專利名稱：：裝配式水華或赤潮處理工作平臺的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種水華或赤潮水體處理的水體凈化技術，特別是一種裝配式水華或赤潮處理工作平臺，對自然或人工水域(如江、河、湖泊、近海、公園觀賞水體)的水環(huán)境潔凈修復技術，采用該平臺能夠?qū)⒑?、湖泊的水華，近海的赤潮進行抑制和殺滅，達到控制水華或赤潮爆發(fā)之目的。
背景技術：
：所謂水華，就是水體中藻類急劇增殖的現(xiàn)象，是水體富營養(yǎng)化的一種特征，主要是藍藻、綠藻和硅藻。水華一般主要發(fā)生在湖泊類的靜態(tài)水體，而較大的流動河流出現(xiàn)水華現(xiàn)象較為罕見。國內(nèi)僅見漢江和烏江有過水華發(fā)生的報道。藍藻水華的產(chǎn)生，最直接生態(tài)后果是生物多樣性破壞甚至喪失，湖泊景觀價值和服務功能降低，并且水華爆發(fā)也會造成水體受藻毒素污染，威脅人類的飲用水安全。水華中部分微生物代謝產(chǎn)物微囊藻毒素(MCRST)能損害肝臟，具有強烈的肝臟毒性，并具有促癌效應。造成水華的微囊藻是一種產(chǎn)生毒素的藍藻。有研究表明，藻毒素除被人體直接吸收外，還有可能通過食物鏈被人體吸收，威脅人類的健康。水華的出現(xiàn)，會破壞水域生態(tài)環(huán)境，導致水生浮游動物和魚類以及水生植物因缺氧或中毒而死亡，降低水生群落的生物多樣性，改變了原有的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，導致水域生態(tài)系統(tǒng)的失衡。全球范圍來看，在淡水水華中發(fā)現(xiàn)的最常見的藻毒素為環(huán)肽毒素MCRST。MCRST產(chǎn)自浮游性藍藻-微囊藻、魚腥藻、顫藻、念珠藻、項圈藻、以及陸生的軟管藻。我國湖泊的富營養(yǎng)化情況十分嚴重，經(jīng)常有毒藍藻水華大量發(fā)生(如云南滇池、江蘇太湖、安徽巢湖等)，漁產(chǎn)品(魚、蝦、蟹、螺、蚌)中的MCRST含量普遍較高或很高，而淡水漁產(chǎn)品又是我國國民食物中動物蛋白的重要來源，因此，漁產(chǎn)品中的MCRST污染對我國人民健康的潛在威脅不容忽視。藍藻水華污染控制是世界性難題，迄今采用的控制藍藻水華的技術有幾種化學法，即用殺藻劑，主要是硫酸銅；機械清除法，采用動力將藻類收獲并使之與湖泊水體分離；營養(yǎng)控制法，調(diào)節(jié)營養(yǎng)鹽的輸入，主要是控制磷的輸入；曝氣混合法，通過機械混合或曝氣破壞湖泊垂直分層；水動力學控制法，如通過增加湖水流量來減少滯留時間；生物控制法，包括經(jīng)典、非經(jīng)典生物操縱人工食物鏈法及微生物殺藻技術。迄今采用的控制藍藻水華的技術，有如下致命缺點化學法用殺藻劑產(chǎn)生二次污染；機械清除法、曝氣混合法、水動力學控制法等消耗人力物力太大，起效甚微；生物控制法起效太慢，人工食物鏈難以把握。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷或不足，通過利用材料的表面改性與修飾手段加工的電極板，裝備而成的電子發(fā)射反應器，工作平臺承載電子發(fā)射反應器等子系統(tǒng)組成裝配式水華或赤潮處理工作平臺。工作平臺運行時，電子發(fā)射反應系統(tǒng)3利用電子發(fā)射激發(fā)出的強氧化性物質(zhì)，氧化性物質(zhì)氧化水體中的水華、赤潮，使其死亡失活并抑制其再生長。采用該工作平臺能夠?qū)?、河、湖泊的水華，近海的赤潮進行有效的治理和抑制，對環(huán)境生態(tài)修復起到積極的推進作用，保障人類飲用水源的安全。