專利名稱：一種凈化湖泊水、有效控制水中藻類生長的系統(tǒng)單元及用法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種凈化湖泊水、有效控制水中藻類生長的系統(tǒng)單元及用法。
背景技術(shù)：
水是生命之源，是人類賴以生存的基本條件，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要資源。2003年6月5日，第31個(gè)世界環(huán)境日，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署將主題確定為“水-人類生命之所系”。全世界關(guān)注環(huán)境的人們都把目光投向“人與水”的親密關(guān)系。
我國人均水資源是世界上最低的十三個(gè)國家之一。在全國660個(gè)縣級(jí)以上城市中，水資源短缺的就有400多個(gè)城市。
湖泊是最大的淡水供水源，但目前我國處于不同富營養(yǎng)狀態(tài)的湖泊高達(dá)85％，湖泊富營養(yǎng)化尤其是藍(lán)藻水華爆發(fā)，加劇了我國水質(zhì)性缺水的局面，威脅到飲用水供應(yīng)，嚴(yán)重制約了我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展。
富營養(yǎng)化是一個(gè)世界性的難題，主要體現(xiàn)為水體當(dāng)中的氮、磷等指標(biāo)偏高，它會(huì)導(dǎo)致水體出現(xiàn)透明度降低、藻類異常繁殖等變化，影響水體的生態(tài)環(huán)境，并最終影響湖泊的繼續(xù)生存。
在杭州市發(fā)布的《2002年杭州市環(huán)境狀況公報(bào)》上，對(duì)西湖水質(zhì)的描述是“西湖湖區(qū)水質(zhì)總體保持穩(wěn)定，高錳酸鹽指數(shù)、總磷等多項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到四類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但湖區(qū)總氮、葉綠素a超標(biāo)較重，仍處于富營養(yǎng)狀態(tài)。4條入湖溪流水質(zhì)均為超五類，水質(zhì)指標(biāo)升降互現(xiàn)?？偟⒓S大腸菌群等指標(biāo)超標(biāo)嚴(yán)重。雖然經(jīng)過底泥疏浚、環(huán)湖截污、引配水和其他一系列綜合整治措施，延緩了湖水富營養(yǎng)化的進(jìn)程，西湖水質(zhì)仍未見明顯好轉(zhuǎn)的趨勢?！碧氰偳对陂L江三角洲上的一顆明珠，是錦繡江南的象征。沿湖3000多萬居民多以太湖水為飲用水源，其中蘇州、無錫兩市的生活、生產(chǎn)用水80％取自太湖，但如今的太湖水質(zhì)已明顯下降。國家為冶理太湖痛下決心，希望通過實(shí)施重大科技專項(xiàng)這樣一種國家行為，研發(fā)出治理太湖水環(huán)境的高新技術(shù)，建立污染控制示范工程，為我國湖泊水環(huán)境治理提供科學(xué)依據(jù)。為此，科技部和相應(yīng)成立的業(yè)主-無錫市太湖湖泊治理有限責(zé)任公司通過招標(biāo)組織了國內(nèi)30多家科研院所、高等院校的200多名專家共同攻關(guān)，計(jì)劃用3年左右的時(shí)間完成項(xiàng)目的各項(xiàng)考核指標(biāo)，真正為我國湖泊水環(huán)境治理探索出一條新機(jī)制、新模式。
在云南省昆明市滇池，被污染的湖水漆黑腐臭，令人作嘔。在滇池治理被列為全國“三江、三湖”治理重點(diǎn)之一，已投入治污資金30多個(gè)億完成第一階段治理之后，滇池水中仍有厚厚的藍(lán)藻浮在水面上，湖水的氣味依然令人窒息。
無庸置疑，凈化湖水并加以利用，對(duì)我們來說，是一個(gè)迫在眉睫而又亟待解決的問題。
申請(qǐng)?zhí)枮椤?3123273.6”、發(fā)明名稱為“用于集成水路的地下水轉(zhuǎn)換器”的發(fā)明專利申請(qǐng)，提出可用二氧化碳來改變湖水的PH值，以阻止湖水中綠藻的生長，促進(jìn)硅藻的生長，但公開的申請(qǐng)文件沒有說明如何實(shí)施。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種凈化湖泊水、有效控制水中藻類生長的系統(tǒng)單元及用法。
