[发明专利]一种纳米级气泡底泥修复方法与装置

权利要求书

1.一种纳米级气泡底泥修复方法，其特征在于：

采用的纳米级气泡底泥修复装置包括纳米气泡发生装置(3)、纳米气泡稳定装置(5)、纳米气泡扩散装置(8)；

所述纳米气泡发生装置(3)为中空腔体结构，下部通过连接管路与河道液面下方连通，连接管路上设有提水动力装置；纳米气泡发生装置(3)上部通过输水动力装置与纳米气泡稳定装置(5)连通；

纳米气泡稳定装置(5)内部设置压力传感器(6)和液位计，上部设置排气口，排气口设有背压排气阀(7)和压力传感器(6)；底部或侧壁设有进水口和出水口，进水口设有进水电磁阀(4)，出水口设有出水电磁阀(9)和流量计；控制系统与进水电磁阀(4)、出水电磁阀(9)、流量计、背压排气阀(7)信号连接；

纳米气泡稳定装置(5)与覆盖在底泥表面下或浸没在底泥内部的纳米气泡扩散装置(8)连通；所述纳米气泡扩散装置(8)是将含有纳米气泡的水溶液注入底泥表面水体或底泥内部水体的装置，是包括通过连接管路与纳米气泡稳定装置(5)连接的进口端、与底泥表面水体或底泥内部水体相连通的出口端的中空腔体；

所述纳米气泡发生装置(3)、纳米气泡稳定装置(5)设置在河岸(01)边；

纳米气泡扩散装置(8)的中空腔体是中空的管状、板状、条状结构中的一种；

修复方法包括以下步骤：

纳米气泡发生装置(3)产生的微纳米气泡水进入空的或部分空的纳米气泡稳定装置(5)，此时出水电磁阀(9)关闭，背压排气阀(7)开启，用于控制和调节进入纳米气泡发生装置(3)的水流量的电磁阀(2)开启，纳米气泡稳定装置(5)内部气体通过背压排气阀(7)排出；

在液位计监控下，当液位未达到满液位前，关闭背压排气阀(7)，随后通过控制关闭进水电磁阀(4)的时间，将排气口压力传感器(6)维持在0.05-0.1Bar；

稳定设定时间后，自动开启出水电磁阀(9)，进行排水；

当流量计的监测流量达到设定值以下，同时压力传感器(6)的监测压力小于设定值，所述背压排气阀(7)再次自动开启，继续排水；

直至流量计的流量再次小于设定值，重复“自初始状态起”的步骤；

含有纳米气泡的水溶液通过纳米气泡扩散装置(8)注入底泥表面水体或底泥内部水体时的流速20cm/s。

2.如权利要求1所述的纳米级气泡底泥修复方法，其特征在于：

压力传感器(6)实时监测纳米气泡稳定装置(5)内的压力；

流量计实时监测纳米气泡稳定装置(5)的出水流量；

通过纳米气泡扩散装置(8)的出口端所需流速获取对应的流量数据，流量计实时监测出水口流量并反馈至控制系统；

控制系统通过调节进水电磁阀及背压排气阀(7)的开度来调节纳米气泡稳定装置(5)内的压力；进而，通过调节纳米气泡稳定装置(5)内的压力及出水电磁阀(9)的开度来调节出水动力，进而获得所需的出水流量。

3.如权利要求2所述的纳米级气泡底泥修复方法，其特征在于：通过背压排气阀(7)控制将纳米气泡稳定装置内部的气体排出，同时保证纳米气泡稳定装置(5)内部气体压力和底部出水口压力的差值不超过气体压力的5％，进而降低和稳定纳米气泡发生装置出口水流的速度和压力。

4.如权利要求2所述的纳米级气泡底泥修复方法，其特征在于：纳米气泡发生装置(3)是利用水力剪切、机械剪切、加压溶解加压释放、负压释放、旋转剪切方式的一种或几种的组合形成微米级和纳米级气泡的装置。

5.如权利要求2所述的纳米级气泡底泥修复方法，其特征在于：纳米气泡发生装置(3)内添加过氧化氢无残留化学药剂。

6.如权利要求2所述的纳米级气泡底泥修复方法，其特征在于：纳米气泡发生装置(3)产生的纳米气泡水中的纳米级气泡内部的气体中的氧气体积含量在10％-100％。

7.如权利要求2所述的纳米级气泡底泥修复方法，其特征在于：通过调节垂直和水平位置来确定纳米气泡扩散装置(8)在底泥中所处的位置，该位置根据底泥的溶解氧和氧化还原电位水平确定，整个位置调节过程通过自动升降装置控制。