一种原位生物处理水体底泥的技术的制作方法

本发明涉及水体底泥处理技术领域，更具体地说，涉及一种原位生物处理水体底泥的技术。

背景技术：

水体底泥通常是黏土、泥沙、有机质及各种矿物的混合物，经过长时间物理、化学及生物等作用及水体传输而沉积于水体底部所形成。表面0至15公分厚之底泥称表层底泥，超过15公分厚之底泥称为深层底泥。

人类活动排放的污染物进入水体，其数量超过了水体的自净能力，使水和水质的理化特性和水环境中的生物特性、组成等发生改变，从而影响水的使用价值，造成水质恶化，乃至危害人体健康或破坏生态环境，造成水体底泥质量恶化的，水中的盐分、微量元素或放射性物质浓度超出临界值，使水体的物理、化学性质或生物群落组成发生变化。

在河流湖泊污染治理过程中，底泥污染整治是主要的难点之一，也是较为普遍存在的环境问题。水体和底泥之间存在着吸收和释放的动态平衡，当水体存在较严重污染时，一部分污染物能够通过沉淀、吸附等作用进入底泥中，当外源造成的污染得到控制后，累积于底泥中的各种有机和无机污染物通过与上覆水体间的物理、化学、生物交换作用，重新进入到上覆水体中，成为影响水体水质的二次污染源，因此在进行河流湖泊污染治理过程中需要针对底泥进行有效的治理，从而恢复其水体之间的生态平衡。

技术实现要素：

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种原位生物处理水体底泥的技术，本发明可以实现在对水体底泥进行处理时，通过投放多个底泥修复球在封堵块水解后，一对分隔膜之间的生石灰与水反应产生热量，使得球形热膨胀膜挤压底泥修复球内壁与球形热膨胀膜之间的复合微生物制剂，在锥形管刺破阻水膜后从推进孔喷射，推动底泥修复球运动的同时通过复合微生物制剂修复底泥，使得有益微生物系统得到恢复，同时弧形热膨胀膜挤压存储仓使得柔性释放球释放，在柔性释放球溶解后其内的复合微生物制剂进一步均匀的修复底泥，改善底泥的土壤团粒结构，同时生氧球热溶解释放双氧水与二氧化锰颗粒反应释放氧气，为底泥微生物降解有机物的过程提供氧气，促使黑臭底泥逐渐变为适宜水生植物存活的底质，有利于恢复水域水生态系统。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种原位生物处理水体底泥的技术，包括储水槽体，所述储水槽体内投放有多个底泥修复球，所述底泥修复球内壁固定连接有一对关于底泥修复球球心对称分布的分隔膜，位于左侧的所述分隔膜外端固定连接有球形热膨胀膜，位于右侧的所述分隔膜外端固定连接有弧形热膨胀膜，所述底泥修复球上下两端均开设有通孔，所述通孔位于一对分隔膜之间，所述通孔内插设有封堵块，所述底泥修复球左端开设有多个推进孔，所述底泥修复球内壁固定连接有多个与推进孔相对应的推进装置，所述底泥修复球的右端内壁固定连接有多个释放装置，一对所述分隔膜之间固定连接有一对产氧装置，所述底泥修复球的外端固定连接有多个清理装置，本发明可以实现在对水体底泥进行处理时，通过投放多个底泥修复球在封堵块水解后，一对分隔膜之间的生石灰与水反应产生热量，使得球形热膨胀膜挤压底泥修复球内壁与球形热膨胀膜之间的复合微生物制剂，在锥形管刺破阻水膜后从推进孔喷射，推动底泥修复球运动的同时通过复合微生物制剂修复底泥，使得有益微生物系统得到恢复，同时弧形热膨胀膜挤压存储仓使得柔性释放球释放，在柔性释放球溶解后其内的复合微生物制剂进一步均匀的修复底泥，改善底泥的土壤团粒结构，同时生氧球热溶解释放双氧水与二氧化锰颗粒反应释放氧气，为底泥微生物降解有机物的过程提供氧气，促使黑臭底泥逐渐变为适宜水生植物存活的底质，有利于恢复水域水生态系统。

