专利名称：：一种移动式综合水质净化处理装置的制作方法
技术领域：
：本创新发明涉及对流动性水域(如江、河、湖泊)的水环境洁净修复技术，特别是用于富营养化水体中的总氮、总磷以及COD降解的移动式处理技术及装置，采用该装置能够对江、河、湖泊的总氮、总磷、藻类、COD、重金属进行降解、杀灭和沉积，达到生态环境修复之目的。
背景技术：
：水体富营养化是在社会经济的高速发展下，对生态环境造成的负面影响，使氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，导致某些特征性藻类的异常增殖，致使水体透明度下降、溶解氧降低、水质变坏、鱼类及其他生物大量死亡的现象。当藻类残体腐烂分解时消耗水体中的溶解氧。溶解氧的降低，水体中的有机物在水层底部厌氧分解微生物，引起腐败现象，产生甲烷、硫化氢、硫醇等有毒恶臭物，使水体发臭变质。另外某些藻类细胞死亡后所产生的毒素对牲畜和人体构成了严重的威胁。本发明人通过利用电化学的原理，结合离子交换的机理，针对富营养化水体的特征，进行有效的组合达到对江、河、湖泊的富营养化水体进行全面、彻底的净化。为富营养化水体修复与治理提供解决方案。创新
发明内容本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种利用电化学和离子交换吸附巧妙地结合于一体，对富营养化水体中的藻类、总氮、病毒、细菌、C0D、异味和色度直接强栽化反应和氧化还原反应，离子交换吸附沉积水体中的总磷，采用该生态修复移动式净化装置能够对富营养化水体进行有效的治理和抑制，对环境生态修复起到的净化与示范作用。本发明的技术方案如下一种移动式生态修复技术与装置，包括承载处理系统的船体、收集蓝藻的收集盘、输送管道、收集泵、低温等离子体氧化反应区、高比表面面积的离子交换区、出水的水通道和在线控制系统。在船体内按功能划分了区域，分为水收集储存区、电化学、离子交换区、机房、控制室、和推进动力舱。在船体的上层设置了驾驶舱、休息室和化验室。由于移动式生态修复技术与装置具有远程作业的能力，在船舱的尾部设置了卫生间和厨房间满足工作人员的曰常生活。所述的收集盘被连接在船体的前方，带有液压升降系统可根据需要调节水平位置和取水深度，收集盘内部设置了供水体流动的通道。通道为软性管路连接在收集泵的进口法兰上，收集泵把收集上来的水体送入水收集储存区内，随水体重力缓慢进入电化学反应区进行直接氧化分解。电极在外加电场下高密度的电流激发电极表面的催化活化层形成强电子的跃迁，在带负电的自由电子和带正电的离子的耦合作用也极强，带电粒子可以同电场耦合，带电粒子流可以和电磁场耦合直接对水体中进行氧化接触反应，氧化分解水体中的藻类、细菌、病毒和氨态氮，水体中藻细胞的破碎使隐藏在细胞壁内的蛋白首先被氧化成氨氮，在二次氧化反应中生成了C02和H20、碳水化合物。由于带负电的自由电子和带正电的离子在高速跃迁过程中激发出新生态的羟基自由基、氧自由基和超氧离子对水体的COD进行氧化反应，生成C02和H20和碳水化合物。水体中硝态氮N03—在反应区内和新生态的H接触进行强氧化还原反应，生成了&和貼。当水体中总磷值浓度含量很高时，在水体进入富含钙盐的胶团吸附层时，水体中的磷被析出，生成过璘酸钙截流在吸附层表面，而水体穿透吸附层得到净化被排出。吸附层达到吸附极限状态时，需要用饱和的钙盐溶液对吸附层进行再生，在再生过程中，过磷酸钙随饱和溶液被带回到钙盐的容器内，随着过磷酸转浓度的增加慢慢被沉淀在容器的底部，在积聚到一定量后，由底部的排泥阀排出经压滤脱水后包装，可当复合肥料用于植物的施肥。水体中的色度与异味在新生态的H202的作用下得到降解。由于水体中存在着一定量的HCLO，所以对水体中的细菌、病毒有持续的杀毒、灭菌能力。本创新发明的移动式生态修复技术与装置，包括由钢板焊接或玻璃钢缠绕而成的船体，在船体的前方设有可调节的收集盘，收集盘活动连接在船体上，船舱分为上下两层。地层内设有收集泵站、储存区、电化学反应区、离子交换吸附区、饱和溶液储存区、再生溶液泵、出水通道、发电机房、动力推进机房和燃油储存箱。在收集盘的进口设置了在线藻细胞浓度测定仪来控制收集口的上下高度，同时也设置了在线氧化还原电位仪，在线余氯测定仪、在线溶氧仪和在线PH测定仪，这些探头和电化学反应区的对应探头连锁工作来控制低温等离子体工作状况。在离子交换吸附区的进水和出水口对应设置了氧化还原电位仪，来控制离子交换吸附层的工作状态。在船舱的上层设有驾驶舱、控制室、休息室、化验室和必要的生活设施。