專利名稱：集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)水華或赤潮水體進(jìn)行治理的水體凈化技術(shù)，特別是一種集成式電催化 高級(jí)氧化藍(lán)藻處理工作平臺(tái)，采用該平臺(tái)能夠?qū)ψ匀换蛉斯に?如江、河、湖泊、近海、 公園觀賞水體)的藍(lán)藻進(jìn)行殺滅和去除，并具有一定的去除氨氮的作用，達(dá)到控制藍(lán)藻爆發(fā) 與水生態(tài)環(huán)境修復(fù)之目的。
背景技術(shù)：
隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口的急劇膨脹，環(huán)境問(wèn)題尤其是水環(huán)境問(wèn)題R益引起世界 各國(guó)人民的普遍關(guān)注。我國(guó)正處于工業(yè)化快速發(fā)展的進(jìn)程中，近些年的環(huán)境污染問(wèn)題非常嚴(yán) 重，水環(huán)境在一天天惡化。目前我國(guó)的水環(huán)境中，主要污染物已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)環(huán)境容量，形勢(shì) 嚴(yán)峻。全國(guó)745個(gè)地表水國(guó)控?cái)嗝嬷?，多?shù)達(dá)不到III類標(biāo)準(zhǔn)，流經(jīng)城市的河段90%以上受到 嚴(yán)重污染。全國(guó)城鎮(zhèn)集中式飲用水源地有不同程度的超標(biāo)，近三億農(nóng)村人口在飲用不合格的 水。大多數(shù)湖泊出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化，藍(lán)藻泛濫，湖水出現(xiàn)綠粥狀污染物，氣味難聞，被當(dāng)?shù)厝罕?稱作"生態(tài)癌"。全國(guó)性藍(lán)藻泛濫在由南向北迅速蔓延，已波及到京津地區(qū)。近岸海域赤潮頻 發(fā)，面積在增加，給近海漁業(yè)造成巨大災(zāi)難。淡水在變綠，海水在變紅，我國(guó)的江河湖海已 向人類發(fā)出了危險(xiǎn)信號(hào)。
藍(lán)藻亦稱藍(lán)綠藻或藍(lán)細(xì)菌(blue-greenalgae)，是一種原始而古老的原核微生物。藍(lán)藻過(guò)去 被劃為藻類，但近代研究表明，它們的細(xì)胞核結(jié)構(gòu)中無(wú)核膜、核仁，屬原核生物，加之不進(jìn) 行有絲分裂，細(xì)胞壁也與細(xì)菌相似，由肽聚糖組成，革蘭氏染色陰性，故現(xiàn)在將它們歸屬于 原核微生物中。藍(lán)細(xì)菌為單細(xì)胞生物，個(gè)體比細(xì)菌大， 一般直徑或?qū)挾葹? — 15)am。但是， 藍(lán)細(xì)菌很少以單一個(gè)體生活，通常是在分裂后仍聚集在一起，形成絲狀或單細(xì)胞的群體，當(dāng) 許多個(gè)體聚集在一起，可形成很大的群體，肉眼可見。藍(lán)藻在富營(yíng)養(yǎng)化的水體中，常于夏季 大量繁殖，腐敗死亡后在水面形成一層藍(lán)綠色而有腥臭味的浮沫，在淡水中稱為水華，在海 水中稱作赤潮。藍(lán)藻爆發(fā)最直接的生態(tài)后果是引起水質(zhì)惡化，嚴(yán)重時(shí)耗盡水中氧氣而造成魚 類的死亡，生物多樣性破壞甚至喪失，湖泊景觀價(jià)值和服務(wù)功能降低，并且對(duì)飲用水安全構(gòu) 成嚴(yán)重的威脅。更為嚴(yán)重的是，有些種類的藍(lán)藻(如微囊藻)還會(huì)產(chǎn)生毒素(簡(jiǎn)稱MC)，大 約50%的水華中含有大量MC。 MC的存在會(huì)使該水域的水體具有毒性，除了直接對(duì)魚類、 人畜產(chǎn)生毒害之外，也是肝癌的重要誘因。有研究表明，藻毒素除被人體直接吸收外，還有 可能通過(guò)食物鏈被人體吸收，威脅人類的健康。2007年，無(wú)錫太湖大面積藍(lán)藻暴發(fā)，造成無(wú)
錫水源地水質(zhì)惡化，自來(lái)水水質(zhì)超標(biāo)，給無(wú)錫群眾生活造成很大影響。近年來(lái)藍(lán)藻現(xiàn)象愈演 愈烈，南京玄武湖、云南滇池、安徽巢湖均發(fā)生過(guò)此類藍(lán)藻污染水環(huán)境事件，成為目前國(guó)內(nèi) 外共同面臨的急需解決的水域?yàn)?zāi)害難題之一。
