技术领域
[0001] 本
发明涉及
水处理领域，具体涉及一种自发电智能水体富氧化装置。
背景技术
[0002] 随着海绵城市的推进，针对城市水系的污染问题，住房城乡建设部与环境保护部在2015年8月发布了《城市黑臭水体
整治工作指南》。水体中有机污染物含量过高时，在好氧
微生物的作用下，有机物分解会大量消耗水中的氧气，使水体转
化成缺氧或厌氧状态。在缺氧和厌氧条件下，有机物腐败、分解，产生
氨、
硫化氢、硫醇、硫醚、有机胺和
有机酸等恶臭物质，致使水体变臭。有机物污染是直接原因，恶臭化合物是
水溶性的小分子物质，一旦生成就难以去除。
[0003] 现有黑臭水体技术包括岸带修复、
植物生态
净化、原位化学处理、原位生物处理等方法。但这些技术都具有一定局限性。
[0004] 岸带修复：景观效果为主，截污效果十分有限。
[0005] 植物生态净化：在河道内种花种草效果甚微、很难解决根本问题。要尊重自然规律，合理选择水生植物。影响面、季节影响、植物收割。
[0006] 原位化学处理(混凝处理)：只是污染物转移，没有移除和去除。对有机物和氮的处理效果有限。人工投加化学处理药剂会对
生态系统造成不利影响的累积，不宜提倡。
[0007] 原位生物处理：对有机物有一定效果，对氮磷基本没有效果。人工投加生物制剂，难以发挥长效作用。城市水体水质状况城市水体主要分为两大类：一类是自然形成的河流、河道和小型湖泊，如西湖、玄武湖等；另一类是为美化环境视觉效果而建造的景观水体，包括人工湖泊、溪流或水池等。我国国家和省级水环境监测网络以大江大河为主，城市水体尚无完善的监测体系，如水体无环境功能要求，各级环保部
门基本上不加以监测，城市水体、小河小沟监测数据缺乏，全国性总体状况没有基数。本研究以收集调查的典型省份、水体数量较多的大省案例来说明我国城市水体的污染状况。在南方地区，据估算，浙江省垃圾河、黑臭河共计11604km，其中垃圾河6487km，黑臭河5116km，约占全省总河长的10％(按河道长度)[1]。江苏省2013年排查了1627条城市河道(河道长度累计达5600km)，拟整治的河道共313条(整治河段长度约800km)，城市黑臭水体的比例约为20％(按河道数量)，河道COD平均浓度70mg/L，氨氮平均浓度8.5mg/L，远高于地表水Ⅴ类标准值[2]；2013年7月，广州市环保局公布了50条河涌水质情况，其中39条水质仍劣于V类[3]。。在北方地区，城市水体由于缺乏天然径流和自净能
力，且常作为城市内的重要排污、纳污通道，水质更不容乐观。北京市劣V类水体涉及93条河，河长952.5公里，约占44.1％[4]。青岛胶州市
云溪河、护城河等城市内河水质总体较差，局部河段仍存在黑臭现象，据监测，胶州市全市60％的城市水体监测断面水质为劣V类，主要污染因子以TP、CODCr、BOD5和TN(湖库)为主[5]。2污染问题与成因黑臭水体往往以有机污染为主，造成城市水体黑臭的原因，大部分城市存在五个方面的
瓶颈问题。一是排污量大且空间集中，截污治污设施建设滞后于城市开发建设。这是最直接的原因。快速城镇化带来大量的人口聚集，大量无法处理的污水直接排入城市河道，大量垃圾堆积在河道两岸，直接造成水体的污染。即使是经济发达、
污水处理水平较高的首都北京，以清河为例，近5年清河污水处理厂一直在一期、二期、三期的扩建过程中，但清河两岸人口的增长快速，目前每天仍有10万吨以上的污水未经处理直排入河。二是污水管网设施不健全，生活污水肆意排放入河。“十一五”以来我国大规模建设污水处理厂，但在管网建设方面，美国2002年城市
排水管网
密度平均在15km/km2以上，日本2004年城市排水管道密度平均在20～30km/km2以上，而我国2010年城市排水管道密度为9.0km/km2，差距显著。有些城镇建成区尚存污水收集系统空白地区，尤其是一些城中村、农夹居地区；同时，管网
质量不高，雨污不分流，错接、漏接、混接现象普遍，分流制地区雨污混接现象突出，生活污水混入雨水管网排入河道问题难以根治。三是部分城市水体生态流量不足或者无天然径流。我国水资源开发利用强度加大，不合理的水资源调度和
