專利名稱：用于湖泊和沼澤的凈化方法及凈化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于湖泊和沼澤的凈化方法和凈化設備，特別是用于凈化封閉水域的技術(shù)，如富營養(yǎng)湖(eutrophic lakes)、沼澤、壅水湖(dammed lakes)、港口及其類似區(qū)域，以及用于凈化諸如自來水水源或風景區(qū)和娛樂公園的水域等封閉水域的技術(shù)。
近年來，許多被封閉起來作為自來水水源的湖泊和沼澤，遭到流入其中的富營養(yǎng)物如氮、磷以及類似物的污染。并且，其中稠密生長的藻類大大加快了這種水體的富營養(yǎng)化速度，污染了水質(zhì)。到目前，人們提出了各種凈化這些封閉水域的技術(shù)，大致可以分為用機械方法分離出污染物的技術(shù)；起用微生物處理水的技術(shù)；運用化學物質(zhì)處理污染物的技術(shù)；在封閉水域中將部分水循環(huán)以便處理的技術(shù)。
上述現(xiàn)有技術(shù)之一在日本專利公開號No.95498/1990中已經(jīng)公布。它涉及在封閉水域中處理富營養(yǎng)水的方法和設備。該方法和設備包括從富營養(yǎng)水中分離出稠密生長的藻類的過程和設備；利用厭氧微生物處理水的過程；利用有氧微生物處理水的過程和設備；利用化學方法分離出殘留磷的過程和設備。
另一項現(xiàn)有技術(shù)在日本公開專利No.287/1993中公布。它涉及一個處理污染水的凈化器。此凈化器包括一個氣泡收集筏，筏上裝有浮體，每個浮體由上部凹進的盆組成，盆與盆以適當?shù)拈g距并排布置，并被聯(lián)結(jié)到水中的長筏的框架上，位于長筏框架里側(cè)，以使每個盆可以被調(diào)整到一定的水深處；氣泡生成器，在氣泡收集筏下方生成氣泡；氣泡收集裝置，設在每個盆中用于收集進入盆內(nèi)的氣泡，以便將污染物從封閉的目標水域諸如湖泊、沼澤、大海等的水中分離出來，從而凈化水質(zhì)。
由于在諸如湖泊、沼澤、壅水湖及其類似水域等作為自來水水源或水上公園的封閉水域中，水體富養(yǎng)化加劇，從而使凈化設備獲得了多項凈化技術(shù)的進一步支持。但是，加速封閉水域水體富養(yǎng)化的氮、磷等主要來自于流入那些水域的河水。那些河水中的污染物被封閉水域中的水稀釋，于是，如果采用上述現(xiàn)有技術(shù)，將有大量的水需要處理。另外，若采用上述現(xiàn)有技術(shù)，生產(chǎn)凈化器的成本、安裝空間、驅(qū)動能源等等將十分巨大，以致于上述現(xiàn)有技術(shù)實際上從未被采用過。
本發(fā)明的目的之一是提供一種凈化湖泊和沼澤的方法和裝置，解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，解決由污染物造成的水體富養(yǎng)化問題以獲得優(yōu)質(zhì)水源，修復被污染物毀掉的水上公園。本發(fā)明的另一目的是提供凈化湖泊和沼澤的方法和設備，以便能夠更有效、可靠地改善擁有大量水的封閉水域的水質(zhì)。
本發(fā)明還有一個目的就是為湖泊和沼澤提供一種凈化器，它能利用簡單的裝置將諸如富營養(yǎng)物質(zhì)和藻類等污染物從目標水中分離并清除。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明中應用于湖泊和沼澤的凈化方法的第一方面是在凈化目標湖/沼澤中隔離出一塊特定的封閉水域，包括如下過程在流入目標湖/沼澤的河的入口處圍出一片水處理區(qū)；將水中的污染物分離并將其清除；將處理過的水排泄到水處理區(qū)以外。