藍(lán)藻的污染治理是世界性難題?，F(xiàn)有的藍(lán)藻治理的技術(shù)手段包括化學(xué)藥劑法，濾網(wǎng)撈 集法，超聲技術(shù)，高壓滅藻，生物治理和生態(tài)治理等。加入化學(xué)藥劑，主要是硫酸銅，對(duì)局 域水體效果很好，但難以維持較長(zhǎng)時(shí)間，在夏季l-2周后， 一般又需加藥。對(duì)于治理大面積、 富營(yíng)養(yǎng)化水體存在運(yùn)行成本高的問(wèn)題，而且殺生藥劑對(duì)水體存在二次污染。濾網(wǎng)撈集以及過(guò) 濾這類機(jī)械方法清除藍(lán)藻，對(duì)于大面積水體的治理更是不過(guò)杯水車薪，難見成效。超聲技術(shù) 對(duì)于小體積的、并能夠循環(huán)流動(dòng)的水體進(jìn)行藍(lán)藻治理，可操作性比較大，但是對(duì)于大面積水 體的藍(lán)藻治理，存在能耗高、運(yùn)行成本高等不利因素，不具備可操作性。高壓滅藻對(duì)于大面 積水體的藍(lán)藻治理，同樣存在能耗高、運(yùn)行成本高等不利因素，不具備可操作性。生物法對(duì) 藻類的治理尚處于探索階段，國(guó)際上尚無(wú)對(duì)大規(guī)模富營(yíng)養(yǎng)化水體采用生物防治藍(lán)藻的成功先 例，而且由于藍(lán)藻所包含的藍(lán)細(xì)菌種屬較多，難以用一種或有限的幾種微生物、噬菌體對(duì)藍(lán) 藻實(shí)現(xiàn)總體抑制。生態(tài)治理工程是一項(xiàng)綜合性的長(zhǎng)期的水環(huán)境保護(hù)工程，在外源污染得到有 效控制的情況下，恢復(fù)水生高等植物以提高水體的自凈能力，是湖泊富營(yíng)養(yǎng)化治理和生態(tài)恢 復(fù)的關(guān)鍵。但這種方法見效時(shí)間較長(zhǎng)，難以在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化水體的藍(lán)藻控制。而富營(yíng) 養(yǎng)化水體的藍(lán)藻爆發(fā)，會(huì)將水面覆蓋，阻礙水體復(fù)氧，同時(shí)大量藍(lán)細(xì)菌因死亡而腐敗，消耗 水體的溶解氧而使水體發(fā)臭，導(dǎo)致魚類死亡和其他水生動(dòng)物死亡，形成惡性循環(huán)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和不足，提供一種集成式電催化氧化工作平臺(tái)對(duì)藍(lán)藻 進(jìn)行高級(jí)氧化處理，對(duì)江、河、湖泊、近海的富營(yíng)養(yǎng)化水體進(jìn)行全面、徹底的凈化，為全球 范圍內(nèi)的藍(lán)藻控制提供了高效、節(jié)能、無(wú)二次污染、無(wú)有害副產(chǎn)物的創(chuàng)新解決方案，該平臺(tái) 操作簡(jiǎn)便、使用壽命長(zhǎng)、具有遠(yuǎn)程機(jī)動(dòng)作業(yè)能力，可適于廣水域的藍(lán)藻治理。 本發(fā)明的技術(shù)方案如下
依據(jù)電化學(xué)原理與催化原理，結(jié)合納米功能材料的最新研究進(jìn)展，通過(guò)利用材料的表面 改性與修飾手段制備出一種高比表面積的納米催化功能材料，進(jìn)而組裝成電催化氧化反應(yīng)系 統(tǒng)，以電催化氧化反應(yīng)系統(tǒng)為主要核心，配以動(dòng)力與電力系統(tǒng)、電源室、中央控制室、反應(yīng) 區(qū)閘門及導(dǎo)流系統(tǒng)、進(jìn)水流態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、尾氣處理系統(tǒng)、調(diào)節(jié)水泵站與管道 系統(tǒng)、遠(yuǎn)程進(jìn)水系統(tǒng)和工作平臺(tái)框架等而組裝成集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理工作平臺(tái)。 工作平臺(tái)運(yùn)行時(shí)，電催化氧化反應(yīng)系統(tǒng)的催化材料在電場(chǎng)作用下激發(fā)水體中的物質(zhì)產(chǎn)生高濃
度的羥基自由基(OH)、氧自由基(O)、超氧離子(Of)和次氯酸(HCIO)、過(guò)氧化氫(H202)
