專利名稱：生態(tài)浮島式池塘凈水方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及野外養(yǎng)魚池塘水體污染的凈化方法，尤指采用太陽能光催化反應(yīng)降解 水中有機污染物結(jié)合植物營養(yǎng)吸收、以及微生物浮床處理的水面連續(xù)性生態(tài)凈水工藝。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有一種太陽能光催化植物凈水方法，凈水方法如下1)充氣提水系統(tǒng)包括充氣泵和提水管，充氣泵工作，通過軟管將空氣送入提水管 內(nèi)放置的釋氣石，含氧氣體在提水管中不斷釋放，微氣泡攜水上升，提出水面，流入泡沫海 綿；2)經(jīng)泡沫海綿過濾后的清水流經(jīng)水平設(shè)置的玻璃珠光催化反應(yīng)簾，過濾后截留的 固相雜質(zhì)排除；3)濾除固相雜質(zhì)的清水與玻璃珠上涂有的TiO2系光催化薄膜接觸反應(yīng)，將水中有 機污染物降解成小分子態(tài)的無機氮和礦化物；4)經(jīng)光催化反應(yīng)后的水流經(jīng)水栽植物，經(jīng)植物營養(yǎng)吸收，凈化水流出浮床，回落養(yǎng) 魚水域。這種凈水方法的缺點是，單純利用太陽光照射激發(fā)光催化反應(yīng)，效率不夠高。另 外，充氣提水只進行光催化植物凈水的動力利用仍顯不充分，因而在大面積水體上應(yīng)用存 在經(jīng)濟性方面的缺陷。這種凈水方法還不太適宜在大面積水體上實際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，克服上述已有技術(shù)存在的缺點，提供一種改進的生態(tài)浮島式池 塘凈水方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種生態(tài)浮島式池塘凈水方法，在養(yǎng) 魚水面設(shè)置太陽能光催化浮床，其上設(shè)置玻璃珠光催化反應(yīng)簾及光催化反應(yīng)水槽、充氣提 水系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，所述太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能光伏電板、蓄電池、充 放電控制器，太陽能光伏電板的輸出線路通過充放電控制器的控制電路分別與蓄電池和充 氣泵連接；其特征在于，所述玻璃珠光催化反應(yīng)簾中設(shè)置紫外線發(fā)光二極管串；同時太陽 能光催化浮床后置鏈接生物凈水浮床，生物凈水浮床上層水栽植物，下層設(shè)置微生物填料 濾層，微生物填料濾層安插若干伸出水面的空氣導(dǎo)管；1)充氣提水系統(tǒng)包括充氣泵和提水管，充氣泵工作，通過軟管將空氣送入提水管 內(nèi)放置的釋氣石，含氧氣體在提水管中不斷釋放，微氣泡攜水上升，提出水面，流入光催化 反應(yīng)水槽；2)進入光催化反應(yīng)水槽的水體流經(jīng)水平設(shè)置的玻璃珠光催化反應(yīng)簾，在太陽光線 或紫外燈光線的輻射激發(fā)下，與玻璃珠上涂有的TW2系光催化薄膜接觸反應(yīng)，將水中有機 污染物降解成小分子態(tài)的無機氮和礦化物；3)經(jīng)光催化反應(yīng)后的水流入后置的生物凈水浮床，通過上層的水栽植物營養(yǎng)吸收3和下層的微生物填料濾層生物膜消化降解，凈化水流出浮床，回落養(yǎng)魚水域。本發(fā)明漂浮于工作水面，太陽能光伏電板接受太陽光線輻射后產(chǎn)生直流電，通過 充放電控制器向蓄電池充電，待蓄電池充滿電后，再由充放電控制器向充氣泵放電，帶動充 氣泵工作。充放電控制器用以限制向蓄電池過飽和的充電和過量的耗電，保證蓄電池的有 效使用。