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明中應用于湖泊和沼澤和凈化方法的第二方面是可以凈化有兩條或多條河流入的富營養(yǎng)化的目標湖/沼澤，包括如下過程在縱深方向上，將流入富營養(yǎng)化的目標湖/沼澤的每條河的河口的整體或一部分圍起并隔開，形成一個水處理區(qū)；從水處理區(qū)中抽水，分離并清除其中的污染物；將處理過的水排到水處理區(qū)之外。因此，對于這些河水的凈化工作，可以根據(jù)各河水中污染物如氮、磷及類似物的含量次序，依次進行。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明中應用于湖泊和沼澤的凈化系統(tǒng)的第一方面在于包括一個水處理區(qū)，位于流入目標湖/沼澤的河的河口處；用于形成水處理區(qū)的裝置；用于從水處理區(qū)中抽水并將其中的污染物分離并清除、然后將處理過的水排到水處理區(qū)之外的裝置。
在上述情形中，為使凈化工作最有效，凈化裝置須置于水處理區(qū)內(nèi)。凈化裝置也可以安裝在靠近河口的陸地上。
另外，為實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明中用于湖泊和沼澤的凈化系統(tǒng)的第二方面在于包括用于對從富營養(yǎng)化的目標湖/沼澤中隔出的目標水處理作業(yè)區(qū)進行凈化的凈化器；用于在縱深方向上，將流入富營養(yǎng)化的目標湖/沼澤的河的河口的一部分或全部圍起并隔開，形成水處理區(qū)的裝置；從水處理區(qū)中抽水并將其中污染物分離并清除，然后將處理過的水排到水處理區(qū)之外的裝置。
再者，為實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明中用于湖泊和沼澤的凈化系統(tǒng)的第三方面在于包括用于凈化富營養(yǎng)化的目標湖/沼澤的凈化器，此目標湖/沼澤有兩條或更多的河流入；用于在縱深方向上，將流入富營養(yǎng)化的目標湖/沼澤的河的河口的一部分或全部圍起并隔開，以形成水處理區(qū)的裝置；從水處理區(qū)中取水并將其中的污染物分離并清除，然后將處理過的水泄到水處理區(qū)之外的裝置，該裝置按照河水中富營養(yǎng)污染物如氮、磷的含量次序依次設置在這些河上。
還有，為實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明中用于湖泊和沼澤的凈化系統(tǒng)的第四方面在于包括用于真正將流入目標湖/沼澤的河的河口整體地圈起并隔開以形成水處理區(qū)的裝置，其中該裝置是一個隔離裝置，用以形成一個水處理區(qū)，其范圍從河口起到離岸大約10倍于河口寬度的距離處止；從水處理區(qū)中抽水并將其中的污染物分離并清除，然后將處理過的水排到水處理區(qū)之外的裝置，其中該裝置即是一個凈化器，它能夠處理的水量與注入目標湖/沼澤的河水在河口處的流量相當。
上述隔離裝置設置的水處理區(qū)，其范圍在水流速度大約等于河口水流速度1/2的離岸位置的范圍內(nèi)。
如果上述隔離裝置設置的水處理區(qū)，其范圍從河口起到離岸大約10倍于河口寬度的距離處為止，或者說，如果上述隔離裝置設置的水處理區(qū)限于這樣的離岸位置及其以內(nèi)的范圍即該位置上水流速度大約等于河口水流速度的1/2，那么，該隔離裝置就能夠得到足夠的保護，免遭大雨后迅速增長的洪水沖毀。
在此實施例中，每個用于形成水處理區(qū)的隔離裝置包括多個隔離機構(gòu)，每個機構(gòu)的下面懸掛著墜重；連結(jié)機構(gòu)，將那些隔離機構(gòu)連結(jié)起來，縱向形成葦屏形狀；浮子裝置，使葦屏狀隔離裝置置于水中。
凈化器還配備有水泵，用于從水處理區(qū)中抽水；過濾罐，通過使水與過濾介質(zhì)接觸將水凈化，然后將凈化過的水排出；沉淀罐，將過濾罐中排出的水中的漂浮物沉淀出來。
用于在水處理區(qū)中凈化水的凈化器配備有水泵，用于從水處理區(qū)中抽水；沉淀裝置，用于沉淀抽上來的水中的懸浮物；過濾罐，通過使水與過濾介質(zhì)接觸對水進行凈化，然后排出凈化水。