本發(fā)明的技術方案如下一種抑制水華或赤潮的工作平臺，包括承載設備的平臺和動力系統(tǒng)、電動升降系統(tǒng)、燃料倉、機艙、發(fā)電機組、直流電源、動力主機、螺旋槳、壓艙艙、水通道、在線檢測系統(tǒng)、超聲清洗系統(tǒng)。電子發(fā)射反應系統(tǒng)懸掛在殼體前部的夾道中，形成一個水流通道12。電子發(fā)射反應系統(tǒng)也可以是懸掛在殼體的兩側(cè)。含有水華或赤潮的藻類水體在通過電子發(fā)射反應系統(tǒng)時被電子發(fā)射反應系統(tǒng)內(nèi)所激發(fā)的強氧化劑進行強氧化，達到殺滅藻類、細菌、病毒凈化水體的效果。而且電子發(fā)射反應系統(tǒng)所激發(fā)的強氧化劑對水體中的化學物質(zhì)(如有機物、氨氮等)也有一定的降解去除作用。本創(chuàng)新發(fā)明提供一種裝配式水華或赤潮處理的工作平臺，實現(xiàn)對江、河、湖泊的水華，近海的赤潮進行有效的治理和抑制發(fā)生，為水華、赤潮控制與處理，提供了具有創(chuàng)新性的，高效、清潔、無污染的解決方案。工作平臺1由機艙的發(fā)電機組7提供電能，經(jīng)恒壓恒流直流電源8裝置穩(wěn)壓整流，輸出直流電供電子發(fā)射反應系統(tǒng)3工作用，工作平臺的運動依靠螺旋槳10推進進行，在機艙6配有舵機操作系統(tǒng)，控制工作平臺的運行方向與速度。電子發(fā)射反應系統(tǒng)3的工作狀態(tài)由余氯探頭和氧化還原電位探頭監(jiān)控。電子發(fā)射反應系統(tǒng)3的垂直高度調(diào)整由電動升降系統(tǒng)4控制。所述的工作平臺1承載設備的殼體為普通鋼板焊接而成的密封桶型或是密封的長方型艙體，艙體作為動力燃料的儲藏室，儲藏室上方開有供燃料進出的通道。承載設備的殼體也可以是玻璃鋼纏繞而成。所述的機艙6主要供動力主機9、發(fā)電機組7、平臺1的推進系統(tǒng)和電子發(fā)射反應系統(tǒng)3配套的專用直流電源8安裝空間。機艙6設在平臺1的后方。所述的動力系統(tǒng)為燃煤發(fā)動機、燃油發(fā)動機或是燃氣發(fā)動機。所述的電動升降系統(tǒng)4安裝在平臺的前方，用于調(diào)節(jié)電子發(fā)射反應系統(tǒng)3的水平面高低。電動升降系統(tǒng)由金屬件將其牢固連接在平臺上，和平臺連成一體。所述的專用直流電源8為電子元器件根據(jù)特定要求裝配的恒壓恒流輸出裝置。輸入電壓可是380V或是220V，輸出最大電壓為20V，輸出最大電流80A。所述的電子發(fā)射反應系統(tǒng)3由電子發(fā)射場、電子轉(zhuǎn)換場和電子接收場組成。所述的電子發(fā)射場為金屬表面經(jīng)過納米尺度材料改性與表面修飾的活性反應層。金屬可以是鈦、鈦合金、銅合金、鋁合金或是其他金屬合金中的一種。納米尺度材料可以是貴金屬銠、釕、鉬、銥或是稀土金屬的氧化物，電子發(fā)射場可以是平板形狀或是圓柱型。所述的電子轉(zhuǎn)換場為金屬網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)，其表面涂覆燒結(jié)了致密的金屬氧化物。電子轉(zhuǎn)換場可以是平面形狀或是圓柱型。所述的電子發(fā)射反應系統(tǒng)3由電子接收場和電子發(fā)射場組成，所述的電子發(fā)射場為金屬表面經(jīng)過納米尺度材料改性與表面修飾的活性反應層。金屬可以是鈦、鈦合金、銅合金、鋁合金或是其他金屬合金中的一種，在其金屬的表面涂覆燒結(jié)納米尺度的金屬氧化物。電子發(fā)射場可以是平板形狀或是圓柱型。所述的在線檢測系統(tǒng)13由余氯探頭、氧化還原電位探頭和顯示器組成。余氯、氧化還原探頭分別在電子發(fā)射反應系統(tǒng)3前后各設置一對。所述的超聲清洗系統(tǒng)14由專用的超聲電源和超聲波發(fā)射器組成。