本發(fā)明的系統(tǒng)單元包括進(jìn)水池1、通過進(jìn)水網(wǎng)管8與進(jìn)水池1相連通的出水池2；進(jìn)水池1上方設(shè)有一氣、水混合裝置5及固定在氣、水混合裝置5內(nèi)的水泵水管3和進(jìn)氣管4；出水池2中設(shè)有過濾層，過濾層從下到上以下述次序排列粗過濾材料層11→中過濾材料層12→細(xì)過濾材料層13→中過濾材料層14→粗過濾材料層15；出水池2最底層的過濾層中，設(shè)有進(jìn)水網(wǎng)管8；進(jìn)水網(wǎng)管8穿過出水池池壁的孔洞6，一端進(jìn)入進(jìn)水池1中，使進(jìn)水池1與出水池2相連通；進(jìn)水網(wǎng)管8在出水池中的部分，管壁上布有孔洞18、端口密封；出水池2最上層的過濾層中，設(shè)有出水網(wǎng)管9，出水網(wǎng)管9的管壁上均布有孔洞；兩側(cè)端口均密封；
出水池2的最上面過濾層上，覆蓋一密封板17，水泵水管10穿過密封板17，與出水網(wǎng)管9相連通；出水池2的內(nèi)壁上，與各過濾層相對(duì)應(yīng)設(shè)有導(dǎo)流板7。
氣、水混合裝置5的形狀可是下部開口的正方體、長方體、半圓體、圓椎體或梯形體，其固定在進(jìn)水池的壁上并開口朝下扣在水中。
水泵水管3和進(jìn)氣管通過固定卡20固定在氣、水混合裝置5內(nèi)，水泵水管3的出口設(shè)有噴淋裝置19。
各過濾層之間用篦網(wǎng)16相隔，使不同層的過濾材料不會(huì)相混合。
過濾材料可為石英砂、磁鐵礦、錳砂、陶粒、果殼、活性炭、沸石、麥飯石、纖維球、石子、沙、玻璃；細(xì)過濾材料層中的過濾材料還可以是篩網(wǎng)、過濾網(wǎng)、濾紙、網(wǎng)帶、無紡布、過濾布。
粗過濾材料層中的過濾材料粒度直徑為2-20cm；中過濾材料層中的過濾材料為2-100目；細(xì)過濾材料層中過濾材料為40-500目。
粗過濾材料層中的過濾材料粒度直徑最好為2-4公分；中過濾材料層中的過濾材料最好為30-80目；細(xì)過濾材料層中的過濾材料最好為150-200目。
為改變過濾效果，粗、中、細(xì)各過濾材料層中，可再分別用篦網(wǎng)分隔成多層，可分隔為2-10層。
進(jìn)、出水網(wǎng)管壁上孔洞的直徑為1-3cm。
導(dǎo)流板設(shè)置在出水池的內(nèi)壁四周，其形狀與出水池內(nèi)外壁的形狀相同，寬度等于或大于1厘米，厚度為0.1-3厘米；設(shè)在各過濾層中間的過濾材料中。
出水池外側(cè)壁上，相對(duì)于各過濾層設(shè)有預(yù)留孔，孔上設(shè)有密封蓋。
凈化湖水時(shí)，將湖水用水泵通過水泵水管3抽入進(jìn)水池1上方的氣、水混合裝置5內(nèi)，同時(shí)將CO2或CO2和O2的混合氣體增壓通過進(jìn)氣管4也進(jìn)入氣、水混合裝置5內(nèi)，水與氣進(jìn)行壓力混合；控制水與氣體的量，將所進(jìn)入湖水的PH值調(diào)至4-7，最好為5.0-6；調(diào)節(jié)好PH值的湖水通過進(jìn)水網(wǎng)管8而進(jìn)入呈負(fù)壓狀態(tài)的出水池2；水進(jìn)入出水池2后快速的向上方流動(dòng)，經(jīng)過粗、中、細(xì)、中、粗過濾材料層得以凈化，最后從與出水網(wǎng)管9相連通的水泵水管10泵出。
當(dāng)過濾層中的過濾材料在湖水凈化過程中，存有一定量污物時(shí)，可在進(jìn)水池中無水的狀態(tài)下，使水從出水池進(jìn)入，對(duì)過濾層進(jìn)行反沖洗，污物被沖進(jìn)進(jìn)水池后取出。也可打開出水池外側(cè)池壁的密封蓋21，將過濾材料取出，清洗或更換后填充進(jìn)去。
根據(jù)過水量的需要，可建立多個(gè)本發(fā)明的系統(tǒng)單元。
本發(fā)明系統(tǒng)單元中的進(jìn)、出水池所用材料可選用金屬(如鐵板)、塑料、玻璃、水泥等。
本發(fā)明的二氧化碳可用工業(yè)廢氣。
本發(fā)明中，水進(jìn)入的方式可以用水泵進(jìn)入或建造低于池外水平面的池壁使水自然流入；氣進(jìn)入的方式可以增壓進(jìn)入或者由其他狀態(tài)轉(zhuǎn)化自然進(jìn)入(固態(tài)或液態(tài)轉(zhuǎn)化氣態(tài))。
本發(fā)明的過濾層可以根據(jù)需要增加層數(shù)，原則是濾層的濾粒粒度排列順序是先從大到小，再從小到大，可以排列為粗、細(xì)、粗；粗、中粗、中細(xì)、細(xì)、中細(xì)、中粗、粗；粗、中粗、中細(xì)、細(xì)、中細(xì)、細(xì)、中細(xì)、中粗、粗等等。粗、中、細(xì)、中、粗的粒度排列的結(jié)構(gòu)。