进一步的，所述产氧装置包括导热隔板，所述导热隔板与一对分隔膜相互靠近一端均固定连接，所述导热隔板外端固定连接有多个生氧球，导热隔板能够收集传递生石灰与水反应时生产的热量，所述生氧球能够热溶解释放内部的双氧水，为生产氧气提供原料。

进一步的，所述推进装置包括与推进孔相一一对应的弹性块，所述推进孔内壁固定连接有阻水膜，所述弹性块与底泥修复球内壁固定连接，所述弹性块靠近阻水膜的一端固定连接有锥形管，在受到球形热膨胀膜的热膨胀挤压后，所述弹性块通过锥形管刺破阻水膜，从而使得底泥修复球内受压的复合微生物制剂通过推进孔释放，产生反向推进力，带动底泥修复球运动的同时均匀释放复合微生物制剂修复底泥。

进一步的，所述释放装置包括存储仓，所述存储仓与底泥修复球的内壁固定连接，所述存储仓内放置有多个柔性释放球，所述底泥修复球上开设有与存储仓一一对应的释放孔，所述存储仓在受到弧形热膨胀膜压力后挤压柔性释放球，从而在底泥修复球运动时向前释放柔性释放球，进一步修复底泥。

进一步的，所述生氧球采用热熔胶材质制成，所述生氧球内存储有双氧水，所述导热隔板外端固定连接有二氧化锰颗粒，所述生氧球受热溶解后双氧水与二氧化锰颗粒反应，释放氧气为底泥微生物降解有机物的过程提供氧气。

进一步的，一对所述分隔膜之间填充有生石灰颗粒，一对所述分隔膜之间固定连接有一对分隔滤板，所述生石灰颗粒位于一对所述分隔滤板之间，所述分隔滤板滤孔孔径为2-3mm，生石灰遇水产生放热反应提供热量，通过分隔滤板能够通过氧气而阻拦生石灰颗粒，减少生石灰颗粒对底泥的元素干扰。

进一步的，所述封堵块和柔性释放球均采用食用明胶材质制成，所述柔性释放球的溶解速率小于封堵块，所述底泥修复球和位于左侧的分隔膜之间与柔性释放球内均填充有复合微生物制剂，食用明胶能够在水中缓慢溶解，从而为底泥修复球进入水底提供时间，使得底泥修复球能够在水中缓释复合微生物制剂，使得复合微生物制剂作用效果更高。

进一步的，所述清理装置包括与底泥修复球外端固定连接的外连支杆，所述外连支杆的外端固定连接有多个均匀分布的侧支杆，所述侧支杆外端固定连接有多个钩连毛球，所述外连支杆外端固定连接有多个与侧支杆间隔分布的吸附滤网，通过侧支杆和钩连毛球能够钩取水中纤维状杂质进行收集，所述吸附滤网能够吸附阻拦水中小颗粒杂质，从而进行简单初步的水体净化。

进一步的，所述底泥修复球的上端固定连接有多个均匀分布的浮力球，所述底泥修复球的下端固定连接有多个均匀分布的配重球，配重球和浮力球使得底泥修复球能够维持固定连接有浮力球的一端在上侧，且配重球能够使得有效底泥修复球沉降至底泥处。