本发明的技术效果如下本创新发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种电化学反应，将离子交换吸附结合于一体的针对富营养化水体进行有效去除的移动式生态修复技术与装置，使用该装置能够降解水体中的的藻类、病毒、病菌、总磷、总氮和化学耗氧量。由于本创新发明的移动式生态修复技术与装置采用了洁净的电化学技术结合离子交换吸附综合处理手段，对水体中的鱼类动物及水生植物类没有危害，对水体中的藻总数平均去除率达到99%,对水体中的病毒细菌的平均去除能力达到99%，对总氮和总磷的去除率能力达到95%，对水体中COD去除率能力达到95%，而且具有灵活的远程工作能力。本创新发明的移动式生态修复技术与装置可广泛用于湖泊、河流、水库的富营养化水体处理，并能应用于陆地的污水处理。是未来技术发展的必然的趋势。附图1移动式生态修复技术与装置平面布置示意图附图标记列示如下-1、船体2、收集盘3、液压连接装置4、输送管道5、输送泵站6、储存区7、电化学反应区8、发电机组9、燃油储存箱10、再生泵11、饱和溶液储存箱12、离子交换吸附区13、出水通道14、动力推进区15、驾驶室16、控制室17、化验室18、会议休息室19、厨房20、卫生间具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。如图1所表示，移动式生态修复技术与装置包括有船体1，连接在船体前部的收集盘2和连接用的液压连接装置，在收集盘内设置了输送管道4和输送泵站5的进口相连接，抽送上来的水体进入储存区7，在水体重力的作用下进入电化学反应区进行氧化反应，经过氧化反应后的水体在重力下进入离子交换吸附区12进行交换吸附后经出水通道13排出船体。电化学反应7的工作电能由发电机组8供应，发电机组的燃油由燃油储存箱供给。船体的巡航由动力推进区14提供。离子交换吸附区12达到极限交换吸附能力时由再生泵10提供再生饱和溶液，再生饱和溶液储存在饱和溶液箱11内。控制室16通过对应的在线探头传输的数字信号分别控制电化学反应区7和离子交换吸附区12的工作状况。化验室17承担不能用在线检测仪器检测的项目由人工分析和检测。实施例1设备与装置电化学反应电极极对176对，电极规格1000rranX560电化学专用电源78台，输入电压220V;输出电压20V;输出电流80A柴油发电机组150Kw小时处理面积21600平方米处理速度1米/秒处理效果见附件1实施例2设备与装置-离子交换吸附槽2000X4000X600(ran)，载体层高度500mm，载体颗粒粒径500目；饱和溶液反应器①800X1200(mm)，搅拌器0,75kw;供料泵Q:500L/分钟。小时处理量10800m3交换流速0.5米/秒交换吸附周期37小时饱和再生周期4小时对磷的去除率95%应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本创新发明，但不以任何方式限制本创新发明。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本创新发明已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者同等替换；而一切不脱离本创新发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本创新发明专利的保护范围当中。附件1-1处理效果与检测报告附件1-1处理数据汇总移动式生态修复技术与装置对藻类去除数据总结<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>附件1-2检测报告:<image>imageseeoriginaldocumentpage8</image>权利要求1.一种移动式生态修复技术与装置，包括承载系统的船体1分为上下两层，其特征在于所述的承载船体1地层内设置了储存区6来储存由收集盘2收集来的水体经过输送管道4由输送泵站5加压输入储存区6内，在水力作用下进入电化学反应区7进行强氧化反应和强氧化还原反应，参加氧化反应和氧化还原反应的水体在水体重力的作用下进入到离子交换吸附区12内进行交换吸附后，水体通过出水通道13被排出船体外。所述的收集盘2被带有液压连接装置固定于船体的前方，收集盘内设有软性的输送管路4和输送泵站5的进口法兰连接。输送泵站5的输送流量受设置在收集盘2进口处的在线探测仪所控制，当水体中的藻类密度(藻密度在线检测仪)、COD(在线COD检测仪)、总氮(氧化还原电位仪)、总磷(氧化还原电位仪)的含量超过或低于设定的上限或下限时控制输送泵站的水流量减少或是增加。