专利名称：：装配式水华或赤潮处理工作平台的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种水华或赤潮水体处理的水体净化技术，特别是一种装配式水华或赤潮处理工作平台，对自然或人工水域(如江、河、湖泊、近海、公园观赏水体)的水环境洁净修复技术，采用该平台能够对江、河、湖泊的水华，近海的赤潮进行抑制和杀灭，达到控制水华或赤潮爆发之目的。
背景技术：
：所谓水华，就是水体中藻类急剧增殖的现象，是水体富营养化的一种特征，主要是蓝藻、绿藻和硅藻。水华一般主要发生在湖泊类的静态水体，而较大的流动河流出现水华现象较为罕见。国内仅见汉江和乌江有过水华发生的报道。蓝藻水华的产生，最直接生态后果是生物多样性破坏甚至丧失，湖泊景观价值和服务功能降低，并且水华爆发也会造成水体受藻毒素污染，威胁人类的饮用水安全。水华中部分微生物代谢产物微囊藻毒素(MCRST)能损害肝脏，具有强烈的肝脏毒性，并具有促癌效应。造成水华的微囊藻是一种产生毒素的蓝藻。有研究表明，藻毒素除被人体直接吸收外，还有可能通过食物链被人体吸收，威胁人类的健康。水华的出现，会破坏水域生态环境，导致水生浮游动物和鱼类以及水生植物因缺氧或中毒而死亡，降低水生群落的生物多样性，改变了原有的生态系统结构，导致水域生态系统的失衡。全球范围来看，在淡水水华中发现的最常见的藻毒素为环肽毒素MCRST。MCRST产自浮游性蓝藻-微囊藻、鱼腥藻、颤藻、念珠藻、项圈藻、以及陆生的软管藻。我国湖泊的富营养化情况十分严重，经常有毒蓝藻水华大量发生(如云南滇池、江苏太湖、安徽巢湖等)，渔产品(鱼、虾、蟹、螺、蚌)中的MCRST含量普遍较高或很高，而淡水渔产品又是我国国民食物中动物蛋白的重要来源，因此，渔产品中的MCRST污染对我国人民健康的潜在威胁不容忽视。蓝藻水华污染控制是世界性难题，迄今采用的控制蓝藻水华的技术有几种化学法，即用杀藻剂，主要是硫酸铜；机械清除法，采用动力将藻类收获并使之与湖泊水体分离；营养控制法，调节营养盐的输入，主要是控制磷的输入；曝气混合法，通过机械混合或曝气破坏湖泊垂直分层；水动力学控制法，如通过增加湖水流量来减少滞留时间；生物控制法，包括经典、非经典生物操纵人工食物链法及微生物杀藻技术。迄今采用的控制蓝藻水华的技术，有如下致命缺点化学法用杀藻剂产生二次污染；机械清除法、曝气混合法、水动力学控制法等消耗人力物力太大，起效甚微；生物控制法起效太慢，人工食物链难以把握。
发明内容本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，通过利用材料的表面改性与修饰手段加工的电极板，装备而成的电子发射反应器，工作平台承载电子发射反应器等子系统组成装配式水华或赤潮处理工作平台。工作平台运行时，电子发射反应系统3利用电子发射激发出的强氧化性物质，氧化性物质氧化水体中的水华、赤潮，使其死亡失活并抑制其再生长。采用该工作平台能够对江、河、湖泊的水华，近海的赤潮进行有效的治理和抑制，对环境生态修复起到积极的推进作用，保障人类饮用水源的安全。本发明的技术方案如下一种抑制水华或赤潮的工作平台，包括承载设备的平台和动力系统、电动升降系统、燃料仓、机舱、发电机组、直流电源、动力主机、螺旋桨、压舱舱、水通道、在线检测系统、超声清洗系统。电子发射反应系统悬挂在壳体前部的夹道中，形成一个水流通道12。电子发射反应系统也可以是悬挂在壳体的两侧。含有水华或赤潮的藻类水体在通过电子发射反应系统时被电子发射反应系统内所激发的强氧化剂进行强氧化，达到杀灭藻类、细菌、病毒净化水体的效果。而且电子发射反应系统所激发的强氧化剂对水体中的化学物质(如有机物、氨氮等)也有一定的降解去除作用。