一种水体生态增氧设备的制造方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种水体生态增氧设备，特别涉及一种利用光学、风力联合的水体生态增氧设备。
【【背景技术】】
[0002]城市景观湖泊、养殖水体等由于透光性不足，水中有机物质含量过高等原因，导致水体缺氧等问题。对此水体增氧是恢复水体的必要条件，理论上，水体增氧有三个途径:机械增氧可以提供约10 %的溶解氧;藻类等生物可提供80 %的溶解氧，气液面自然扩散可提供10%溶解氧。
[0003]目前水体增氧基本采用机械增氧和跌水推流强化气液面自然扩散增氧两种模式，利用生物增氧尚未脱离实验室阶段。
[0004]1.机械增氧:叶轮式曝气机、水车式曝气机、射流式曝气机曝气管(头)式增氧机等直接增氧设备。这些设备能够进行应急快速增氧，使水体溶解氧快速增加，达到增氧目的，但能耗很高。在增氧工作的同时，水体运动过于剧烈，极易破坏水中生物的生存环境。
[0005]2.化学增氧:水体恶化时，养殖池往往使用过氧化氢、过碳酸钠、过氧化钙等化学物质应急增氧，但成本远高于常规增氧模式，无法长期使用。
[0006]3.生物增氧:理论上生物增氧是成本最低的增氧方式，但严重受制于水质、光通量在不同深度和时间段的影响。养殖大型藻类或沉水植物可对水体白天增氧，但夜间耗氧量大;大量养殖小球藻等微藻可对水体增氧，但深层水生植物因缺光极易崩溃，夜间耗氧量也很大，水下LED等照明可缓解上述问题但受制于较高能耗与供电问题。因此生物增氧技术目前尚难在景观大型水体和养殖池等使用。目前申请号为201110123399.9的专利公开的物理肺式增氧生物礁是结合了静置水下气泡增氧和物理肺周边良好生态环境组合的方式，可充分利用生态因子，但光通量不足导致水生植物缺乏的问题依然限制物理肺体系在浑浊水体中的应用，尤其是不利于大型藻类的成长，另外缺乏水流扰动也不利于藻类供氧。
[0007]从理论上，水体需要局部的厌氧区和耗氧区共存，水中的氮常以氮有机物、氨、硝酸盐的形式存在。由于设备对水底的增氧，在好氧条件下通过亚硝酸菌与硝酸菌与氨氮氧作用发生硝化反应，减少需氧量。又利用微生物在缺氧条件下具有反硝化的特性，与设备较远处缺氧水体形成水体物质交换循环，形成微生境的稳态，增强水体的自净能力。
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【发明内容】
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[0008]本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种水体生态增氧设备，可在多种水体中稳定提供增氧并有助于水体生物恢复重建，其还具有高效率、低成本、设备安装及维护简单，并且可以提供易于生物生存的环境等优点。
[0009]本实用新型是这样实现的:
[0010]一种水体生态增氧设备，所述水体生态增氧设备包括至少一透明空心导光柱，所述导光柱表面覆盖有疏水性光滑材料层，所述导光柱从上到下依次设有风车或风帆叶片、浮板以及搅拌装置，所述导光柱的下部还设置有水藻附着部，所述导光柱的底部旋转或摇动固定于水底。
[0011]进一步地，所述导光柱由透明的聚氯乙烯、聚酯、聚酰胺、有机玻璃或聚碳酸酯制成。
[0012]进一步地，所述导光柱的长度为0.5?10m，长径比为2:1?10:1。
[0013]进一步地，所述疏水性光滑材料层为硅树脂或氟树脂疏水性光滑材料层。
[0014]进一步地，所述疏水性光滑材料层的厚度为5?1000微米。
[0015]进一步地，所述水藻附着部为毛刷状或绳束状粗糙网袋或网箱。
[0016]进一步地，所述粗糙网袋或网箱中装有pH缓冲剂。
[0017]进一步地，所述导光柱内注满含有Cu2+、Ag+或H2O2的清水。
[0018]进一步地，所述导光柱周围设置有反光板。
[0019]进一步地，所述水体生态增氧设备与物理肺式增氧生物礁配合使用，且相距I?