进一步的，所述球形热膨胀膜和弧形热膨胀膜均采用热膨胀系数较高的柔性材质制成，所述弧形热膨胀膜膨胀范围大于底泥修复球的半径，通过球形热膨胀膜的热膨胀能够有效挤压底泥修复球内填充的复合微生物制剂从推进孔内喷射，形成推进力带动底泥修复球运动，通过弧形热膨胀膜热膨胀挤压存储仓，释放柔性释放球和其中填充的复合微生物制剂从而均匀的将复合微生物制剂释放至底泥中进行修复。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案本发明可以实现在对水体底泥进行处理时，通过投放多个底泥修复球在封堵块水解后，一对分隔膜之间的生石灰与水反应产生热量，使得球形热膨胀膜挤压底泥修复球内壁与球形热膨胀膜之间的复合微生物制剂，在锥形管刺破阻水膜后从推进孔喷射，推动底泥修复球运动的同时通过复合微生物制剂修复底泥，使得有益微生物系统得到恢复，同时弧形热膨胀膜挤压存储仓使得柔性释放球释放，在柔性释放球溶解后其内的复合微生物制剂进一步均匀的修复底泥，改善底泥的土壤团粒结构，同时生氧球热溶解释放双氧水与二氧化锰颗粒反应释放氧气，为底泥微生物降解有机物的过程提供氧气，促使黑臭底泥逐渐变为适宜水生植物存活的底质，有利于恢复水域水生态系统。

（2）产氧装置包括导热隔板，导热隔板与一对分隔膜相互靠近一端均固定连接，导热隔板外端固定连接有多个生氧球，导热隔板能够收集传递生石灰与水反应时生产的热量，生氧球能够热溶解释放内部的双氧水，为生产氧气提供原料。

（3）推进装置包括与推进孔相一一对应的弹性块，推进孔内壁固定连接有阻水膜，弹性块与底泥修复球内壁固定连接，弹性块靠近阻水膜的一端固定连接有锥形管，在受到球形热膨胀膜的热膨胀挤压后，弹性块通过锥形管刺破阻水膜，从而使得底泥修复球内受压的复合微生物制剂通过推进孔释放，产生反向推进力，带动底泥修复球运动的同时均匀释放复合微生物制剂修复底泥。

（4）释放装置包括存储仓，存储仓与底泥修复球的内壁固定连接，存储仓内放置有多个柔性释放球，底泥修复球上开设有与存储仓一一对应的释放孔，存储仓在受到弧形热膨胀膜压力后挤压柔性释放球，从而在底泥修复球运动时向前释放柔性释放球，进一步修复底泥。

（5）生氧球采用热熔胶材质制成，生氧球内存储有双氧水，导热隔板外端固定连接有二氧化锰颗粒，生氧球受热溶解后双氧水与二氧化锰颗粒反应，释放氧气为底泥微生物降解有机物的过程提供氧气。

（6）一对分隔膜之间填充有生石灰颗粒，一对分隔膜之间固定连接有一对分隔滤板，生石灰颗粒位于一对分隔滤板之间，分隔滤板滤孔孔径为2-3mm，生石灰遇水产生放热反应提供热量，通过分隔滤板能够通过氧气而阻拦生石灰颗粒，减少生石灰颗粒对底泥的元素干扰。

（7）封堵块和柔性释放球均采用食用明胶材质制成，柔性释放球的溶解速率小于封堵块，底泥修复球和位于左侧的分隔膜之间与柔性释放球内均填充有复合微生物制剂，食用明胶能够在水中缓慢溶解，从而为底泥修复球进入水底提供时间，使得底泥修复球能够在水中缓释复合微生物制剂，使得复合微生物制剂作用效果更高。

（8）清理装置包括与底泥修复球外端固定连接的外连支杆，外连支杆的外端固定连接有多个均匀分布的侧支杆，侧支杆外端固定连接有多个钩连毛球，外连支杆外端固定连接有多个与侧支杆间隔分布的吸附滤网，通过侧支杆和钩连毛球能够钩取水中纤维状杂质进行收集，吸附滤网能够吸附阻拦水中小颗粒杂质，从而进行简单初步的水体净化。

（9）底泥修复球的上端固定连接有多个均匀分布的浮力球，底泥修复球的下端固定连接有多个均匀分布的配重球，配重球和浮力球使得底泥修复球能够维持固定连接有浮力球的一端在上侧，且配重球能够使得有效底泥修复球沉降至底泥处。

