强化水体修复装置的制作方法

本实用新型涉及水体修复技术领域，尤其涉及一种强化水体修复装置。

背景技术：

受污染的比较封闭的水体经过整治后，尽管没有外来污染源，如未采取相应措施，经过一段时间后，水质有逐渐变差。目前的方法是被动进行大量换水、投加药剂、专用机械底泥疏浚、鼓风机曝气管充氧等措施。这些措施的不足之处是：

1、水体水质变差再治理，已造成不良影响，前期治理成效付之东流；

2、水体水质变差再治理，投入大、时间长；

3、大量换水，能耗高，浪费水资源；

4、在底泥疏浚时，如采用干式方法，会影响周边环境；

5、投加药剂，带来新的环境风险；

6、不利于水生态的稳定，不能有效维系水体环境的长治久安。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种投资少、易管理、无需投加其他药剂，不会产生二次污染，能实现无人值守、自动控制的强化水体修复装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：所述强化水体修复装置包括水力循环系统，所述水力循环系统包括多根PE管、联络管、循环水管、阀门一、潜水泵、PLC控制柜、浮子水位计、溶解氧检测DO仪，多根所述PE管并列设于水体的浮泥内，且每一所述PE管上设有分阀门，所述联络管连接所述PE管，所述循环水管连接所述联络管，所述阀门一设于所述循环水管，所述潜水泵相对所述PE管设于水体的下游，所述潜水泵连接循环水管，所述潜水泵、阀门一、分阀门电连接PLC控制柜，所述浮子水位计、溶解氧检测DO仪设于安装所述PE管的水体区域，且所述浮子水位计、溶解氧检测DO仪电信号连接PLC控制柜。

在本实用新型提供的强化水体修复装置的一种较佳实施例中，所述PE管采用混凝土配重块限位于水体的浮泥内。

在本实用新型提供的强化水体修复装置的一种较佳实施例中，所述PE管采用变管径变孔距的配水配泥PE管，其直径DN100～150mm，孔径d＝φ25mm。

在本实用新型提供的强化水体修复装置的一种较佳实施例中，所述PE管的管径向所述联络管方向递增，孔距向所述联络管方向递增。

在本实用新型提供的强化水体修复装置的一种较佳实施例中，所述潜水泵采用变频潜水泵，且所述潜水泵外设有防护格栅。

在本实用新型提供的强化水体修复装置的一种较佳实施例中，所述水力循环系统包括扰动模式，所述扰动模式将多个分阀门分为多组同步控制，多组分阀门同时开启或关闭，且利用PLC控制柜控制潜水泵变频工作，扰动周期通过PLC控制柜设置。

在本实用新型提供的强化水体修复装置的一种较佳实施例中，还包括自动排泥系统，所述自动排泥系统包括污泥泥位计、排泥管、阀门二和转子泵，所述污泥泥位计设于所述PE管的安装水域，所述排泥管连接所述联络管，所述阀门二设于所述排泥管，所述转子泵设于所述排泥管且位于所述阀门二的后端，所述污泥泥位计、转子泵、阀门二电连接所述PLC控制柜。

在本实用新型提供的强化水体修复装置的一种较佳实施例中，还包括水下照明系统，所述水下照明系统包括多个LED照明灯具，多个LED照明灯具设于所述PE管的安装水域，且多个所述LED照明灯具并联设置并电连接所述PLC控制柜。

在本实用新型提供的强化水体修复装置的一种较佳实施例中，所述LED照明灯具采用利于水生动、植物生长的光波长和光照强度。

与现有技术相比，本实用新型提供的强化水体修复装置的有益效果是：

一、本实用新型利用潜水泵将下游水域的溶解氧高的含氧水提升至上游溶解氧低的水域由所述PE管流出，在水体流动时，氧气、底物和污染物充分混合，促使含氧水从液相转移到底物和污染物上，保证微生物有足够的氧进行物质代谢，同时提高了总氮的去除率，持续改善水体水质；

二、所述水力循环系统包括的扰动模式，利用潜水泵的变频工作配合所述PE管的分组开启，将水体的底泥扰动并撕裂底泥在微生物的作用下形成的粘膜，促进水体底泥氧气底物和污染物三者充分混合，促使底泥污染物从底物转移至液相，并与水中氧气接触，在提高污染物质代谢速度及效率的同时，提高沉水植物的存活率，达到持续改善水体水质、提高水体透明度的目的；另外，在水力及生物的作用下，表层底泥将呈现颗粒化状态，有利于底物吸附、去除，并促进底泥逐步稳定，从而达到水体生态稳定目的；

三、采用的所述溶解氧检测DO仪，能合理控制水力循环、水力扰动，多角度了解水体水质状况，节省了运行费用。

四、所述自动排泥系统利用污泥泥位计的监测，适时清理底泥，保证水体水质；

五、所述水下照明系统弥补了水体透光性差，解决了水生植物尤其是沉水植物的光合作用，也可以对水体及周环境起到亮化、美化作用，如配上灯光秀，可以提高水体的观赏性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本实用新型提供的强化水体修复装置的结构原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，所述强化水体修复装置1包括水力循环系统，所述水力循环系统包括多根PE管11、联络管12、循环水管13、阀门一14、潜水泵15、PLC控制柜16、浮子水位计17、溶解氧检测DO仪18，多根所述PE管11并列设于水体的浮泥内，且每一所述PE管11上设有分阀门112，所述联络管12连接所述PE管11，所述循环水管13连接所述联络管12，所述阀门一14设于所述循环水管13，所述潜水泵15相对所述PE管11设于水体的下游，所述潜水泵15连接循环水管13，所述潜水泵15、阀门一14、分阀门112电连接PLC控制柜16，所述浮子水位计17、溶解氧检测DO仪18设于安装所述PE管11的水体区域，且所述浮子水位计17、溶解氧检测DO仪18电信号连接PLC控制柜16。

