一种湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离系统及其修复方法与流程

1.本发明属于生态水环境修复领域，更具体地说，涉及一种湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离系统及其修复方法。


背景技术：

2.目前在在城市湖泊水体生态修复中，多数采用药剂处理与生态环境相结合的修复方式处理污水，在实际的实施过程中，因水质污染程度不同、污染物的种类等不同，导致处理工作比较困难，如药剂过重可能会导致进一步污染水体，同时针对浑浊的雨水中酸性物质不容易进行区分，实施的总体效果不佳，湖泊坡岸生态植物的分布程度也会影响水质的提升，在一些工业城市中，处理水环境的方式、方法也较多，但总体采用的是化学方式+植物净化方式来解决，这种方式治理固定的水体污染可以有很好的效果，但处理道路至湖水的坡面上动态的雨水的效果不佳。
3.经检索，中国专利公布号cn 116217019 a，公开日为：2023.06.06的专利文献，公开了一种矿山酸性废水净化处理的装置及方法，装置包括处理箱、药剂投放组件、搅拌混合组件和压滤组件；药剂投放组件包括卡接在处理箱内部的装填圆盘、与装填圆盘螺纹连接的传动丝杠、卡接在传动丝杠上的搅拌棒和为传动丝杠提供动力的动力电机；搅拌混合组件包括设在处理箱内部的网筒和两个滑动卡接在网筒内部的升降板；两个升降板分别与传动丝杠螺纹连接；压滤组件包括设在处理箱内部的压滤套、套设在压滤套外部的外套、卡接在外套内部的过滤棒、与压滤套卡接的压盘和设在处理箱下底面且输出轴上设有与压盘螺纹连接的压滤丝杠的压滤电机；该发明需要添加大量的药剂，针对不稳定的水体污染时，要么容易发生二次污染，要么净化效果较差。


