CN105731709B - 一种吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备及其去除方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备及其去除方法，由污水池、第一进水装置、初次处理池、反冲洗集水槽、反冲洗出水管、第二进水装置、二次处理池、搅拌吸附装置、清水排放管、清水池、反冲洗装置、控制系统、机动船组成；原水经第一输水装置进入初次处理池，初次过滤后的污水经第二输水装置进入二次处理池，搅拌吸附装置启动对污水中微粒进行吸附作用，二次处理后的清水排入清水池，装置运行10～20小时后，开启反冲洗装置对该装置进行反冲洗，反冲洗水经反冲洗集水槽收集后由反冲洗出水管排出。本发明所述的一种吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备净化率高，油污及微粒吸附效果明显，适用范围广阔。

Description

一种吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备及其去除 方法
技术领域
本发明属于污水净化装置领域，具体涉及一种吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备及其去除方法。
背景技术
随着经济发展和社会进步，人们的生活水体水平日益提高，加之城市化节奏的加快，人们生产生活中产生的生活污水也越来越多生活污水中含有大量的有机物和氮、磷等营养盐，大量生活污水如果未经处理直接排入河流、湖泊必定会导致河流湖泊小同程度的污染，严重的可能造成河流、湖泊水体富营养化，爆发蓝藻水华，蓝藻水华爆发会造成水体中藻毒素含量过高，还能降低水中溶解氧，给人们饮水和水产养殖造成重大损失。在太湖的水体污染中生活污水贡献率氮和磷分别占35.35%和59.65%，大量生活污水的排入成为太湖富营养化日益加剧的主要原因。生活污水中还可能含有大量重金属（如有机农药），通过食物链的富集作用，最终进入人和动物体内；并且由于生活污水中有机质含量高会滋生大量的寄生虫和细菌，严重威胁人们的身体健康。据调查在发展中国家80%以上的死亡病例是由水体小洁净导致的，据报道世界上每8秒钟就有一名儿童因水污染死亡。因此生活污水造成的湖水污染，及其相应的处理变得尤为重要。
现有处理湖面污水的技术主要有以下几种。
1、通过建立沼气池处理湖面污水
该方法是基于湖面污水中有机质含量高，利用微生物的发酵来降解污水中的有机质；发酵是在厌氧或者兼性厌氧条件下进行的。其不足之处在于：厌氧发酵时间长，不易控制。
2、絮凝沉淀处理湖面污水
这种方法主要是通过向污水中投加添加剂，与污水中的污染物质发生絮凝反应而沉淀，进而将污染物出去。其不足之处在于：单纯的絮凝沉淀价格昂贵，容易产生二次污染。
3、通过建设人工湿地来处理湖面污水
人工湿地目前多被用来治理河流、湖泊富营养化。它的原理是通过种植芦苇等水生植物，有植物和附着的微生物及土壤的过滤等多重作用达到净化水体的效果。其不足之处在于：处理时间长，占地面积大。
4、利用生态滤池来处理湖面污水
近午来国内外生态滤池处理污水的研究很多，可以通过构建多级复合式生态滤池来处理湖面污水。如复合式蛆蝴生态滤池，它首先利用微生物的新陈代谢降解污水中的有机物；然后将处理后的污水和残渣转入蛆蝴生态滤池，利用蛆蝴对有机物的吞食作用实现有机物残渣的减量化，最后通过滤池底部滤料的过滤作用进一步净化污水。该工艺对污水处理比较彻底，处理后污水中有机质含量大大降低。其不足之处在于：由于该工艺的大规模应用实例还比较少，需要进一步完善。
在现有技术条件下，处理湖面污水的设备建设成本和运行成本的增加将成为必然，现有的传统工艺、处理方法具有工艺流程长，控制复杂，占地大，处理成本高等缺点。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备，包括：污水池1，第一进水装置2，初次处理池3，反冲洗集水槽4，反冲洗出水管5，第二进水装置6，二次处理池7，搅拌吸附装置8，清水排放管9，清水池10，反冲洗装置11，控制系统12，机动船13；所述污水池1与初次处理池3之间设有第一进水装置2，所述初次处理池3的前侧壁设有反冲洗集水槽4，所述反冲洗集水槽4的正下方设有反冲洗出水管5，所述初次处理池3与二次处理池7之间设有第二进水装置6，所述二次处理池7的内部正上方设有搅拌吸附装置8，所述二次处理池7与清水池10之间设有清水排放管9，所述初次处理池3与清水池10之间设有反冲洗装置11，所述反冲洗装置11一侧设有控制系统12，上述所有单体设备均被固定在机动船13上。
