[发明专利]一种高效充氧生态处理系统

说明书

本发明公开了一种高效充氧生态处理系统，其包括浮动湿地及其附属设施，所述附属设施包括太阳能供电系统、纳米曝气系统、仿生水草和景观照明系统；作为能源供给的所述太阳能供电系统安置在所述浮动湿地的平台上方；需要用到电源的纳米曝气系统、景观照明系统均设置在浮动湿地的平台上；纳米曝气系统的进水口和出水口以及仿生水草均位于浮动湿地的平台下方。本发明可有效去除水体中的有机物、磷、氨、亚硝酸盐等有毒有害及富营养化物质，可据水体面积、深度及污染程度,灵活组合浮动湿地的大小与数量,对水体进行净化活化和消除黑臭,实现水体的生态修复和水质提升。

技术领域

本发明属于环境保护领域，具体涉及一种高效充氧生态处理系统。

背景技术

我国人均水资源量仅为世界平均水平的1/4，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。同时，中国又是世界上用水量最多的国家。我们能够利用的淡水资源主要是江河湖泊和地下水中的一部分。然而，据环保部的资料显示，我国黑臭水体大量存在，湖库富营养化问题突出，这就加剧了水生态危机。采用高效的生态处理系统迅速恢复水体生态对我国的水环境保护和可持续发展具有重要意义。

浮动湿地技术是在人工湿地技术与浮动湿地技术基础上研究发展而来的新型技术。相对于人工湿地技术，浮动湿地技术直接布设于水体内，无需占用土地资源。浮动湿地技术可广泛应用于江河湖库等自然水体的水质净化、景观美化、生态修复、消波防浪等多方面领域内。

仿生水草是通过各种纤维加工形成的新型水处理材料。仿生水草技术弥补了传统的生物-生态修复技术在水污染治理中的缺陷。附着在仿生植物上的微生物膜上的生物相丰富，这些微生物可在生物膜上形成更高级的食物链，通过生物共生机制，实现污染物的去除。仿生植物在污染河道水质净化中具有可行性及高效性。

纳米曝气技术是通过将气泡直径降低至纳米级别，增加气泡在水中的停留时间，从而提高氧气的利用效率。纳米气泡拥有超强的气体溶解能力，气泡中的溶解氧浓度可达到饱和浓度以上，且气泡衰减期低，气泡中可以承载的氧气、臭氧等气体，能在水中充分利用，保证反应时间。纳米气泡的高表面能和携带负电荷等独特的理化特性，能对水中污染物、悬浮物和蓝藻等有效吸附，并产生大量氢氧自由基，具有增强氧化能力的效果。纳泡治理过的水体的净化能力远高于自然条件下的自净能力。

太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。该装置在难以接入电网的地方，可以方便地实现为用户供电。

以上这些技术均有其自身的优势，将其科学组合可以强化水生态处理效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有生态修复技术存在的问题，提供一种高效充氧生态处理系统。该系统可对被污染或有水质提升要求的水体（包括被污染的湖泊、河流、黑臭河道、养殖水体及景观水体）进行净化和活化，从而实现水体的生态修复。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供一种高效充氧生态处理系统，其包括浮动湿地及其附属设施，所述附属设施包括太阳能供电系统、纳米曝气系统、仿生水草和景观照明系统；作为能源供给的所述太阳能供电系统安置在所述浮动湿地的平台上方；需要用到电源的纳米曝气系统、景观照明系统均设置在浮动湿地的平台上；纳米曝气系统的进水口和出水口以及仿生水草均位于浮动湿地的平台下方。

进一步地，所述的仿生水草是带正电荷的纳米级碳素纤维材料，比表面积高于1000m²/g。由于碳素纤维表面带正电荷，碳素纤维遇水后，根据同种电荷相斥的原理，能够很快使每个碳素纤维都能够均匀的漂浮在水中。

进一步地，所述纳米曝气系统产生的纳米气泡尺寸为50-200 nm，该尺寸范围内的气泡占总气泡数量的90%以上。