上述的每個凈化器都裝有浮子裝置，借助于此裝置，凈化器能夠漂浮于目標湖/沼澤的水處理區(qū)內(nèi)。
本發(fā)明的其它特征、目標及效果，在下面參照著附圖所作的說明中將更加清晰。
附圖簡介

圖1是用于富營養(yǎng)湖泊和沼澤的凈化系統(tǒng)的斜視圖，展示了本發(fā)明的一個實施例；圖2是用于富營養(yǎng)湖泊和沼澤的凈化系統(tǒng)的斜視圖，展示了本發(fā)明的另一個實施例；圖3是用于富營養(yǎng)湖泊和沼澤的凈化系統(tǒng)的斜視圖，展示了本發(fā)明的再一個實施例；圖4是用于富營養(yǎng)湖泊和沼澤的凈化系統(tǒng)的斜視圖，展示了本發(fā)明的又一個實施例；圖5是一個隔離裝置的正面剖視圖，該裝置用于本發(fā)明的富營養(yǎng)湖泊和沼澤的凈化系統(tǒng)中；圖6是一個流化層凈化器(fluidized bed purifier)的外部斜視圖，該裝置用在本發(fā)明的富營養(yǎng)湖泊和沼澤的凈化系統(tǒng)中；圖7是圖6所示的流化層凈化器的垂直剖視圖。
以下，將參照圖1至圖7對本發(fā)明的幾個實施例進行說明。實施例1圖1是一個用于富營養(yǎng)湖泊和沼澤的凈化系統(tǒng)的斜視圖，展示了本發(fā)明的一個實施例。此圖與本實施例中的凈化系統(tǒng)的鳥瞰圖相當。該系統(tǒng)安裝在流入富營養(yǎng)湖/沼澤的河流的河口處。
在圖1中，1表示一條流入富營養(yǎng)湖/沼澤的河，此湖/沼澤是一片封閉水域。3表示湖/沼澤的岸。1a表示一塊地方，河水從此處流入湖/沼澤2中，這里被稱作河口，它包括了周圍的洼地。
近年來，許多封閉水域，如湖泊、沼澤、壅水湖、港口及類似水域，遭到生活污水和來自于河流的含有如氮、磷等富營養(yǎng)物質(zhì)的雨水的污染。除了水污染之外，在富營養(yǎng)水中稠密繁殖的大量藻類也把這些水域的風景毀壞了。在這種情況下，阻止這些封閉水域中水體富營養(yǎng)化過程、將流入這些封閉水域的河水中的富營養(yǎng)物質(zhì)分離并清除，成為社會的和生態(tài)學方面的當務之急的課題。
在圖1所示的實施例中，隔離物4包括縱深方向安放的隔離機構(gòu)，置于目標河1的河口1a處，將河口沿湖/沼澤2在離岸側(cè)圍起，形成水處理區(qū)6，用以暫時儲存河水。處于處理區(qū)6中的水在處理后被排到水處理區(qū)之外，從而避免含有大量富營養(yǎng)物質(zhì)的河水原樣流入湖/沼澤中。因此，該實施例能夠使封閉的目標水域如湖/沼澤2避免富營養(yǎng)化。
圖1所示的作為凈化裝置的凈化器8，被安裝在懸浮裝置7上。懸浮裝置7被用錨(未標出)固定在水處理區(qū)6中的隔離物4的開口4a處。凈化器8經(jīng)過懸浮裝置7上朝河一側(cè)的前邊緣從水處理區(qū)6中抽水，再經(jīng)過懸浮裝置7的后邊緣，將處理過的水從排水管9中排出。要求凈化器8處理的水量最好等于目標河的流量。但是如果小于河的水流量，則其余的水將從隔離物4的開口4a中泄入湖/沼澤2中。
根據(jù)上面的構(gòu)造，河流1中含有高度富集的富營養(yǎng)物質(zhì)的河水經(jīng)過凈化，流入湖/沼澤2中，這是一片封閉水域，這樣，該湖/沼澤就可以避免富營養(yǎng)化。
在圖1所示的實施例中，凈化器8的安裝形式是，使得它可以稍微漂近隔離物4的開口4a，但凈化器也可以被固定在河底。凈化器也可以在水處理區(qū)6中漂著，或固定于水處理區(qū)6內(nèi)的河底。
在圖1所示的實施例中，利用隔離物4形成水處理區(qū)6時采用了下述想法。
通常，當水從河流1中向里流，在離開岸邊大約10倍于河口寬度的距離時，其流速減半。這樣，隔離物4設置在水處理區(qū)6的從河口1a起到離開岸邊10倍于河口寬度的距離處，或者說隔離物4設置在水處理區(qū)6的如下離岸位置處，即在該位置處，水流速度大約降至河1的河口1a處水流速度的1/2。這樣，隔離物4就能夠應付諸如大雨后暴漲的河水的較強沖擊，從而避免被毀。