超聲發(fā)射器安裝在電子發(fā)射反應系統(tǒng)3的后上部，安裝角度為45。角。所述的前置防護網(wǎng)2由帶有齒耙的自動格柵機或金屬鈦網(wǎng)連接而成，固定在經(jīng)過防腐處理的角鐵骨架上。裝配式水華或赤潮處理平臺上還設置了巡航所需要的照明系統(tǒng)、信號系統(tǒng)。本發(fā)明的技術效果如下本創(chuàng)新發(fā)明針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷或不足，提供一種利用納米表面修飾技術結(jié)合電化學原理制備成的電子發(fā)射反應系統(tǒng)在外加電場的作用下，針對流動的、區(qū)域面積大的水體中的水華或是近海流域的赤潮進行有效的強氧化反應降解和殺滅水體中的病毒、病菌。本創(chuàng)新發(fā)明的裝配式水華或赤潮控制的工作平臺電子發(fā)射反應系統(tǒng)采用了模塊式組合恒壓恒流電源技術，電能的供應方式采用了燃油或是燃氣發(fā)電機組，發(fā)電機產(chǎn)生的電能經(jīng)由直流電源8穩(wěn)壓整流之后供給電子發(fā)射反應系統(tǒng)，電子發(fā)射反應系統(tǒng)在穩(wěn)壓直流電作用下工作。由于工作電壓較低，對水體中的魚類動物及水生植物沒有危害。而電子發(fā)射反應系統(tǒng)在極板表面修飾的活性反應層作用下，水可以在電流激發(fā)作用下產(chǎn)生一定量的強氧化性物質(zhì)，由于電場作用和強氧化物質(zhì)的作用，電子發(fā)射反應系統(tǒng)可以對水體中的藻類產(chǎn)生殺滅和抑制作用。裝配式水華或赤潮控制的工作平臺對水體中的活藻一次性平均殺滅率達到85%以上，對水體中的產(chǎn)藻毒藻類的平均去除能力更是達到95%。由于裝配式水華或赤潮控制的工作平臺可以像船一樣在湖面航行，使工作平臺更具有靈活的遠程工作能力。本創(chuàng)新發(fā)明的裝配式水華或赤潮處理的工作平臺可廣泛用于湖泊、河流、近海流域的水華、赤潮處理，裝配式水華或赤潮處理的工作平臺是未來水體藻類控制技術發(fā)展的必然的趨勢。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一歩說明。圖1裝配式水華或赤潮處理工作平臺平面布置示意圖圖2裝配式水華或赤潮控制工作平臺左側(cè)面示意圖圖3裝配式水華或赤潮處理工作平臺前立面示意中l(wèi).平臺，2.防護網(wǎng)，3.電子發(fā)射反應系統(tǒng)，4.電動升降系統(tǒng)，5.燃料倉，6.機艙，7.發(fā)電機組，8.直流電源，9.動力主機，IO.螺旋槳，ll.壓艙艙，12.水通道，13.在線檢測系統(tǒng)，14.超聲清洗系統(tǒng)。具體實施方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一歩說明。如圖1所表示，裝配式水華或赤潮處理平臺，包括一個金屬焊接而成(或是玻璃鋼纏繞而成)的水上工作平臺1，平臺1上設有燃料倉5、機艙6、發(fā)電機組7、直流電源8、動力主機9、螺旋槳10、壓艙艙11，平臺1前端設置成凹形形成了一個水通道12，在水通道12上安裝了防護網(wǎng)2阻擋硬物進入水流通道，防護網(wǎng)2后面安裝電子發(fā)射反應系統(tǒng)3，在電子發(fā)射反應系統(tǒng)3上安裝在線檢測系統(tǒng)13檢測運行效果，電子發(fā)射反應系統(tǒng)3上安裝超聲清洗系統(tǒng)14定期對電子發(fā)射反應系統(tǒng)3進行清洗，在電子發(fā)射反應系統(tǒng)3上方的平臺1上安裝電動升降系統(tǒng)，調(diào)節(jié)電子發(fā)射反應系統(tǒng)3的垂直位置及水平角度。實施例一利用裝配式水華或赤潮處理平臺對北京某園區(qū)公園景觀水進行處理。