CN106116061A - 为构建河道水体生态系统提供必要前置条件的方法及结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种为快速构建河道水体生态系统提供必要前置条件的方法及结构，该方法是在需进行水处理的河道内设置能使溶气水、絮凝剂或活性炭的一种或一种以上的组合快速均匀扩散到规定流段的快速扩散混合装置，在快速扩散混合装置的河道后方设有气浮区，在气浮区的尾端设有浮渣收集装置，在该浮渣收集装置后的河道内设有生物填料区，经生物填料区后的河道水质大幅提升，为构建河道水体生态系统提供前置条件。
Description
技术领域
本发明涉及一种为构建河道水体生态系统提供必要前置条件的方法及结构，属于污水处理方法技术领域。
背景技术
在国民经济快速增长，人民群众生活水平显著提高的情况下，环境保护工作取得很大进展，但水环境严峻形势总体上仍没有根本改变，其主要是污染物排放量超过水环境承载能力，河道水污染，湖泊富营养化，生态破坏严重，生物多样性减少，生态系统功能退化，导致一些城市河流甚至完全沦为纳污河，丧失了自净能力。为此现有为实现河道的自净能力，通过前处理使河道生态水体系统恢复是目前河道除污的最佳解决思路。
观察国内外实现河道自净的治理方法，其多是采用一些处理效果稳定、经济性能好的污水处理法，从空间分布来看可分为三种，一将河水引出河道水系，引入附近的污水处理厂进行处理的异地处理法；二在河道内建设处理系统，沿程进行河水净化的原位处理法；三在河岸带上建设处理系统，将河水分流其中进行处理的旁路处理法。上述方法河道治理方法受自然条件的影响，如温度、流量和水质变化，普遍存在处理效果差，运行费用高、整个是处理区域长、效率低等问题。
发明内容
针对现有技术的不足之处，本发明提出一种能快速处理黑臭河水质的为构建河道水体生态系统提供必要前置条件的方法及结构，以克服现有技术的不足。
本发明采用的技术方案：为快速构建河道水体生态系统提供必要前置条件的方法，是在需进行水处理的河道内设置能使溶气水、絮凝剂或活性炭的一种或一种以上的组合快速均匀扩散到规定流段的快速扩散混合装置，在快速扩散混合装置的河道后方设有气浮区，在气浮区的尾端设有浮渣收集装置，在该浮渣收集装置后的河道内设有生物填料区，经生物填料区后的河道水质大幅提升，为构建河道水体生态系统提供前置条件。
上述的为快速构建河道水体生态系统提供必要前置条件的方法是，在快速扩散混合装置内或出口设有紫外线照射设备。
前述的为快速构建河道水体生态系统提供必要前置条件的方法是，所述的溶气水的气源为空气、氧气或臭氧。
前述的为快速构建河道水体生态系统提供必要前置条件的方法是，在河道快速扩散混合装置的上游设有格栅。
为快速构建河道水体生态系统提供必要前置条件的结构，它包括需进行水处理的河道，在需进行水处理的河道内设置能使溶气水、絮凝剂或活性炭的一种或一种以上的组合均匀扩散到规定流段的快速扩散混合装置，在快速扩散混合装置的河道后方设有气浮区，在气浮区的尾端设有浮渣收集装置，在浮渣收集装置后的河道内放置生物填料区。
上述的为快速构建河道水体生态系统提供必要前置条件的结构是，所述的快速扩散混合装置包括管道，在管道的前段设有投料口，在管道内投料口的后方设有能使水体旋转的旋流装置，在管道内旋流装置的后方设有破坏水体旋转的紊流装置，在管道的尾端设有流量控制阀。
前述的为快速构建河道水体生态系统提供必要前置条件的结构是，所述的旋流装置为沿管道轴向布置的螺旋形金属片。
前述的为快速构建河道水体生态系统提供必要前置条件的结构是，所述的紊流装置为高度为管道直径5-15%的金属片，金属片连接在管道内壁轴向设置。
前述的为快速构建河道水体生态系统提供必要前置条件的结构是，在所述旋流装置的螺旋形金属片与管道轴线方向呈30-60°的夹角。
前述的为快速构建河道水体生态系统提供必要前置条件的结构是，在河道快速扩散混合装置的上游设有格栅。