进一步的，所述初次处理池3包括：一层过滤区3-1，二层过滤区3-2，三层过滤区3-3，初次处理池液位传感器3-4；所述一层过滤区3-1位于初次处理池3内部最上方位置；所述二层过滤区3-2位于初次处理池3内部正中间位置；所述三层过滤区3-3位于初次处理池3内部最底部位置；所述初次处理池液位传感器3-4距初次处理池3上端檐口5 mm～25 mm，初次处理池液位传感器3-4与控制系统12导线控制连接；所述一层过滤区3-1包括：一层竖直滤板3-1-1，一层水平稳流板3-1-2；所述一层水平稳流板3-1-2的左侧水平无缝焊接在初次处理池3内壁左侧位置，一层水平稳流板3-1-2前后侧与初次处理池3前后内壁无缝焊接；所述一层竖直滤板3-1-1垂直无缝焊接在一层水平稳流板3-1-2正中间位置，一层竖直滤板3-1-1表面均匀分布着大量的通孔，数量在200～1500个，孔径值在2 mm～20 mm之间；所述二层过滤区3-2包括：二层竖直滤板3-2-1及二层水平稳流板3-2-2；所述二层水平稳流板3-2-2的右侧无缝焊接在初次处理池3内壁右侧位置，二层水平稳流板3-2-2前后侧与初次处理池3前后内壁无缝焊接；所述二层竖直滤板3-2-1垂直无缝焊接在二层水平稳流板3-2-2正中间位置，其顶部与一层水平稳流板3-1-2底部无缝焊接；二层竖直滤板3-2-1表面均匀分布着大量的通孔，数量在200～1500个，孔径值在2 mm～20 mm之间；所述三层过滤区3-3包括：三层竖直滤板3-3-1；所述三层竖直滤板3-3-1表面均匀分布着大量的通孔，数量在200～1500个，孔径值在2 mm～20 mm之间；所述一层竖直滤板3-1-1、二层竖直滤板3-2-1及三层竖直滤板3-3-1结构大小均完全相同；所述一层水平稳流板3-1-2及二层水平稳流板3-2-2结构大小均完全相同。
进一步的，所述二次处理池7包括：倾斜滤油膜7-1，加热丝7-2，二次处理池液位传感器7-3，微粒吸附能力感应器7-4；所述倾斜滤油膜7-1位于二次处理池7内部进水口位置，倾斜滤油膜7-1与二次处理池7前后内壁无缝焊接，倾斜滤油膜7-1与水平线夹角范围值为20°～70°之间，倾斜滤油膜7-1表面均匀分布着大量的通孔，数量在200～1500个，孔径值在2 mm～20 mm之间；所述加热丝7-2均匀周向悬吊在二次处理池7壁厚内部空腔位置，加热丝7-2与控制系统12导线控制连接；所述二次处理池液位传感器7-3距二次处理池7上端檐口5mm～25 mm，二次处理池液位传感器7-3与控制系统12导线控制连接；所述微粒吸附能力感应器7-4位于二次处理池7内部正中间位置，微粒吸附能力感应器7-4与控制系统12导线控制连接。
进一步的，所述搅拌吸附装置8包括：电机8-1，主轴8-2，搅拌棒8-3，吸附球体8-4，球体连接线8-5；所述主轴8-2一端固定在电机8-1的输出端，主轴8-2的另一端固定有搅拌棒8-3，所述主轴8-2与搅拌棒8-3轴心线重合，所述搅拌棒8-3的外径表面周向均匀排布着吸附球体8-4，所述吸附球体8-4数量为10～50万个，多个吸附球体8-4组成多层结构，其层数为10～50层，各层轴心线重合，从轴心线到圆周，相邻各层吸附球体8-4由小到大排列；所述球体连接线8-5将吸附球体8-4串接在一起；所述主轴8-2、搅拌棒8-3及吸附球体8-4均由电机8-1带动作圆周运动。
进一步的，所述第一进水装置2中的水泵、水体流量计及电磁水阀，反冲洗出水管5中的电磁水阀，第二进水装置6中的水泵、水体流量计及电磁水阀，搅拌吸附装置8中的电机8-1，清水排放管9中的电磁水阀，反冲洗装置11中的水泵、水体流量计及电磁水阀均与控制系统12导线控制连接。
进一步的，所述吸附球体8-4由高分子材料压模成型，吸附球体8-4的组成成分和制造过程如下：
一、吸附球体8-4组成成分：
按重量份数计，异氰酸对硝基苯7～23份，丙基苯甲酸对氰基苯酚酯9～15份，硫氰酸(对二甲氨基)苯酯1～12份，聚乙二醇缩水甘油醚5～26份，六氯丙酮9～31份，丙酮酸脱氢酶6～25份，浓度为26 ppm～70 ppm的四氢叶酸复合体490～780份，间氨基水杨酸2～13份，水杨醛缩对氨基苯磺酸8～46份，交联剂19～56份，第三丁硫醇16～59份，双甲基丙烯酸硫代二甘醇酯2～17份，对苯二酚-双(β-羟乙基)醚26～57份，盐酸二乙基色胺9～21份；
所述交联剂为对氨基二乙苯胺硫酸盐、1,4,5三磷酸肌醇、磷脂酰肌醇三磷酸的任意一种；
二、吸附球体8-4的制造过程，包含以下步骤：
第1步：在反应釜中加入电导率为0.002 μS/cm～0.07 μS/cm的超纯水1200～3600份，启动反应釜内搅拌器，转速为113 rpm～157 rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至45 ℃～65 ℃；依次加入异氰酸对硝基苯、丙基苯甲酸对氰基苯酚酯、硫氰酸(对二甲氨基)苯酯，搅拌至完全溶解，调节pH值为2.5～5.0，将搅拌器转速调至58 rpm～96 rpm，温度为30～68 ℃，酯化反应6～15小时；
第2步：取聚乙二醇缩水甘油醚、六氯丙酮进行粉碎，粉末粒径为590～930目；加入丙酮酸脱氢酶混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为13 mm～34 mm，采用剂量为2.95 kGy～7.45 kGy、能量为2.35 MeV～8.85 MeV的α射线辐照27～56分钟；
第3步：经第2步处理的混合粉末溶于四氢叶酸复合体中，加入反应釜，搅拌器转速为66 rpm～85 rpm，温度为83 ℃～97 ℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.085 MPa～-0.20 MPa，保持此状态反应9～16小时；泄压并通入氮气，使反应釜内压力为0.03～0.09MPa，保温静置9～19小时；搅拌器转速提升至135 rpm～175 rpm，同时反应釜泄压至0 MPa；依次加入间氨基水杨酸、水杨醛缩对氨基苯磺酸完全溶解后，加入交联剂搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为3.0～8.5，保温静置3～9小时；