本创新发明提供一种装配式水华或赤潮处理的工作平台，实现对江、河、湖泊的水华，近海的赤潮进行有效的治理和抑制发生，为水华、赤潮控制与处理，提供了具有创新性的，高效、清洁、无污染的解决方案。工作平台1由机舱的发电机组7提供电能，经恒压恒流直流电源8装置稳压整流，输出直流电供电子发射反应系统3工作用，工作平台的运动依靠螺旋桨10推进进行，在机舱6配有舵机操作系统，控制工作平台的运行方向与速度。电子发射反应系统3的工作状态由余氯探头和氧化还原电位探头监控。电子发射反应系统3的垂直高度调整由电动升降系统4控制。所述的工作平台1承载设备的壳体为普通钢板焊接而成的密封桶型或是密封的长方型舱体，舱体作为动力燃料的储藏室，储藏室上方开有供燃料进出的通道。承载设备的壳体也可以是玻璃钢缠绕而成。所述的机舱6主要供动力主机9、发电机组7、平台1的推进系统和电子发射反应系统3配套的专用直流电源8安装空间。机舱6设在平台1的后方。所述的动力系统为燃煤发动机、燃油发动机或是燃气发动机。所述的电动升降系统4安装在平台的前方，用于调节电子发射反应系统3的水平面高低。电动升降系统由金属件将其牢固连接在平台上，和平台连成一体。所述的专用直流电源8为电子元器件根据特定要求装配的恒压恒流输出装置。输入电压可是380V或是220V，输出最大电压为20V，输出最大电流80A。所述的电子发射反应系统3由电子发射场、电子转换场和电子接收场组成。所述的电子发射场为金属表面经过纳米尺度材料改性与表面修饰的活性反应层。金属可以是钛、钛合金、铜合金、铝合金或是其他金属合金中的一种。纳米尺度材料可以是贵金属铑、钌、钼、铱或是稀土金属的氧化物，电子发射场可以是平板形状或是圆柱型。所述的电子转换场为金属网状的结构，其表面涂覆烧结了致密的金属氧化物。电子转换场可以是平面形状或是圆柱型。所述的电子发射反应系统3由电子接收场和电子发射场组成，所述的电子发射场为金属表面经过纳米尺度材料改性与表面修饰的活性反应层。金属可以是钛、钛合金、铜合金、铝合金或是其他金属合金中的一种，在其金属的表面涂覆烧结纳米尺度的金属氧化物。电子发射场可以是平板形状或是圆柱型。所述的在线检测系统13由余氯探头、氧化还原电位探头和显示器组成。余氯、氧化还原探头分别在电子发射反应系统3前后各设置一对。所述的超声清洗系统14由专用的超声电源和超声波发射器组成。超声发射器安装在电子发射反应系统3的后上部，安装角度为45。角。所述的前置防护网2由带有齿耙的自动格栅机或金属钛网连接而成，固定在经过防腐处理的角铁骨架上。装配式水华或赤潮处理平台上还设置了巡航所需要的照明系统、信号系统。本发明的技术效果如下本创新发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种利用纳米表面修饰技术结合电化学原理制备成的电子发射反应系统在外加电场的作用下，针对流动的、区域面积大的水体中的水华或是近海流域的赤潮进行有效的强氧化反应降解和杀灭水体中的病毒、病菌。本创新发明的装配式水华或赤潮控制的工作平台电子发射反应系统采用了模块式组合恒压恒流电源技术，电能的供应方式采用了燃油或是燃气发电机组，发电机产生的电能经由直流电源8稳压整流之后供给电子发射反应系统，电子发射反应系统在稳压直流电作用下工作。由于工作电压较低，对水体中的鱼类动物及水生植物没有危害。而电子发射反应系统在极板表面修饰的活性反应层作用下，水可以在电流激发作用下产生一定量的强氧化性物质，由于电场作用和强氧化物质的作用，电子发射反应系统可以对水体中的藻类产生杀灭和抑制作用。装配式水华或赤潮控制的工作平台对水体中的活藻一次性平均杀灭率达到85%以上，对水体中的产藻毒藻类的平均去除能力更是达到95%。由于装配式水华或赤潮控制的工作平台可以像船一样在湖面航行，使工作平台更具有灵活的远程工作能力。