技术实现要素：

4.1、要解决的问题
5.针对现有的处理道路至湖水的坡面上动态的雨水容易发生二次污染的问题，本发明提供一种湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离系统及其修复方法，采用“物理+植物”的方式对水环境进行修复，无需药剂添加，不会发生药剂治理二次污染的问题。
6.2、技术方案
7.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
8.一种湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离系统，设置于湖边道路至湖面的坡面上，包括由高及低依次设置于坡面上，且均成纵向分布的污水沉淀沟和多级电离子分离沟；污水沉淀沟和各级电离子分离沟之间均依次通过排水管串联式连通；坡面最底部的电离子分离沟通过溢流口与湖面连通，通过先沉淀再多级迟滞式电离子分离方法将污染物进行吸附式分离，从而解决城市道路至湖面之间坡面上动态雨水污染的生态水环境修复的问题，操作简单，容易实施。
9.作为技术方案的进一步改进，多级电离子分离沟之间均种植有植被，通过植被根系的吸附，将雨水产生的动态污水进一步的迟滞、延缓流至湖内，并与多级电离子分离沟协同，可将坡面上动态雨水污染彻底净化。
10.作为技术方案的进一步改进，电离子分离沟内设置有纵向分布并竖向固定于沟底的正极板和负极板，通过正极板和负极板将污染水中的阴正电离子进行分类式吸附，针对性强，净化效果更好。
11.作为技术方案的进一步改进，相邻的两个电离子分离沟内的正极板和负极板错位设置，避免可能产生的电短路问题。
12.作为技术方案的进一步改进，还包括光伏发电系统，光伏发电系统与各级电离子分离沟内的正极板和负极板通过导线电连通；为远离城市供电系统的多级电离子分离沟提供稳定且持续的电力能源。
13.作为技术方案的进一步改进，污水沉淀沟和各级电离子分离沟的沟口均通过格栅状的盖板覆盖，避免产生踏空风险。
14.作为技术方案的进一步改进，污水沉淀沟内通过纵向分布并竖向固定于沟底的隔板分隔为多个沉淀腔体，各个沉淀腔体之间依次通过溢流口相通，各个溢流口离沟底的高度沿坡面坡度依次降低，可起到将污染物进行多级分类式沉淀的目的。
15.作为技术方案的进一步改进，坡面最底处的电离子分离沟内的正极板和负极板到位设置错位的两对，在污水的最终排放时，根据污水污染物含量情况进行多对设置，起到彻底净化的目的。
16.作为技术方案的进一步改进，多级电离子分离沟为三级，由上至下依次为第一道电离子分离沟、第二道电离子分离沟和第三道电离子分离沟；植被由上至下依次为灌木植被群、乔木植被群、低被植物群和水中植物群，使动态污水中的污染物离子进行分离并吸附在正、负极板上，同时结合植被群的迟滞式净化，完成城市湖体坡岸生态水环境修复，形成一种用于城市湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离综合方法。
17.一种湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离修复方法，具体步骤为：
18.s1、污水流进污水沉淀沟后，通过排水管流进第一道电离子分离沟内；
19.s2、在第一道电离子沟内，污水中的正电离子吸附在第一道电离子沟负极板上，污水中的负电离子吸附在第一道电离子沟正极板上，进行初步净化，多余的污水水体流向第二道电离子沟内；
20.s3、在第二道电离子沟内，污水中的正电离子吸附在第二道电离子沟负极板上，污水中的负电离子吸附在第二道电离子沟正极板上，进行进一步净化，多余的污水水体流向第三道电离子沟内；
21.s4、在第三道电离子沟内，污水中的正电离子吸附在第三道电离子沟负极板上，污水中的负电离子吸附在第三道电离子沟正极板上，进行精细净化，完成后的水体排至湖内；
22.s5、通过湖水中的水中植物群，进一步净化水体，灌木植被群、乔木植被群、低被植物群，则通过植物净化将部分雨水中的污染物质净化，多余的雨水流向第一道电离子分离沟、第二道电离子分离沟、第三道电离子分离沟经过处理后排至湖泊，完成污水净化的全过程。
23.3、有益效果
24.相比于现有技术，本发明的有益效果为：
25.(1)本发明的湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离系统及其修复方法，修复采用“物理+植物”的方式对水环境进行修复，更容易阻滞动态污水快速流动的同时，将其彻底净化后再流入湖中，操作简单，容易实施；
26.(2)本发明中电子离子分离所需的电力能源由光伏发电系统提供，既环保、又节能。
附图说明
27.图1是具体实施例中湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离系统断面图；
28.图2是具体实施例中湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离系统平面图；
29.图3是具体实施例中污水沉淀沟示意图；
30.图4是具体实施例中第一道电离子分离沟示意图；
31.图5是具体实施例中第二道电离子分离沟示意图。
32.图6是具体实施例中第三道电离子分离沟示意图。
33.图中：1、污水沉淀沟；2、第一道电离子分离沟；3、第二道电离子分离沟；4、第三道电离子分离沟；5、湖边道路；6、灌木植被群；7、乔木植被群；8、低被植物群；9、水中植物群；10、光伏发电系统；11、排水管；
34.1-1、沉淀沟盖板；1-2、沉淀腔体；1-3、沉淀沟壁体；1-4、沉淀沟排水口；
35.2-1、第一道电离子分离沟盖板；2-3、第一道电离子分离沟进水口；2-4、第一道电离子分离沟盖板排水口；2-5、第一道电离子分离沟负极板；2-6、第一道电离子分离沟正极板；
36.3-1、第二道电离子分离沟盖板；3-3、第二道电离子分离沟进水口；3-4、第二道电离子分离沟盖板排水口；3-5、第二道电离子分离沟负极板；3-6、第二道电离子分离沟正极板；
37.4-1、第三道电离子分离沟盖板；4-3、第三道电离子分离沟进水口；4-4、第三道电离子分离沟盖板排水口；4-5、第三道电离子分离沟负极板；4-6、第三道电离子分离沟正极板。
具体实施方式
