CN106587485B - 一种再生水补给型湖泊水体净化装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种再生水补给型湖泊水体净化装置及施工方法，包括水体净化箱和淤泥吸附装置，水体净化箱上设置有挡墙，挡墙的顶端设置有挡水板，水体净化箱内设置有净化腔、蓄水腔和污泥过滤腔，挡墙的底端设置有水闸，淤泥吸附装置包括清淤管道、阻挡装置和抽水泵，阻挡装置固定连接在清淤管道的端部。其施工方法包括：1)测量放样、2)基坑开挖、3)框架支撑安装、4)管件通道安装、5)混凝土浇筑、6)水体净化箱施工、7)淤泥吸附装置施工和8)水体净化试运行。本发明的施工方法步骤简单，不仅可以有效起到保护堤坝的作用，而且提高了水体净化装置的施工效率，满足不同大小湖泊的水体净化的需要。

Description

一种再生水补给型湖泊水体净化装置及施工方法

技术领域

本发明涉及一种再生水补给型湖泊水体净化装置及施工方法。

背景技术

富营养化水体对生态平衡、渔业、水产养殖和人类健康构成了严重威胁。首先是对生物群落的影响，由于水体氮磷含量的增加，导致浮游生物或藻类迅速繁殖，生物量迅速增加，同时大大减少物种数量，破坏生态系统的平衡。其次，底质在厌氧条件下分解有机物并释放有害气体，对鱼类和其他水生生物产生毒性作用。第三，水中浮游植物数量的快速增加，大大降低了水的透明度，从而影响水生植物的光合作用，表面的水生植物光合作用强烈，使表面溶解氧过高，而底部由于光照强度大幅度降低而影响到植物的光合作用和产氧气量，从而造成水体内部缺氧的情况，导致鱼类和植物的大量死亡。

现有技术中对湖泊水体的净化处理主要采用人工浮岛净化处理，底泥疏浚施工或引水工程，但效果都不是很明显，而且投入资金较大，需要较高的维护费用。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种再生水补给型湖泊水体净化装置及施工方法的技术方案，该水体净化装置通过将河道的污水处理后形成再生水直接补给湖泊的水体中，以减少湖泊水体中污染物的含量，提高湖泊水体的水质，本发明的施工方法步骤简单，不仅可以有效起到保护堤坝的作用，而且提高了水体净化装置的施工效率，满足不同大小湖泊的水体净化的需要。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种再生水补给型湖泊水体净化装置，其特征在于：包括水体净化箱和淤泥吸附装置，水体净化箱上设置有挡墙，挡墙的顶端设置有挡水板，水体净化箱内设置有净化腔、蓄水腔和污泥过滤腔，净化腔和蓄水腔之间通过挡墙分隔，挡墙的底端设置有水闸，挡水板和水闸通过伸缩机构连接挡墙，污泥过滤腔位于净化腔和蓄水腔的下方，污泥过滤腔与净化腔和蓄水腔之间设置有隔板，隔板位于蓄水腔的一侧设置有透水孔，水体净化箱的左侧底部设置有污泥输出管，污泥输出管连通污泥过滤腔，污泥输出管的进口端设置有抽泥泵，淤泥吸附装置包括清淤管道、阻挡装置和抽水泵，阻挡装置通过清淤管道连接水体净化箱的底部，抽水泵固定连接在靠近阻挡装置的清淤管道上，阻挡装置固定连接在清淤管道的端部；通过水体净化箱的设计，可以有效地对城市河道的污水进行净化处理，降低水中的氮磷含量，形成再生水后重新回流至湖泊中，不仅实现了再生水的补给水体净化，而且可以有效防止河道污水直接进入湖泊水体而进一步加重湖泊的污染，实现了水资源的循环利用，淤泥吸收装置可以将湖泊底部的淤泥吸入水体净化箱中进行过滤处理，将淤泥与水进行分离，再回流至湖泊中，保证湖泊水体的清澈透明，同时大大提高了湖泊水体中的溶解氧含量，净化腔对污水净化处理后通过水闸，在重力作用下进入蓄水腔中，然后通过排水池中的出水管进入湖泊中，污泥过滤腔则可以对湖泊底部的淤泥进行分离，分离后的淤泥在抽泥泵的作用下通过污泥输出管排出，而分离出的水通过隔板上的透水孔直接进入蓄水腔，最后通过排水池中的出水管进入湖泊，实现了湖泊水体的循环处理，阻挡装置可以将较大颗粒的石块阻挡在清淤管道的外侧，防止石块进入清淤管道而造成堵塞，影响淤泥的正常清理，抽水泵则可以给淤泥的输送提供动力。