等強(qiáng)氧化性物質(zhì)，強(qiáng)氧化性物質(zhì)與水體中的藍(lán)藻細(xì)胞進(jìn)行劇烈反應(yīng)，使其死亡、降解，并抑 制其再生長(zhǎng)。采用該工作平臺(tái)能夠?qū)?、河、湖泊的藍(lán)藻，近海的赤潮進(jìn)行有效的治理和抑 制，同時(shí)強(qiáng)氧化性物質(zhì)可以通過(guò)反應(yīng)去除水體中的氨氮、總氮、異味和色度，對(duì)環(huán)境生態(tài)修 復(fù)起到綜合的治理修復(fù)作用。
集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理工作平臺(tái)，包括承載系統(tǒng)的工作平臺(tái)框架，框架上部設(shè) 置駕駛艙、中央控制室、電源室、放置發(fā)電機(jī)組及動(dòng)力機(jī)組的機(jī)艙、水質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)室、會(huì)議
室、廚房和廁所；而在框架的下部則是調(diào)節(jié)平衡區(qū)及藍(lán)藻處理區(qū)。
工作平臺(tái)框架被倒"Y"型水流通道分成三個(gè)區(qū)。在三個(gè)區(qū)分別設(shè)置浮筒，起承載框架
上部功能區(qū)及調(diào)節(jié)平衡的作用。
藍(lán)藻處理區(qū)主要結(jié)構(gòu)為倒"Y"型前后開口的半密閉水流通道，從前至后依次為控制 藍(lán)藻水流量閥門，流態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，多級(jí)電催化高級(jí)氧化反應(yīng)區(qū)，以及其后的高濃度氧化物質(zhì) 保留區(qū)。通道在多級(jí)電催化高級(jí)氧化反應(yīng)區(qū)后由單通道轉(zhuǎn)為雙通道，通道的斷面面積總和和 前方的單通道斷面面積等同。水由位于平臺(tái)前端的進(jìn)水區(qū)進(jìn)入水流通道；流經(jīng)控制藍(lán)藻水流 量的閥門時(shí)，可以通過(guò)調(diào)節(jié)閥門按設(shè)定的進(jìn)水量將水體引至流態(tài)調(diào)節(jié)裝置；水體被流態(tài)調(diào)節(jié) 裝置均勻混合后進(jìn)入多級(jí)電催化高級(jí)氧化反應(yīng)區(qū)；在反應(yīng)區(qū)產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性物質(zhì)的作用下， 水體中藻類細(xì)胞的細(xì)胞壁破碎，細(xì)胞壁內(nèi)的物質(zhì)被氧化分解成二氧化碳和水，同時(shí)水體中的 色度、異味在強(qiáng)氧化劑的氧化下得到消除；在保留區(qū)內(nèi)，反應(yīng)區(qū)產(chǎn)生的存活時(shí)間長(zhǎng)的高濃度 氧化性物質(zhì)可以繼續(xù)對(duì)水體中殘留的藻類進(jìn)行氧化殺滅作用，進(jìn)一步提高處理的效果。在殺 滅藍(lán)藻的同時(shí)，水體中的氨態(tài)氮也在強(qiáng)氧化劑的作用下轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂退?br> 藍(lán)藻處理區(qū)還有附屬的設(shè)計(jì)，例如強(qiáng)氧化反應(yīng)區(qū)可以設(shè)置在內(nèi)置的帶升降功能的模塊上， 在作業(yè)時(shí)固定的水流通道內(nèi)；通道的前端和末端設(shè)置了在線探測(cè)儀來(lái)測(cè)定水體中的溶解氧、 余氯、pH以及藻細(xì)胞濃度，探測(cè)儀由屏蔽線連接到中央控制室的顯示器上，由所傳送的信號(hào) 來(lái)控制反應(yīng)區(qū)輸出電流的強(qiáng)度；在兩側(cè)水通道末端分別設(shè)置了水力導(dǎo)流漿，保證水流的通暢 和控制通道內(nèi)水流速度。
本發(fā)明的技術(shù)效果如下
本創(chuàng)新發(fā)明通過(guò)一種電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理技術(shù)，針對(duì)流動(dòng)的、區(qū)域面積大的富營(yíng)養(yǎng) 化水體進(jìn)行有效的強(qiáng)氧化反應(yīng)和高級(jí)生物氧化以殺滅和去除水體中的藻類、病毒、病菌、總 氮和有機(jī)物質(zhì)。
由于本創(chuàng)新發(fā)明的集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理工作平臺(tái)采用了潔凈的物理、電化學(xué)