38.下文对本发明的示例性实施例进行了详细描述。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本发明，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明作各种改变。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。因此，本发明的范围仅由所附权利要求来限定。
39.实施例1
40.本实施例的一种湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离系统，应用于某城市中湖边道路5至湖面的坡面上，包括由高及低依次设置于坡面上，且均成纵向分布的污水沉淀沟1和多级电离子分离沟；污水沉淀沟1和各级电离子分离沟之间均依次通过排水管11串联式
连通；坡面最底部的电离子分离沟通过溢流口与湖面连通。
41.本实施例的一种湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离系统，在城市道路至坡面动态的雨水产生的潜水净化处理中，通过先沉淀再多级迟滞式电离子分离方法将污染物进行吸附式分离，电离子分离沟的级数，可根据污水的污染情况进行相应的选择，从而解决城市道路至湖面之间坡面上动态雨水污染的生态水环境修复的问题，操作简单，容易实施。
42.实施例2
43.本实施例的湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离系统，其基本结构同实施例1，不同或改进之处在于：多级电离子分离沟之间均种植有植被，通过植被根系的吸附，将雨水产生的动态污水进一步的迟滞、延缓流至湖内，并与多级电离子分离沟协同，可将坡面上动态雨水污染彻底净化。电离子分离沟内设置有纵向分布并竖向固定于沟底的正极板和负极板，通过正极板和负极板将污染水中的阴正电离子进行分类式吸附，针对性强，净化效果更好。相邻的两个电离子分离沟内的正极板和负极板错位设置，避免可能产生的电短路问题。
44.还包括光伏发电系统10，光伏发电系统10与各级电离子分离沟内的正极板和负极板通过导线电连通；为远离城市供电系统的多级电离子分离沟提供稳定且持续的电力能源。污水沉淀沟1和各级电离子分离沟的沟口均通过格栅状的盖板覆盖，避免产生踏空风险。污水沉淀沟1内通过纵向分布并竖向固定于沟底的隔板和前、后沉淀沟壁体1-3分隔为多个沉淀腔体1-2，如图3所示为，3隔板分隔为4个沉淀腔体1-2，各个沉淀腔体1-2之间依次通过溢流口相通，各个溢流口离沟底的高度沿坡面坡度依次降低，可起到将污染物进行多级分类式沉淀的目的。坡面最底处的电离子分离沟内的正极板和负极板到位设置错位的至少两对，在污水的最终排放时，根据污水污染物含量情况进行多对设置，起到彻底净化的目的。
45.实施例3
46.本实施例的湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离系统，其基本结构同实施例2，不同或改进之处在于：多级电离子分离沟为三级，由上至下依次为第一道电离子分离沟2、第二道电离子分离沟3和第三道电离子分离沟4；植被由上至下依次为灌木植被群6、乔木植被群7、低被植物群8和水中植物群9，使动态污水中的污染物离子进行分离并吸附在正、负极板上，同时结合植被群的迟滞式净化，完成城市湖体坡岸生态水环境修复，形成一种用于城市湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离综合方法。
47.如图1-6所示，由湖边道路5至湖面的坡面由上至下依次为污水沉淀沟1、灌木植被群6、第一道电离子分离沟2、乔木植被群7、第二道电离子分离沟3、低被植物群8、第三道电离子分离沟4、水生植物群9，灌木植被群6和低被植物群8所在的坡面上无竖向固定有光伏发电系统10为第一道电离子分离沟2、第二道电离子分离沟3、第三道电离子分离沟4提供电力能源。
48.污水沉淀沟1、第一道电离子分离沟2、第二道电离子分离沟3和第三道电离子分离沟4的沟口分别通过沉淀沟盖板1-1、第一道电离子分离沟盖板2-1、第二道电离子分离沟盖板3-1和第三道电离子分离沟盖板4-1封盖。
49.污水沉淀沟1的沉淀沟排水口1-4通过排水管11与第一道电离子分离沟2的第一道电离子分离沟进水口2-3相连，第一道电离子分离沟2的第一道电离子分离沟排水口2-4通过排水管11与第二道电离子分离沟3的第二道电离子分离沟进水口3-3相连，第二道电离子
分离沟3的第二道电离子分离沟排水口3-4通过排水管11与第三道电离子分离沟4的第三道电离子分离沟进水口4-3相连，第三道电离子分离沟出水口4-4将处理后的水体排至湖泊。
50.本实施例的湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离修复方法，具体步骤为：
51.s1、污水流进污水沉淀沟1后，经过污水沉淀沟排水口1-4，通过排水管11流进第一道电离子分离沟2内；
52.s2、在第一道电离子沟2内，污水中的正电离子吸附在第一道电离子沟负极板2-5上，污水中的负电离子吸附在第一道电离子沟正极板2-6上，进行初步净化，多余的污水水体流向第二道电离子沟3内；
53.s3、在第二道电离子沟3内，污水中的正电离子吸附在第二道电离子沟负极板3-5上，污水中的负电离子吸附在第二道电离子沟正极板3-6上，进行进一步净化，多余的污水水体流向第三道电离子沟4内；
54.s4、在第三道电离子沟4内，污水中的正电离子吸附在第三道电离子沟负极板4-5上，污水中的负电离子吸附在第三道电离子沟正极板4-6上，进行精细净化，完成后的水体排至湖内；
55.s5、通过湖水中的水中植物群9，进一步净化水体，灌木植被群6、乔木植被群7、低被植物群8，则通过植物净化将部分雨水中的污染物质净化，不同的污染元素分别被不同的植被群吸附，吸附的同时，还可以尽可能的迟滞、延缓雨水的流速，多余的雨水流向第一道电离子分离沟2、第二道电离子分离沟3、第三道电离子分离沟4经过处理后排至湖泊，完成污水净化的全过程，污水中的正电离子被负极板吸附，污水中的负电离子被正极板吸附，待电离子分离沟工作一段时间或根据电极板的实际吸附情况，打开各个电离子分离沟盖板对各电极板进行清理后重复使用。
56.本实施例的湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离修复方法，采用“物理+植物”的方式对水环境进行吸附式修复，更容易阻滞动态污水快速流动的同时，能将污水彻底净化后再流入湖中，操作简单，容易实施。