具体地，所述PE管11采用混凝土配重块限位于水体的浮泥内。

优选地，所述PE管11采用变管径变孔距的配水配泥PE管，其直径DN100～150mm，孔径d＝φ25mm。

进一步地，所述PE管11的管径向所述联络管12方向递增，孔距向所述联络管12方向递增。

进一步地，所述潜水泵15采用变频潜水泵，且所述潜水泵15外设有防护格栅152。

进一步地，所述水力循环系统包括扰动模式，所述扰动模式将多个分阀门112分为多组同步控制，多组分阀门同时开启或关闭，且利用PLC控制柜16控制潜水泵15变频工作，扰动周期通过PLC控制柜16设置。

进一步地，所述强化水体修复装置1还包括自动排泥系统，所述自动排泥系统包括污泥泥位计19、排泥管20、阀门二21和转子泵22，所述污泥泥位计19设于所述PE管11的安装水域，所述排泥管20连接所述联络管12，所述阀门二21设于所述排泥管20，所述转子泵22设于所述排泥管20且位于所述阀门二21的后端，所述污泥泥位计19、转子泵22、阀门二21电连接所述PLC控制柜16。

进一步地，所述强化水体修复装置1还包括水下照明系统，所述水下照明系统包括多个LED照明灯具23，多个LED照明灯具23设于所述PE管11的安装水域，且多个所述LED照明灯具23并联设置并电连接所述PLC控制柜16。

所述LED照明灯具23采用利于水生动、植物生长的光波长和光照强度。

具体实施时，潜水泵15设于治理水域溶解氧高的下游水域，多根PE管11并联设于上游溶解氧低的水域，当上游水域的溶解氧检测DO仪18测得的溶解氧含量低于4mg/L(水体生态环境不能满足鱼类生长要求)且浮子水位计17测得的水体水深满足潜水泵15的吸水高度时，在PLC控制柜16的控制下，所述阀门一14、分阀门112开启，同时阀门二21关闭，潜水泵15启动，下游含氧水通过循环水管13、联络管12进入上游的PE管11，进而进入上游的底泥及水体；当溶解氧含量达到6mg/L时，依次关闭潜水泵15、分阀门112、阀门一14，水力循环结束一个周期；

由于底泥在微生物的作用下，在其表层会附着一层以厌氧菌、粘土、动植物尸体残渣等物质组成的粘膜，该粘膜的如长期存在，将妨碍氧气、底物和污染物三者充分混合，使底泥生态环境逐步恶化，进而影响水体水质。因此，需要利用水力扰动撕裂粘膜。

水力扰动运行原理：浮子水位计17测得水体水深满足潜水泵15的高度时，在PLC控制柜16的控制下，所述阀门一14、分阀门112开启、阀门二21关闭，同时潜水泵15启动变频运行(以底泥不大量翻滚为前提)，使下游含氧水通过循环水管13、联络管12进入上游分组的PE管11，进而进入上游的底泥及水体，运行一定时间后，依次关闭潜水泵15、分阀门112、阀门一14，水力扰动结束一个周期；

黑臭水体治理达到一定标准后，水体中因动物尸体、植物根系腐烂沉积在水底，日积月累，内源污染问题将造成底泥黑臭和水体污染，随着时间的进行，当污泥泥位计19测得底泥超过一定厚度，同时浮子水位计17测得水体水深满足潜水泵15的高度时，所述PLC控制柜16控制阀门一14关闭，阀门二21、分阀门112开启，启动转子泵22，底泥通过排泥管20排出至排泥车或贮泥池，直至底泥厚底在所述污泥泥位计19设定范围一下，PLC控制柜16依次控制转子泵22、分阀门112、阀门二21关闭，实现自动排泥，控制内源污染风险；

科学研究证明光谱成分对水生植物及水生动物有重要影响，合适波长及强度的光环境是植物、动物生长发育不可缺少的重要物理环境因素之一，水生植物及水生动物也是如此。所述水下照明系统利用PLC控制柜16在非水力循环、水力扰动时段开启，弥补了水体透光性差，解决了水生植物尤其是沉水植物的光合作用。

本实用新型提供的强化水体修复装置1的有益效果是：

一、本实用新型利用潜水泵15将下游水域的溶解氧高的含氧水提升至上游溶解氧低的水域由所述PE管11流出，在水体流动时，氧气、底物和污染物充分混合，促使含氧水从液相转移到底物和污染物上，保证微生物有足够的氧进行物质代谢，同时提高了总氮的去除率，持续改善水体水质；

二、所述水力循环系统包括的扰动模式，利用潜水泵15的变频工作配合所述PE管11的分组开启，将水体的底泥扰动并撕裂底泥在微生物的作用下形成的粘膜，促进水体底泥氧气底物和污染物三者充分混合，促使底泥污染物从底物转移至液相，并与水中氧气接触，在提高污染物质代谢速度及效率的同时，提高沉水植物的存活率，达到持续改善水体水质、提高水体透明度的目的；另外，在水力及生物的作用下，表层底泥将呈现颗粒化状态，有利于底物吸附、去除，并促进底泥逐步稳定，从而达到水体生态稳定目的；

三、采用的所述溶解氧检测DO仪18，能合理控制水力循环、水力扰动，多角度了解水体水质状况，节省了运行费用。

四、所述自动排泥系统利用污泥泥位计19的监测，适时清理底泥，保证水体水质；

五、所述水下照明系统弥补了水体透光性差，解决了水生植物尤其是沉水植物的光合作用，也可以对水体及周环境起到亮化、美化作用，如配上灯光秀，可以提高水体的观赏性。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。