进一步，伸缩机构包括电机、驱动齿轮、第一助推板和第二助推板，电机连接驱动齿轮，第一助推板和第二助推板分别连接挡水板和水闸，第一助推板和第二助推板上均设置有齿条，齿条与驱动齿轮相互啮合，第一助推板和第二助推板的另一端分别设置有第一挡块和第二挡块，通过电机带动驱动齿轮转动，进而使第一助推板和第二助推板向相反的方向移动，分别实现对挡水板和水闸的开关，减少了能量的损耗，同时可以满足挡水板和水闸的同时移动，齿条和驱动齿轮的设计，提高了第一助推板和第二助推板在移动时的稳定性和可靠性，第一挡板和第二挡板则起到限位的作用，防止第一助推板和第二助推板超出工作范围而造成损坏。

进一步，净化腔内设置有渗水板、植物种植箱、微生物基质板和检测器，植物种植箱位于渗水板的上方，微生物基质板均匀分布在渗水板的下方，微生物基质板与净化腔的内壁之间、相邻两个微生物基质板之间均通过连接杆连接，检测器位于净化腔的底部，通过植物和微生物可以有效降低污水中氮磷的含量，降低水体富营养化污染的产生，渗水板可以起到过滤的作用，防止颗粒杂质进入水体中，微生物基质板则可以培养微生物，连接杆提高了各微生物基质板之间连接的稳定性，防止由于水流冲击过大而造成损坏，检测器则可以对净化后的水体进行检测，当水体中氮磷含量达到要求后，才能通过水闸进入蓄水腔，实现了水体的智能化控制。

进一步，蓄水腔内设置有堵水板和液压缸，堵水板转动连接在隔板的顶面上，液压缸转动连接在蓄水腔的侧壁上，液压缸通过活塞杆连接堵水板，当水闸打开时，堵水板在液压缸和活塞杆的作用下对隔板上的透水孔进行密封，防止污泥过滤腔内的水进入蓄水腔，而当净化腔内的水全部进入蓄水腔后，水闸关闭，排水池开始排水，当污泥过滤腔内的污水分离后，堵水板在液压缸和活塞杆的作用下打开，分离后的水通过透水孔进入蓄水腔，实现了净化腔与污泥过滤腔的独立工作，互不影响。

进一步，污泥过滤腔内设置有至少三个过滤网，三个过滤网呈扇形分布在污泥过滤腔内，过滤网可以有效地将淤泥和水进行分离，便于淤泥集中排出，扇形分布提高了淤泥的过滤效率。

进一步，阻挡装置包括过水箱，过水箱的一侧设置有定位板，定位板上均匀设置有支撑条，相邻两个支撑条之间设置有网格，定位板通过转轴转动连接过水箱，当抽水泵工作时，定位板和支撑条在转轴的作用下转动，淤泥透过网格被吸入，而石块等较大颗粒的杂质则阻挡在外侧，防止对清淤管道造成堵塞。