本创新发明的装配式水华或赤潮处理的工作平台可广泛用于湖泊、河流、近海流域的水华、赤潮处理，装配式水华或赤潮处理的工作平台是未来水体藻类控制技术发展的必然的趋势。下面结合附图和实施例对本发明进一歩说明。图1装配式水华或赤潮处理工作平台平面布置示意图图2装配式水华或赤潮控制工作平台左侧面示意图图3装配式水华或赤潮处理工作平台前立面示意中l.平台，2.防护网，3.电子发射反应系统，4.电动升降系统，5.燃料仓，6.机舱，7.发电机组，8.直流电源，9.动力主机，IO.螺旋桨，ll.压舱舱，12.水通道，13.在线检测系统，14.超声清洗系统。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明做进一歩说明。如图1所表示，装配式水华或赤潮处理平台，包括一个金属焊接而成(或是玻璃钢缠绕而成)的水上工作平台1，平台1上设有燃料仓5、机舱6、发电机组7、直流电源8、动力主机9、螺旋桨10、压舱舱11，平台1前端设置成凹形形成了一个水通道12，在水通道12上安装了防护网2阻挡硬物进入水流通道，防护网2后面安装电子发射反应系统3，在电子发射反应系统3上安装在线检测系统13检测运行效果，电子发射反应系统3上安装超声清洗系统14定期对电子发射反应系统3进行清洗，在电子发射反应系统3上方的平台1上安装电动升降系统，调节电子发射反应系统3的垂直位置及水平角度。实施例一利用装配式水华或赤潮处理平台对北京某园区公园景观水进行处理。目的为去除藻类，景观水域面积1000m2-2000m2，水深lm-2m，水体电导率783nS'cm"，处理平台航行速度0.5m/s-1.0m/s，平台在景观水域上连续循环行驶48h，电子发射反应系统工作电压5.0A-10.0V，工作电流15.1A-31.3A。处理结果如表1所示。实施例二利用装配式水华或赤潮处理平台对北京某公园景观水进行处理。目的为去除藻类，降解部分氨氮，景观水域面积500m2-1000m2，水深lm-2m，水体电导率725pS《m—1，处理平台航行速度0.2m/s-0.5m/s，平台在景观水域上连续循环行驶48h，电子发射反应系统工作电压5.0A-10.0V，工作电流21.6A-43.4A。处理结果如表2所示。表1装配式水华或赤潮处理的工作平台对水体中藻类处理结果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2装配式水华或赤潮处理的工作平台对水体藻类和部分氨氮处理结果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本创新发明，但不以任何方式限制本创新发明。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本创新发明已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本创新发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本创新发明专利的保护范围当中。权利要求1.装配式水华或赤潮处理工作平台，包括载体平台(1)和一个电子发射反应系统(3)，其特征在于所述的载体平台(1)承载一个电子发射反应系统(3)，电子发射反应系统(3)在平台(1)的下方或是下方和两侧，所述的电子发射反应系统(3)所需要的电能发电机组(7)发电经过直流电源(8)变压稳流后供给，所述的电子发射反应系统(3)前方设置了防护网(2)，防护网(2)来保护电子发射反应系统3的正常工作，避免平台在运动中流入的硬物划伤电子发射反应系统(3)的表面。所述的电子发射反应系统(3)的上方，设置了供电子发射反应系统(30)，清洗用的超声清洗系统(14)。所述的载体平台还设置了机舱和平台的推进系统和控制系统。