結(jié)合處理手段，對(duì)水體中的魚類動(dòng)物及水生植物沒(méi)有危害，對(duì)水體中的藻類平均去除率達(dá)到
95%，對(duì)總氮和總磷具有一定的去除率，而且具有靈活的遠(yuǎn)程工作能力。
本創(chuàng)新發(fā)明的集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理工作平臺(tái)可廣泛用于湖泊、河流、水庫(kù)的 藍(lán)藻和富營(yíng)養(yǎng)化處理，是未來(lái)富營(yíng)養(yǎng)化控制技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。


附圖1為集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理工作平臺(tái)立面圖； 附圖2為集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理工作平臺(tái)一層府視剖視圖； 附圖3為集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理工作平臺(tái)二層俯視剖視圖； 附圖4為集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理工作平臺(tái)側(cè)面剖視圖； 附圖5為集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理工作平臺(tái)遠(yuǎn)程進(jìn)水系統(tǒng)示意圖； 附圖6為集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理工作平臺(tái)進(jìn)水口立面放大示意圖。 附圖標(biāo)記列示如下l-進(jìn)水區(qū)，2-反應(yīng)區(qū)，3-水通道，4-出水閘門，5-導(dǎo)流槳，6-遠(yuǎn)程進(jìn) 水系統(tǒng)，7-駕駛艙，8-中央控制室，9-電源室，10-專用電源柜，11-軸流風(fēng)機(jī)，12-實(shí)驗(yàn)室或會(huì) 議室，13-機(jī)艙，14-后壓艙倉(cāng)，15-前壓艙倉(cāng)，16-污水處理間，17-尾氣處理間，18-實(shí)驗(yàn)臺(tái)， 19-衛(wèi)生間，20-廚房，21-樓梯，22-船發(fā)動(dòng)機(jī)，23-齒輪箱，24-主發(fā)電機(jī)，25-副發(fā)電機(jī)，26-配電柜，27-油箱，28-尾舵，29-螺旋槳，30-管道安裝區(qū)，31-遠(yuǎn)程進(jìn)水口， 32-遠(yuǎn)程進(jìn)水管道， 33-自吸水泵，34-進(jìn)水深度調(diào)節(jié)板，35-流態(tài)調(diào)節(jié)裝置，36-進(jìn)水布水板，37-電催化氧化氧化 反材料，箭頭表示水流通過(guò)水流通道的方向。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
一種集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理工作平臺(tái)，主要包括，進(jìn)水區(qū)l、反應(yīng)區(qū)2、水通道 3、出水閘門4、導(dǎo)流槳5、遠(yuǎn)程進(jìn)水系統(tǒng)6、駕駛艙7、中央控制室8、電源室9、專用電源 柜10、軸流風(fēng)機(jī)ll、實(shí)驗(yàn)室或會(huì)議室12、機(jī)艙13、后壓艙倉(cāng)14、前壓艙倉(cāng)15、污水處理間 16、尾氣處理間17、實(shí)驗(yàn)臺(tái)18、衛(wèi)生間19、廚房20、樓梯21、船發(fā)動(dòng)機(jī)22、齒輪箱23、 主發(fā)電機(jī)24、副發(fā)電機(jī)25、配電柜26、油箱27、尾舵28、螺旋槳29、管道安裝區(qū)30、遠(yuǎn) 程進(jìn)水口31、遠(yuǎn)程進(jìn)水管道32、自吸水泵33、進(jìn)水深度調(diào)節(jié)板34、流態(tài)調(diào)節(jié)裝置35、進(jìn)水 布水板36、電催化氧化材料37。