（10）球形热膨胀膜和弧形热膨胀膜均采用热膨胀系数较高的柔性材质制成，弧形热膨胀膜膨胀范围大于底泥修复球的半径，通过球形热膨胀膜的热膨胀能够有效挤压底泥修复球内填充的复合微生物制剂从推进孔内喷射，形成推进力带动底泥修复球运动，通过弧形热膨胀膜热膨胀挤压存储仓，释放柔性释放球和其中填充的复合微生物制剂从而均匀的将复合微生物制剂释放至底泥中进行修复。

附图说明

图1为本发明的使用结构示意图；

图2为本发明的底泥修复球的结构示意图；

图3为图2中a处的结构示意图；

图4为图2中b处的结构示意图；

图5为图2中c处的结构示意图；

图6为本发明的外连支杆的结构示意图；

图7为本发明的底泥修复原理结构示意图。

图中标号说明：

1储水槽体、2底泥修复球、3分隔膜、301球形热膨胀膜、302弧形热膨胀膜、303分隔滤板、4封堵块、5配重球、6浮力球、7外连支杆、701侧支杆、702钩连毛球、703吸附滤网、8导热隔板、801生氧球、9推进孔、901阻水膜、10弹性块、1001锥形管、11存储仓、1101柔性释放球、释放孔1102释放孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种原位生物处理水体底泥的技术，包括储水槽体1，储水槽体1内投放有多个底泥修复球2，请参阅图2，底泥修复球2内壁固定连接有一对关于底泥修复球2球心对称分布的分隔膜3，位于左侧的分隔膜3外端固定连接有球形热膨胀膜301，位于右侧的分隔膜3外端固定连接有弧形热膨胀膜302，底泥修复球2上下两端均开设有通孔，通孔位于一对分隔膜3之间，通孔内插设有封堵块4，底泥修复球2左端开设有多个推进孔9，底泥修复球2内壁固定连接有多个与推进孔9相对应的推进装置，底泥修复球2的右端内壁固定连接有多个释放装置，一对分隔膜3之间固定连接有一对产氧装置，底泥修复球2的外端固定连接有多个清理装置，请参阅图3，产氧装置包括导热隔板8，导热隔板8与一对分隔膜3相互靠近一端均固定连接，导热隔板8外端固定连接有多个生氧球801，导热隔板8能够收集传递生石灰与水反应时生产的热量，生氧球801能够热溶解释放内部的双氧水，为生产氧气提供原料。

请参阅图4，推进装置包括与推进孔9相一一对应的弹性块10，推进孔9内壁固定连接有阻水膜901，弹性块10与底泥修复球2内壁固定连接，弹性块10靠近阻水膜901的一端固定连接有锥形管1001，在受到球形热膨胀膜301的热膨胀挤压后，弹性块10通过锥形管1001刺破阻水膜901，从而使得底泥修复球2内受压的复合微生物制剂通过推进孔9释放，产生反向推进力，带动底泥修复球2运动的同时均匀释放复合微生物制剂修复底泥，请参阅图5，释放装置包括存储仓11，存储仓11与底泥修复球2的内壁固定连接，存储仓11内放置有多个柔性释放球1101，底泥修复球2上开设有与存储仓11一一对应的释放孔1102，存储仓11在受到弧形热膨胀膜302压力后挤压柔性释放球1101，从而在底泥修复球2运动时向前释放柔性释放球1101，进一步修复底泥。

请参阅图3，生氧球801采用热熔胶材质制成，生氧球801内存储有双氧水，导热隔板8外端固定连接有二氧化锰颗粒，生氧球801受热溶解后双氧水与二氧化锰颗粒反应，释放氧气为底泥微生物降解有机物的过程提供氧气，请参阅图2-3，一对分隔膜3之间填充有生石灰颗粒，一对分隔膜3之间固定连接有一对分隔滤板303，生石灰颗粒位于一对分隔滤板303之间，分隔滤板303滤孔孔径为2mm，生石灰遇水产生放热反应提供热量，通过分隔滤板303能够通过氧气而阻拦生石灰颗粒，减少生石灰颗粒对底泥的元素干扰。