被污染的湖水PH值增加為8-9，而我們發(fā)現(xiàn)將湖水的PH值調(diào)節(jié)到小于7時(shí)，可阻止藍(lán)、綠藻的生長，并適合硅藻的生長。所以本發(fā)明采用CO2調(diào)節(jié)PH值到小于7；使凈化后的湖水不利于藍(lán)、綠藻的生長；本發(fā)明在出水池內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)流板，防止了側(cè)流短路；各過濾層間加有篦網(wǎng)隔離，阻止了各濾層間的不同粒度沙、石的相互流動(dòng)和穿越，使本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可反復(fù)利用，并使本系統(tǒng)可方便的反沖洗，定時(shí)取走過濾水時(shí)留下的污物；本發(fā)明進(jìn)水和出水時(shí)利用埋在粗過濾層中的管壁上均布有孔洞的網(wǎng)管，極大的提高了過水量。
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明具體優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面本發(fā)明結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定，過濾層之間用篦網(wǎng)相隔，可以長期大面積使用；本發(fā)明結(jié)構(gòu)有利于反沖洗，所以可以快速徹底的清潔處理水時(shí)留下的污物；本發(fā)明利用氣、水混合裝置輸入二氧化碳溶解于被污染的湖水，通過調(diào)節(jié)水的PH值而遏制藍(lán)綠藻的生長；本發(fā)明的過濾層首先設(shè)置為粗過濾材料層，使由進(jìn)水池進(jìn)入出水池湍急的水流在粗過濾層而得到分流減壓，壓力均勻分布在過濾材料的每一點(diǎn)，避免了局部穿透短路狀況；本發(fā)明利用過濾層中所埋的進(jìn)、出水網(wǎng)管可以更快速，均勻的導(dǎo)流使水通過過濾層，并且過濾層每一點(diǎn)壓力平衡；本發(fā)明結(jié)構(gòu)可根據(jù)需要調(diào)節(jié)過濾層的數(shù)目、系統(tǒng)單元的大水和數(shù)目，及過濾材料目數(shù)、顆粒的大小，；因出水通道內(nèi)呈負(fù)壓狀態(tài)，大大提高了過水量；本發(fā)明結(jié)構(gòu)因?yàn)槌乇谏系膶?dǎo)流板埋在過濾層中間，因此可以建造更大或者更小的系統(tǒng)群落，并聯(lián)工作。本發(fā)明成本低，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)便于后期維護(hù)，大大減少了資源浪費(fèi)問題。
圖1一種凈化湖泊水、有效控制水中藻類生長的系統(tǒng)單元示意圖1進(jìn)水池 2出水池 3水泵水管 4進(jìn)氣管 5氣、水混合裝置6出水池池壁上與進(jìn)水網(wǎng)管相對(duì)應(yīng)的孔洞 7導(dǎo)流板 8進(jìn)水網(wǎng)管 9出水網(wǎng)管10水泵水管 11粗過濾材料層 12中過濾材料層 13細(xì)過濾材料層14中過濾材料層 15粗過濾材料層 16篦網(wǎng) 17密封板 18孔洞19噴淋裝置 20固定卡 21密封蓋圖2有孔洞的出水池壁示意圖7導(dǎo)流板 6出水池池壁上與進(jìn)水網(wǎng)管相對(duì)應(yīng)的孔洞圖3出水池內(nèi)壁示意圖7導(dǎo)流板圖4進(jìn)水網(wǎng)管示意圖18孔洞下面結(jié)合附圖闡述本發(fā)明具體實(shí)施方式
。
具體實(shí)施例方式
以下實(shí)施例中，進(jìn)水池、出水池、導(dǎo)流板、密封板、氣、水混合裝置所用材料均為作過防水處理的厚度為1厘米的鐵板，進(jìn)、出水網(wǎng)管為鐵管。
以下實(shí)施例中所述部件的連接，用常用的焊接技術(shù)進(jìn)行。
以下實(shí)施例中，進(jìn)、出水網(wǎng)管的設(shè)置數(shù)量相等。
實(shí)施例一在滇池邊西南岸，建造10個(gè)如圖1所示的本發(fā)明的系統(tǒng)單元。
每個(gè)系統(tǒng)單元進(jìn)水池1、出水池2的深為4米、底面積為4米×12米；進(jìn)水池1上方3米處，固定有如圖4所示的氣、水混合裝置5，氣、水混合裝置5開口向下并位于液面以下，其規(guī)格為正方形，邊長1.5米，高80厘米。