在上例中，采用一種樹脂布或網(wǎng)作隔離物4，這種隔離物4不指望它將水徹底阻斷，只是希望它能在一定程度上阻止目標湖/沼澤中的水與儲存在水處理區(qū)6中的河水混合。相反地，如果隔離物4允許少量的湖/沼澤水流進/出，那么隔離物4就能夠減少河流和由風造成的浪帶來的外力，該力作用于隔離物4上，從而保證不被毀壞或沖走。隔離物4通常由象浮標一類的浮子從水面上掛住。實施例2凈化器8也可以被安裝在靠近河口的岸邊。圖2展示出這樣一個實施例。
圖2是一個用于富營養(yǎng)湖/沼澤的凈化系統(tǒng)的斜視圖，展示了本發(fā)明的另一個實施例。在圖中，與圖1中相同的構(gòu)件的說明將被省略。
圖2展示的凈化器安裝在湖岸3a處。由于是安裝在岸上，所以不需要漂浮裝置7。45表示一個抽水潛水泵。
在圖2所示的凈化器中，抽水和排水管變得較長，但是對凈化器8的操縱和維修變得容易了。另外，處理過的水可以被排入水處理區(qū)6之外的一個封閉區(qū)域內(nèi)，這是目標湖/沼澤2中的一個給定區(qū)域。
處理過的水還可以在位于河口附近的地方被使用后，如做人造噴泉，返回目標湖/沼澤2中。實施例3圖3展示出本發(fā)明的又一個實施例，在此例中，通過用隔離物4將河口1a隔離開的方式，將水處理區(qū)保護起來。
圖3是一個用于富營養(yǎng)湖/沼澤的凈化系統(tǒng)的斜視圖，展示了本發(fā)明的又一個實施例。在圖中，與圖1對應的相同的標號表示了相同的構(gòu)件。
在圖3所示的實施例中，河口1a被雙層隔離物4A和4B封閉起來。
換言之，在圖3所示的實施例中，凈化器8向隔離物4A的開口4a更加漂近了一點，而隔離物4B就設在隔離物4A的外側(cè)。在隔離物4B朝向隔離物4A的開口4a的部分上沒有設開口。在這種結(jié)構(gòu)下，水處理區(qū)中含有大量富營養(yǎng)物的水在存于水處理區(qū)6期間，與來自目標湖/沼澤中的水的混合減少了。
凈化器8中的處理過的水，從隔離物4A的開口4a中排出，經(jīng)過隔離物4A和4B間的水道排入目標湖/沼澤2中。實施例4圖4展示出本發(fā)明的又一個實施例，用以說明如何安裝隔離物4。
圖4是一個用于富營養(yǎng)湖/沼澤的凈化系統(tǒng)的斜視圖，仍展示了本發(fā)明的又一個實施例。在圖中，與圖1對應的相同的標號表示了相同的構(gòu)件，不再贅述。
在圖4所示的實施例中，隔離物4C的安裝形式是，使得它能夠延長河1的水道，其末端可以加寬且開口向外。凈化器8被置于開口4a處。由于隔離物4C的如此設置，水處理區(qū)6可以被更嚴格地限定以保護河中的航道通航。并且，尤其在河的慢速流動中可防止富營養(yǎng)物質(zhì)的散開。
接下來，將參照附圖5，對上述各個實施例中采用的隔離物4(4，4A，4B和4C的統(tǒng)稱)的實施例進行說明。
圖5是一個隔離物的正面剖視圖，該隔離物用于本發(fā)明所述的富營養(yǎng)湖/沼澤的凈化系統(tǒng)中。
圖5所示的隔離物4包括多個隔離機構(gòu)20a，20b，20c，20d，20e，20f，20g，鏈子21a和21b，它們連結(jié)成葦屏狀，向下伸展到湖底。它由水中的浮子吊住。
每一個隔離機構(gòu)(20a，20b，20c，20d，20e，20f和20g)上都掛著墜重(22a，22b，22c，22d，22e，22f和22g)，以防止其自身被水沖走。
另外，葦屏狀隔離物4上開有兩個或多個開口(23a，23b，23c，23d，23e)，以減弱河水對它的沖擊。假設用于一個較大的區(qū)域，上述每個開口都可以打開/關(guān)閉以應付大雨后河水的上漲，特別是在臺風中/臺風后。
