[发明专利]一种湖库底层低扰动供氧修复设备及方法

说明书

本发明公开了一种湖库底层低扰动供氧修复设备及方法，修复设备包括水泵、密闭过滤池、压力钢管、溶氧装置和普通压力管；所述水泵与密闭过滤池之间通过普通压力管连接，所述密闭过滤池和溶氧装置之间通过压力钢管连接；所述水泵通过普通压力管接入湖库水体中，所述溶氧装置通过普通压力管接入湖库底层；所述水泵用于将湖库中的水泵入密闭过滤池中，所述密闭过滤池内填充有填料，用于将泵入的水进行过滤，所述溶氧装置用于将氧气融入水体，形成高溶氧水体。本发明对沉积物上覆水体的氧环境改善效果显著，有效降低了二次污染的风险，改善了水环境。

技术领域

本发明属于生态修复技术领域，具体涉及一种湖库底层低扰动供氧修复设备及方法。

背景技术

由于湖库自身存在水位高、流速小、水体扩散能力弱、水体滞留时间长等物理结构特性，容易形成明显的热分层现象，即依据水温分为混合层、温跃层和滞温层，特别是夏季，该现象尤为显著。水体分层会随湖库深度的增加而越发稳定，表层水体和下层水体通常不会发生较大的交换。

近年来，由于湖库污染负荷的大量增加致使表层水体浮游植物等生物量急剧增加。研究表明，湖库表层水体的浮游植物由于生长代谢会不断沉降至下层水体，沉降时伴随的有机质降解过程会消耗水体中大量的氧气，致使水体出现缺氧现象，水体缺氧会导致生活在该区域的水生生物死亡，加剧水体的缺氧状态，特别是下层水体缺氧现象特别突出。同时，湖库沉积物的氧主要来源于其上覆水体，一旦沉积物上覆水体长期处于低氧甚至缺氧状态时，会导致沉积物释放大量的磷和氨氮等内源污染物，加速湖库水体富营养化，为上层水体浮游植物的生长提供营养盐，最终形成“下层水体缺氧→沉积物内源污染物释放→湖库浮游植物爆发式生长→下层水体缺氧加剧”的恶性循环，对水生生态系统造成显著的不利影响。沉积物作为水生系统中物质转化和能量代谢的重要场所，其所处的氧环境决定了内源物质的赋存形态及转化趋势。因此，增加湖库底层水体的含氧量是减少内源污染，改善湖库水质，修复水生态系统的关键所在。

现有技术中存在的主要问题和缺陷包括：

目前，针对湖库水体的增氧技术主要包括：人工去分层技术、气体提升技术、Speece锥形技术和气泡羽流扩散技术等。人工去分层技术是将下层水体提升到表层，使下层水体与表层水体混合并与大气充分接触，达到水体增氧目的。气体提升技术和Speece锥形技术是将下层水输送至溶氧系统中完成水体增氧，然后利用回流系统将富氧水体送回下层。气泡羽流扩散技术是利用管状发射器制造羽流状的气水混合物，达到增氧目的。但是，上述四种湖库水体增氧技术均缺乏对湖库底层水体的针对性，特别是对湖库沉积物上覆水体的增氧效果不明显。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题和缺陷，本发明提供了一种湖库底层低扰动供氧修复设备及方法，对沉积物上覆水体的氧环境改善效果显著，有效降低了二次污染的风险，改善了水环境。

为此，本发明采用了以下技术方案：

一种湖库底层低扰动供氧修复设备，包括水泵、密闭过滤池、压力钢管、溶氧装置和普通压力管；所述水泵与密闭过滤池之间通过普通压力管连接，所述密闭过滤池和溶氧装置之间通过压力钢管连接；所述水泵通过普通压力管接入湖库水体中，所述溶氧装置通过普通压力管接入湖库底层；所述水泵用于将湖库中的水泵入密闭过滤池中，所述密闭过滤池内填充有填料，用于将泵入的水进行过滤，所述溶氧装置用于将氧气融入水体，形成高溶氧水体。

进一步地，所述溶氧装置主要由氧气瓶和压力罐组成，所述氧气瓶和压力罐之间通过气管连接；所述压力罐的进水口通过压力钢管与密闭过滤池的出水口连接，压力罐的出水口通过普通压力管接入湖库底层。

优选地，所述密闭过滤池为定制的不锈钢圆筒，最大承压为1.2MPa；密闭过滤池分为第一盖体和第一容体两个部分，所述第一盖体上设有一个第一进水口和一个第一安全阀接口；所述第一容体内部设有3个可拆卸的带孔钢板垫层，用于分隔不同的填料并防止填料进入压力钢管；第一容体的下部设有第一出水口；所述第一盖体和第一容体通过第一螺钉紧固在一起，二者之间加有止水垫圈。