CN103224295A - 一种用于河流污染底泥自动吸取及生态处理系统 - Google Patents

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丁爱中
谢恩
豆俊峰
程莉蓉
郑蕾
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Abstract

本发明属于河流底泥的修复技术领域的一种河流污染底泥自动吸取及生态处理系统，由主体水车、引流渠、人工湿地组成。水车主要由八片等规格的水车桨叶、水车转轴和水车支架组成；水车桨叶表面铺设有微生物载体，每个桨叶顶端设有吸泥桶。通过河流水体的流动，推动水车旋转，使得桨叶顶端的吸泥桶重复进行吸泥、排泥、再吸泥的过程，并将河流底泥引入配套建设的人工湿地，进行生态修复处理，以使污染河流底泥减害甚至无害化。本发明具有不消耗能耗、基本不需要人工操作、无运行管理费用、能持续清泥、对底泥处理效果较好、近乎为原位生态修复处理、不破坏当地底栖生物的生存环境且能同时对河流水体自净产生积极效应等优点。

Description

一种用于河流污染底泥自动吸取及生态处理系统
技术领域
本发明属于河流底泥的修复技术领域，具体涉及一种用于河流污染底泥自动吸取及生态处理系统。
背景技术
河流生态修复技术是指使用综合方法，使河流恢复因人类活动的干扰而丧失或退化的自然功能，它是生态工程学的一个分支、充分发挥河流自然功能的技术手段，是由20世纪50年代，德国最先提出了的“近然河道治理工程”概念衍生而来。河流生态修复的目标是使河道生态系统恢复到未被破坏前的近似状态，形成各种生物群落配比合理、结构优化、功能强大、系统稳定的河道生态系统，保证河流的动态均衡过程。目前，对污染河流治理及修复的技术措施可分为物理法、化学法、生物修复法三大类。物理法技术主要包括底泥疏浚、环境调水和人工增氧三种技术，其中底泥疏浚是一种广泛应用于污染河流的内源污染控制措施。对于长期处于严重污染状态的河流，其底泥中沉积有大量的污染物，这些污染物在一定条件下会从底泥中释放出进入上覆水体，以此造成水质恶化，因此底泥的去除能大大降低污染水体的内源污染。化学法技术主要使用化学药剂，絮凝沉淀去除污染河流水体中的溶解态营养盐，去除藻类或化学固定重金属。而生物修复法主要包括了生态浮床、人工湿地、稳定塘净化等多种技术，其中实际应用较多的是人工湿地法。人工湿地污水净化过程是依靠物理、化学、生物等多方面协同作用完成，是一个综合性的生态系统。
底泥疏浚然见效快，但工程巨大，且耗费大量的人力、物力和财力，且不能持续发挥作用，本发明既是针对以上缺点所提出的一种能持续作用的低投入底泥去除技术，同时与生态处理系统相结合，在去除底泥污染的同时能对当地底栖生物的生存环境能最大限度的保护。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于河流污染底泥自动吸取及生态处理系统。该系统分为两部分：水车及用于底泥生态修复的人工湿地9。
水车由木质圆环1、水车转轴2、水车支架3、微生物载体4、木棍5、水车桨叶11和吸泥桶13构成。八片规格相同的水车桨叶11按45°等分安装于木质圆环1上，水车转轴2垂直穿过圆环1中心并固定，水车转轴2的两端穿过两个水车支架3顶端的水车支架开孔12，在水车转轴2的顶端卡入长度大于开孔直径3cm的木棍5，使得水车转轴2能在水车支架3上旋转而不脱落。在每个水车桨叶11的顶端安装一个吸泥桶13，吸泥桶13的桶底与水车桨叶11平行。在水车桨叶11的表面铺设有微生物载体4。
