9博体育官网入口基于光催化的水体综合治理方法

　　9博体育官网入口基于光催化的水体综合治理方法(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号2.4(22)申请日2021.06.23(71)申请人江苏双良环境科技有限公司地址214443江苏省无锡市江阴市申港街(74)专利代理机构北京市立方律师事务所11330专利代理师(51)Int.Cl.C02F9/14(2006.01)E02B15/10(2006.01)(54)发明名称基于光催化的水体综合治理方法(57)摘要本申请公开一种基于光催化的水体综合治理方法包括：对待治理水体进行水质调查，确定重点水质净化因子；根据待治理水体的环境条件，确定治理设施的配置策略；在待治理水体中配置所述治理设施之后，监控所述重点水质净化因子；判断所述重点水质净化因子的变化趋势偏离治理目标，调整所述治理设施的配置策略；确认待治理水体达到治理目标，撤离所述治理设施。本申请的方法在铺设治理设施之前，经过水质调查和环境调查，确定重点水质净化因子，对治理设施特别是光催化网的布局进行针对性设计，实现短期水质提升、中期生态修复和长期治愈自洁的效果。权利要求书2页说明书7页附图3页CN1155046191.一种基于光催化的水体综合治理方法，其特征在于，其包括以下步骤：对待治理水体进行水质调查，确定重点水质净化因子；根据待治理水体的环境条件，确定治理设施的配置策略；在待治理水体中配置所述治理设施之后，监控所述重点水质净化因子；判断所述重点水质净化因子的变化趋势偏离治理目标，调整所述治理设施的配置策确认待治理水体达到治理目标，撤离所述治理设施。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待治理水体符合以下至少一个条件：水面日照度大于10000Lux；水流速度不大于0.5m/s；保持4天以上水流速度不大于0.5m/s；水深大于0.5m；水面的上风区空气污染程度在预设值以下；水面全年风力为1～4级；该水体为不通航的封闭水体或半封闭水体。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对待治理水体进行水质调查，确定重点水质净化因子，包括：在待治理水体中设置治理区；在治理时间内，分别在不同的水流状态下收集所述治理区内的水质指标的检测数据；从全部水质指标中筛选出重点研究指标，作为所述重点水质净化因子。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述治理区包括铺设光催化网的铺网区和对照区；在治理时间内，依次在以下条件下收集水质指标的检测数据：在静流状态收集全部水质指标的检测数据，筛选有检出数值的初筛水质指标；分别在微流状态和水体扰动的状态下收集所述初筛水质指标的检测数据，筛选检出数值有显著变化的参考水质指标；从参考水质指标中筛选重点水质指标，作为所述重点水质净化因子。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述重点水质指标的个数不少于参考水质指标个数的50％。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述治理设施包括光催化网，所述光催化网包括布网框、以及固定在布网框上的网状的光催化功能纤维；所述治理设施还包括附着在所述光催化网上的生物绳和沉水植物箱。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述光催化功能纤维包括作为基底的聚丙烯丝和涂覆在所述聚丙烯丝表面的碳基金属半导体。8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述光催化网的铺设面积占所述待治理水体面积面积的20～40％；所述光催化网的铺设位置在所述待治理水体的中心区域；所述光催化网的铺设位置距离水面以下5～20cm；所述光催化网通过水底桩或水底锚块固定；所述光催化网的纵长轴线与水面的常年主导风向平行。