集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理工作平臺(tái)可以在船發(fā)動(dòng)機(jī)22、齒輪箱23、尾舵28、螺 旋槳29、駕駛艙7的控制下進(jìn)行移動(dòng)工作， 一般情況下，水體由進(jìn)水區(qū)1進(jìn)入集成式電催化 高級(jí)氧化藍(lán)藻處理工作平臺(tái)，進(jìn)水深度調(diào)節(jié)板34控制進(jìn)水的深度，進(jìn)水經(jīng)過(guò)流態(tài)調(diào)節(jié)裝置
35混勻并破碎結(jié)塊的藍(lán)藻，混勻的含有藍(lán)藻的水經(jīng)過(guò)進(jìn)水布水板36均勻從布水板下端進(jìn)入 反應(yīng)區(qū)2，主發(fā)電機(jī)24為專用電源柜10提供電能，專用電源柜10為反應(yīng)區(qū)2中的電催化氧 化材料37提供直流穩(wěn)壓電，含有藍(lán)藻的水進(jìn)入平臺(tái)在多級(jí)電催化氧化材料37產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑 的作用下，藍(lán)藻被殺滅并降解，經(jīng)過(guò)處理后的水在經(jīng)過(guò)水通道3的過(guò)程中可以延長(zhǎng)氧化物質(zhì) 與藍(lán)藻的接觸時(shí)間，增強(qiáng)處理效果，導(dǎo)流槳5可以調(diào)節(jié)水流速度并可保證水通道內(nèi)水流的通 暢；進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)時(shí)可以將進(jìn)水深度調(diào)節(jié)板34和出水閘門4關(guān)閉，排空水通道內(nèi)的水，重新 調(diào)節(jié)壓水倉(cāng)后壓艙倉(cāng)14、前壓艙倉(cāng)15，保證集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理工作平臺(tái)的平衡， 工作人員可以在反應(yīng)區(qū)2和水通道3內(nèi)進(jìn)行作業(yè)；遠(yuǎn)程進(jìn)水系統(tǒng)6可以將集成式電催化高級(jí) 氧化藍(lán)藻處理工作平臺(tái)無(wú)法到達(dá)的淺水區(qū)藍(lán)藻打入進(jìn)水區(qū)1，然后進(jìn)行處理。軸流風(fēng)機(jī)ll主 要作用是為電源室9散熱；中央控制室8可以監(jiān)視和體控制電源的工作狀態(tài)；實(shí)驗(yàn)室或會(huì)議 室12是進(jìn)行簡(jiǎn)單水質(zhì)檢測(cè)和舉行工作會(huì)議以及吃飯的地方；衛(wèi)生間19、廚房20是工作人員 的生活基本設(shè)施，為了減少污染排放，污水處理間16將處理衛(wèi)生間19、廚房20產(chǎn)生的污水， 尾氣處理間17處理船發(fā)動(dòng)機(jī)22、主發(fā)電機(jī)24和副發(fā)電機(jī)25產(chǎn)生的尾氣；管道安裝區(qū)30鋪 設(shè)集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理工作平臺(tái)的管線和部分電線線路；油箱27為船發(fā)動(dòng)機(jī)22、 主發(fā)電機(jī)24和副發(fā)電機(jī)25提供燃料；機(jī)艙13的作用主要放置配電柜26、油箱27、齒輪箱 23、船發(fā)動(dòng)機(jī)22、主發(fā)電機(jī)24和副發(fā)電機(jī)25。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
實(shí)施例1
在無(wú)錫犢山水利樞紐附近湖面，集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理工作平臺(tái)行進(jìn)速度 0.1m/s，專用電源每臺(tái)顯示電流45A-50A,專用電源電壓20V-22V，集成式電催化高級(jí)氧化 藍(lán)藻處理工作平臺(tái)前端進(jìn)水葉綠素a為303mg/m3，藻細(xì)胞密度為2.17Xl(f個(gè)/升，藻毒素 MC-LR濃度為9.6pg/L，經(jīng)集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理工作平臺(tái)處理后葉綠素a為 22mg/m3，藻細(xì)胞密度為1.53 X 107個(gè)/升，藻毒素MC-LR濃度為0. 7pg/L。去除率分別為葉綠 素a為92.7%，藻細(xì)胞密度為99.3%，藻毒素MC-LR濃度為92. 7%。