如上述的一种再生水补给型湖泊水体净化装置的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

1)测量放样

a、首先在靠近城市河道出水端的湖泊堤岸上选择水体净化装置的施工位置，用白色石灰粉将水体净化装置的施工区域进行划界，并在相应的施工区域周边安装防护栏，做上安全标记，接着在湖泊的斜坡面上安装一块长度与水体净化装置相匹配，宽度为5～7m的木板，用铆钉将木板固定在斜坡面上；

b、然后将施工所用的机具设备运送至施工场地内，清点设备清单，对组装机械进行安装，试运行后检查设备的工作情况；

c、根据施工图纸和实际施工场地的情况，做好施工前的技术交底工作，并对施工人员进行施工前的安全教育；

2)基坑开挖

a、首先在距离湖泊30～40m的位置，用挖掘机挖取深度为3～4m的凹槽，凹槽与湖泊保持通透，而凹槽靠近路面的一侧形成一个角度为75°～80°的第一堤坝，挖掘机从靠近木板的一侧开始往靠近第一堤坝的一侧挖掘，从上往下分三次挖掘，第一次挖掘深度为1.5m,第二次挖掘深度为1m，第三次挖掘深度为0.5～1.5m，直至最后形成需要的凹槽；

b、然后将挖掘机开入凹槽内，挖掘长度为25～30m、深度为9～10m的基坑，基坑的竖直截面呈梯形状，基坑的上边缘与湖泊的斜坡面之间的距离为5～10m，将挖掘机从靠近第一堤坝的一侧开始往靠近斜坡面的一侧挖掘，从上往下分五次挖掘，第一次挖掘深度为2m，第二次挖掘深度为2m，第三次挖掘深度为2m，第四次挖掘深度为2m，第五次挖掘深度为1～2m，直至完成基坑的挖掘，在基坑与湖泊之间形成第二堤坝；

3)框架支撑安装

待基坑挖掘结束后，用夯实机对基坑的内侧面进行夯实处理，夯实后在基坑内安装框架支撑：首先在基坑的底面上安装水平支撑杆，使水平支撑杆的两端分别抵住第一堤坝和第二堤坝，并保持相邻两个水平支撑杆之间的间距为1m，然后在第一堤坝的斜面上安装竖直支撑杆，竖直支撑杆的底端通过连接件固定连接在水平支撑杆的端部，使竖直支撑杆贴合在第一堤坝的斜面上，并保持相邻两个竖直支撑杆之间的间距为1m，接着在第二堤坝的内侧面上安装竖直支撑杆，竖直支撑杆的底端通过连接件固定连接在水平支撑杆的端部，使竖直支撑杆贴合在第二堤坝的内侧面上，最后将第一堤坝上的竖直支撑杆与第二堤坝上相互对应的竖直支撑杆用水平支撑杆进行固定连接，并将左右相邻的两个竖直支撑杆之间通过水平支撑杆进行连接，使其形成框架支撑；

4)管件通道安装

a、待框架支撑安装结束后，根据图纸的设计要求，基坑的底部中心位置用钻机钻取直径为35～50cm，深度为距离湖泊底部的垂直距离为50cm位置的第一通孔；

b、然后通过潜水员在距离湖泊底部50cm的位置用钻机钻取直径为35～50cm，深度与第一通孔相连接的第二通孔，并在第一通孔和第二通孔内安装清淤管道，在清淤管道与基坑接触的位置用第一密封盖进行密封；

c、接着在基坑的底部靠近第一堤坝的位置开设水平通孔，并在水平通孔内安装污泥输出管；

d、最后在第一堤坝距离顶面0.5～1m的位置钻取进水孔，在进水孔内安装带有第一电磁阀的进水管，并将进水管的出水端口用第二密封盖进行密封，在第二堤坝距离顶面0.5～1m的位置钻取出水孔，在出水孔内安装带有第二电磁阀的出水管，并在出水管的进水端口用第二密封盖进行密封；

5)混凝土浇筑

管件通道安装完毕后，用搅拌机搅拌混凝土，然后将搅拌后的混凝土浇筑在基坑的内侧，先浇筑基坑的底部，再浇筑第一堤坝上的斜面，最后浇筑第二堤坝的内侧面，各个面上混凝土的浇注厚度均为10～20cm，同时在第一密封盖和第二密封盖的位置在浇筑时预留5～8cm的间隙，静止24h；