各過濾層高度相等，總高為1.5米，填充過濾材料為粗過濾材料層11、15為粒度直徑是2cm-4cm的陶粒、中過濾材料層12、14為粒度40目的河沙、細(xì)過濾材料層13為粒度170目的河沙；最上面的過濾層上蓋有密封板17；進(jìn)水網(wǎng)管8與出水網(wǎng)管9分別有四條、并分別埋在粗過濾材料層11、15中，進(jìn)、出水網(wǎng)管均為直徑20cm的鐵管，管上鉆出直徑1厘米的孔洞，洞間距為5厘米；水泵水管穿過密封板與出水網(wǎng)管對(duì)應(yīng)相連通，為完全密封出水池，水泵水管與密封板連接方式是密封焊接；出水池和進(jìn)水池相鄰壁的下端平均開有4個(gè)直徑20.5厘米的孔洞6，和進(jìn)水網(wǎng)管8管口直徑尺寸及網(wǎng)管數(shù)量相對(duì)應(yīng)。
導(dǎo)流板7寬度為1厘米，厚度0.1厘米，與出水池池壁無間隙焊接一圈，水只能在導(dǎo)流板7的引流下經(jīng)過過濾層；凈化湖水時(shí)，將湖水用水泵通過水泵水管3進(jìn)入進(jìn)水池1上方的氣、水混合裝置5內(nèi)，同時(shí)將CO2或CO2和O2的混合氣體增壓通過進(jìn)氣管4也進(jìn)入氣、水混合裝置5，進(jìn)行壓力混合；固定卡20將水泵水管3和進(jìn)氣管4固定在氣、水混合裝置5內(nèi)，通過控制水與二氧化碳?xì)怏w的進(jìn)水量而調(diào)節(jié)水的PH值，二氧化碳?jí)毫?0PMa輸入，湖水每小時(shí)40立方米流量。
調(diào)節(jié)好PH值的湖水通過進(jìn)水網(wǎng)管8而進(jìn)入呈負(fù)壓狀態(tài)的出水池2；水進(jìn)入出水池2后快速的向上方流動(dòng)，經(jīng)過粗11、中12、細(xì)13、中14、粗過濾材料層15得以凈化，最后通過水泵水管10泵出。
本實(shí)施例中，一噸水需1公斤純度96％的CO2，日產(chǎn)一千噸清水，凈化后水的PH值為6，避免了藍(lán)藻在水中的繁殖，種植沉水植物，恢復(fù)了滇池的生態(tài)。
實(shí)施例二在滇池邊西南岸，建造10個(gè)如圖1所示的本發(fā)明的系統(tǒng)單元。
每個(gè)系統(tǒng)單元進(jìn)水池1、出水池2的深為4米、底面積為7米×9米；進(jìn)水池1上方2米處，固定有氣、水混合裝置5，氣、水混合裝置開口向下并位于液面以下，其規(guī)格為半圓形，直徑一米；各過濾層高度不等，分別粗過濾層0.5米、中過濾層0.2米、細(xì)過濾層0.25米；填充過濾材料為粗過濾材料層11、15為粒度直徑是3-5cm的陶粒、中過濾材料層12、14為粒度50目的河沙、細(xì)過濾材料層13為粒度180目的河沙；最上面的過濾層上蓋有密封板17，為完全密封出水池，與水泵水管10連接方式是密封焊接；進(jìn)水網(wǎng)管8與出水網(wǎng)管9分別設(shè)有6條，并分別埋在粗過濾材料層中，進(jìn)、出水網(wǎng)管均為直徑30cm的鐵管，管上鉆出直徑1.5厘米的孔洞18，洞間距為9厘米，出水池和進(jìn)水池相鄰壁的下端平均開有6個(gè)直徑30.5厘米的孔洞6，和進(jìn)水網(wǎng)管管口直徑尺寸及網(wǎng)管數(shù)量相對(duì)應(yīng)。
導(dǎo)流板7寬度為9厘米，厚度0.3厘米，與出水通道池壁無間隙焊接一圈，水只能在導(dǎo)流板7的引流下經(jīng)過過濾層；將所需凈化的湖水用水泵每小時(shí)55噸吸入水氣、水混合裝置內(nèi)，同時(shí)將二氧化碳?xì)怏w通過增壓到10PMa，也進(jìn)入氣、水混合裝置內(nèi)，氣體與水在氣、水混合裝置內(nèi)壓力混合，通過控制水與二氧化碳?xì)怏w的進(jìn)水量而調(diào)節(jié)水的PH值。
本實(shí)施例中，一噸水需1.1公斤純度92％左右CO2，日產(chǎn)約1300噸清水，凈化后水的PH值為5.3，避免藍(lán)藻在水中的繁殖，種植沉水植物，恢復(fù)了滇池的生態(tài)。
實(shí)施例三在滇池邊西南岸，建造10個(gè)如圖1所示的本發(fā)明的系統(tǒng)單元。
每個(gè)系統(tǒng)單元進(jìn)水池1、出水池2的深為4米、底面積為4米×10米；進(jìn)水池1上方0.5米處，固定有氣、水混合裝置5，氣、水混合裝置5開口向下并位于液面以下，其為梯形，底邊長1.5米，上邊長1米、高75厘米。