与现有技术比较，本发明在需进行水处理的河道内设置能使溶气水、絮凝剂或活性炭的一种或一种以上的组合快速均匀扩散到规定流段的快速扩散混合装置，在快速扩散混合装置的河道后方设有气浮区，在气浮区的尾端设有浮渣收集装置，在该浮渣收集装置后的河道内设有生物填料区，这样经过上述步骤后污水流段或黑臭河的河道水质就会大幅提升，经申请人测试满足构建河道水体生态系统的前置条件。设置快速扩散混合装置是因在高流速的情况下才能确保气体或溶气水充分与河道污水充分接触、实现活性污泥的充分氧化；进一步的为增加水处理的反应程度，在在快速扩散混合装置内或出口设有紫外线照射设备，同时利用紫外线光催化原理，可使一些长链有机物转换成短链，使其稳定性降低，进一步增加氧化效果；在通气或溶气水的河道上游设有格栅，这样可以去除河道内大颗粒杂物，避免堵塞后续设备。
同时现有水处理中的一个高效处理方法为曝气，曝气指将空气中的氧强制向液体中转移的过程，其目的是获得足够的溶解氧而曝气能防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物及溶解氧接触的目的了，从而保证池内微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中有机物的氧化分解作用，但曝气大多用于污水处理池，无法很好的适用于流速较换的黑臭河，且曝气有效利用率较低，为解决该问题，申请人提出了一种新的能使添加物的快速扩散混合的装置，所述的添加物为溶气水、絮凝剂或活性炭的一种或一种以上的组合；快速扩散混合的装置包括管道，在管道的前段设有投料口，在管道内投料口的后方设有能使水体旋转的旋流装置，在管道内旋流装置的后方设有破坏水体旋转的紊流装置，在管道的尾端设有流量控制阀，旋流装置能使沿河道顺流的水流在管道内旋转从而改变流速，使添加物与河道内水充分混合溶解；紊流装置可以看做是一个挡片，将加速后经初步混合的水流及添加料经撞击后进一步混合扩散；流量控制阀的设置是确保管道处于满水状态，这样才能够确保水流在旋流装置的作用下转动而加快运动速度。进一步的旋流装置为沿管道轴向布置的螺旋形金属片，采用螺旋形金属片作为旋流装置第一具有造价低、不易损坏的优点；第二无需其它能源，具有节能适应性强的优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2是快速扩散混合装置的一种结构示意图。
图3是快速扩散混合装置的另一种结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明，如图1所示，本发明提出了一种快速构建河道水体生态系统提供必要前置条件的方法，该方法是在需进行水处理的河道内设置能使溶气水、絮凝剂或活性炭的一种或一种以上的组合快速均匀扩散到规定流段的快速扩散混合装置，在快速扩散混合装置的河道后方设有气浮区，在气浮区的尾端设有浮渣收集装置，在该浮渣收集装置后的河道内设有生物填料区，经生物填料区后的河道水质大幅提升，为构建河道水体生态系统提供前置条件，且经试验后生物填料区后的河道内就可种植水体生态植物，所述的溶气水的气源为空气、氧气或臭氧。进一步的为防止较大的垃圾堵塞设备，在本套处理系统前加有格栅。
下面根据上述的方法，申请人以实际河道的构建情况进行详细描述，具体步骤、方式和所用设备如下：
（1）、根据选取黑臭河的实际地理情况选取地势便于修建两级水坝的位置作为本项目的施工地点；
（2）、在选取后项目构建位置后，以建立两个水坝为基础条件，将上游水坝做为快速扩散混合装置的固定水坝，通过水坝确保河道内的水均经过快速扩散混合装置；而下游的水坝主要是确保水流平缓，便于产生气浮及对产生的浮渣进行收集，同时便于对去该区域的沉淀物进行打捞；而上述的浮渣收集装置我们固定在下游的水坝上。
（3）、生物填料区的布置，根据百度百科的介绍（生物填料，好氧生物流化床工艺中采用立体空心填料为好氧生物载体，填料为中空结构，正常运行进，填料悬浮在水中。填料内部生长厌氧菌，产生反硝化作用可以脱氮；外部生长好氧菌，去除有机物，整个处理过程中同时存在硝化与反硝化过程。）其布置在下游水坝的下游，根据水质环境选择其区域的大小；
