申请日2018.09.03
公开(公告)日2018.12.21
IPC分类号C02F1/461; B63B35/00
摘要
一种应用在自然大水体中的电谐振水处理无人船，包括：电力系统、双体船系统、电极系统;用于天然水体的水污染处理，属于环境工程领域。供了一种新的电净化水装置;可以将复杂电极系统装在无人船上进行大水体巡航作业，提高了大水体净化的效率;安装简易，便于维护。
权利要求书
1.一种应用在自然大水体中的电谐振水处理无人船，其特征在于：包括：电力系统、双体船系统、电极系统;
所述的电力系统包括：太阳能供电装置、蓄电装置、供电线路;
所述的双体船系统包括：GPS系统、动力系统、遥控系统、中央控制器;
所述的电极系统包括：固定架、电极;
所述的电力系统搭载在双体船系统上，按照传统的荷载均衡方式搭载;
所述的电力系统连接关系为：太阳能供电装置通过供电线路向蓄电装置供电，蓄电装置将电力储存起来用于双体船供电和电极系统供电;
所述的双体船系统按照常见的可遥控可自航的无人双体船配置，船体长度选取1.5-2.0m，满载吃水深0.3m，双体间距1m的双体船系统。
2.根据权利要求1所述的一种应用在自然大水体中的电谐振水处理无人船，其特征在于：所述的电极系统固定架固定在双体船两双体之间的水面以下;电极固定在固定架上;电极数量按双体船的满载吃水深度计算;且电极数量的平方根为整数。
3.根据权利要求2所述的一种应用在自然大水体中的电谐振水处理无人船，其特征在于：所述的柱状金属网、镂空端盖和导电棒;镂空端盖和柱状金属网采用嵌扣方式连接，使单个电极结构有足够的强度;导电棒和镂空端盖采用凸台过渡和螺栓连接，确保导电棒位于柱状金属网的中心;所述的电极的镂空端盖固定在固定架上;所述的柱状金属网，由耐腐蚀材料构成，以适应在水体中长期浸泡的工作环境;所述的镂空端盖由绝缘材料制成的，端盖中心有固定孔，该固定孔可以固定不同直径的导电棒。
说明书
一种应用在大水体中的电谐振水处理无人船
技术领域
本发明一种应用在大水体中的电谐振水处理无人船，用于天然水体的水污染处理，属于环境工程领域。
背景技术
水处理的方法主要分为物理方法、化学方法、生物方法。常规的物理方法包括：1、电絮凝法：电絮凝法是一种复杂的物化技术，其核心内容是絮凝剂的生成。电絮凝技术存在电极易钝化和极化，运行成本高等问题，此外电絮凝装置的电极一般工作于电解槽或电絮凝池中，不能进行自然水体水处理;2、电气浮法：电气浮法是一种电化学技术，其核心内容是利用水的电解产生大量气泡、利用可溶性电极产生的离子水解聚合生成絮凝剂。电气浮技术存在电极消耗快，电能消耗高等问题，此外电气浮装置的电极一般工作于合理设计的电解槽中，同样不适用于自然水体水处理;3、电子除垢仪：电子除垢仪是一种电磁场技术在水处理领域的应用，其核心内容是在电磁场作用下使水分子处于高速运动状态，使水中的钙镁离子处于运动状态而无法结合形成水垢。该种方法在处理水垢方面有较好的效果，但不适用于自然水体净水处理。传统的水处理方法运用的电极结构都需要工作在电解槽或者电解池中，不适用于自然水体(开放水 体)的水处理。针对现有技术的不足，本发明的任务是提供一种电谐振水处理系统的开放式电极，与电谐振水处理系统的电源结合，利用不纯净水的导电特性，将特殊的电能均匀快速的输送到水体内部，产生电子改水、电气浮、电化学净水作用，实现高效、高质量的自然水体水污染处理。发明专利CN101293686公开了一种电化水处理装置，该装置是在管道中进行水处理，对于开敞式自然水体，由于水中的杂质比较少，导电效果差，现有的电极形式无法对其进行处理。
发明内容
针对以上问题，本发明公开一种应用在自然大水体中的电谐振水处理无人船。
所述的装置包括：电力系统、双体船系统、电极系统;
上述的电力系统包括：太阳能供电装置、蓄电装置、供电线路;
上述的双体船系统包括：GPS系统、动力系统、遥控系统、中央控制器;
上述的电极系统包括：固定架、电极;
上述的电力系统搭载在双体船系统上，按照传统的荷载均衡方式搭载;
上述的电力系统连接关系为：太阳能供电装置通过供电线路向蓄电装置供电，蓄电装置将电力储存起来用于双体船供电和电极系统供电;
上述的双体船系统按照常见的可遥控可自航的无人双体船配置，船体长度选取1.5-2.0m，满载吃水深0.3m，双体间距1m的双体船系统;
上述的电极系统固定架固定在双体船两双体之间的水面以下;
电极固定在固定架上;电极数量按双体船的满载吃水深度计算;且电极数量的平方根为整数;
上述的电极包括：柱状金属网、镂空端盖和导电棒;镂空端盖和柱状金属网采用嵌扣方式连接，使单个电极结构有足够的强度。导电棒和镂空端盖采用凸台过渡和螺栓连接，确保导电棒位于柱状金属网的中心。
上述的电极的镂空端盖固定在支撑板上。
上述的柱状金属网，由耐腐蚀材料构成，以适应在水体中长期浸泡的工作环境;
上述的镂空端盖由绝缘材料制成的，端盖中心有固定孔，该固定孔可以固定不同直径的导电棒;
上述的柱状金属网作为开放式电极的阴极，导电棒作为开放式电极的阳极。
柱状金属网由任何耐腐蚀的导电材料制成，既保证了水的自由进出，也保证了在工作中是不发生损耗。阳极的导电棒可以采用铜、铁、铝、锌、银、碳等材料制造，目的是在水中产生合适的离子，以实现净水、杀菌和单纯改变水质的作用。镂空端盖具有两个作用，一是允许水的自由进出，二是固定开放式电极的阳极位于柱状金属网的圆心，确保在柱状金属网中形成均匀发散的电场。
上述的一种应用在大水体中的电谐振水处理无人船使用方法包括如下步骤：
1)根据所需净化水体范围选择无人船数量，根据所需净化水体的污染程度选择单个无人船搭载的电极系统的电极数量;
当水体污染严重时，每个无人船使用最大搭载数量为8组电极，采用2×2×2方式布置，即两行两列并安装为2层;
当水体污染不严重时，每个无人船采用4组电极，采用2×2×1方式布置，即两行两列安装为1层;
2)通过中央控制器在GPS系统中设置计划航线，在动力系统中设置航速，在遥控系统中设置遥控器连接信息;
遥控器是在当无人船距离遥控器在可视范围内时使用;
3)使用遥控器将无人船开至计划航线的起点转给中央控制器接管。
上述无人船的使用范围为水深超过0.5m，流速小于0.3m/s的湖泊等区域。
本发明的有益效果在于：
1，本发明提供了一种新的电净化水装置;
2，本发明可以将复杂电极系统装在无人船上进行大水体巡航作业，提高了大水体净化的效率;
3，本发明安装简易，便于维护。