不管怎樣，隔離物4都應當設置，用以將流入封閉的目標水域如湖泊、沼澤、壅水湖、港口及其類似的水域的河口的一部分封閉起來，形成水處理區(qū)6。另一方面，由于河水1將多種物質(zhì)帶進水處理區(qū)，所以浮子等的外周表面必須采用金屬網(wǎng)或類似物(未注明)，使之足以應付這些物質(zhì)。實施例5接下來，將參照圖6和圖7，對本發(fā)明的凈化器作具體說明。
圖6是一個流化層凈化器的外部形狀斜視圖，該凈化器用在本發(fā)明的富營養(yǎng)湖/沼澤的凈化系統(tǒng)中。圖7是圖6所示的流化層凈化器的垂直剖視圖。
流化層凈化器8A是凈化器8的一個實施例，被安裝在一個呈H型的懸浮裝置46a和46b上，以便能夠在水處理區(qū)6中或在隔離物4的開口4a處懸浮。
盡管沒有標出，該懸浮裝置46a和46b是被錨在湖的底部的。流化層凈化器8A上的一個主要部件是一個流化層過濾罐總成42(42a，42b，42c的統(tǒng)稱)，其中裝有過濾介質(zhì)49。水在水位差的作用下，通過進水管48(48a，48b，48c的統(tǒng)稱)引入在進水管末端分支的兩個或多個支管56(56a，56b，56c的統(tǒng)稱)。這樣，要處理的水冒出，然后在過濾介質(zhì)49(49a，49b，49c的統(tǒng)稱)中流動，形成流化層，將污染物分離并清除，然后上升，如圖7中箭頭所示。然后這些水作為處理過的水通過排水管52被排出。
在圖7中，考慮到水處理區(qū)6是淺灘，所以配備了兩個或更多的過濾罐42來增加過濾罐總成42的真正長度。上述的過濾介質(zhì)49(49a，49b，49c的統(tǒng)稱)可以是比如說礦砂和塑料過濾器介質(zhì)，如沸石等等。
另外，流化層凈化器8A上還裝有一個沉淀罐51，用于沉淀和清除從上面的排水管52中接來的凈化水中的懸浮物。這些水，在其中的懸浮物于沉淀罐51中沉淀并被清除后，通過排水管53排入目標湖/沼澤2中。
還有，流化層凈化器8A上還裝有水管59，用于將含有污染物如存在于河水中的富營養(yǎng)物的水，從吸水管44吸入，向上引至輸水管48的上端；潛水泵45。
流化層凈化器8A還配有電源，供給潛水泵45等的用電；控制器47，用于控制潛水泵等。電源由太陽能電池板43和用于貯存由太陽能電池板43產(chǎn)生的電能的電池組成。
下面，將參照圖7對安裝成兩層或多層的流化層過濾罐42進行說明。
詳細構(gòu)造如圖7所示，流化層過濾罐42a，42b，42c被串聯(lián)起來，例如，它們被置于三個高度上。在懸浮裝置46a和46b之間流化層過濾罐42a，42b和42c肩并肩地排著，以使它們的下部被分別浸在安裝區(qū)內(nèi)。上述每個過濾罐中的水位均高于水處理區(qū)的水位，并且，第一個過濾罐42a的頂部高于第二個過濾罐42b的頂部，第二個過濾罐42b的頂部高于第三個過濾罐42c的頂部。
這樣，由潛水泵45泵上來的水，通過輸水管48a，傳到第一個流化層過濾罐42a的下方，然后，在由各過濾罐42a，42b和42c之間的高度差決定的水位差的作用下，依次注入第一個過濾罐42a、第二個過濾罐42b和第三個過濾罐42c之中。
由潛水泵45泵上來進入第一個流化層過濾罐42a的水57，通過導管48a下流，從導管48a下端的兩條或多條支管56a注進過濾罐42a的下部。然后，這些水在過濾罐42a里的過濾介質(zhì)49a中流動，形成一個流動層，水在與過濾介質(zhì)49a接觸過程中被凈化。之后，如圖7中箭頭所示，在導管48a與水頭之間的水位差的作用下，水逐漸上升，然后通過形成于第一個過濾罐上部的泄水管50a，注入過濾罐42b里的導管48b的進水口(上端)。
注過來的水通過過濾罐42b里的導管48a向下流，從導管48b下端的兩條或多條支管56b注進第二過濾罐42b的下部。然后，這些水在過濾罐42b里的過濾介質(zhì)49b中流動，形成一個流動層，水在與過濾介質(zhì)49b接觸過程中被凈化。之后，如圖7中箭頭所示，在導管48b與水頭之間的水位差的作用下，水逐漸上升。然后這些水通過形成于第二個過濾罐42b上部的泄水管50b，注入過濾罐42c里的導管48c的進水口(上端)。