目的為去除藻類，景觀水域面積1000m2-2000m2，水深lm-2m，水體電導率783nS'cm"，處理平臺航行速度0.5m/s-1.0m/s，平臺在景觀水域上連續(xù)循環(huán)行駛48h，電子發(fā)射反應系統(tǒng)工作電壓5.0A-10.0V，工作電流15.1A-31.3A。處理結(jié)果如表1所示。實施例二利用裝配式水華或赤潮處理平臺對北京某公園景觀水進行處理。目的為去除藻類，降解部分氨氮，景觀水域面積500m2-1000m2，水深lm-2m，水體電導率725pS《m—1，處理平臺航行速度0.2m/s-0.5m/s，平臺在景觀水域上連續(xù)循環(huán)行駛48h，電子發(fā)射反應系統(tǒng)工作電壓5.0A-10.0V，工作電流21.6A-43.4A。處理結(jié)果如表2所示。表1裝配式水華或赤潮處理的工作平臺對水體中藻類處理結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2裝配式水華或赤潮處理的工作平臺對水體藻類和部分氨氮處理結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>應當指出，以上所述具體實施方式可以使本領域的技術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，盡管本說明書參照附圖和實施例對本創(chuàng)新發(fā)明已進行了詳細的說明，但是，本領域技術人員應當理解，仍然可以對本發(fā)明進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方案及其改進，其均應涵蓋在本創(chuàng)新發(fā)明專利的保護范圍當中。權利要求1.裝配式水華或赤潮處理工作平臺，包括載體平臺(1)和一個電子發(fā)射反應系統(tǒng)(3)，其特征在于所述的載體平臺(1)承載一個電子發(fā)射反應系統(tǒng)(3)，電子發(fā)射反應系統(tǒng)(3)在平臺(1)的下方或是下方和兩側(cè)，所述的電子發(fā)射反應系統(tǒng)(3)所需要的電能發(fā)電機組(7)發(fā)電經(jīng)過直流電源(8)變壓穩(wěn)流后供給，所述的電子發(fā)射反應系統(tǒng)(3)前方設置了防護網(wǎng)(2)，防護網(wǎng)(2)來保護電子發(fā)射反應系統(tǒng)3的正常工作，避免平臺在運動中流入的硬物劃傷電子發(fā)射反應系統(tǒng)(3)的表面。所述的電子發(fā)射反應系統(tǒng)(3)的上方，設置了供電子發(fā)射反應系統(tǒng)(30)，清洗用的超聲清洗系統(tǒng)(14)。所述的載體平臺還設置了機艙和平臺的推進系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。2.根據(jù)權利要求1所述的裝配式水華或赤潮處理工作平臺，其特征在于所述的載體平臺(l)為普通鋼板焊接而成的密封桶型或是密封的長方型艙體作為動力燃料的儲藏室燃料艙(5)和壓載艙(6)，所述的儲藏室燃料艙(5)上方丌有供燃料進出的通道，所述的壓載艙是用水來調(diào)節(jié)平臺吃水深度和平臺前后水平。所述的平臺1長方型艙體的前部為凹型形成一個水流通道(12)，凹型的距離為lm-20m。凹型上方固定連接了自動升降系統(tǒng)(4)來調(diào)節(jié)控制電子發(fā)射反應系統(tǒng)(3)的垂直高度與水平度。3.根據(jù)權利要求l所述的裝配式水華或赤潮處理工作平臺，其特征在于所述的電子發(fā)射反應系統(tǒng)3由電子發(fā)射場和電子接收場兩者組成或者電子發(fā)射場、電子轉(zhuǎn)換場和電子接收場三者組成，相互間隔距離lcm-5cm。