6)水体净化箱施工

a、待混凝土的强度达到设定强度后，拆除基坑内的框架支撑，拆除顺序为先拆基坑内悬空的水平支撑杆，再拆第二堤坝内侧面上的竖直支撑杆，然后拆除第一堤坝斜面上的竖直支撑杆，最后拆除基坑底部的水平支撑杆，同时将斜坡面上的木板拆除；

b、然后通过吊装机将水体净化箱吊装至基坑的上方，以1.0m/min的速度下放至距离基坑底面1m的高度位置，接着将清淤管道与水体净化箱的底部进行连接，将污泥输出管与水体净化箱的侧壁进行连接，再降低吊装机的转速，使水体净化箱以0.5m/min的速度下放至底部，直至完全与底部完全贴合；

c、接着启动水体净化箱上挡墙内部的电机，使挡水板上升，挡水板、水体净化箱和第一堤坝之间形成净化池，挡水板、水体净化箱和第二堤坝之间形成排水池，净化池的蓄水深度大于排水池的蓄水深度；

d、最后在第二堤坝上距离顶面30cm的位置安装第三水位传感器，然后在第一堤坝上与第三水位传感器同高度的位置安装第一水位传感器，接着在第一水位传感器的上方安装第二水位传感器，使第二水位传感器的位置达到净化池设计深度的要求；

7)淤泥吸附装置施工

待水体净化箱施工结束后，通过潜水员潜入湖泊的底部，在靠近清淤管道的进口端用钻具开设卡槽，然后在清淤管道上安装抽水泵，使抽水泵嵌入所述卡槽内，并将卡槽用密封板进行密封，最后在清淤管道的进口端安装阻挡装置；

8)水体净化试运行

待淤泥吸附装置施工结束后，先将挡墙上的挡水板调节到设计高度，再打开进水管上的第二密封盖，使城市河道的水直接通过进水管进入净化池内，净化池内的水位达到第二水位传感器时，第一电磁阀关闭，水在植物和微生物的共同作用下进行净化，经净化池处理后的再生水通过水体净化箱内的水闸进入蓄水腔内，在水的重力作用下排水池内的再生水水位上升，直至达到第三水位传感器的位置，水闸关闭，同时打开第二电磁阀和出水管上的第二密封盖，使再生水直接补入湖泊水体中；而湖泊底部的淤泥在抽水泵的作用下通过清淤管道回流至水体净化箱内，经过滤后，淤泥从污泥输出管排出，而再生水经排水池重新回到湖泊中，实现补给循环净化。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1、通过水体净化箱的设计，可以有效地对城市河道的污水进行净化处理，降低水中的氮磷含量，形成再生水后重新回流至湖泊中，不仅实现了再生水的补给水体净化，而且可以有效防止河道污水直接进入湖泊水体而进一步加重湖泊的污染，实现了水资源的循环利用；

2、淤泥吸收装置可以将湖泊底部的淤泥吸入水体净化箱中进行过滤处理，将淤泥与水进行分离，再回流至湖泊中，保证湖泊水体的清澈透明，同时大大提高了湖泊水体中的溶解氧含量；

3、净化腔对污水净化处理后通过水闸，在重力作用下进入蓄水腔中，然后通过排水池中的出水管进入湖泊中，污泥过滤腔则可以对湖泊底部的淤泥进行分离，分离后的淤泥在抽泥泵的作用下通过污泥输出管排出，而分离出的水通过隔板上的透水孔直接进入蓄水腔，最后通过排水池中的出水管进入湖泊，实现了湖泊水体的循环处理；

4、阻挡装置可以将较大颗粒的石块阻挡在清淤管道的外侧，防止石块进入清淤管道而造成堵塞，影响淤泥的正常清理，抽水泵则可以给淤泥的输送提供动力；

5、本发明的施工方法步骤简单，不仅可以有效起到保护堤坝的作用，而且提高了水体净化装置的施工效率，满足不同大小湖泊的水体净化的需要。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种再生水补给型湖泊水体净化装置及施工方法中施工的效果图；