各過濾層高分別是粗過濾材料層11、15為40厘米、中過濾材料層12、14為15厘米、細(xì)過濾材料層13為12厘米；填充過濾材料為粗過濾材料層11、15為粒度直徑5cm-8cm的陶粒、中過濾材料層12、14為粒度30目的河沙、細(xì)過濾材料層13為粒度150目的河沙；進(jìn)水網(wǎng)管8、出水網(wǎng)管9分別埋在粗過濾材料層11、15中，進(jìn)、出水網(wǎng)管均為直徑15cm的鐵管，管上鉆出直徑1.2厘米的孔洞18，洞間距為8厘米；出水池2和進(jìn)水池1相鄰壁的下端平均開有4個(gè)直徑15.5厘米的孔洞6，和進(jìn)水網(wǎng)管8管口直徑尺寸及網(wǎng)管數(shù)量相對(duì)應(yīng)。
導(dǎo)流板7寬度為7厘米，厚度0.5厘米，與出水通道池壁無間隙焊接一圈，水只能在導(dǎo)流板7的引流下經(jīng)過過濾層；將所需凈化的湖水用水泵每小時(shí)25噸吸入水氣、水混合裝置5內(nèi)，同時(shí)將二氧化碳?xì)怏w通過增壓到4PMa，也進(jìn)入氣、水混合裝置內(nèi)，氣體與水在氣、水混合裝置內(nèi)壓力混合，通過控制水與二氧化碳?xì)怏w的進(jìn)水量而調(diào)節(jié)水的PH值。
本實(shí)施例中，一噸水需1.5公斤純度80％的CO2，日產(chǎn)600噸清水，凈化后水的PH值為6.7，避免了藍(lán)藻在水中的繁殖，種植沉水植物，恢復(fù)了滇池的生態(tài)。
實(shí)施例四在滇池邊建造10個(gè)本發(fā)明的系統(tǒng)單元。
每個(gè)系統(tǒng)單元進(jìn)水池1、出水池2的深為4米、底面積為10米×20米。進(jìn)水池上方1米處，固定有氣、水混合裝置5，氣、水混合裝置5開口向下并位于液面以下，其為橢圓形，直徑一米，高1米；各過濾層高度不等，分別粗過濾層0.6米、中過濾層0.2米、細(xì)過濾層0.15米；填充過濾材料為粗過濾材料層11、15為粒度直徑4-7cm的陶粒、中過濾材料層12、14為粒度70目的河沙、細(xì)過濾材料層13為粒度200目的河沙；進(jìn)水網(wǎng)管8、出水網(wǎng)管9分別埋在粗過濾材料層中，進(jìn)、出水網(wǎng)管均為直徑50cm的鐵管，管上鉆出直徑2厘米的孔洞18，洞間距為10厘米；出水池和進(jìn)水池相鄰壁的下端平均開有4個(gè)直徑50.5厘米的孔洞6，和進(jìn)水網(wǎng)管管口直徑尺寸及網(wǎng)管數(shù)量相對(duì)應(yīng)。
導(dǎo)流板7寬度為20厘米，厚度0.3厘米，與出水通道池壁無間隙焊接一圈，水只能在導(dǎo)流板7的引流下經(jīng)過過濾層；將所需凈化的湖水用水泵每小時(shí)85噸吸入水氣、水混合裝置5內(nèi)，同時(shí)將二氧化碳?xì)怏w通過增壓到15PMa，也進(jìn)入氣、水混合裝置5內(nèi)，氣體與水在氣、水混合裝置內(nèi)壓力混合，通過控制水與二氧化碳?xì)怏w的進(jìn)水量而調(diào)節(jié)水的PH值。
本實(shí)施例中，一噸水需1公斤純度95％左右CO2，日產(chǎn)約2000噸清水，凈化后水的PH值為5.8，避免藍(lán)藻在水中的繁殖，種植沉水植物，恢復(fù)了滇池的生態(tài)。
實(shí)施例五在滇池邊西南岸，建造10個(gè)如圖1所示的本發(fā)明的系統(tǒng)單元。
每個(gè)系統(tǒng)單元進(jìn)水池1、出水池2的深為4米、底面積為4米×12米；進(jìn)水池1上方3米處，固定有如圖4所示的氣、水混合裝置5，氣、水混合裝置5開口向下并位于液面以下，其規(guī)格為正方形，邊長1.5米，高80厘米。
各過濾層高度相等，總高為1.5米，填充過濾材料為粗過濾材料層11、15為粒度直徑是18cm-20cm的陶粒、中過濾材料層12、14為粒度100目的河沙、細(xì)過濾材料層13為粒度500目的河沙；最上面的過濾層上蓋有密封板17，為完全密封出水池，與水泵水管連接方式是密封焊接；進(jìn)水網(wǎng)管8、出水網(wǎng)管9分別埋在粗過濾材料層11、15中，進(jìn)、出水網(wǎng)管均為直徑20cm的鐵管，管上鉆出直徑3厘米的孔洞18，洞間距為10厘米；出水池2和進(jìn)水池1的相鄰壁的下端平均開有4個(gè)直徑20.5厘米的孔洞6，和進(jìn)水網(wǎng)管8管口直徑尺寸及網(wǎng)管數(shù)量相對(duì)應(yīng)。
導(dǎo)流板7寬度為10厘米，厚度0.5厘米，與出水池池壁無間隙焊接一圈，水只能在導(dǎo)流板7的引流下經(jīng)過過濾層；凈化湖水時(shí)，將湖水用水泵通過水泵水管3進(jìn)入進(jìn)水池1上方的氣、水混合裝置5內(nèi)，同時(shí)將CO2或CO2和O2的混合氣體增壓通過進(jìn)氣管4也進(jìn)入氣、水混合裝置5，進(jìn)行壓力混合；通過控制水與二氧化碳?xì)怏w的進(jìn)水量而調(diào)節(jié)水的PH值，二氧化碳?jí)毫?0PMa輸入，湖水每小時(shí)40立方米流量。