所述的電子發(fā)射場為金屬表面經(jīng)過納米尺度材料改性與表面修飾的活性反應層，所述的金屬可以是鈦、鈦合金、銅合金、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、釘、鉑金、銥或是稀土金屬的氧化物。所述的電子發(fā)射場可以是平板形狀或是圓筒狀。所述的電子轉(zhuǎn)換場為金屬網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)，其表面涂覆燒結(jié)了致密的金屬氧化物。電子轉(zhuǎn)換場可以是平面形狀或是圓筒狀。所述的電子接收場為銅合金、鈦合金或其他金屬合金中的一種，在其表面進行改性、修飾形成致密的保護層。所述的電子接收場為平板或是圓筒狀。4.根據(jù)權利要求l所述的裝配式水華或赤潮處理工作平臺，其特征在于所述的直流電源為恒壓恒流，電壓輸出調(diào)節(jié)范圍0V-50V，電流輸出調(diào)節(jié)范圍OA-100A。直流電源設置成模塊式，根據(jù)電子反射反應區(qū)反應對數(shù)所需要的功率增加或減少。5.根據(jù)權利要求1所述的裝配式水華或赤潮處理工作平臺，其特征在于所述的防護網(wǎng)(2)為帶有齒耙的自動格柵機或金屬網(wǎng)，橫向?qū)挾葹閘m-20m，高度為60cm，格柵的間距為lcm。格柵機安裝在固定于平臺的橫梁上，距離電子發(fā)射反應系統(tǒng)的前端20cm。6.根據(jù)權利要求l所述的裝配式水華或赤潮處理工作平臺，其特征在于所述的機艙中安裝了燃油發(fā)電機組或是燃氣發(fā)電機組(7)、直流電源(8)、配電系統(tǒng)、動力主機(9)和平臺(1)的推進系統(tǒng)螺旋槳(IO)。7.根據(jù)權利要求2所述的裝配式水華或赤潮處理工作平臺，其特征在于所述的自動升降系統(tǒng)為塔座焊接在平臺上，塔座的內(nèi)側(cè)垂直焊接了立柱，立柱上安裝了滑道，橫梁架在滑道中，橫梁的上下運動由電動變速器控制，橫梁上安裝了電子發(fā)射反應裝置，橫梁上同時安裝超聲清洗系統(tǒng)(14)。8.根據(jù)權利要求l所述的裝配式水華或赤潮處理工作平臺，其特征在于所述的超聲清洗系統(tǒng)(14)由超聲發(fā)生器和超聲發(fā)生器專用電源組成，超聲發(fā)生器固定方式為焊接、粘合連接，超聲發(fā)生器可以垂直向下固定在電子發(fā)射反應系統(tǒng)(3)上面，也可以前斜向下方向與水平方向呈0°-90°角度安裝固定在電子發(fā)射反應系統(tǒng)(3)上面。全文摘要本發(fā)明提供一種配式水華或赤潮處理工作平臺，主要包括機艙、動力系統(tǒng)、電動升降系統(tǒng)、發(fā)電機組、直流電源、動力主機、壓艙艙、水通道、在線檢測系統(tǒng)、超聲清洗系統(tǒng)等。其主要特征在于工作平臺運行時，工作平臺在螺旋槳驅(qū)動下航行，發(fā)電機組7提供電能，經(jīng)恒壓恒流直流電源8裝置穩(wěn)壓整流，向直流電子發(fā)射反應系統(tǒng)3輸出，水體在通過電子發(fā)射反應系統(tǒng)所在的反應區(qū)時被激發(fā)出強氧化劑，對藻類等微生物進行殺滅并抑制其再生，達到凈化水體的效果。強氧化劑對水體有機物、氨氮等污染物也有一定的去除效果。采用該技術能夠?qū)?、河、湖泊的水華、近海的赤潮進行抑制和殺滅，控制水華或赤潮爆發(fā)，為全球范圍內(nèi)的水華、赤潮控制與處理提供了具有創(chuàng)新性的高效、清潔、無污染的解決方案。文檔編號C02F1/46GK101234804SQ20081010148公開日2008年8月6日申請日期2008年3月7日優(yōu)先權日2008年3月7日發(fā)明者史啟媛申請人:北京藍景創(chuàng)新科技有限公司