日前,天津大學(xué)的幾名本科生在老師的指導(dǎo)下研發(fā)出一種“水體智能加速曝氣裝置”,無需投放化學(xué)、生物制劑,僅僅通過加快水流速度、提高水域含氧量的方法,就能最大程度地實現(xiàn)水質(zhì)的凈化。在新加坡剛剛結(jié)束的“2013世界工程師峰會”青年工程師競賽總決賽上,天大這支隊伍從200多支國際大學(xué)生代表隊中脫穎而出,一舉斬獲“國際大學(xué)生組”第一名。
參與該項目研發(fā)的天津大學(xué)求是學(xué)部學(xué)生胡黎俐說,目前許多城市都通過特制的曝氣船在水面上制造浪花,加大水和氧氣的接觸,或在重點防治區(qū)域使用抑藻劑、殺藻劑等無毒性的生物制劑等方法改善受污染的河道。這些方法既費工、費時,還有大量能耗,作用范圍卻比較有限。他們研發(fā)的這種新型智能裝置通過加快整體水域的流速從而增加水的含氧量。
“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(zhì)狀況變差的重要原因。”項目指導(dǎo)教師、天大建工學(xué)院水利系副教授張晨說,水體不流動或流動緩慢,就會為一些有機污染物提供繁殖的條件,而這些污染物為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(yán)重影響水質(zhì)狀況。然而當(dāng)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(zhì)。“這個新型裝置就是采用在加速水流運動的同時,提高氧氣含量的方法,從而凈化水質(zhì)的。”
天大研發(fā)的這款水體智能加速曝氣裝置,長2米,寬1.2米,高1.3米,頂部安裝有兩塊太陽能電池板,提供綠色的清潔能源,下部安裝了一個能產(chǎn)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(nèi)水體的加速運動。張晨和學(xué)生們想等到裝置更加完善時,能夠放置在海河、衛(wèi)津河等真實河道環(huán)境下進行測驗,調(diào)整裝置性能。
“世界工程師大會”是由世界工程組織聯(lián)合會和聯(lián)合國教科文組織共同于2000年發(fā)起并主辦的全球工程技術(shù)界的盛會,被譽為“工程界的奧林匹克”。今年首次開設(shè)“青年工程師競賽”單元,旨在促進工程師的工程學(xué)習(xí),提高人們對能源可持續(xù)性和氣候變化問題的認(rèn)識,鼓勵年輕人提出創(chuàng)新的解決方案,促進能源利用以及節(jié)約水資源,呼吁青年工程師提出解決能源的可持續(xù)發(fā)展和氣候變化問題的可行方案。