所述的低温等离子体反应工作状态有设置在反应区7出水端的氧化还原电位仪、余氯测定仪来调节电化学反应区专用电源输出的电流强与弱。所述的离子交换吸附区12由设置在出水端的氧化还原电位仪来控制再生泵10起闭，同时连锁控制设置在离子交换吸附区12的进水口电磁阀的起闭。所述的电化学反应区7工作所需要的电能有发电机组8提供，发电机组同时也供给输送泵站5和再生泵10所需要的电能。所述的控制功能由设在不同区域的对应探头经屏蔽光缆将数字信号传输到上层的控制室16由微机处理系统按设定的数值对各功能区下达指令，进行全自动控制运行。所述的动力推进区14内安装了动力发动机和舵机系统给船体1巡航提供动力。2、根据权利要求1所述的一种移动式生态修复技术与装置，其特征在于所述的承载系统的船体1为普通钢板焊接或是玻璃纤维树脂缠绕而成单体船或是双体船，形状可以是长方型或是正方型或是其他的几何形状。船体1分为上下两层。下层为处理装置的功能分布区，上层为处理装置的控制区、化验区、生活区和船体l的驾驶区。所述的储存区6设置在船体1的前部，储存区6底部由管道和低温等离子体反应区连接，所述的输送泵站5固定在储存区6的盖板上方。3、根据权利要求1所述的一种移动式生态修复技术与装置，其特征在于所述的收集盘2为增强塑料或是钢板焊接或是玻璃纤维树脂缠绕而成，形状可以是半圆型或是三角形或是其它的几何形状体，收集盘2内设置了软性的输送管道4,收集盘由液压连接装置3固定于船体1上，并具有升降调节功能。4、根据权利要求1所述的一种移动式生态修复技术与装置，其特征在于所述的电化学反应区7内，均匀布满了正负的电极对，电极极对之间的距离不超过20mm，电极极对由耐高温导线和专用的电源连接。5、根据权利要求1所述的一种移动式生态修复技术与装置，其特征在于所述的离子交换吸附区12内装填了经过纳米尺度改性的活性炭颗粒作为载体，在改性后的活性炭颗粒接枝包覆了富含饱和状的钙盐胶团，水体通过载体时水体中的磷和饱和钙盐胶团进行化学反应，使水体中的磷生成过磷酸钙被挡在载体表层，当交换吸附达到一定极限时，氧化还原电位根据设定的参数关闭进水阀启动再生泵将饱和钙盐溶液对载体表面进行再生处理，由于电荷的作用过磷酸钙被析回饱和钙盐溶液内，随着质量的增加沉积于钙盐饱和溶液的储存箱11的底部。所述的离子交换吸附反应区12由管道和低温等离子体反应区7连接，在管道上安装了电磁阀。6、根据权利要求1所述的一种移动式生态修复技术与装置，其特征在于所述的储存区6和电化学反应区7区有隔墙隔开分成两个独立的室。所属的发电机组8和电化学反应区7之间的隔墙采取特殊的防腐防渗处理，所述的发电机组8和饱和溶液储存箱11的隔墙采取了特殊的防腐防渗处理。所述的再生泵10被固定在饱和溶液储存箱11的盖板上。所述的饱和溶液储存箱ll的底部设置了堆型的收集斗，收集斗出口安装了电磁阀。7、根据权利要求1所述的一种移动式生态修复技术与装置，其特征在于所述的离子交换吸附区12内活性炭载体的堆积高度为800mm，在800mm的层高中每200mm高度上设置了供饱和溶液对载体再生时喷射的管网，在离子交换吸附区12的底部设置了堆型的溶液收集斗，收集斗的出口和再生泵吸程管路上的三通连接，由电磁阀控制起闭。所述的离子交换吸附区12和饱和溶液储存箱11之间设有隔墙。8、根据权利要求1所述的一种移动式生态修复技术与装置，其特征在于所述的动力推进区14设置在船体1的尾部，内设动力发动机带动舵机系统连接船体1外的螺旋浆，并由液压系统和船体前方的驾驶室15连接。9、根据权利要求2所述的一种移动式生态修复技术与装置，其特征在于所述的上层控制室内16内，安装了所有在线探测仪的终端显示屏、中央控制系统和供电化学工作的专用电源。10、根据权利要求2所述的一种移动式生态修复技术与装置，其特征在于所述的化验室17内，设置了常规的水质分析仪器和设备，对常规水质分析提供实时的检测分析数据。11、根据权利要求2所述的一种移动式生态修复技术与装置，其特征在于所述的生活区设有会议休息室18,供远程作业用的厨房19和卫生间20。全文摘要本发明提供一种利用电化学和离子交换吸附结合对富营养化水体修复治理的手段，其特征在于电化学直接氧化和氧化还原水体中的藻类、氮和化学耗氧量，利用离子交换吸附机理降低水体中的磷，该装置可以广泛用于河流、湖泊、景观水系的富营养化水体的净化。文档编号C02F1/46GK101417844SQ20081002113公开日2009年4月29日申请日期2008年8月8日优先权日2008年8月8日发明者毅张申请人:常州浩瀚新材料科技有限公司