注過來的水通過過濾罐42c里的導管48c向下流，從導管48c下端的兩條或多條支管56c注進第三過濾罐42c的下部。然后，這些水在過濾罐42c里的過濾介質(zhì)49c中流動，形成一個流動層，水在與過濾介質(zhì)49c接觸過程中被凈化。之后，如圖7中箭頭所示，在導管48c與水頭之間的水位差的作用下，水逐漸上升。然后這些水通過形成于第三個過濾罐上部的泄水管50c，即排水管52，注入沉淀罐51中。接著，這些水被貯存在沉淀罐51中，使其中的懸浮物沉淀并被清除。凈化水經(jīng)排水管53，排入上述水處理區(qū)之外的目標湖/沼澤中。
過濾罐42中的介質(zhì)49，例如由礦石-象沸石等和塑料過濾器介質(zhì)組成，從而如富營養(yǎng)物質(zhì)等污染物將粘在其上，當它們達到一定的尺寸時，即被從過濾介質(zhì)49中清除出來。從過濾介質(zhì)中清除出來的污染物接著與水一起通過排水管52排出，在沉淀罐51中與水分離，作為沉淀物58沉淀到罐51的底部。這樣，粘在過濾介質(zhì)49上接著又被分離出來的污染物例如富營養(yǎng)物永遠也不會流入湖/沼澤2里，無論是水處理區(qū)域的里邊還是外邊。
沉淀罐51中的沉淀物58可以定期用船裝運，卸到陸地上。另外，如果在裝著上述凈化器8A的每個懸浮裝置46a和46b上，各裝上一臺機器，使它們能夠自己驅(qū)動，那么，沉淀物58就可以不用任何船只而被送到岸3上。聚集在沉淀罐51底部的沉淀物58也可以用壓力泵61通過管道60吸起來，再在壓力的作用下，通過管道62傳送到陸地上。
在圖7中，流化層過濾罐42a，42b，和42c串聯(lián)成三級，這是為了在保證過濾罐42一定長度的前提下，通過盡可能地降低過濾罐42的高度來降低潛水泵升水水位，從而達到節(jié)能的目的。當然，流化層過濾罐42也可以被設置成單級或兩級或多級(兩級或超過四級)。并且，也不一定要求串聯(lián)。也可以用藻類清除器代替上述流化層凈化器。
如果隔離裝置形成一個范圍從河口起到離岸距離約8到12倍于河口寬度處即水流速約為河口的1/2的區(qū)域，則上述凈化系統(tǒng)的污水處理能力幾乎等于河口處進入目標湖/沼澤的目標河水量。例如，此能力應達到每天處理6000到20000立方米污水。
根據(jù)上述實施例，通過降低目標河水中富營養(yǎng)物如氮、磷等的濃度，可以使目標水域如湖泊、沼澤、壅水湖、港口等中的水質(zhì)得到改善。
另外，在有多條河流入的封閉水域中，如湖泊、沼澤、壅水湖、港口等，其水質(zhì)可以通過對每條河的河水進行凈化而得到有效地改善。凈化次序可以根據(jù)每條河的富營養(yǎng)物的含量安排，也可以按每條河的總流量安排。
根據(jù)上述實施例，在象湖泊、沼澤、壅水湖、港口等封閉水域中，如果在縱深方向上圍起并隔開至少一部分河口以形成一片水區(qū)，將凈化器懸浮或固定在水區(qū)內(nèi)，那么，就不需要占用陸地上的地方來安裝諸如水罐、凈化器等裝置。
另外，使用流化層過濾罐作凈化器的上述實施例，能夠有效地分離并清除如富營養(yǎng)物等污染物，從而相應地降低已發(fā)現(xiàn)的富營養(yǎng)物和懸浮物的濃度，使得封閉目標水域如湖/沼澤等的水質(zhì)得到改善。
還有，使用流化層過濾罐作凈化器，利用水位差使水流動，上述這樣的實施例能夠有效地分離并清除如富營養(yǎng)物等污染物，其抽水泵由一個小功率的電源帶動。
如上所詳述，本發(fā)明能夠解決每個封閉水域如湖/沼澤中由污染物引起的水體富營養(yǎng)化問題，從而可以獲得優(yōu)質(zhì)水源。為使封閉水域內(nèi)的水賞心閱目，它也為修復湖泊和沼澤提供了凈化方法和裝置。
本發(fā)明還提供了能夠通過有效地改善存有大量水的封閉水域內(nèi)的水質(zhì)方式來確保湖泊和沼澤得到凈化的方法和裝置。