調(diào)節(jié)好PH值的湖水通過進(jìn)水網(wǎng)管8而進(jìn)入呈負(fù)壓狀態(tài)的出水池2；水進(jìn)入出水池2后快速的向上方流動(dòng)，經(jīng)過粗11、中12、細(xì)13、中14、粗過濾材料層15得以凈化，最后從出水網(wǎng)管9泵出。
本實(shí)施例中，一噸水需1公斤純度96％的CO2，日產(chǎn)一千噸清水，凈化后水的PH值為6，避免了藍(lán)藻在水中的繁殖，種植沉水植物，恢復(fù)了滇池的生態(tài)。
實(shí)施例六在滇池邊西南岸，建造10個(gè)如圖1所示的本發(fā)明的系統(tǒng)單元。
每個(gè)系統(tǒng)單元進(jìn)水池1、出水池2的深為4米、底面積為4米×12米；進(jìn)水池1上方1米處，固定有如圖4所示的氣、水混合裝置5，氣、水混合裝置5開口向下并位于液面以下，其規(guī)格為正方形，邊長1.5米，高80厘米。材料為PPR塑料；各過濾層高度相等，總高為1.5米，填充過濾材料為粗過濾材料層11、15為粒度直徑是2cm-4cm的陶粒、中過濾材料層12、14為粒度30目的河沙、細(xì)過濾材料層13為粒度200目的河沙；最上面的過濾層上蓋有密封板17，為完全密封出水池，與水泵水管10連接方式是密封焊接；進(jìn)水網(wǎng)管8、出水網(wǎng)管9分別埋在粗過濾材料層11、15中，進(jìn)、出水網(wǎng)管均為直徑20cm的鐵管，管上鉆出直徑2厘米的孔洞18，洞間距為5厘米，出水池2和進(jìn)水池1相鄰壁的下端平均開有4個(gè)直徑20.5厘米的孔洞6，和進(jìn)水網(wǎng)管8管口直徑尺寸及網(wǎng)管數(shù)量相對(duì)應(yīng)。
導(dǎo)流板7寬度為3厘米，厚度2厘米，與出水池池壁無間隙焊接一圈，水只能在導(dǎo)流板7的引流下經(jīng)過過濾層；凈化湖水時(shí)，將湖水用水泵通過水泵水管3進(jìn)入進(jìn)水池1上方的氣、水混合裝置5內(nèi)，同時(shí)將CO2或CO2和O2的混合氣體增壓通過進(jìn)氣管4也進(jìn)入氣、水混合裝置5，進(jìn)行壓力混合；通過控制水與二氧化碳?xì)怏w的進(jìn)水量而調(diào)節(jié)水的PH值，二氧化碳?jí)毫?0PMa輸入，湖水每小時(shí)40立方米流量。
調(diào)節(jié)好PH值的湖水通過進(jìn)水網(wǎng)管8而進(jìn)入呈負(fù)壓狀態(tài)的出水池2；水進(jìn)入出水池2后快速的向上方流動(dòng)，經(jīng)過粗11、中12、細(xì)13、中14、粗過濾材料層15得以凈化，最后從出水網(wǎng)管9泵出。
本實(shí)施例中，一噸水需1公斤純度96％的CO2，日產(chǎn)一千噸清水，凈化后水的PH值為6，避免了藍(lán)藻在水中的繁殖，種植沉水植物，恢復(fù)了滇池的生態(tài)。
實(shí)施例七在滇池邊建造10個(gè)本發(fā)明的系統(tǒng)單元。
每個(gè)系統(tǒng)單元進(jìn)水池1、出水池2的深為4米、底面積為10米×20米。進(jìn)水池1上方1米處，固定有氣、水混合裝置5，氣、水混合裝置5開口向下并位于液面以下，其為橢圓形，直徑一米，高1米；各過濾層高度不等，分別粗過濾層0.6米、中過濾層0.2米、細(xì)過濾層0.05米；填充過濾材料為粗過濾材料層11、15為粒度直徑4-7cm的陶粒、中過濾材料層12、14為粒度70目的河沙、細(xì)過濾材料層為粒度200目的無紡布；進(jìn)水網(wǎng)管8、出水網(wǎng)管9分別埋在粗過濾材料層中，進(jìn)、出水網(wǎng)管均為直徑50cm的鐵管，管上鉆出直徑2厘米的孔洞18，洞間距為10厘米；出水池2和進(jìn)水池1相鄰壁的下端平均開有4個(gè)直徑50.5厘米的孔洞6，和進(jìn)水網(wǎng)管9管口直徑尺寸及網(wǎng)管數(shù)量相對(duì)應(yīng)。
導(dǎo)流板7寬度為20厘米，厚度0.3厘米，與出水通道池壁無間隙焊接一圈，水只能在導(dǎo)流板7的引流下經(jīng)過過濾層；將所需凈化的湖水用水泵每小時(shí)85噸吸入水氣、水混合裝置內(nèi)，同時(shí)將二氧化碳?xì)怏w通過增壓到15PMa，也進(jìn)入氣、水混合裝置內(nèi)，氣體與水在氣、水混合裝置內(nèi)壓力混合，通過控制水與二氧化碳?xì)怏w的進(jìn)水量而調(diào)節(jié)水的PH值。