图2为本发明中水体净化箱的结构示意图；

图3为本发明中挡水板、水闸与挡墙的连接示意图；

图4为本发明中阻挡装置的结构示意图。

图中：1-第一堤坝；2-第二堤坝；3-水体净化箱；4-挡墙；5-挡水板；6-净化池；7-排水池；8-进水管；9-第一电磁阀；10-出水管；11-第二电磁阀；12-第一水位传感器；13-第二水位传感器；14-第三水位传感器；15-污泥输出管；16-清淤管道；17-阻挡装置；18-抽水泵；19-卡槽；20-密封板；21-净化腔；22-蓄水腔；23-污泥过滤腔；24-渗水板；25-植物种植箱；26-微生物基质板；27-连接杆；28-检测器；29-隔板；30-水闸；31-堵水板；32-液压缸；33-活塞杆；34-透水孔；35-过滤网；36-驱动齿轮；37-第一助推板；38-第一挡板；39-第二助推板；40-第二挡板；41-过水箱；42-定位板；43-支撑条；44-网格；45-转轴；46-抽泥泵。

具体实施方式

如图1至图4所示，为本发明一种再生水补给型湖泊水体净化装置，包括水体净化箱3和淤泥吸附装置，水体净化箱3上设置有挡墙4，挡墙4的顶端设置有挡水板5，水体净化箱3内设置有净化腔21、蓄水腔22和污泥过滤腔23，净化腔21内设置有渗水板24、植物种植箱25、微生物基质板26和检测器28，植物种植箱25位于渗水板24的上方，微生物基质板26均匀分布在渗水板24的下方，微生物基质板26与净化腔21的内壁之间、相邻两个微生物基质板26之间均通过连接杆27连接，检测器28位于净化腔21的底部，通过植物和微生物可以有效降低污水中氮磷的含量，降低水体富营养化污染的产生，渗水板24可以起到过滤的作用，防止颗粒杂质进入水体中，微生物基质板26则可以培养微生物，连接杆27提高了各微生物基质板26之间连接的稳定性，防止由于水流冲击过大而造成损坏，检测器28则可以对净化后的水体进行检测，当水体中氮磷含量达到要求后，才能通过水闸30进入蓄水腔22，实现了水体的智能化控制，通过水体净化箱3的设计，可以有效地对城市河道的污水进行净化处理，降低水中的氮磷含量，形成再生水后重新回流至湖泊中，不仅实现了再生水的补给水体净化，而且可以有效防止河道污水直接进入湖泊水体而进一步加重湖泊的污染，实现了水资源的循环利用。

净化腔21和蓄水腔22之间通过挡墙4分隔，挡墙4的底端设置有水闸30，挡水板5和水闸30通过伸缩机构连接挡墙4，伸缩机构包括电机(图中未标出)、驱动齿轮36、第一助推板37和第二助推板39，电机连接驱动齿轮36，第一助推板37和第二助推板39分别连接挡水板5和水闸30，第一助推板37和第二助推板39上均设置有齿条(图中未标出)，齿条与驱动齿轮36相互啮合，第一助推板37和第二助推板39的另一端分别设置有第一挡块38和第二挡块40，通过电机带动驱动齿轮36转动，进而使第一助推板37和第二助推板39向相反的方向移动，分别实现对挡水板5和水闸30的开关，减少了能量的损耗，同时可以满足挡水板5和水闸30的同时移动，齿条和驱动齿轮36的设计，提高了第一助推板37和第二助推板39在移动时的稳定性和可靠性，第一挡板38和第二挡板40则起到限位的作用，防止第一助推板37和第二助推板39超出工作范围而造成损坏，净化腔21对污水净化处理后通过水闸30，在重力作用下进入蓄水腔22中，然后通过排水池7中的出水管10进入湖泊中。

