘7与传统曝气系统不同，产生的是微纳米气泡，不会搅动河道底泥，并且因为阵列可控纳米曝气盘7能最大面积的与水流接触，带动大面积的水体充氧，使水体形成垂向的水循环运动，造成底层水体和表层水体交换混合，破坏水体垂直方向的温度分层，同时破坏藻类昼夜垂直迁移的规律，通过微纳米组合气泡的平面流和纵向流扩散，改变水体氧化还原电位，辅以酶和环境友好微生物，使微生物及水体动植物生存的环境、水体条件发生变化。在环境的胁迫下，调控藻类的钟控基因、气囊基因、磷酸盐吸收基因、微囊藻毒素和结球操毒素合成调控基因、募妝类基因等以及有害微生物的基因，并使富营养等能源物质之间通过食物链建立传输途径，形成良性水生态循环，抑制了恶性生态疾病，从而缓解水体富营养化的发生，达到 生态修复的效果。
[0016]以上是本发明的优选实施方式，凡依上述构思所作的相类似改变，理应属于本发明专利的涵盖内容。
【权利要求】
1.一种湖库流域生态基因纳米调控装置，其特征是由水体生态纳米基因调控单元(I)、压力流量控制单元(2)、气源处理单元(3)、PLC程序自动控制平台(4)、控制线(5)、组合气软管(6)、阵列可控纳米曝气盘(7)、气源净化软管(8)、信号线(9)、环境因子探头组(10)组成；所述的水体生态纳米基因调控单元(I)的一端与组合气软管(6)的一端相连，组合气软管(6)的另一端与阵列可控纳米曝气盘(7)相连；所述的PLC程序自动控制平台(4)通过控制线(5 )与水体生态纳米基因调控单元(I)相连；所述的PLC程序自动控制平台(4)通过信号线(9)与环境因子探头组(10)相连；所述的气源处理单元(3)的一端通过气源净化软管(8 )与水体生态纳米基因调控单元(I)的进气端相连，压力流量控制单元(2 )置于水体生态纳米基因调控单元(I)内。
2.根据权利要求1所述的一种湖库流域生态基因纳米调控装置，其特征是所述的阵列可控曝气盘(7)由支架(13)和曝气盘(12)组成，曝气盘(12)固顶在支架(13)上，阵列可控曝气盘(7)上的组合气软管(6)呈串并联阵列式排列。
【文档编号】C02F7/00GK103739099SQ201410013804
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月13日 优先权日:2014年1月13日
【发明者】林映津, 陈瑜 申请人:林映津