请参阅图2-5，封堵块4和柔性释放球1101均采用食用明胶材质制成，柔性释放球1101的溶解速率小于封堵块4，底泥修复球2和位于左侧的分隔膜3之间与柔性释放球1101内均填充有复合微生物制剂，食用明胶能够在水中缓慢溶解，从而为底泥修复球2进入水底提供时间，使得底泥修复球2能够在水中缓释复合微生物制剂，使得复合微生物制剂作用效果更高，请参阅图6，清理装置包括与底泥修复球2外端固定连接的外连支杆7，外连支杆7的外端固定连接有多个均匀分布的侧支杆701，侧支杆701外端固定连接有多个钩连毛球702，外连支杆7外端固定连接有多个与侧支杆701间隔分布的吸附滤网703，通过侧支杆701和钩连毛球702能够钩取水中纤维状杂质进行收集，吸附滤网703能够吸附阻拦水中小颗粒杂质，从而进行简单初步的水体净化。

请参阅图2-3，底泥修复球2的上端固定连接有多个均匀分布的浮力球6，底泥修复球2的下端固定连接有多个均匀分布的配重球5，配重球5和浮力球6使得底泥修复球2能够维持固定连接有浮力球6的一端在上侧，且配重球5能够使得有效底泥修复球2沉降至底泥处，请参阅图3，球形热膨胀膜301和弧形热膨胀膜302均采用热膨胀系数较高的柔性材质制成，热膨胀系数较高的柔性材质为带有铝镁元素的金属基复合材料，弧形热膨胀膜302膨胀范围大于底泥修复球2的半径，通过球形热膨胀膜301的热膨胀能够有效挤压底泥修复球2内填充的复合微生物制剂从推进孔9内喷射，形成推进力带动底泥修复球2运动，通过弧形热膨胀膜302热膨胀挤压存储仓11，释放柔性释放球1101和其中填充的复合微生物制剂从而均匀的将复合微生物制剂释放至底泥中进行修复。

使用时，请参阅图1-2，技术人员将多个底泥修复球2投入储水槽体1内，底泥修复球2在自身重力和配重球5的重力作用下接触底泥，随后封堵块4水解，请参阅图3，从而水进入一对分隔膜3之间与生石灰反应放热，请参阅图4，从而球形热膨胀膜301热膨胀挤压底泥修复球2内壁与球形热膨胀膜301之间的复合微生物制剂液体，请参阅图5，从而使得锥形管1001刺破阻水膜901，复合微生物制剂从推进孔9内喷射出推动底泥修复球2运动使得底泥中有益微生物系统得到恢复，同时弧形热膨胀膜302热膨胀挤压存储仓11使得柔性释放球1101受压释放，均匀的弹射至底泥中，随着柔性释放球1101的水解释放其中的复合微生物制剂，进一步有效的改善底泥的土壤团粒结构恢复水域水生态系统，请参阅图3，同时生氧球801受热溶解释放双氧水与二氧化锰颗粒反应，请参阅图7，释放氧气改善氧化还原电位和溶氧状况，提高生物活性，为底泥微生物降解有机物的过程提供氧气，从而进一步改善底泥的生态环境。

本发明可以实现在对水体底泥进行处理时，通过投放多个底泥修复球2在封堵块4水解后，一对分隔膜3之间的生石灰与水反应产生热量，使得球形热膨胀膜301挤压底泥修复球2内壁与球形热膨胀膜301之间的复合微生物制剂，在锥形管1001刺破阻水膜901后从推进孔9喷射，推动底泥修复球2运动的同时通过复合微生物制剂修复底泥，使得有益微生物系统得到恢复，同时弧形热膨胀膜302挤压存储仓11使得柔性释放球1101通过释放孔1102释放，在柔性释放球1101溶解后其内的复合微生物制剂进一步均匀的修复底泥，改善底泥的土壤团粒结构，同时生氧球801热溶解释放双氧水与二氧化锰颗粒反应释放氧气，为底泥微生物降解有机物的过程提供氧气，促使黑臭底泥逐渐变为适宜水生植物存活的底质，有利于恢复水域水生态系统。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。