（4）、格栅的和紫外线照射设备的布置，格栅布置在上游水坝的上方，紫外线照射设备布置在在快速扩散混合装置10内或出口。
经上述布置后即可形成在需进行水处理的河道6内设置能使溶气水、絮凝剂或活性炭的一种或一种以上的组合均匀扩散到规定流段的快速扩散混合装置10，在快速扩散混合装置10的河道后方设有气浮区7，在气浮区7的尾端设有浮渣收集装置8，在浮渣收集装置8后的河道内放置生物填料区9，在河道快速扩散混合装置1的上游设有格栅11，在快速扩散混合装置10内或出口设有紫外线照射设备。
上述的设备布置过程中，格栅、浮渣收集装置、紫外线照射设备和生物填料均采用现有的水处理常用的设备和安装方式，但快速扩散混合装置10为适用于河道，申请人进行全新的设计，如图2和3所示，其包括管道1，在管道1的前段设有投料口2，在管道1内投料口2的后方设有能使水体旋转的旋流装置3，所述的旋流装置3为沿管道轴向布置的螺旋形金属片，旋流装置3通过部分区域焊接的方式与管道1内壁连接，在管道1内旋流装置3的后方设有破坏水体旋转的紊流装置4，所述的紊流装置4为高度为管道直径5-15%的金属片，金属片连接在管道1内壁轴向设置，在管道1的尾端设有流量控制阀5，旋流装置3和紊流装置4其采用陶瓷片后塑料片也在本申请保护范围之内；同时为减少水阻，在所述旋流装置3的螺旋形金属片与管道轴线方向呈30-60°的夹角。
Claims (10)
1.一种为快速构建河道水体生态系统提供必要前置条件的方法，其特征在于：该方法是在需进行水处理的河道内设置能使溶气水、絮凝剂或活性炭的一种或一种以上的组合快速均匀扩散到规定流段的快速扩散混合装置，在快速扩散混合装置的河道后方设有气浮区，在气浮区的尾端设有浮渣收集装置，在该浮渣收集装置后的河道内设有生物填料区，经生物填料区后的河道水质大幅提升，为构建河道水体生态系统提供前置条件。
2.根据权利要求1所述的为快速构建河道水体生态系统提供必要前置条件的方法，其特征在于：在快速扩散混合装置内或出口设有紫外线照射设备。
3.根据权利要求1或2所述的为快速构建河道水体生态系统提供必要前置条件的方法，其特征在于：所述的溶气水的气源为空气、氧气或臭氧。
4.根据权利要求1或2所述的为快速构建河道水体生态系统提供必要前置条件的方法，其特征在于：在河道快速扩散混合装置的上游设有格栅。
5.一种为快速构建河道水体生态系统提供必要前置条件的结构，它包括需进行水处理的河道（6），其特征在于：在需进行水处理的河道（6）内设置能使溶气水、絮凝剂或活性炭的一种或一种以上的组合均匀扩散到规定流段的快速扩散混合装置（10），在快速扩散混合装置（10）的河道后方设有气浮区（7），在气浮区（7）的尾端设有浮渣收集装置（8），在浮渣收集装置后的河道内放置生物填料区（9）。
6.根据权利要求5所述的为快速构建河道水体生态系统提供必要前置条件的结构，其特征在于：所述的快速扩散混合装置（10）包括管道（1），在管道（1）的前段设有投料口（2），在管道（1）内投料口（2）的后方设有能使水体旋转的旋流装置（3），在管道（1）内旋流装置（3）的后方设有破坏水体旋转的紊流装置（4），在管道（1）的尾端设有流量控制阀（5）。
7.根据权利要求6所述的为快速构建河道水体生态系统提供必要前置条件的结构，其特征在于：所述的旋流装置（3）为沿管道轴向布置的螺旋形金属片。
8.根据权利要求7所述的为快速构建河道水体生态系统提供必要前置条件的结构，其特征在于：所述的紊流装置（4）为高度为管道直径5-15%的金属片，金属片连接在管道（1）内壁轴向设置。
9.根据权利要求6、7或8所述的为快速构建河道水体生态系统提供必要前置条件的结构，其特征在于：在所述旋流装置（3）的螺旋形金属片与管道轴线方向呈30-60°的夹角。
10.根据权利要求6所述的为快速构建河道水体生态系统提供必要前置条件的结构，其特征在于：在河道快速扩散混合装置（1）的上游设有格栅（11），在快速扩散混合装置（10）内或出口设有紫外线照射设备。
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