另外，本發(fā)明還能提供一個凈化系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過運用上述結(jié)構(gòu)十分簡單的裝置，將污染物如富營養(yǎng)物和藻類等從水中有效地分離出來，從而實現(xiàn)對湖泊和沼澤的凈化。
權(quán)利要求
1.一種在湖/沼澤中的一個專門隔離出來的水處理區(qū)中凈化水的方法，包括如下步驟在流入目標湖/沼澤的河的河口形成一個封閉的水處理區(qū)；從上述水處理區(qū)中抽水，從水中分離并清除污染物；和將從其中分離并清除了污染物的凈化水排泄到上述水處理區(qū)以外。
2.一種在富營養(yǎng)湖/沼澤中的一個專門隔離出來的水處理區(qū)中凈化水的方法，包括在縱深方向上，將流入富營養(yǎng)化的目標湖/沼澤的河流的河口的部分或全部隔開，形成一個封閉的水處理區(qū)；從上述水處理區(qū)中抽水，從水中分離并清除污染物；和將從其中分離并清除了污染物的凈化水排泄到上述水處理區(qū)以外。
3.一種在有多條河流入的富營養(yǎng)湖/沼澤中凈化水的方法，包括如下步驟在流入目標湖/沼澤的每一條河的河口形成一個封閉的水處理區(qū)；從上述水處理區(qū)中抽水，從水中分離并清除污染物；和將從其中分離并清除了污染物的凈化水排泄到上述水處理區(qū)以外；和按照每條河的水中污染物如氮、磷等的含量，對這些河依次進行處理。
4.一種用于湖泊和沼澤的凈化系統(tǒng)包括位于流入目標湖/沼澤的河的河口的水處理區(qū)；形成水處理區(qū)的隔離裝置；和凈化裝置，用于從上述水處理區(qū)中抽水，將其中的污染物分離并清除，然后將凈化水排到上述水處理區(qū)之外。
5.一種如權(quán)利要求4所述的用于湖泊和沼澤的凈化系統(tǒng)，其中上述凈化裝置安裝在水處理區(qū)內(nèi)。
6.一種如權(quán)利要求4所述的用于湖泊和沼澤的凈化系統(tǒng)，其中上述凈化裝置安裝在靠近目標河口的陸地上。
7.一種用于富營養(yǎng)湖/沼澤的凈化系統(tǒng)，隔離出一個專門的水處理區(qū)，包括隔離裝置，用于在縱深方向上將流入富營養(yǎng)湖/沼澤的河的至少一部分圍起，形成一個水處理區(qū)；和凈化裝置，用于從上述水處理區(qū)中抽水，將其中的污染物分離并清除，然后將凈化水排到上述水處理區(qū)之外。
8.一種用于有多條河流入的富營養(yǎng)湖/沼澤的凈化系統(tǒng)，包括隔離裝置，在縱深方向上將上述每一條河的河口的至少一部分圍起并隔開，以使上述河口的至少一部分形成一個水處理區(qū)；和凈化裝置，用于從上述水處理區(qū)中抽水，將其中的污染物分離并清除，然后將凈化水排到上述水處理區(qū)之外，上述隔離裝置和上述凈化裝置按照上述河水中富營養(yǎng)物如氮、磷等的含量次序依次配置給各條河。
9.一種凈化系統(tǒng)，包括隔離裝置，在縱深方向上，將流入湖/沼澤的整個河口基本圍起并隔開，使得上述河的上述河口形成一個水處理區(qū)，上述隔離裝置是一個隔離結(jié)構(gòu)，形成一個范圍從上述河的上述河口起到離岸大約10倍于上述河的上述河口寬度的距離處為止的區(qū)域，作為上述水處理區(qū)；和凈化裝置，用于從上述水處理區(qū)中抽水，將上述水中的污染物分離并清除，然后將凈化水排到上述水處理區(qū)之外，上述凈化裝置是一個凈化器，能夠處理的水量幾乎等于從上述河的上述河口流入上述湖/沼的水量。
10.一種凈化系統(tǒng)，包括隔離裝置，在縱深方向上，將流入湖/沼澤的整個河口基本圍起并隔開，使得上述河的上述河口形成一個水處理區(qū)，上述隔離裝置是一個隔離結(jié)構(gòu)，形成一個范圍從上述河的上述河口起到水流速度大約變?yōu)樯鲜龊拥纳鲜龊涌谔幩魉俣鹊?/2的離岸位置處為止的區(qū)域，作為上述水處理區(qū)；和凈化裝置，用于從上述水處理區(qū)中抽水，將上述水中的污染物分離并清除，然后將凈化水排到上述水處理區(qū)之外，上述凈化裝置是一個凈化器，能夠處理的水量幾乎等于從上述河的上述河口流入上述湖/沼的水量。