9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述治理设施包括深层推流设备，适用于水深大于4m的待治理水体。CN.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述重点水质净化因子的变化趋势偏离治理目标，调整所述治理设施的配置策略，包括：周期性根据当前重点水质净化因子的检测数据，评估所述待治理水体当前的水质等根据所述当前的水质等级对所述治理设施配置对应等级的管养措施；判断所述待治理水体当前的水质等级偏离预设的水质等级目标，调整所述治理设施的配置内容，以及/或者调整管养措施的内容。11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述管养措施包括以下至少一项：以指定频次对待治理水体周边进行巡视；以指定频次对待治理水体的水面垃圾和漂浮物进行清理；以指定频次对所述治理设施中的光催化网的网面菌膜进行清理。CN115504619基于光催化的水体综合治理方法技术领域[0001]本申请涉及污水治理领域，尤其涉及一种基于光催化的水体综合治理方法。背景技术[0002]面对水体环境的污染现状和不断扩充增加的污染物清单，现有的水体治理方法未能很好地解决水体污染的问题，这里的水体主要指为城市服务的具备一定功能的水体，如作为饮用水水源地的水体、作为景观设施的水体，从形式上来说涉及池塘、纳污塘、氧化塘、湖泊、水源地、湿地、缓流河道、断头浜等，由于这些水体的流动性较差，自净化循环不及流动性强的开放性水体，且在进行水质治理之后还可能有污染物输入，难以长期保持水质稳定，一旦再次发生污染需要重新投入治理，未能实现绿色发展。[0003]现有水体的治理方法主要分为单一手段(物理、化学和生物)治理和复合手段治理，然而都未能实现生态环境保护治理的目标。发明内容[0004]本申请的目的是，克服现有技术的不足，提供一种符合生态环境保护治理和绿色发展要求的基于光催化的水体综合治理方法。[0005]为达到以上技术目的，本申请采用的技术方案如下：[0006]一种基于光催化的水体综合治理方法，其包括以下步骤：[0007]对待治理水体进行水质调查，确定重点水质净化因子；[0008]根据待治理水体的环境条件，确定治理设施的配置策略；[0009]在待治理水体中配置所述治理设施之后，监控所述重点水质净化因子；[0010]判断所述重点水质净化因子的变化趋势偏离治理目标，调整所述治理设施的配置策略；[0011]确认待治理水体达到治理目标，撤离所述治理设施。[0012]具体地，所述待治理水体符合以下至少一个条件：[0013]水面日照度大于10000Lux；水流速度不大于0.5m/s；保持4天以上水流速度不大于.5m/s；水深大于0.5m；水面的上风区空气污染程度在预设值以下；水面全年风力为1～4级；该水体为不通航的封闭水体或半封闭水体。[0014]进一步地，所述对待治理水体进行水质调查，确定重点水质净化因子，包括：[0015]在待治理水体中设置治理区；[0016]在治理时间内，分别在不同的水流状态下收集所述治理区内的水质指标的检测数[0017]从全部水质指标中筛选出重点研究指标，作为所述重点水质净化因子。[0018]更进一步地，所述治理区包括铺设光催化网的铺网区和对照区；在治理时间内，依次在以下条件下收集水质指标的检测数据：[0019]在静流状态收集全部水质指标的检测数据，筛选有检出数值的初筛水质指标； CN115504619 [0020]分别在微流状态和水体扰动的状态下收集所述初筛水质指标的检测数据，筛选检 出数值有显著变化的参考水质指标； [0021] 从参考水质指标中筛选重点水质指标，作为所述重点水质净化因子。 [0022] 优选地，所述重点水质指标的个数不少于参考水质指标个数的50％。 [0023] 可选择地，所述治理设施包括光催化网，所述光催化网包括布网框、以及固定在布 网框上的网状的光催化功能纤维；所述治理设施还包括附着在所述光催化网上的生物绳和 沉水植物箱。 [0024] 具体地，所述光催化功能纤维包括作为基底的聚丙烯丝和涂覆在所述聚丙烯丝表 面的碳基金属半导体。 [0025] 可选择地，所述光催化网的铺设面积占所述待治理水体面积面积的20～40％；所 述光催化网的铺设位置在所述待治理水体的中心区域；所述光催化网的铺设位置距离水面 以下5～20cm；所述光催化网通过水底桩或水底锚块固定；所述光催化网的纵长轴线与水面 的常年主导风向平行。 [0026] 可选择地，所述治理设施包括深层推流设备，适用于水深大于4m的待治理水体。 [0027] 进一步地，所述判断所述重点水质净化因子的变化趋势偏离治理目标，调整所述 治理设施的配置策略，包括： [0028] 周期性根据当前重点水质净化因子的检测数据，评估所述待治理水体当前的水质 等级； [0029] 根据所述当前的水质等级对所述治理设施配置对应等级的管养措施； [0030] 判断所述待治理水体当前的水质等级偏离预设的水质等级目标，调整所述治理设 施的配置内容，以及/或者调整管养措施的内容。 [0031] 可选择地，所述管养措施包括以下至少一项： [0032] 以指定频次对待治理水体周边进行巡视； [0033] 以指定频次对待治理水体的水面垃圾和漂浮物进行清理； [0034] 以指定频次对所述治理设施中的光催化网的网面菌膜进行清理。 [0035] 与现有技术相比较，本申请具有如下优势： [0036] (1)本申请的方法，采用包括光催化网的治理设施铺设在水面进行治理，光催化网 使用光催化材料制成，可无选择性分解水中有机物，促使水体透明度提升、氧化还原电位升 高，提高水中污染物的可生化性，并使得水中溶氧增加； [0037] (2)本申请的方法，在铺设治理设施之前，经过水质调查和环境调查，确定重点水 质净化因子，对治理设施特别是光催化网的布局进行针对性设计，实现短期水质提升、中期 生态修复和长期治愈自洁的效果； [0038] (3)本申请的方法，在铺设治理设施之后，还需要对治理设施按照水质等级进行管 理养护，及时跟踪重点水质净化因子的变化趋势，灵活调整治理设施的配置内容和管养措 施的内容，对待治理水体进行精细化个性化的治理。 附图说明 [0039] 图1为本申请所采用的光催化网的俯视结构示意图。 [0040] 图2为本申请的水质调查和环境调查的内容与目标。 CN115504619 [0041]图3为采用本申请的水源地的治理区分布图。 [0042] 图4为图3的治理区实景放大图。 [0043] 图5为采用本申请的另一水源地的高空观察图。 [0044] 图6为图5所指的水源地水质提升项目数据记录表。 具体实施方式 [0045] 以下结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细描述。 [0046] 本申请的基于光催化的水体综合治理方法，其包括以下步骤： [0047] S1：对待治理水体进行水质调查，确定重点水质净化因子； [0048] S2：根据待治理水体的环境条件，确定治理设施的配置策略； [0049] S3：在待治理水体中配置所述治理设施之后，监控所述重点水质净化因子；判断所 述重点水质净化因子的变化趋势偏离治理目标，调整所述治理设施的配置策略； [0050] S4：确认待治理水体达到治理目标，撤离所述治理设施。 [0051] 具体地，所述光催化，是指二氧化钛电极表面水分子在紫外光照射下分解为氢气 和氧气的现象，也称为水的光解现象，该现象所产生的氧气可以再次溶解在水中，提高水的 溶解氧，对于富含生物质的水体，溶解氧的提高，有利于生物质的良性发展，并且光催化反 应产生了具有强氧化性的空穴‑电子对、羟基自由基和超氧自由基，基于这个原理，实现对 污染水体的治理。本申请将含有二氧化钛的光催化材料制成网状，并且铺设在水体表面，通 过日照诱导光催化反应的发生。本申请的光催化网，优选包括布网框，以及固定在布网框上 的网状的光催化功能纤维，所述光催化功能纤维以聚丙烯丝为基地，在聚丙烯丝表面涂覆 碳基金属半导体，在一种可能的实现方式中，所述光催化功能纤维从内到外依次为基底层、 中间保护层、日光/红光响应层、量子过渡层9博体育官网入口、量子尺寸效应光催化层，由于量子尺寸效应光 催化层采用了掺杂石墨烯基的二氧化钛，因此，本申请的光催化网也称为石墨烯光催化网。 [0052] 参考图1，所述光催化功能纤维制备成标准单元1，每三个标准单元1缝合之后固定