技术特征：
1.一种湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离系统，设置于湖边道路(5)至湖面的坡面上，其特征在于：包括由高及低依次设置于坡面上，且均成纵向分布的污水沉淀沟(1)和多级电离子分离沟；所述污水沉淀沟(1)和各级电离子分离沟之间均依次通过排水管(11)串联式连通；坡面最底部的电离子分离沟通过溢流口与湖面连通。2.根据权利要求1所述的湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离系统，其特征在于：所述多级电离子分离沟之间均种植有植被。3.根据权利要求2所述的湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离系统，其特征在于：所述电离子分离沟内设置有纵向分布并竖向固定于沟底的正极板和负极板。4.根据权利要求3所述的湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离系统，其特征在于：相邻的两个所述电离子分离沟内的正极板和负极板错位设置。5.根据权利要求3所述的湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离系统，其特征在于：还包括光伏发电系统(10)，所述光伏发电系统(10)与各级电离子分离沟内的正极板和负极板通过导线电连通。6.根据权利要求3所述的湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离系统，其特征在于：所述污水沉淀沟(1)和各级电离子分离沟的沟口均通过格栅状的盖板覆盖。7.根据权利要求6所述的湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离系统，其特征在于：所述污水沉淀沟(1)内通过纵向分布并竖向固定于沟底的隔板分隔为多个沉淀腔体(1-2)，各个沉淀腔体(1-2)之间依次通过溢流口相通，各个溢流口离沟底的高度沿坡面坡度依次降低。8.根据权利要求6所述的湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离系统，其特征在于：坡面最底处的所述电离子分离沟内的正极板和负极板到位设置错位的两对。9.根据权利要求2至8任一所述的湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离系统，其特征在于：所述多级电离子分离沟为三级，由上至下依次为第一道电离子分离沟(2)、第二道电离子分离沟(3)和第三道电离子分离沟(4)；所述植被由上至下依次为灌木植被群(6)、乔木植被群(7)、低被植物群(8)和水中植物群(9)。10.一种湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离修复方法，其特征在于，步骤为：s1、污水流进污水沉淀沟(1)后，通过排水管(1)流进第一道电离子分离沟(2)内；s2、在第一道电离子沟(2)内，污水中的正电离子吸附在第一道电离子沟负极板(2-5)上，污水中的负电离子吸附在第一道电离子沟正极板(2-6)上，进行初步净化，多余的污水水体流向第二道电离子沟(3)内；s3、在第二道电离子沟(3)内，污水中的正电离子吸附在第二道电离子沟负极板(3-5)上，污水中的负电离子吸附在第二道电离子沟正极板(3-6)上，进行进一步净化，多余的污水水体流向第三道电离子沟(4)内；s4、在第三道电离子沟(4)内，污水中的正电离子吸附在第三道电离子沟负极板(4-5)上，污水中的负电离子吸附在第三道电离子沟正极板(4-6)上，进行精细净化，完成后的水体排至湖内；s5、通过湖水中的水中植物群(9)，进一步净化水体，灌木植被群(6)、乔木植被群(7)、低被植物群(8)，则通过植物净化将部分雨水中的污染物质净化，多余的雨水流向第一道电离子分离沟(2)、第二道电离子分离沟(3)、第三道电离子分离沟(4)经过处理后排至湖泊，
完成污水净化的全过程。

技术总结
本发明公开了一种湖体坡岸生态水环境修复的电离子分离系统及其修复方法，属于生态水环境修复技术领域。本系统设置于湖边道路至湖面的坡面上，包括由高及低依次设置于坡面上，且均成纵向分布的污水沉淀沟和多级电离子分离沟；所述污水沉淀沟和各级电离子分离沟之间均依次通过排水管串联式连通；坡面最底部的电离子分离沟通过溢流口与湖面连通，通过先沉淀再多级迟滞式电离子分离方法将污染物进行吸附式分离，从而解决了城市道路至湖面之间坡面上动态雨水污染的生态水环境修复的问题，操作简单，容易实施。容易实施。容易实施。


技术研发人员：靳宝灵 詹波立 何兆芳 申书威 何小苗 刘晓松 张强
受保护的技术使用者：中国十七冶集团有限公司
技术研发日：2023.07.13
技术公布日：2023/10/15