水电开发对生态环境影响突出，中小河流断流现象十分普遍。全国657个城市中有300多个属于联合国人居环境署评价标准中的“严重缺水”和“缺水”城市。在北方地区，河道流量少，或者是干涸的河流，仅有污水处理厂尾水排放的水体难以满足水体功能要求。在南方的河网水系中支河多为断头浜，断头浜导致水流不畅，调蓄、输水能力较差，缺少活水措施，导致水流不畅，河水自净能力较差。四是城市
地表径流冲击负荷较大。国内老城区的排水
管道系统绝大部分为合流制，晴天主要输送城市污水，雨天则输送雨污混合污水，当暴雨雨量超过合
流管道的设计能力时，过量的雨污混合污水就从合流管道的溢流设施或排水
泵站溢流至城市水体中，直接导致水体水质急剧变差。五是部分城市水体周边脏、乱、差问题严重，城市滨水地带大量占用，尤其是老城区和城乡结合部的水体，违章
建筑物多，小型服务业多而杂乱，大量棚户区和单位无序分割占用，污水和垃圾直排入河。
[0008] 城市水体黑臭治理任务并不可怕，城市水体黑臭是国内外大部分国家工业化、城市化发展阶段产生的“环境产物”，韩国首尔清溪川、英国伦敦泰晤士河、法国巴黎塞纳河等历史上都经历过类似环境事件，但是经过整治，水质得到了改善。近年来，上海(苏州河)、山东(小清河流域)、浙江(五水共治)、江苏(河长制)、广东(河涌治理)等省(市)已陆续开展了城市水体环境综合整治工作。但总体而言，我国城市水体整治有其特殊性，起步较晚，成功案例不多，暴露出诸多问题，突出表现在以下六个方面：(1)系统性不足。很多地方对城市水体黑臭的治理，理解为各类工程措施或者项目的“打包”、“一锅烩”，审查发现，治理措施与水环境问题关联不密切，内在逻辑关系差，往往忽视水体治理的系统性。(2)治理手段单一，往往护岸、筑坝、搞人造景观等“三板斧”，目标往往与水质改善虚挂。从国内案例看，大部分城市水体的黑臭治理，缺乏“水环境问题分析、方案目标确定、解决措施”之间的逻辑论证，没有理清水体黑臭的根本原因，导致措施与问题缺乏关联、各项目之间缺少关联性、项目建设内容不能有效
支撑项目目标等问题。(3)不少治理项目采取“河道加盖”、“建设闸坝”、“三面光”等过多的“强干预”的非生态化措施，以综合治理为名，行生态系统破坏之实。(4)重工程项目建设，轻运行管理。城市水环境综合整治项目的前期准备主要关注工程项目建设内容、建设规模及技术方案，而对建成后的运营管理则缺少分析，很容易导致项目建成后因运营责任、运行经费、人员等问题而不能持续运营，严重影响项目环境效益的发挥。(5)城市水体治理项目很多无主管部门、无定额标准、无设计建设规范、无配
套管理制度。各主管部门仅关注自己责任范围内的问题，缺乏对水体黑臭问题的系统考虑。部分项目由环保、水利等部门单独负责实施，缺少其他部门的参与，环保部门仅针对水质问题提出解决措施，水利部门则针对水量、防洪等问题提出相应的措施，导致整治目标单一、片面，这种现象在中小城镇表现尤为突出。(6)据2013年江苏省对苏南四市城市河道41条城市河道的检查，部分河道缺乏整治资金，仅完成部分河段整治，整治工作仍留尾巴。据对江苏、杭州、珠江三
角洲等地的城市水体治理工作调研，我国每条黑臭的城市河道长度平均为2～4km；参考浙江和江苏的整治投资单价，每公里河道整治资金平均为3500万～4500万元。
发明内容
[0009] 发明目的：为了克服
现有技术中存在的不足，提供一种采用光能和
风能产生清洁
能源、运行安静、装运便捷、实现无人看管工作稳定、适用范围广的自发电智能水体富氧化装置。
[0010] 技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种自发电智能水体富氧化装置，包括集成浮
块以及位于集成浮块上的金属稳定
支架，所述金属稳定支架上设置有主体防锈密封
外壳，所述主体防锈密封外壳内设置有环保低能耗水泵、环保高效锂
电池、安全低压储电系统和汽水混合装置，所述金属稳定支架上固定有
光伏发电装置，所述金属稳定支架上位于主体防锈密封外壳的两侧分别设置有