充氣泵產(chǎn)生的有壓空氣由輸氣管引導(dǎo)至提水管中的釋氣石，以微細氣泡形式釋放 水中，大量氣泡在管中不斷上升，一邊對水體充氧，一邊利用氣泡表面產(chǎn)生的張力，吸附聚 集水中有機溶質(zhì)，并附帶水體呈氣液混合態(tài)舉出水面，從提水管口流出，進入光催化反應(yīng)水 槽，均勻流經(jīng)玻璃珠光催化反應(yīng)簾。在太陽光線或紫外燈光線的照射下，玻璃珠表面的T^2 系光催化材料被激發(fā)，產(chǎn)生高氧化能力的羥基自由基，將水中有機污染物降解成小分子態(tài) 的無機氮和礦化物。正好被水栽植物營養(yǎng)吸收，同時，部分被微生物填料濾層中的生物膜消 化降解，水中污染物得到相應(yīng)的減量而流回魚塘，通過系統(tǒng)的不斷循環(huán)處理，實現(xiàn)養(yǎng)魚水環(huán) 境的生態(tài)本衡。


附圖1是本發(fā)明工作原理示意圖。附圖2是圖1的電源線路框圖。圖中1太陽能光催化浮床、2釋氣石、3提水管、4充放電控制器、5太陽能光伏電 板、6蓄電池、7充氣泵、8輸氣軟管、9光催化反應(yīng)水槽、10玻璃珠光催化反應(yīng)簾、11生物凈 水浮床、12水栽植物、13導(dǎo)氣管、14導(dǎo)流板、15微生物填料濾層、16紫外線發(fā)光二極管串。
具體實施例方式一種采用太陽能浮島系統(tǒng)進行生態(tài)化凈水的方法，在養(yǎng)魚水面設(shè)置太陽能光催化 浮床1，其上設(shè)置充氣提水系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、玻璃珠光催化反應(yīng)簾10、光催化反 應(yīng)水槽9;所述太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能光伏發(fā)電板5、蓄電池6、充放電控制器4，太 陽能光伏電板的輸出線路通過充放電控制器的控制電路分別與蓄電池和充氣泵7連接。所 述的光催化反應(yīng)簾由若干光催化玻璃珠串組成，其中設(shè)置有紫外線發(fā)光二極管串16。同時 太陽能光催化浮床后置鏈接生物凈水浮床11，形成生態(tài)凈水浮島；生物凈水浮床上層水栽 植物12，下層設(shè)置微生物填料濾層15，微生物填料濾層安插若干伸出水面的導(dǎo)氣管13，生 物凈水浮床兩側(cè)設(shè)置深入水中的導(dǎo)流板14。1)充氣提水系統(tǒng)包括充氣泵7和提水管3，充氣泵工作，通過輸氣軟管8將空氣送 入提水管內(nèi)放置的釋氣石2，含氧氣體在提水管中不斷釋放，微氣泡攜水上升，提出水面，流 入光催化反應(yīng)水槽9 ；2)進入光催化反應(yīng)水槽的水體流經(jīng)水平設(shè)置的玻璃珠光催化反應(yīng)簾10，與玻璃 珠上涂有的TW2系光催化薄膜接觸反應(yīng)，將水中有機污染物降解成小分子態(tài)的無機氮和礦 化物；3)經(jīng)光催化反應(yīng)后的水流入后置的生物凈水浮床，通過上層的水栽植物營養(yǎng)吸收 和下層的微生物填料濾層生物膜硝化降解，凈化水流出浮床，回落養(yǎng)魚水域。所述生物凈水浮床兩側(cè)設(shè)置深入水中的導(dǎo)流板，引導(dǎo)進入生物凈水浮床的表層水 向水栽植物和微生物填料濾層作連續(xù)不斷的定向流動；通過微生物填料濾層安插的空氣導(dǎo)管添加調(diào)節(jié)水質(zhì)的微生物菌種。 本發(fā)明采用水處理整體裝置漂浮水面的工作形式，具有結(jié)構(gòu)簡單、直接水面工作、 省地節(jié)能的低成本實用特點；增加了生物凈水浮床，使其微生物填料濾層變常規(guī)的閉式微 生物濾池為開放式浮床，介質(zhì)交換充分，而且不會堵塞，微生物填料濾層中的導(dǎo)氣插管既可 補氧，又能作為微生物菌種的添加口，調(diào)節(jié)池塘水環(huán)境的生態(tài)平衡；充氣提水系統(tǒng)使池塘下 層缺氧水在提升過程中增氧，并通過光催化反應(yīng)水槽后，在生物凈水浮床導(dǎo)流板的限位下， 連續(xù)不斷地在浮床中定向流動，加快了植物和微生物所需營養(yǎng)物質(zhì)的供給；太陽能光催化 浮床可與多個生物凈水浮床組合鏈接，低耗高效；紫外線發(fā)光二極管使用低壓直流電，發(fā)光 效率高，使用壽命長，且省電、安全，可直接與太陽能光伏系統(tǒng)連接應(yīng)用。本發(fā)明的實施，可 在養(yǎng)殖水面直接應(yīng)用太陽能進行連續(xù)的過濾凈化和增氧，還可應(yīng)用于環(huán)保、綠地景觀等水 域的水質(zhì)處理和生態(tài)修復(fù)。