本實(shí)施例中，一噸水需1公斤純度95％左右CO2，日產(chǎn)約2000噸清水，凈化后水的PH值為5.8，避免藍(lán)藻在水中的繁殖，種植沉水植物，恢復(fù)了滇池的生態(tài)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下(由云南省環(huán)境監(jiān)測中心站檢驗(yàn))1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果，其中1#樣為實(shí)施一中處理后的水，2#樣為水泥廠內(nèi)地下水，3#樣為滇池原水。
2通過檢測報(bào)告得出1#樣中所含下列物質(zhì)氰化物、氯化物、硫酸根、總砷。其指標(biāo)與3#樣無明顯變化。
3通過檢測報(bào)告得出1#樣中總鉻、銅、鉛、鋅、鎘、鐵、錳、硒無明顯變化。
4通過檢測報(bào)告得出1#樣中六六六、DDT、百菌清、氨氮、揮發(fā)酚、總硬度、陰離子洗滌劑于3#樣無明顯變化。
5通過檢測報(bào)告得出1#樣中懸浮物由3#樣的27.2降為(4.0。濁度有3#樣的2.0降為0.5。色度有3#樣的20倍降為5倍，硝酸根由3#樣的18.1將為3.19。葉綠素A有3#樣的141.1降低為1.64。高錳酸鹽指數(shù)有3#樣的16.11降為8.01。
6石油類有3#的0.034上升為0.053。分析是由于實(shí)驗(yàn)用池(原水泥廠內(nèi)污水池)污染所致。
7根據(jù)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)試驗(yàn)結(jié)果表明，滇池水經(jīng)此治理方法治理后，完全可以作為觀賞水。
附實(shí)施例中所用材料生產(chǎn)廠家水泵上海上誠泵閥制造有限公司進(jìn)氣管為成都共同管業(yè)公司所用鐵板新騰飛金屬制品有限公司所用過濾材料河南省鞏義市涉村鎮(zhèn)豫嵩濾料廠篦網(wǎng)浙江天臺(tái)縣西南濾布廠
權(quán)利要求
1.一種凈化湖泊水、有效控制水中藻類生長的系統(tǒng)單元，其特征在于所說的系統(tǒng)單元包括進(jìn)水池(1)、通過進(jìn)水網(wǎng)管(8)與進(jìn)水池(1)相連通的出水池(2)；進(jìn)水池(1)上方設(shè)有一氣、水混合裝置(5)，及固定在氣、水混合裝置(5)內(nèi)的水泵水管(3)和進(jìn)氣管(4)；出水池(2)中設(shè)有過濾層，過濾層從下向上以下述次序排列粗過濾材料層(11)→中過濾材料層(12)→細(xì)過濾材料層(13)→中過濾材料層(14)→粗過濾材料層(15)；出水池(2)最底層的過濾層中，設(shè)有進(jìn)水網(wǎng)管(8)；進(jìn)水網(wǎng)管(8)穿過出水池池壁的孔洞(6)，一端進(jìn)入進(jìn)水池(1)中，使進(jìn)水池(1)與出水池(2)相連通；進(jìn)水網(wǎng)管(8)在出水池中的部分，管壁上布有孔洞(18)、端口密封；出水池(2)最上層的過濾層中，設(shè)有出水網(wǎng)管(9)，出水網(wǎng)管(9)的管壁上均布有孔洞；兩側(cè)均密封；出水池(2)的最上面過濾層上，覆蓋一密封板(17)，水泵水管(10)穿過密封板(17)，與出水網(wǎng)管(9)相連通；出水池(2)的內(nèi)壁上，與各過濾層相對(duì)應(yīng)設(shè)有導(dǎo)流板(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凈化湖泊水、有效控制水中藻類生長的系統(tǒng)單元，其特征在于所說的氣、水混合裝置(5)的形狀可是下部開口的正方體、長方體、半圓體、圓椎體或梯型體，其固定在進(jìn)水池的壁上并開口朝下扣在水中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種凈化湖泊水、有效控制水中藻類生長的系統(tǒng)單元，其特征在于所說的水泵水管(3)和進(jìn)氣管(4)通過固定卡(20)固定在氣、水混合裝置(5)內(nèi)，水泵水管(3)的出口設(shè)有噴淋裝置(19)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種凈化湖泊水、有效控制水中藻類生長的系統(tǒng)單元，其特征在于各過濾層之間用篦網(wǎng)(16)相隔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種凈化湖泊水、有效控制水中藻類生長的系統(tǒng)單元，其特征在于所說的過濾材料為石英砂、磁鐵礦、錳砂、陶粒、果殼、活性炭、沸石、麥飯石、纖維球、石子、沙、玻璃；細(xì)過濾材料層中的過濾材料還可以是篩網(wǎng)、過濾網(wǎng)、濾紙、網(wǎng)帶、無紡布、過濾布。