第4步：在搅拌器转速为88 rpm～165 rpm时，依次加入第三丁硫醇、双甲基丙烯酸硫代二甘醇酯、对苯二酚-双(β-羟乙基)醚和盐酸二乙基色胺，提升反应釜压力，使其达到0.095 MPa～0.65 MPa，温度为110 ℃～185 ℃，聚合反应5～13小时；反应完成后将反应釜内压力降至0 MPa，降温至40 ℃～70 ℃，出料，入压模机即可制得吸附球体8-4。
本发明还公开了一种吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的方法，该方法包括以下几个步骤：
第1步：控制系统12通过初次处理池液位传感器3-4检测到初次处理池3中水位下降到最低水位时，启动第一进水装置2中的水泵，将储存在污水池1中的污水输入初次处理池3中，第一进水装置2上的电磁水阀使出水量控制在18 m3/h～50 m3/h，污水在初次处理池3中由上至下依次流过一层过滤区3-1，二层过滤区3-2及三层过滤区3-3，将污水进行初级处理；
第2步：控制系统12启动第二进水装置6中的水泵将初次处理的污水输入二次处理池7内，污水通过倾斜滤油膜7-1的滤油作用后正式进入二次处理池7中，控制系统12启动搅拌吸附装置8对二次处理池7内污水中的微粒进行搅拌吸附，同时进行降解处理，为了促进搅拌吸附装置8的处理效果，控制系统12启动加热丝7-2对二次处理池7水体进行加热处理；与此同时，微粒吸附能力感应器7-4对搅拌吸附装置8的处理效果进行实时监测，当搅拌吸附装置8对微粒的吸附能力低于15%～25%时，微粒吸附能力感应器7-4向控制系统12发送反馈信号，并发出音频报警，通知工作人员更换吸附球体8-4；
第3步：所述吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备运行10min～30 min后，控制系统12开启清水排放管9中的电磁水阀将处理好的清水通过清水排放管9排入清水池10中；
第4步：所述吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备运行10～20h后，控制系统12关闭所述第一进水装置2中的水泵、水体流量计及电磁水阀，第二进水装置6中的水泵、水体流量计及电磁水阀，搅拌吸附装置8中的电机8-1及清水排放管9中的电磁水阀，并启动反冲洗装置11中的水泵对初次处理池3进行反冲洗作用，反冲洗水经反冲洗集水槽4收集后由反冲洗出水管5排出；
第5步：初次处理池液位传感器3-4对初次处理池3水位运行安全实时监测，二次处理池液位传感器7-3对二次处理池7水位运行安全实时监测，当运行水位位于相应池体上檐8 cm～16 cm时，初次处理池液位传感器3-4及二次处理池液位传感器7-3向控制系统12发出反馈信号，控制系统12将关闭所述第一进水装置2中的水泵、水体流量计及电磁水阀，第二进水装置6中的水泵、水体流量计及电磁水阀，搅拌吸附装置8中的电机8-1及清水排放管9中的电磁水阀，使得整个系统停止工作，并并每间隔25s发出音频报警，直至工作人员进行了设备维修工作为止。
本发明专利公开的一种吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备，其优点在于：
（1）该装置采用多级过滤结构，使过滤效果更彻底；
（2）该装置内采用周向加热装置，使加热更加均匀；
（3）该装置内吸附球体采用高分子材料制备而成，吸附效果更佳。
本发明所述的一种吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备净化率高，油污及微粒吸附效果明显，适用范围广阔。
附图说明
图1是本发明中所述的一种吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备示意图。
图2是本发明中所述的初次处理池内部结构示意图。
图3是本发明中所述的二次处理池内部结构示意图。
图4是本发明中所述的搅拌吸附装置示意图。
图5是本发明中所述的吸附球体排列示意图。
图6是本发明中所述的吸附球体对污水中微粒净化率。
以上图1～图5中，污水池1，第一进水装置2，初次处理池3，一层过滤区3-1，一层竖直滤板3-1-1，一层水平稳流板3-1-2，二层过滤区3-2，二层竖直滤板3-2-1，二层水平稳流板3-2-2，三层过滤区3-3，三层竖直滤板3-3-1，初次处理池液位传感器3-4，反冲洗集水槽4，反冲洗出水管5，第二进水装置6，二次处理池7，倾斜滤油膜7-1，加热丝7-2，二次处理池液位传感器7-3，微粒吸附能力感应器7-4，搅拌吸附装置8，电机8-1，主轴8-2，搅拌棒8-3，吸附球体8-4，球体连接线8-5，清水排放管9，清水池10，反冲洗装置11，控制系统12，机动船13。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明提供的一种吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备及其去除方法进行进一步说明。