蓄水腔22内设置有堵水板31和液压缸32，堵水板31转动连接在隔板29的顶面上，液压缸32转动连接在蓄水腔22的侧壁上，液压缸32通过活塞杆33连接堵水板31，当水闸30打开时，堵水板31在液压缸32和活塞杆33的作用下对隔板29上的透水孔34进行密封，防止污泥过滤腔23内的水进入蓄水腔22，而当净化腔21内的水全部进入蓄水腔22后，水闸30关闭，排水池7开始排水，当污泥过滤腔23内的污水分离后，堵水板31在液压缸32和活塞杆33的作用下打开，分离后的水通过透水孔34进入蓄水腔22，实现了净化腔21与污泥过滤腔23的独立工作，互不影响。

污泥过滤腔23位于净化腔21和蓄水腔22的下方，污泥过滤腔23与净化腔21和蓄水腔22之间设置有隔板29，隔板29位于蓄水腔22的一侧设置有透水孔34，水体净化箱3的左侧底部设置有污泥输出管15，污泥输出管15连通污泥过滤腔23，污泥输出管15的进口端设置有抽泥泵46，污泥过滤腔23内设置有至少三个过滤网35，三个过滤网35呈扇形分布在污泥过滤腔23内，过滤网35可以有效地将淤泥和水进行分离，便于淤泥集中排出，扇形分布提高了淤泥的过滤效率，污泥过滤腔23则可以对湖泊底部的淤泥进行分离，分离后的淤泥在抽泥泵46的作用下通过污泥输出管15排出，而分离出的水通过隔板29上的透水孔34直接进入蓄水腔22，最后通过排水池7中的出水管10进入湖泊，实现了湖泊水体的循环处理。

淤泥吸附装置包括清淤管道16、阻挡装置17和抽水泵18，阻挡装置17通过清淤管道16连接水体净化箱3的底部，抽水泵18固定连接在靠近阻挡装置17的清淤管道16上，阻挡装置17固定连接在清淤管道16的端部，阻挡装置17包括过水箱41，过水箱41的一侧设置有定位板42，定位板42上均匀设置有支撑条43，相邻两个支撑条43之间设置有网格44，定位板42通过转轴45转动连接过水箱41，当抽水泵18工作时，定位板42和支撑条43在转轴45的作用下转动，淤泥透过网格44被吸入，而石块等较大颗粒的杂质则阻挡在外侧，防止对清淤管道16造成堵塞，阻挡装置17可以将较大颗粒的石块阻挡在清淤管道16的外侧，防止石块进入清淤管道16而造成堵塞，影响淤泥的正常清理，抽水泵18则可以给淤泥的输送提供动力，淤泥吸收装置可以将湖泊底部的淤泥吸入水体净化箱3中进行过滤处理，将淤泥与水进行分离，再回流至湖泊中，保证湖泊水体的清澈透明，同时大大提高了湖泊水体中的溶解氧含量。

如上述的一种再生水补给型湖泊水体净化装置的施工方法，包括如下步骤：

1)测量放样

a、首先在靠近城市河道出水端的湖泊堤岸上选择水体净化装置的施工位置，用白色石灰粉将水体净化装置的施工区域进行划界，并在相应的施工区域周边安装防护栏，做上安全标记，接着在湖泊的斜坡面上安装一块长度与水体净化装置相匹配，宽度为5～7m的木板，用铆钉将木板固定在斜坡面上；

b、然后将施工所用的机具设备(如表1所示)运送至施工场地内，清点设备清单，对组装机械进行安装，试运行后检查设备的工作情况；

c、根据施工图纸和实际施工场地的情况，做好施工前的技术交底工作，并对施工人员进行施工前的安全教育；

表1机具设备

2)基坑开挖

a、首先在距离湖泊30～40m的位置，用挖掘机挖取深度为3～4m的凹槽，凹槽与湖泊保持通透，而凹槽靠近路面的一侧形成一个角度为75°～80°的第一堤坝1，挖掘机从靠近木板的一侧开始往靠近第一堤坝1的一侧挖掘，从上往下分三次挖掘，第一次挖掘深度为1.5m,第二次挖掘深度为1m，第三次挖掘深度为0.5～1.5m，直至最后形成需要的凹槽，挖掘后的土壤用工程车运至指定地点；