實(shí)施例2
在無(wú)錫三仙島附近湖面，集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理工作平臺(tái)行進(jìn)速度0.5m/s，專 用電源每臺(tái)顯示電流45A-50A，專用電源電壓20V-22V，集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理工 作平臺(tái)前端進(jìn)水葉綠素a為35.0mg/m3，藻細(xì)胞密度為2.5 X 108個(gè)/升，藻毒素MC-LR濃度為 6.6jig/L，經(jīng)集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理工作平臺(tái)處理后葉綠素a為0.04mg/m3，藻細(xì)胞 密度為8.6X 106個(gè)/升，藻毒素MC-LR濃度為0. lpg/L。去除率分別為葉綠素a為88.6%，藻 細(xì)胞密度為96.6°/。，藻毒素MC-LR濃度為98. 5°/0。
應(yīng)當(dāng)指出，以上所述具體實(shí)施方式
可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本創(chuàng)新發(fā)明， 但不以任何方式限制本創(chuàng)新發(fā)明。因此，盡管本說(shuō)明書參照附圖和實(shí)施例對(duì)本創(chuàng)新發(fā)明已進(jìn) 行了詳細(xì)的說(shuō)明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替 換；而一切不脫離本創(chuàng)新發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本創(chuàng)新發(fā)明 專利的保護(hù)范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理平臺(tái)，包括進(jìn)水區(qū)、反應(yīng)區(qū)、水通道、出水閘門、導(dǎo)流槳、遠(yuǎn)程進(jìn)水系統(tǒng)、駕駛艙、中心控制室、電源室、專用電源柜、軸流風(fēng)機(jī)、機(jī)艙、后壓艙倉(cāng)、前壓艙倉(cāng)、污水處理間、尾氣處理間、實(shí)驗(yàn)室、會(huì)議室、衛(wèi)生間、廚房、樓梯、船發(fā)動(dòng)機(jī)、齒輪箱、主發(fā)電機(jī)、副發(fā)電機(jī)、配電柜、油箱、尾舵、螺旋槳、管道安裝區(qū)、遠(yuǎn)程進(jìn)水口、遠(yuǎn)程進(jìn)水管道、自吸水泵、進(jìn)水深度調(diào)節(jié)板、流態(tài)調(diào)節(jié)裝置、進(jìn)水閘口布水板、電催化氧化材料。其特征在于集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理平臺(tái)可以在船發(fā)動(dòng)機(jī)、齒輪箱、尾舵、螺旋槳、駕駛艙的控制下進(jìn)行移動(dòng)工作，一般情況下，水體由進(jìn)水區(qū)進(jìn)入集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理平臺(tái)，進(jìn)水深度調(diào)節(jié)板控制進(jìn)水的深度，進(jìn)水經(jīng)過(guò)流態(tài)調(diào)節(jié)裝置混勻并破碎結(jié)塊的藍(lán)藻，混勻的含有藍(lán)藻的水經(jīng)過(guò)進(jìn)水閘口布水板均勻從布水板下端進(jìn)入反應(yīng)區(qū)；主發(fā)電機(jī)給專用電源柜提供電能，專用電源柜給反應(yīng)區(qū)中的電催化氧化材料提供直流穩(wěn)壓電；含有藍(lán)藻的水進(jìn)入平臺(tái)在三級(jí)電催化氧化材料產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑的作用下，藍(lán)藻被殺滅并降解，經(jīng)過(guò)處理后的水在經(jīng)過(guò)水通道的過(guò)程中可以延長(zhǎng)氧化物質(zhì)與藍(lán)藻的接觸時(shí)間，增強(qiáng)處理效果；導(dǎo)流槳可以調(diào)節(jié)水流速度并可保證水通道內(nèi)水流的通暢；進