如图1所示，是本发明中所述的一种吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备示意图。图中看出，包括：污水池1，第一进水装置2，初次处理池3，反冲洗集水槽4，反冲洗出水管5，第二进水装置6，二次处理池7，搅拌吸附装置8，清水排放管9，清水池10，反冲洗装置11，控制系统12，机动船13；所述污水池1与初次处理池3之间设有第一进水装置2，所述初次处理池3的前侧壁设有反冲洗集水槽4，所述反冲洗集水槽4的正下方设有反冲洗出水管5，所述初次处理池3与二次处理池7之间设有第二进水装置6，所述二次处理池7的内部正上方设有搅拌吸附装置8，所述二次处理池7与清水池10之间设有清水排放管9，所述初次处理池3与清水池10之间设有反冲洗装置11，所述反冲洗装置11一侧设有控制系统12，上述所有单体设备均被固定在机动船13上。
如图2所示，是本发明中所述的初次处理池内部结构示意图。从图2或图1中看出，所述初次处理池3包括：一层过滤区3-1，二层过滤区3-2，三层过滤区3-3，初次处理池液位传感器3-4；所述一层过滤区3-1位于初次处理池3内部最上方位置；所述二层过滤区3-2位于初次处理池3内部正中间位置；所述三层过滤区3-3位于初次处理池3内部最底部位置；所述初次处理池液位传感器3-4距初次处理池3上端檐口5 mm～25 mm，初次处理池液位传感器3-4与控制系统12导线控制连接；所述一层过滤区3-1包括：一层竖直滤板3-1-1，一层水平稳流板3-1-2；所述一层水平稳流板3-1-2的左侧水平无缝焊接在初次处理池3内壁左侧位置，一层水平稳流板3-1-2前后侧与初次处理池3前后内壁无缝焊接；所述一层竖直滤板3-1-1垂直无缝焊接在一层水平稳流板3-1-2正中间位置，一层竖直滤板3-1-1表面均匀分布着大量的通孔，数量在200～1500个，孔径值在2 mm～20 mm之间；所述二层过滤区3-2包括：二层竖直滤板3-2-1及二层水平稳流板3-2-2；所述二层水平稳流板3-2-2的右侧无缝焊接在初次处理池3内壁右侧位置，二层水平稳流板3-2-2前后侧与初次处理池3前后内壁无缝焊接；所述二层竖直滤板3-2-1垂直无缝焊接在二层水平稳流板3-2-2正中间位置，其顶部与一层水平稳流板3-1-2底部无缝焊接；二层竖直滤板3-2-1表面均匀分布着大量的通孔，数量在200～1500个，孔径值在2 mm～20 mm之间；所述三层过滤区3-3包括：三层竖直滤板3-3-1；所述三层竖直滤板3-3-1表面均匀分布着大量的通孔，数量在200～1500个，孔径值在2 mm～20 mm之间；所述一层竖直滤板3-1-1、二层竖直滤板3-2-1及三层竖直滤板3-3-1结构大小均完全相同；所述一层水平稳流板3-1-2及二层水平稳流板3-2-2结构大小均完全相同。
如图3所示，是本发明中所述的二次处理池内部结构示意图。图3或图1中看出，所述二次处理池7包括：倾斜滤油膜7-1，加热丝7-2，二次处理池液位传感器7-3，微粒吸附能力感应器7-4；所述倾斜滤油膜7-1位于二次处理池7内部进水口位置，倾斜滤油膜7-1与二次处理池7前后内壁无缝焊接，倾斜滤油膜7-1与水平线夹角范围值为20°～70°之间，倾斜滤油膜7-1表面均匀分布着大量的通孔，数量在200～1500个，孔径值在2 mm～20 mm之间；所述加热丝7-2均匀周向悬吊在二次处理池7壁厚内部空腔位置，加热丝7-2与控制系统12导线控制连接；所述二次处理池液位传感器7-3距二次处理池7上端檐口5 mm～25 mm，二次处理池液位传感器7-3与控制系统12导线控制连接；所述微粒吸附能力感应器7-4位于二次处理池7内部正中间位置，微粒吸附能力感应器7-4与控制系统12导线控制连接。
如图4和图5所示，是本发明中所述的搅拌吸附装置示意图和吸附球体排列示意图。从图4或图5中看出，所述搅拌吸附装置8包括：电机8-1，主轴8-2，搅拌棒8-3，吸附球体8-4，球体连接线8-5；所述主轴8-2一端固定在电机8-1的输出端，主轴8-2的另一端固定有搅拌棒8-3，所述主轴8-2与搅拌棒8-3轴心线重合，所述搅拌棒8-3的外径表面周向均匀排布着吸附球体8-4，所述吸附球体8-4数量为10～50万个，多个吸附球体8-4组成多层结构，其层数为10～50层，各层轴心线重合，从轴心线到圆周，相邻各层吸附球体8-4由小到大排列；所述球体连接线8-5将吸附球体8-4串接在一起；所述主轴8-2、搅拌棒8-3及吸附球体8-4均由电机8-1带动作圆周运动。
所述第一进水装置2中的水泵、水体流量计及电磁水阀，反冲洗出水管5中的电磁水阀，第二进水装置6中的水泵、水体流量计及电磁水阀，搅拌吸附装置8中的电机8-1，清水排放管9中的电磁水阀，反冲洗装置11中的水泵、水体流量计及电磁水阀均与控制系统12导线控制连接。
发明所述的一种吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备的工作过程是。
第1步：控制系统12通过初次处理池液位传感器3-4检测到初次处理池3中水位下降到最低水位时，启动第一进水装置2中的水泵，将储存在污水池1中的污水输入初次处理池3中，第一进水装置2上的电磁水阀使出水量控制在18 m3/h～50 m3/h，污水在初次处理池3中由上至下依次流过一层过滤区3-1，二层过滤区3-2及三层过滤区3-3，将污水进行初级处理；