2.根据权利要求1所述的装配式水华或赤潮处理工作平台，其特征在于所述的载体平台(l)为普通钢板焊接而成的密封桶型或是密封的长方型舱体作为动力燃料的储藏室燃料舱(5)和压载舱(6)，所述的储藏室燃料舱(5)上方丌有供燃料进出的通道，所述的压载舱是用水來调节平台吃水深度和平台前后水平。所述的平台1长方型舱体的前部为凹型形成一个水流通道(12)，凹型的距离为lm-20m。凹型上方固定连接了自动升降系统(4)來调节控制电子发射反应系统(3)的垂直高度与水平度。3.根据权利要求l所述的装配式水华或赤潮处理工作平台，其特征在于所述的电子发射反应系统3由电子发射场和电子接收场两者组成或者电子发射场、电子转换场和电子接收场三者组成，相互间隔距离lcm-5cm。所述的电子发射场为金属表面经过纳米尺度材料改性与表面修饰的活性反应层，所述的金属可以是钛、钛合金、铜合金、铝合金或是其他金属合金中的一种。所述的表面活性层可以是贵金属铑、钉、铂金、铱或是稀土金属的氧化物。所述的电子发射场可以是平板形状或是圆筒状。所述的电子转换场为金属网状的结构，其表面涂覆烧结了致密的金属氧化物。电子转换场可以是平面形状或是圆筒状。所述的电子接收场为铜合金、钛合金或其他金属合金中的一种，在其表面进行改性、修饰形成致密的保护层。所述的电子接收场为平板或是圆筒状。4.根据权利要求l所述的装配式水华或赤潮处理工作平台，其特征在于所述的直流电源为恒压恒流，电压输出调节范围0V-50V，电流输出调节范围OA-100A。直流电源设置成模块式，根据电子反射反应区反应对数所需要的功率增加或减少。5.根据权利要求1所述的装配式水华或赤潮处理工作平台，其特征在于所述的防护网(2)为带有齿耙的自动格栅机或金属网，横向宽度为lm-20m，高度为60cm，格栅的间距为lcm。格栅机安装在固定于平台的横梁上，距离电子发射反应系统的前端20cm。6.根据权利要求l所述的装配式水华或赤潮处理工作平台，其特征在于所述的机舱中安装了燃油发电机组或是燃气发电机组(7)、直流电源(8)、配电系统、动力主机(9)和平台(1)的推进系统螺旋桨(IO)。7.根据权利要求2所述的装配式水华或赤潮处理工作平台，其特征在于所述的自动升降系统为塔座焊接在平台上，塔座的内侧垂直焊接了立柱，立柱上安装了滑道，横梁架在滑道中，横梁的上下运动由电动变速器控制，横梁上安装了电子发射反应装置，横梁上同时安装超声清洗系统(14)。8.根据权利要求l所述的装配式水华或赤潮处理工作平台，其特征在于所述的超声清洗系统(14)由超声发生器和超声发生器专用电源组成，超声发生器固定方式为焊接、粘合连接，超声发生器可以垂直向下固定在电子发射反应系统(3)上面，也可以前斜向下方向与水平方向呈0°-90°角度安装固定在电子发射反应系统(3)上面。全文摘要本发明提供一种配式水华或赤潮处理工作平台，主要包括机舱、动力系统、电动升降系统、发电机组、直流电源、动力主机、压舱舱、水通道、在线检测系统、超声清洗系统等。其主要特征在于工作平台运行时，工作平台在螺旋桨驱动下航行，发电机组7提供电能，经恒压恒流直流电源8装置稳压整流，向直流电子发射反应系统3输出，水体在通过电子发射反应系统所在的反应区时被激发出强氧化剂，对藻类等微生物进行杀灭并抑制其再生，达到净化水体的效果。强氧化剂对水体有机物、氨氮等污染物也有一定的去除效果。采用该技术能够对江、河、湖泊的水华、近海的赤潮进行抑制和杀灭，控制水华或赤潮爆发，为全球范围内的水华、赤潮控制与处理提供了具有创新性的高效、清洁、无污染的解决方案。文档编号C02F1/46GK101234804SQ20081010148公开日2008年8月6日申请日期2008年3月7日优先权日2008年3月7日发明者史启媛申请人:北京蓝景创新科技有限公司