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)時(shí)可以將進(jìn)水深度調(diào)節(jié)板和出水閘門關(guān)閉，排空水通道內(nèi)的水，重新調(diào)節(jié)壓水倉(cāng)后壓艙倉(cāng)、前壓艙倉(cāng)，保證集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理平臺(tái)的平衡，工作人員可以在反應(yīng)區(qū)和水通道內(nèi)進(jìn)行作業(yè)；遠(yuǎn)程進(jìn)水系統(tǒng)可以將集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理平臺(tái)無(wú)法到達(dá)的淺水區(qū)藍(lán)藻打入進(jìn)水區(qū)，然后進(jìn)行處理；軸流風(fēng)機(jī)主要作用是為電源室散熱；中心控制室可以監(jiān)視和體控制電源的工作狀態(tài)；實(shí)驗(yàn)室或會(huì)議室是進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)檢測(cè)和舉行工作會(huì)議的地方；衛(wèi)生間、廚房是工作人員的生活基本設(shè)施，為了減少污染排放，污水處理間將處理衛(wèi)生間、廚房產(chǎn)生的污水，尾氣處理間處理船發(fā)動(dòng)機(jī)、主發(fā)電機(jī)和副發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的尾氣；管道安裝區(qū)鋪設(shè)集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理平臺(tái)的管線和部分電線線路；油箱給船發(fā)動(dòng)機(jī)、主發(fā)電機(jī)和副發(fā)電機(jī)提供燃料；機(jī)艙的作用主要放置配電柜、油箱、齒輪箱、船發(fā)動(dòng)機(jī)、主發(fā)電機(jī)和副發(fā)電機(jī)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理平臺(tái)，其特征在于集成式電催化 高級(jí)氧化藍(lán)藻處理平臺(tái)主體為普通鋼板焊接而成，分為機(jī)艙、后壓艙倉(cāng)和前壓艙倉(cāng)，并形成 水通道、進(jìn)水區(qū)和反應(yīng)區(qū)，機(jī)艙作為燃油的儲(chǔ)藏室和動(dòng)力機(jī)械室，后壓艙倉(cāng)和前壓艙倉(cāng)主要 為調(diào)節(jié)整個(gè)工作平臺(tái)的水平性與吃水深度，進(jìn)水區(qū)和反應(yīng)區(qū)提供電催化氧化材料的安裝與工 作區(qū)域。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理平臺(tái)，其特征在于所述的遠(yuǎn)程進(jìn) 水系統(tǒng)由遠(yuǎn)程進(jìn)水口、遠(yuǎn)程進(jìn)水管道、自吸水泵組成，遠(yuǎn)程進(jìn)水管道為鋼絲軟管或其他彈性 比較好的軟管，遠(yuǎn)程進(jìn)水口吃水深度小于集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理平臺(tái)的吃水深度， 其可以進(jìn)行載人或遙控和動(dòng)力裝置，可以在工作人員操作下在集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處 理平臺(tái)無(wú)法到達(dá)一些水面活動(dòng)，能夠達(dá)到遠(yuǎn)程作業(yè)的目的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理平臺(tái)，其特征在于所述水通道包 括導(dǎo)流槳、進(jìn)水深度調(diào)節(jié)板、流態(tài)調(diào)節(jié)裝置、進(jìn)水閘口布水板。水通道可以是集成式電催化 高級(jí)氧化藍(lán)藻處理平臺(tái)兩側(cè)分布，也可以是中間分布，主要作用是讓水有秩序通過(guò)工作平臺(tái)， 并能夠和平臺(tái)外面兩側(cè)和下面的水進(jìn)行隔離。導(dǎo)流槳可以由電動(dòng)機(jī)或柴油機(jī)或汽油機(jī)提供動(dòng) 力，其可以調(diào)節(jié)水通道內(nèi)水流的速度。