第2步：控制系统12启动第二进水装置6中的水泵将初次处理的污水输入二次处理池7内，污水通过倾斜滤油膜7-1的滤油作用后正式进入二次处理池7中，控制系统12启动搅拌吸附装置8对二次处理池7内污水中的微粒进行搅拌吸附，同时进行降解处理，为了促进搅拌吸附装置8的处理效果，控制系统12启动加热丝7-2对二次处理池7水体进行加热处理；与此同时，微粒吸附能力感应器7-4对搅拌吸附装置8的处理效果进行实时监测，当搅拌吸附装置8对微粒的吸附能力低于15%～25%时，微粒吸附能力感应器7-4向控制系统12发送反馈信号，并发出音频报警，通知工作人员更换吸附球体8-4；
第3步：所述吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备运行10min～30 min后，控制系统12开启清水排放管9中的电磁水阀将处理好的清水通过清水排放管9排入清水池10中；
第4步：所述吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备运行10～20h后，控制系统12关闭所述第一进水装置2中的水泵、水体流量计及电磁水阀，第二进水装置6中的水泵、水体流量计及电磁水阀，搅拌吸附装置8中的电机8-1及清水排放管9中的电磁水阀，并启动反冲洗装置11中的水泵对初次处理池3进行反冲洗作用，反冲洗水经反冲洗集水槽4收集后由反冲洗出水管5排出；
第5步：初次处理池液位传感器3-4对初次处理池3水位运行安全实时监测，二次处理池液位传感器7-3对二次处理池7水位运行安全实时监测，当运行水位位于相应池体上檐8 cm～16 cm时，初次处理池液位传感器3-4及二次处理池液位传感器7-3向控制系统12发出反馈信号，控制系统12将关闭所述第一进水装置2中的水泵、水体流量计及电磁水阀，第二进水装置6中的水泵、水体流量计及电磁水阀，搅拌吸附装置8中的电机8-1及清水排放管9中的电磁水阀，使得整个系统停止工作，并并每间隔25s发出音频报警，直至工作人员进行了设备维修工作为止。
本发明所述的一种吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备及其去除方法净化率高，有机物、油污及微粒吸附效果明显，适用范围广阔。
以下是本发明所述吸附球体8-4的制造过程的实施例，实施例是为了进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。
若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
按照以下步骤，并按重量份数计制造本发明所述吸附球体8-4：
第1步：在反应釜中加入电导率为0.002 μS/cm的超纯水1200份，启动反应釜内搅拌器，转速为113 rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至45 ℃；依次加入异氰酸对硝基苯7份，丙基苯甲酸对氰基苯酚酯9份，硫氰酸(对二甲氨基)苯酯1份，搅拌至完全溶解，调节pH值为2.5，将搅拌器转速调至58 rpm，温度为30 ℃，酯化反应6小时；
第2步：取聚乙二醇缩水甘油醚5份，六氯丙酮9份进行粉碎，粉末粒径为590目；加入丙酮酸脱氢酶6份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为13 mm，采用剂量为2.95 kGy、能量为2.35 MeV的α射线辐照27分钟；
第3步：经第2步处理的混合粉末溶于浓度为26 ppm的四氢叶酸复合体490份中，加入反应釜，搅拌器转速为66 rpm，温度为83 ℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.085MPa，保持此状态反应9小时；泄压并通入氮气，使反应釜内压力为0.03 MPa，保温静置9小时；搅拌器转速提升至135 rpm，同时反应釜泄压至0 MPa；依次加入间氨基水杨酸2份，水杨醛缩对氨基苯磺酸8份完全溶解后，加入交联剂19份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为3.0，保温静置3小时；
第4步：在搅拌器转速为88 rpm时，依次加入第三丁硫醇16份，双甲基丙烯酸硫代二甘醇酯2份，对苯二酚-双(β-羟乙基)醚26份，盐酸二乙基色胺9份，提升反应釜压力，使其达到0.095 MPa，温度为110 ℃，聚合反应5小时；反应完成后将反应釜内压力降至0 MPa，降温至40 ℃，出料，入压模机即可制得吸附球体8-4。
所述交联剂为对氨基二乙苯胺硫酸盐。
实施例2
按照以下步骤，并按重量份数计制造本发明所述吸附球体8-4：
第1步：在反应釜中加入电导率为0.07 μS/cm的超纯水3600份，启动反应釜内搅拌器，转速为157 rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至65 ℃；依次加入异氰酸对硝基苯23份，丙基苯甲酸对氰基苯酚酯15份，硫氰酸(对二甲氨基)苯酯12份，搅拌至完全溶解，调节pH值为5.0，将搅拌器转速调至96 rpm，温度为68 ℃，酯化反应15小时；
第2步：取聚乙二醇缩水甘油醚26份，六氯丙酮31份进行粉碎，粉末粒径为930目；加入丙酮酸脱氢酶25份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为34 mm，采用剂量为7.45 kGy、能量为8.85 MeV的α射线辐照56分钟；