2m ο
[0020]本实用新型具有如下优点:
[0021]本实用新型可以的导光柱可通过连接轴承和沉碇固定于水底，利用风力的作用下可以使导光柱在水底进行对水的缓慢旋转搅动以及晃动，使光照区附近的藻类活跃，并将富氧水体与周围的缺氧水体进行周边及上下层混合，达到大面积增氧的目的。
[0022]疏水性光滑材料层作用是防止浮游生物或微生物等附着于光柱表面，影响光的调度。在水域周围可设置反光板增强光的接收，以提高导光柱的工作效率。与物理肺式增氧生物礁的配合使用还能够解决夜间和阴雨天供氧较差的问题。
[0023]总之，本实用新型可在多种水体中稳定提供增氧并有助于水体生物恢复重建，其还具有高效率、低成本、设备安装及维护简单，并且可以提供易于生物生存的环境等优点。
【【附图说明】】
[0024]下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0025]图1为本实用新型一种水体生态增氧设备结构示意图。
【【具体实施方式】】
[0026]请参阅图1所示，对本实用新型的实施例进行详细的说明。
[0027]水中溶解氧主要取决于水对氧气的溶解量、水体中有机物质的耗氧量以及水体的光照不足导致水中的浮游植物不能进行有效的光合作用，总体供光不能满足水体自净的要求。表面的水体得到充分的光照，溶解氧饱和时，水体的中下部分仍处于缺氧状态，因此我们将光引入到水底来，并利用风力辅助水体上下层交换改善这一状况。
[0028]如图1所示，本实用新型利用导光柱I将光引入水底，导光柱I是由高强度的透明耐候高分子材料制成的透明空心圆柱，长度控制在0.5-10米内，长径比控制在2:1-10:1。通常使用透明的聚氯乙烯、聚酯、聚酰胺、有机玻璃、聚碳酸酯等筒料制作，导光柱I表面采用疏水性光滑材料进行覆盖，通常选择硅树脂、氟树脂，涂覆厚度5-1000微米，而蜡类、脂肪酸类物质因易于磨损，通常不予使用。作用是防止浮游生物或微生物等附着于导光柱I表面，影响光的调度。
[0029]在导光柱I中注满清水，水中加少量Cu2+、Ag+或H2O2防止生物在管内存活，要求清水透光大于三米以保证透光性。
[0030]导光柱I的顶部可以加风车叶片2形成垂直轴风车，所述导光柱I从上到下依次设有风车叶片2、浮板3以及搅拌装置4，利用风力吹动垂直轴风车使导光柱I转动，下部可以安装桨叶成为搅拌装置，4，导光柱I带动搅拌装置4转动，使水流扰动并上下层交换。本实用新型可以的导光柱I可通过连接轴承6和沉碇固定于水底，在风力的作用下可以使导光柱在水底进行对水的缓慢旋转搅动以及晃动，使光照区附近的藻类活跃，并将富氧水体与周围的缺氧水体进行周边及上下层混合，达到大面积增氧的目的。
[0031]也可以简化不安装垂直轴风车风叶和搅动浆，用风帆替代。
[0032]也可以简化不使用沉碇，直接在筒内安装重物，多个一组固定在浮板上。浮板用沙袋固定。
[0033]导光柱I的下部连接水藻附着部5，例如毛刷状、绳束状或装有PH缓冲剂(如海蛎壳、白云石等含有钙镁元素的天然物质)的粗糙网袋或网箱，可以对水体起PH缓冲作用，利于水中藻类附着、生存和繁殖。另外由于生物的趋光性，导光柱连接的表面粗糙物提供的稳定环境可以成为水中生物的栖息地。
[0034]另外，根据水体的面积，可以将导光柱排成列或阵的组合进行安装来满足大区域的全面增氧。在水