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天津北方網訊:發臭、渾濁、水質不達標是很多景觀湖和城市河道的現狀。日前,天津大學的幾名本科生在老師的指導下研發出一種“水體智能加速曝氣裝置”,無需投放化學、生物製劑,僅通過加快水流速度來提高水體含氧量的方法,就能最大限度地實現對水質的淨化。該裝置也在新加坡剛剛結束的“2013世界工程師大會”青年工程師競賽總決賽上,一舉斬獲“國際大學生組”第一名。“儘管還處在實驗室階段,但我們希望它能儘早放置在海河、衛津河等真實河道環境下進行測試調整,讓它更加適合天津的河道治理。”項目指導教師、建工學院水利系副教授張晨說。
能實現水體淨化“無死角”
目前,很多城市都通過特製的曝氣船在水面上製造浪花,增加水體含氧量,或在重點防治區域使用抑藻劑、殺藻劑等生物製劑來改善受污染的河道。“這些方法不僅費工、費時,還有大量能耗,作用比較有限。”項目參與者——天津大學求是學部學生胡黎俐介紹,他們研發的這種新型智能裝置能通過加快整體水域的流速來增加水體含氧量。
“對城市河道特別是在角落的局部水域而言,水流速度較慢是水質狀況變差的重要原因。”張晨說,如果水體不流動或流動緩慢,就會爲一些有機污染物提供繁殖的條件,而這些污染物爲了維持生存,大量地吸收水體中的氧氣,使水體的含氧量降低,時間一長就會嚴重影響水質。然而當水中氧氣含量足夠充足時,這些有機污染物又能自動降解,從而改善水質。“這個新型裝置就是採用在加速水流運動的同時提高氧氣含量的方法,來淨化水質的。”目前,傳統的曝氣方法是通過在水錶面製造浪花來增加水和氧氣的接觸,難以對深處水體產生影響,而這款新型裝置能夠真正實現水體淨化“無死角”。
可以對裝置實現遠程遙控
記者看到,這個裝置長2米、寬1.2米、高1.3米,頂部安裝有兩塊太陽能電池板,爲裝置提供動力,下部安裝一個能產生噴射力的泵箱,通過噴射作用推動河道深處的水在水平方向加速流動,進而帶動整個水域內水體的加速運動。此外,裝置還能實現遠程遙控,工作人員可在遠離河道的地方任意改變裝置的下沉位置,整個過程中太陽能電池板依靠攜帶的救生圈等裝置始終漂浮在水面上,以提供能量。
“下一步我們計劃改進裝置的外觀和體積,讓它變得更小巧輕便,同時希望配備更高性能的太陽能電池板,實現24小時不間斷工作。”張晨說。
新聞鏈接
“世界工程師大會”是由世界工程組織聯合會和聯合國教科文組織共同於2000年發起並主辦的全球工程技術界的盛會,被譽爲“工程界的奧林匹克”。今年首次開設“青年工程師競賽”單元,要求參賽者圍繞“能源、水、廢物”提出創新可持續的解決方案以應對當前的環境氣候變化。