11.一種用于凈化富營養(yǎng)湖泊和沼澤的凈化系統(tǒng)，包括隔離裝置，在縱深方向上，將流入湖/沼澤的整個河口基本圍起并隔開，使得上述河的上述河口形成一個水處理區(qū)，上述隔離裝置是一個隔離結(jié)構(gòu)，形成一個區(qū)域作為上述水處理區(qū)，其范圍從上述河的上述河口起到離岸大約8到12倍于上述河的上述河口寬度的距離處為止，該處的水流速度等于上述河的上述河口處水流速度的1/2；和凈化裝置，用于從上述水處理區(qū)中抽水，將上述水中的污染物分離并清除，然后將凈化水排到上述水處理區(qū)之外，上述凈化裝置是一個配備著流化層過濾罐的凈化器，這些罐安裝在由上述隔離裝置圍起來的上述水處理區(qū)內(nèi)，處在不同的高度上，每天能夠處理6000到20000立方米污水。
12.一種如權(quán)利要求4所述的用于湖泊和沼澤的凈化系統(tǒng)，其中上述隔離裝置包括多個隔離機構(gòu)，每個機構(gòu)的下面掛著墜重；連結(jié)機構(gòu)，用于將上述隔離機構(gòu)縱向連成葦屏狀；浮子，用于使上述葦屏狀隔離機構(gòu)懸掛于水中。
13.一種如權(quán)利要求12所述的用于湖泊和沼澤的凈化系統(tǒng)，其中上述葦屏狀隔離機構(gòu)上開有許多開口。
14.一種如權(quán)利要求12所述的用于湖泊和沼澤的凈化系統(tǒng)，其中上述浮子的圓柱外表面被用金屬網(wǎng)保護起來。
15.一種如權(quán)利要求4所述的用于湖泊和沼澤的凈化系統(tǒng)，其中上述凈化裝置包括水泵，用以從上述水處理區(qū)中抽水；過濾罐總成，通過使水與過濾介質(zhì)接觸使水得到凈化，然后將處理過的水排出；沉淀罐，用于沉淀從過濾罐部件中排出的水中的懸浮物。
16.一種如權(quán)利要求4所述的用于湖泊和沼澤的凈化系統(tǒng)，其中上述凈化裝置包括水泵，用以從上述水處理區(qū)中抽水；用以凈化水的過濾罐總成，利用沉淀裝置讓水中的懸浮物沉淀，并使水與過濾介質(zhì)接觸，然后將處理過的水排出；沉淀罐，用于沉淀從過濾罐總成中排出的上述水中的懸浮物。
17.一種如權(quán)利要求15所述的用于湖泊和沼澤的凈化系統(tǒng)，其中上述凈化裝置包括懸浮裝置，使凈化系統(tǒng)能夠漂浮在上述湖/沼澤的上述水處理區(qū)上。
18.一種如權(quán)利要求17所述的用于湖泊和沼澤的凈化系統(tǒng)，其中上述懸浮裝置上有一臺發(fā)動機，以便上述凈化系統(tǒng)能夠自行運轉(zhuǎn)。
19.一種如權(quán)利要求15所述的用于湖泊和沼澤的凈化器，其中上述過濾罐總成由設置成兩級或多級的流化層過濾罐組成。
20.一種如權(quán)利要求4所述的用于湖泊和沼澤的凈化系統(tǒng)，其中上述凈化裝置包括一個太陽能電池板；一個用于貯存由上述太陽能電池板產(chǎn)生的電能的電池。
全文摘要
通過將目標湖/沼澤隔離成一個專門的水處理區(qū)域，本發(fā)明的凈化系統(tǒng)被用于富營養(yǎng)湖泊和沼澤的凈化工作。該凈化器包括一個隔離裝置，用以在縱深方向上將流入富營養(yǎng)化的目標湖/沼澤的每一條河的河口的整體或一部分圍起并隔開，從而形成一個水處理區(qū)；一個凈化器，用以從上述水處理區(qū)中抽水，分離并清除水中的污染物，然后將處理過的水排泄到上述水處理區(qū)之外。
文檔編號E02B15/04GK1163861SQ97102170
公開日1997年11月5日 申請日期1997年2月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月9日
發(fā)明者依田裕明, 仲平四郎, 益田利男, 水守隆司, 都筑浩一 申請人:株式會社日立制作所