风力发电装置，所述集成浮块的底部四角均设置有防锈万向轮，所述集成浮块的两侧面分别设置有下坠防锈防漂流金属锚，所述环保低能耗水泵分别连接着进水管和汽水混合装置，所述汽水混合装置连接着出水管，所述进水管伸入到水下，所述出水管固定在下坠防锈防漂流金属锚上伸入到水下，所述光伏发电装置、风力发电装置和环保低能耗水泵均连接着安全低压储电系统，所述环保高效锂电池分别连接着风力发电装置、光伏发电装置和安全低压储电系统。
[0011] 进一步地，所述金属稳定支架顶面的四角均安装有LED低耗醒目灯，所述主体防锈密封外壳内设置有远程智能
电路板，所述LED低耗醒目灯连接着远程智能
电路板，LED低耗醒目灯能够在夜间提供醒目
信号指示。
[0012] 进一步地，所述金属稳定支架的两侧面的顶部设置有吊装环，方便于遭遇无道路地形时对整个装置进行吊装和牵引。
[0013] 进一步地，所述主体防锈密封外壳位于金属稳定支架的中心区域，使得整个金属稳定支架的重量分布更加对称，保证了金属稳定支架的
稳定性。
[0014] 有益效果：本发明与现有技术相比，利用风力发电装置和光伏发电装置自发产生光能和
风能的清洁能源，不但运行安静、装运便捷，而且能够真正的实现无人看管工作稳定，另外整个装置产生的自水底扩散的极细空气颗粒有助于设施周围及顺水下游的水生物的正常生长，防止
水体富营养化产生的微生物大量繁殖从而大量消耗水体内部的溶解氧，导致其他水生生物在缺氧状况下死亡破坏水体生态平衡，非常适合于黑臭水体、缺氧水体、藻类爆发水体、臭
污泥层改善处理应用技术领域及荒野不便通电的地点的进行使用。
附图说明
[0015] 图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
[0016] 下面结合附图和具体
实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的
修改均落于本
申请所附
权利要求所限定的范围。
[0017] 实施例1：
[0018] 如图1所示，本发明提供一种自发电智能水体富氧化装置，包括集成浮块12以及位于集成浮块12上的金属稳定支架8，所述金属稳定支架8上设置有主体防锈密封外壳7，所述主体防锈密封外壳7内设置有环保低能耗水泵13、环保高效锂电池3、安全低压储电系统5和汽水混合装置6，所述金属稳定支架8上固定有光伏发电装置4，所述金属稳定支架8上位于主体防锈密封外壳7的两侧分别设置有风力发电装置2，所述集成浮块12的底部四角均设置有防锈万向轮11，所述集成浮块12的两侧面分别设置有下坠防锈防漂流金属锚14，所述环保低能耗水泵13分别连接着进水管1和汽水混合装置6，所述汽水混合装置6连接着出水管15，所述进水管1伸入到水下，所述出水管15固定在下坠防锈防漂流金属锚14上伸入到水下，所述光伏发电装置4、风力发电装置2和环保低能耗水泵13均连接着安全低压储电系统
5，所述环保高效锂电池3分别连接着风力发电装置2、光伏发电装置4和安全低压储电系统
5，所述金属稳定支架8顶面的四角均安装有LED低耗醒目灯18，所述主体防锈密封外壳7内设置有远程智能电路板17，所述LED低耗醒目灯18连接着远程智能电路板17，所述金属稳定支架8的两侧面的顶部设置有吊装环9，所述主体防锈密封外壳7位于金属稳定支架8的中心区域。
[0019] 实施例2：
[0020] 本发明中光伏发电装置4和风力发电装置2将收集到的光能和风能存储在安全低压储电系统5，环保低能耗水泵13利用安全低压储电系统5的
能量进行持续的运作，从而真正实现了无人看管工作稳定，水在环保低能耗水泵13的作用下进入到汽水混合装置6，所述水进入到汽水混合装置6后形成极细空气颗粒，这些极细空气颗粒由出水管15进入到水中，极细空气颗粒与水表面
接触大幅度上升，有助于设施周围及顺水下游的水生物的正常生长，防止水体富营养化产生的微生物大量繁殖从而大量消耗水体内部的溶解氧，导致其他水生生物在缺氧状况下死亡破坏水体生态平衡，长期自行间歇式运行能有效的修复水体，试水体生态环境得到良好的恢复。