在人工湿地9中种植用于生态修复的人工湿地植物8。人工湿地9的末端出口处设有人工湿地排水管10。水车与人工湿地9之间通过木质引流渠7联接。引流渠7通过引流渠支架6固定。水车通过水车支架3固定。
所述水车支架3为等腰三角形支架。
所述微生物载体4为活性碳纤维。
所述人工湿地植物8为芦苇、茭草、香蒲、水莎草。
本发明具有以下优点：
(1)本发明采用环境友好型材料，同时具有景观作用，可以与自然环境相和谐；
(2)本发明完全采用水力驱动，不需其他能耗，无运行费用，符合节能减排的需求；
(3)本发明自动运行，除植物收割外不需人工操作，管理费用少；
(4)本发明在清理底泥的同时，水车系统附带能给河流起到充氧的作用，能对河流的自净产生积极效应；
(5)本发明在加装微生物载体后能起到生物膜反应器的功能，能对河流污染物的去除带来积极的作用。
(6)本发明近乎为原位生态修复处理技术，在去除底泥污染的同时能对当地底栖生物的生存环境能最大限度的保护，且不产生二次污染。
附图说明
图1为用于河流污染底泥自动吸取及生态处理系统模型图。图1中1为木质圆环，2为水车转轴，3为水车支架，4为微生物载体，5为木棍，6为引流渠支架，7为引流渠，8为人工湿地植物，9为人工湿地，10为人工湿地排水管，11为水车桨叶，12为水车支架开孔，13为吸泥桶。
具体实施方式
下面结合实例进一步说明本发明。
用于河流污染底泥自动吸取及生态处理系统的主体为一个木质构造的水车，水车的直径为320cm。在外径为60cm，内径为10cm，宽为50cm的木质圆环上按45°等分安装8个水车桨叶，每个水车桨叶长为120cm，宽为50cm，厚为5cm，桨叶两面铺设有1cm厚的活性碳纤维。在水车的每个桨叶顶端垂直于桨叶安装一个吸泥桶，吸泥桶的厚为10cm，宽为50cm，深为20cm。木质圆环通过水车转轴安装于水车支架顶端的水车支架开孔中。水车转轴的直径为10cm，长为120cm。水车支架为等腰三角形支架，水车支架的高为200cm，底边长度为220cm，水车支架粗为20cm。水车支架开孔的直径为12cm。水车转轴两端分别卡入两根直径为5cm，长15cm的木棍，以防水车转轴滑出支架开孔。
引流渠长度为620cm，引流渠的宽为20cm，高为10cm，厚为3cm。引流渠支架的直径为20cm，靠近水车一端引流渠支架的高为200cm，靠近集泥池的一端引流渠支架的高为130cm。
人工湿地的长、宽、高分别为1500cm、150cm和120cm，坡度为0.5％。在人工湿地上种植芦苇，人工湿地排水管安装于人工湿地下端，与集泥池底部的距离为10cm，人工湿地排水管直径10cm，长200cm。

Claims (3)

1.一种用于河流污染底泥自动吸取及生态处理系统，其特征在于，该系统由水车及用于底泥生态修复的人工湿地组成；水车由水车支架、水车转轴、水车桨叶和吸泥桶构成；八片规格相同的水车桨叶按45°等分安装于木质圆环上，水车转轴垂直穿过圆环中心并固定，水车转轴的两端穿过两个水车支架顶端的水车支架开孔，在水车转轴的顶端卡入长度大于开孔直径3cm的木棍，使得水车转轴能在水车支架上旋转而不脱落；每个水车桨叶的顶端安装一个吸泥桶，吸泥桶的桶底与水车桨叶平行；在水车桨叶的表面铺设有微生物载体；在人工湿地中种植用于生态修复的人工湿地植物；人工湿地的末端出口处设有人工湿地排水管；水车与人工湿地之间通过木质引流渠联接；引流渠通过引流渠支架固定；水车通过水车支架固定。
2.根据权利要求1所述一种河流底泥自动吸取装置，其特征在于，该装置中人工湿地植物8为芦苇、茭草、香蒲、水莎草。
3.根据权利要求1所述一种河流底泥自动吸取装置，其特征在于，该装置中运用的微生物载体为活性碳纤维。
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