第3步：经第2步处理的混合粉末溶于浓度为70 ppm的四氢叶酸复合体780份中，加入反应釜，搅拌器转速为85 rpm，温度为97 ℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.20MPa，保持此状态反应16小时；泄压并通入氮气，使反应釜内压力为0.09 MPa，保温静置19小时；搅拌器转速提升至175 rpm，同时反应釜泄压至0 MPa；依次加入间氨基水杨酸13份，水杨醛缩对氨基苯磺酸46份完全溶解后，加入交联剂56份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为8.5，保温静置9小时；
第4步：在搅拌器转速为165 rpm时，依次加入第三丁硫醇59份，双甲基丙烯酸硫代二甘醇酯17份，对苯二酚-双(β-羟乙基)醚57份，盐酸二乙基色胺21份，提升反应釜压力，使其达到0.65 MPa，温度为185 ℃，聚合反应13小时；反应完成后将反应釜内压力降至0 MPa，降温至70 ℃，出料，入压模机即可制得吸附球体8-4。
所述交联剂为对磷脂酰肌醇三磷酸。
实施例3
按照以下步骤，并按重量份数计制造本发明所述吸附球体8-4：
第1步：在反应釜中加入电导率为0.008 μS/cm的超纯水1245份，启动反应釜内搅拌器，转速为123 rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至48 ℃；依次加入异氰酸对硝基苯12份，丙基苯甲酸对氰基苯酚酯12份，硫氰酸(对二甲氨基)苯酯11份，搅拌至完全溶解，调节pH值为3.0，将搅拌器转速调至60 rpm，温度为36 ℃，酯化反应10小时；
第2步：取聚乙二醇缩水甘油醚10份，六氯丙酮10份进行粉碎，粉末粒径为600目；加入丙酮酸脱氢酶10份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为20 mm，采用剂量为3.95 kGy、能量为3.35 MeV的α射线辐照30分钟；
第3步：经第2步处理的混合粉末溶于浓度为30 ppm的四氢叶酸复合体500份中，加入反应釜，搅拌器转速为70 rpm，温度为88 ℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.081MPa，保持此状态反应10小时；泄压并通入氮气，使反应釜内压力为0.04 MPa，保温静置10小时；搅拌器转速提升至140 rpm，同时反应釜泄压至0 MPa；依次加入间氨基水杨酸10份，水杨醛缩对氨基苯磺酸10份完全溶解后，加入交联剂20份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为4.5，保温静置4小时；
第4步：在搅拌器转速为90 rpm时，依次加入第三丁硫醇20份，双甲基丙烯酸硫代二甘醇酯10份，对苯二酚-双(β-羟乙基)醚30份，盐酸二乙基色胺10份，提升反应釜压力，使其达到0.099 MPa，温度为120 ℃，聚合反应10小时；反应完成后将反应釜内压力降至0MPa，降温至50 ℃，出料，入压模机即可制得吸附球体8-4。
所述交联剂为1,4,5三磷酸肌醇。
对照例
对照例为市售某品牌的吸附球体用于湖面污水的处理过程。
实施例4
将实施例1～3制备获得的吸附球体8-4和对照例所述的吸附球体用于湖面污水的处理效果对比。处理结束后分别对湖面污水的性质，及其对湖面污水各项参数的影响做检测。表1实施例1～3和对照例吸附球体对湖面污水的处理对比。
从表1可见，本发明制备获得吸附球体8-4，其吸附聚合度、吸附强度提升率、吸附产量提升率、净水率均高于现有技术生产的产品。
此外，如图6所示，是本发明所述的吸附球体8-4对微粒净化率。图中看出，由高分子材料制造的吸附球体8-4材质分布均匀，材质表面积与体积比较大，表面分散性好，连续相中游离的分散载体的浓度相对对照例高。使用本发明的吸附球体8-4，使微粒聚集成团小，形成分散结构的沉淀体，由高分子材料制造的吸附球体8-4对微粒具有良好吸附性能；使用本发明所述吸附球体8-4，其微粒净化率均优于现有产品。

Claims (6)

1.一种吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备，包括：污水池（1），第一进水装置（2），初次处理池（3），反冲洗集水槽（4），反冲洗出水管（5），第二进水装置（6），二次处理池（7），搅拌吸附装置（8），清水排放管（9），清水池（10），反冲洗装置（11），控制系统（12），机动船（13）；其特征在于，所述污水池（1）与初次处理池（3）之间设有第一进水装置（2），所述初次处理池（3）的前侧壁设有反冲洗集水槽（4），所述反冲洗集水槽（4）的正下方设有反冲洗出水管（5），所述初次处理池（3）与二次处理池（7）之间设有第二进水装置（6），所述二次处理池（7）的内部正上方设有搅拌吸附装置（8），所述二次处理池（7）与清水池（10）之间设有清水排放管（9），所述初次处理池（3）与清水池（10）之间设有反冲洗装置（11），所述反冲洗装置（11）一侧设有控制系统（12），上述所有单体设备均被固定在机动船（13）上；