權(quán)利要求
1.一種生態(tài)浮島式池塘凈水方法，在養(yǎng)魚水面設(shè)置太陽能光催化浮床，其上設(shè)置玻璃 珠光催化反應(yīng)簾及光催化反應(yīng)水槽、充氣提水系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，所述太陽能光伏 發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能光伏電板、蓄電池、充放電控制器，太陽能光伏電板的輸出線路通過充 放電控制器的控制電路分別與蓄電池和充氣泵連接；其特征在于，所述玻璃珠光催化反應(yīng) 簾中設(shè)置紫外線發(fā)光二極管串；同時太陽能光催化浮床后置鏈接生物凈水浮床，生物凈水 浮床上層水栽植物，下層設(shè)置微生物填料濾層，微生物填料濾層安插若干伸出水面的空氣 導(dǎo)管；1)充氣提水系統(tǒng)包括充氣泵和提水管，充氣泵工作，通過軟管將空氣送入提水管內(nèi)放 置的釋氣石，含氧氣體在提水管中不斷釋放，微氣泡攜水上升，提出水面，流入光催化反應(yīng) 水槽；2)進入光催化反應(yīng)水槽的水體流經(jīng)水平設(shè)置的玻璃珠光催化反應(yīng)簾，在太陽光線或紫 外燈光線的輻射激發(fā)下，與玻璃珠上涂有的TiO2系光催化薄膜接觸反應(yīng)，將水中有機污染 物降解成小分子態(tài)的無機氮和礦化物；3)經(jīng)光催化反應(yīng)后的水流入后置的生物凈水浮床，通過上層的水栽植物營養(yǎng)吸收和下 層的微生物填料濾層生物膜硝化降解，凈化水流出浮床，回落養(yǎng)魚水域。
2.按照權(quán)利要求1所述的生態(tài)浮島式池塘凈水方法，其特征在于，所述生物凈水浮床 兩側(cè)設(shè)置深入水中的導(dǎo)流板，引導(dǎo)進入生物凈水浮床的表層水向水栽植物和微生物填料濾 層作連續(xù)不斷的定向流動；通過微生物填料濾層安插的空氣導(dǎo)管添加調(diào)節(jié)水質(zhì)的微生物菌 種。
全文摘要
一種生態(tài)浮島式池塘凈水方法，1)充氣泵提水系統(tǒng)工作，將空氣送入提水管內(nèi)放置的釋氣石，含氧氣體在提水管中不斷釋放，微氣泡攜水上升，提出水面，流入光催化反應(yīng)水槽；2)進入光催化反應(yīng)水槽的水體流經(jīng)水平設(shè)置的玻璃珠光催化反應(yīng)簾，在太陽光線或紫外燈光線的輻射激發(fā)下，與玻璃珠上涂有的TiO2系光催化薄膜接觸反應(yīng)，將水中有機污染物降解成小分子態(tài)的無機氮和礦化物；3)經(jīng)光催化反應(yīng)后的水流入后置的生物凈水浮床，通過上層的水栽植物營養(yǎng)吸收和下層的微生物填料濾層生物膜硝化降解，凈化水流出浮床，回落養(yǎng)魚水域。增加的生物凈水浮床為開放式浮床，介質(zhì)交換充分，不會堵塞；太陽能光催化浮床可與多個生物凈水浮床組合鏈接，生態(tài)浮島式的光催化植物組合微生物凈水方法低耗高效。
文檔編號C02F3/34GK102050543SQ20091019782
公開日2011年5月11日 申請日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
發(fā)明者張明華 申請人:中國水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機械儀器研究所