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種凈化湖泊水、有效控制水中藻類生長的系統(tǒng)單元，其特征在于所說的粗過濾材料層中的過濾材料粒度直徑為2-20cm；中過濾材料層中的過濾材料為2-100目；細(xì)過濾材料層中過濾材料為40-500目。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種凈化湖泊水、有效控制水中藻類生長的系統(tǒng)單元，其特征在于所說的粗過濾材料層中的過濾材料粒度直徑為2-4cm；中過濾材料層中的過濾材料為30-80目；細(xì)過濾材料層中的過濾材料為150-200目。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種凈化湖泊水、有效控制水中藻類生長的系統(tǒng)單元，其特征在于所述的粗、中、細(xì)各過濾材料層中，可分別用篦網(wǎng)分隔為2-10層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種凈化湖泊水、有效控制水中藻類生長的系統(tǒng)單元，其特征在于所述的進(jìn)、出水網(wǎng)管壁上分布的孔洞直徑為1-3cm。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種凈化湖泊水、有效控制水中藻類生長的系統(tǒng)單元，其特征在于所述的導(dǎo)流板設(shè)置在出水池的內(nèi)壁四周，其形狀與出水池內(nèi)外壁形狀相同，寬度等于或大于1厘米，厚度為0.1-3厘米，設(shè)在各過濾層中間的過濾材料中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種凈化湖泊水、有效控制水中藻類生長的系統(tǒng)單元，其特征在于所述的出水池壁上，相對(duì)于各過濾層設(shè)有預(yù)留孔，孔上設(shè)有密封蓋(21)。
12.一種凈化湖泊水、有效控制水中藻類生長的系統(tǒng)單元的用法，其特征在于凈化湖水時(shí)，將湖水用水泵通過水泵水管(3)抽入進(jìn)水池(1)上方的氣、水混合裝置(5)內(nèi)，同時(shí)將CO2或CO2和O2的混合氣體增壓通過進(jìn)氣管(4)也進(jìn)入氣、水混合裝置(5)內(nèi)，水與氣進(jìn)行壓力混合；控制水與氣體的量，將所進(jìn)入湖水的PH值調(diào)至4-7；調(diào)節(jié)好PH值的湖水通過進(jìn)水網(wǎng)管(8)而進(jìn)入呈負(fù)壓狀態(tài)的出水池(2)；水進(jìn)入出水池(2)后快速的向上方流動(dòng)，經(jīng)過粗、中、細(xì)、中、粗過濾材料層得以凈化，最后從與出水網(wǎng)管(9)相連通的水泵水管(10)泵出。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種凈化湖泊水、有效控制水中藻類生長的系統(tǒng)單元的用法，其特征在于將所進(jìn)入湖水的PH值調(diào)至5.0-6。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的一種凈化湖泊水、有效控制水中藻類生長的系統(tǒng)單元的用法，其特征在于在進(jìn)水池中無水的狀態(tài)下，使水從出水池進(jìn)入，對(duì)過濾層進(jìn)行反沖洗，將過濾層中的污物沖進(jìn)進(jìn)水池后取出。
15.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的一種凈化湖泊水、有效控制水中藻類生長的系統(tǒng)單元的用法，其特征在于打開出水池池壁的密封蓋，將過濾材料取出，清洗或更換后填充進(jìn)去。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種凈化湖泊水、有效控制其中藻類生長的系統(tǒng)單元及用法。本系統(tǒng)單元包括進(jìn)水池、出水池及設(shè)置在出水池中的過濾層。本發(fā)明采用CO
文檔編號(hào)E03B1/02GK1712646SQ200510085559
公開日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2005年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月28日
發(fā)明者李欣擇 申請(qǐng)人:李欣擇