所述初次处理池（3）包括：一层过滤区（3-1），二层过滤区（3-2），三层过滤区（3-3），初次处理池液位传感器（3-4）；所述一层过滤区（3-1）位于初次处理池（3）内部最上方位置；所述二层过滤区（3-2）位于初次处理池（3）内部正中间位置；所述三层过滤区（3-3）位于初次处理池（3）内部最底部位置；所述初次处理池液位传感器（3-4）距初次处理池（3）上端檐口5mm～25 mm，初次处理池液位传感器（3-4）与控制系统（12）导线控制连接；
所述一层过滤区（3-1）包括：一层竖直滤板（3-1-1），一层水平稳流板（3-1-2）；所述一层水平稳流板（3-1-2）的左侧水平无缝焊接在初次处理池（3）内壁左侧位置，一层水平稳流板（3-1-2）前后侧与初次处理池（3）前后内壁无缝焊接；所述一层竖直滤板（3-1-1）垂直无缝焊接在一层水平稳流板（3-1-2）正中间位置，一层竖直滤板（3-1-1）表面均匀分布着大量的通孔，数量在200～1500个，孔径值在2 mm～20 mm之间；
所述二层过滤区（3-2）包括：二层竖直滤板（3-2-1）及二层水平稳流板（3-2-2）；所述二层水平稳流板（3-2-2）的右侧无缝焊接在初次处理池（3）内壁右侧位置，二层水平稳流板（3-2-2）前后侧与初次处理池（3）前后内壁无缝焊接；所述二层竖直滤板（3-2-1）垂直无缝焊接在二层水平稳流板（3-2-2）正中间位置，其顶部与一层水平稳流板（3-1-2）底部无缝焊接；二层竖直滤板（3-2-1）表面均匀分布着大量的通孔，数量在200～1500个，孔径值在2 mm～20 mm之间；所述三层过滤区（3-3）包括：三层竖直滤板（3-3-1）；所述三层竖直滤板（3-3-1）表面均匀分布着大量的通孔，数量在200～1500个，孔径值在2 mm～20 mm之间；所述一层竖直滤板（3-1-1）、二层竖直滤板（3-2-1）及三层竖直滤板（3-3-1）结构大小均完全相同；所述一层水平稳流板（3-1-2）及二层水平稳流板（3-2-2）结构大小均完全相同。
2.根据权利要求1所述的一种吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备，其特征在于，所述二次处理池（7）包括：倾斜滤油膜（7-1），加热丝（7-2），二次处理池液位传感器（7-3），微粒吸附能力感应器（7-4）；所述倾斜滤油膜（7-1）位于二次处理池（7）内部进水口位置，倾斜滤油膜（7-1）与二次处理池（7）前后内壁无缝焊接，倾斜滤油膜（7-1）与水平线夹角范围值为20°～70°之间，倾斜滤油膜（7-1）表面均匀分布着大量的通孔，数量在200～1500个，孔径值在2 mm～20 mm之间；所述加热丝（7-2）均匀周向悬吊在二次处理池（7）壁厚内部空腔位置，加热丝（7-2）与控制系统（12）导线控制连接；所述二次处理池液位传感器（7-3）距二次处理池（7）上端檐口5 mm～25 mm，二次处理池液位传感器（7-3）与控制系统（12）导线控制连接；所述微粒吸附能力感应器（7-4）位于二次处理池（7）内部正中间位置，微粒吸附能力感应器（7-4）与控制系统（12）导线控制连接。
3.根据权利要求2所述的一种吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备，其特征在于，所述搅拌吸附装置（8）包括：电机（8-1），主轴（8-2），搅拌棒（8-3），吸附球体（8-4），球体连接线（8-5）；所述主轴（8-2）一端固定在电机（8-1）的输出端，主轴（8-2）的另一端固定有搅拌棒（8-3），所述主轴（8-2）与搅拌棒（8-3）轴心线重合，所述搅拌棒（8-3）的外径表面周向均匀排布着吸附球体（8-4），所述吸附球体（8-4）数量为10～50万个，多个吸附球体（8-4）组成多层结构，其层数为10～50层，各层轴心线重合，从轴心线到圆周，相邻各层吸附球体（8-4）由小到大排列；所述球体连接线（8-5）将吸附球体（8-4）串接在一起；所述主轴（8-2）、搅拌棒（8-3）及吸附球体（8-4）均由电机（8-1）带动作圆周运动。
4.根据权利要求1所述的一种吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备，其特征在于，所述第一进水装置（2）中的水泵、水体流量计及电磁水阀，反冲洗出水管（5）中的电磁水阀，第二进水装置（6）中的水泵、水体流量计及电磁水阀，搅拌吸附装置（8）中的电机（8-1），清水排放管（9）中的电磁水阀，反冲洗装置（11）中的水泵、水体流量计及电磁水阀均与控制系统（12）导线控制连接。
5.根据权利要求3所述的一种吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备，其特征在于，所述吸附球体（8-4）由高分子材料压模成型，吸附球体（8-4）的组成成分和制造过程如下：
一、吸附球体（8-4）组成成分：
按重量份数计，异氰酸对硝基苯7～23份，丙基苯甲酸对氰基苯酚酯9～15份，硫氰酸(对二甲氨基)苯酯1～12份，聚乙二醇缩水甘油醚5～26份，六氯丙酮9～31份，丙酮酸脱氢酶6～25份，浓度为26 ppm～70 ppm的四氢叶酸复合体490～780份，间氨基水杨酸2～13份，水杨醛缩对氨基苯磺酸8～46份，交联剂19～56份，第三丁硫醇16～59份，双甲基丙烯酸硫代二甘醇酯2～17份，对苯二酚-双(β-羟乙基)醚26～57份，盐酸二乙基色胺9～21份；