流態(tài)調(diào)節(jié)裝置可以是任意一種機(jī)械攪拌裝置或超聲裝 置，其形式可以是單個(gè)也可以是多個(gè)，主要作用是將進(jìn)水混合均勻，將藍(lán)藻分散均勻。進(jìn)水 深度調(diào)節(jié)板可以進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)或繞下軸進(jìn)行在一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，到達(dá)調(diào)節(jié)進(jìn)水深度的作用。 進(jìn)水閘口布水板下端進(jìn)行均勻開口，可以是三角切口，也可以是圓孔或其他能均勻分布的孔， 主要作用是讓經(jīng)過(guò)流態(tài)調(diào)節(jié)裝置混勻的進(jìn)水從下端進(jìn)入反應(yīng)區(qū)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理平臺(tái)，其特征在于所述的電催化 氧化材料為金屬表面經(jīng)過(guò)納米尺度材料改性與表面修飾的具有活性反應(yīng)層的材料，其分為陽(yáng) 極材料和陰極材料，所述的金屬可以是鈦、鈦合金、銅合金、不銹鋼、鋁合金或是其他金屬 合金中的一種。所述的表面活性層可以是貴金屬銠、釕、鉑、金、銥或其氧化物，或是稀土 材料。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理平臺(tái)，其特征在于所述的專用電源柜上安裝專用直流電源，電壓輸出調(diào)節(jié)范圍0V-50V，電流輸出調(diào)節(jié)范圍0A-200A。每個(gè)專 用電源柜由設(shè)計(jì)好的單元組成，直流電源設(shè)置成模塊式，根據(jù)反應(yīng)區(qū)電催化氧化材料的數(shù)量 和所需要的功率增加或減少。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理平臺(tái)，其特征在于所述的電催化氧化材料，其分為陽(yáng)極材料和陰極材料，安裝時(shí)陽(yáng)極材料和陰極材料間距為0-10cm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理平臺(tái)，其特征在于所述的反應(yīng)區(qū) 和進(jìn)水深度調(diào)節(jié)板、流態(tài)調(diào)節(jié)裝置、進(jìn)水閘口布水板的固定底面可以是一體，在此基礎(chǔ)上可 以安裝底面升降裝置，使反應(yīng)區(qū)具有升降調(diào)節(jié)功能。反應(yīng)區(qū)的進(jìn)水端可以設(shè)置欄護(hù)網(wǎng)或格柵 機(jī)，保護(hù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)的電催化氧化材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種對(duì)自然或人工水域(如江、河、湖泊、近海、公園觀賞水體)的水環(huán)境潔凈修復(fù)技術(shù)，集成式電催化高級(jí)氧化藍(lán)藻處理平臺(tái)主要包括進(jìn)水區(qū)、反應(yīng)區(qū)、水通道、駕駛艙、中央控制室、電源室，水體在通過(guò)反應(yīng)區(qū)時(shí)，水體在電催化氧化材料作用下被激發(fā)出強(qiáng)氧化劑，強(qiáng)氧化劑殺死藻類并抑制其再生，達(dá)到殺滅降解藻類凈化水體的效果。電催化氧化材料所激發(fā)的強(qiáng)氧化劑對(duì)水體污染物中的化學(xué)物質(zhì)(如有機(jī)物、氨氮等)也有較好的降解去除效果。采用該技術(shù)能夠?qū)⒑?、湖泊的藍(lán)藻進(jìn)行抑制和殺滅，達(dá)到控制藍(lán)藻爆發(fā)的目的。該技術(shù)為全球范圍內(nèi)的藍(lán)藻控制與處理提供了具有創(chuàng)新性的高效、清潔、無(wú)污染的解決方案。
文檔編號(hào)C02F1/72GK101367578SQ20081022371
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2008年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日
發(fā)明者史啟媛, 張學(xué)東 申請(qǐng)人:張學(xué)東;史啟媛