所述交联剂为对氨基二乙苯胺硫酸盐、1,4,5三磷酸肌醇、磷脂酰肌醇三磷酸的任意一种；
二、吸附球体（8-4）的制造过程，包含以下步骤：
第1步：在反应釜中加入电导率为0.002 μS/cm～0.07 μS/cm的超纯水1200～3600份，启动反应釜内搅拌器，转速为113 rpm～157 rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至45℃～65 ℃；依次加入异氰酸对硝基苯、丙基苯甲酸对氰基苯酚酯、硫氰酸(对二甲氨基)苯酯，搅拌至完全溶解，调节pH值为2.5～5.0，将搅拌器转速调至58 rpm～96 rpm，温度为30～68 ℃，酯化反应6～15小时；
第2步：取聚乙二醇缩水甘油醚、六氯丙酮进行粉碎，粉末粒径为590～930目；加入丙酮酸脱氢酶混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为13 mm～34 mm，采用剂量为2.95 kGy～7.45kGy、能量为2.35 MeV～8.85 MeV的α射线辐照27～56分钟；
第3步：经第2步处理的混合粉末溶于四氢叶酸复合体中，加入反应釜，搅拌器转速为66rpm～85 rpm，温度为83 ℃～97 ℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.085 MPa～-0.20 MPa，保持此状态反应9～16小时；泄压并通入氮气，使反应釜内压力为0.03～0.09MPa，保温静置9～19小时；搅拌器转速提升至135 rpm～175 rpm，同时反应釜泄压至0 MPa；依次加入间氨基水杨酸、水杨醛缩对氨基苯磺酸完全溶解后，加入交联剂搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为3.0～8.5，保温静置3～9小时；
第4步：在搅拌器转速为88 rpm～165 rpm时，依次加入第三丁硫醇、双甲基丙烯酸硫代二甘醇酯、对苯二酚-双(β-羟乙基)醚和盐酸二乙基色胺，提升反应釜压力，使其达到0.095MPa～0.65 MPa，温度为110 ℃～185 ℃，聚合反应5～13小时；反应完成后将反应釜内压力降至0 MPa，降温至40 ℃～70 ℃，出料，入压模机即可制得吸附球体（8-4）。
6.根据权利要求3或5所述的设备处理区域性湖面污水的方法，其特征在于，该方法包括以下几个步骤：
第1步：控制系统（12）通过初次处理池液位传感器（3-4）检测到初次处理池（3）中水位下降到最低水位时，启动第一进水装置（2）中的水泵，将储存在污水池（1）中的污水输入初次处理池（3）中，第一进水装置（2）上的电磁水阀使出水量控制在18 m3/h～50 m3/h，污水在初次处理池（3）中由上至下依次流过一层过滤区（3-1），二层过滤区（3-2）及三层过滤区（3-3），将污水进行初级处理；
第2步：控制系统（12）启动第二进水装置（6）中的水泵将初次处理的污水输入二次处理池（7）内，污水通过倾斜滤油膜（7-1）的滤油作用后正式进入二次处理池（7）中，控制系统（12）启动搅拌吸附装置（8）对二次处理池（7）内污水中的微粒进行搅拌吸附，同时进行降解处理，为了促进搅拌吸附装置（8）的处理效果，控制系统（12）启动加热丝（7-2）对二次处理池（7）水体进行加热处理；与此同时，微粒吸附能力感应器（7-4）对搅拌吸附装置（8）的处理效果进行实时监测，当搅拌吸附装置（8）对微粒的吸附能力低于15%～25%时，微粒吸附能力感应器（7-4）向控制系统（12）发送反馈信号，并发出音频报警，通知工作人员更换吸附球体（8-4）；
第3步：所述吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备运行10min～30 min后，控制系统（12）开启清水排放管（9）中的电磁水阀将处理好的清水通过清水排放管（9）排入清水池（10）中；
第4步：所述吸附与加热复合法处理区域性湖面污水的设备运行10～20h后，控制系统（12）关闭所述第一进水装置（2）中的水泵、水体流量计及电磁水阀，第二进水装置（6）中的水泵、水体流量计及电磁水阀，搅拌吸附装置（8）中的电机（8-1）及清水排放管（9）中的电磁水阀，并启动反冲洗装置（11）中的水泵对初次处理池（3）进行反冲洗作用，反冲洗水经反冲洗集水槽（4）收集后由反冲洗出水管（5）排出；
第5步：初次处理池液位传感器（3-4）对初次处理池（3）水位运行安全实时监测，二次处理池液位传感器（7-3）对二次处理池（7）水位运行安全实时监测，当运行水位位于相应池体上檐8 cm～16 cm时，初次处理池液位传感器（3-4）及二次处理池液位传感器（7-3）向控制系统（12）发出反馈信号，控制系统（12）将关闭所述第一进水装置（2）中的水泵、水体流量计及电磁水阀，第二进水装置（6）中的水泵、水体流量计及电磁水阀，搅拌吸附装置（8）中的电机（8-1）及清水排放管（9）中的电磁水阀，使得整个系统停止工作，并每间隔25s发出音频报警，直至工作人员进行了设备维修工作为止。
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