b、然后将挖掘机开入凹槽内，挖掘长度为25～30m、深度为9～10m的基坑，基坑的竖直截面呈梯形状，基坑的上边缘与湖泊的斜坡面之间的距离为5～10m，将挖掘机从靠近第一堤坝1的一侧开始往靠近斜坡面的一侧挖掘，从上往下分五次挖掘，第一次挖掘深度为2m，第二次挖掘深度为2m，第三次挖掘深度为2m，第四次挖掘深度为2m，第五次挖掘深度为1～2m，直至完成基坑的挖掘，挖掘后的土壤用工程车运至指定地点，在基坑与湖泊之间形成第二堤坝2；

3)框架支撑安装

待基坑挖掘结束后，用夯实机对基坑的内侧面进行夯实处理，夯实后在基坑内安装框架支撑：首先在基坑的底面上安装水平支撑杆，使水平支撑杆的两端分别抵住第一堤坝1和第二堤坝2，并保持相邻两个水平支撑杆之间的间距为1m，然后在第一堤坝1的斜面上安装竖直支撑杆，竖直支撑杆的底端通过连接件固定连接在水平支撑杆的端部，使竖直支撑杆贴合在第一堤坝1的斜面上，并保持相邻两个竖直支撑杆之间的间距为1m，接着在第二堤坝2的内侧面上安装竖直支撑杆，竖直支撑杆的底端通过连接件固定连接在水平支撑杆的端部，使竖直支撑杆贴合在第二堤坝2的内侧面上，最后将第一堤坝1上的竖直支撑杆与第二堤坝2上相互对应的竖直支撑杆用水平支撑杆进行固定连接，并将左右相邻的两个竖直支撑杆之间通过水平支撑杆进行连接，使其形成框架支撑；

4)管件通道安装

a、待框架支撑安装结束后，根据图纸的设计要求，基坑的底部中心位置用钻机钻取直径为35～50cm，深度为距离湖泊底部的垂直距离为50cm位置的第一通孔；

b、然后通过潜水员在距离湖泊底部50cm的位置用钻机钻取直径为35～50cm，深度与第一通孔相连接的第二通孔，并在第一通孔和第二通孔内安装清淤管道16，在清淤管道16与基坑接触的位置用第一密封盖进行密封；

c、接着在基坑的底部靠近第一堤坝1的位置开设水平通孔，并在水平通孔内安装污泥输出管15；

d、最后在第一堤坝1距离顶面0.5～1m的位置钻取进水孔，在进水孔内安装带有第一电磁阀9的进水管8，并将进水管8的出水端口用第二密封盖进行密封，在第二堤坝2距离顶面0.5～1m的位置钻取出水孔，在出水孔内安装带有第二电磁阀11的出水管10，并在出水管10的进水端口用第二密封盖进行密封；

5)混凝土浇筑

管件通道安装完毕后，用搅拌机搅拌混凝土，然后将搅拌后的混凝土浇筑在基坑的内侧，先浇筑基坑的底部，再浇筑第一堤坝1上的斜面，最后浇筑第二堤坝2的内侧面，各个面上混凝土的浇注厚度均为10～20cm，同时在第一密封盖和第二密封盖的位置在浇筑时预留5～8cm的间隙，静止24h；

6)水体净化箱3施工

a、待混凝土的强度达到设定强度后，拆除基坑内的框架支撑，拆除顺序为先拆基坑内悬空的水平支撑杆，再拆第二堤坝2内侧面上的竖直支撑杆，然后拆除第一堤坝1斜面上的竖直支撑杆，最后拆除基坑底部的水平支撑杆，同时将斜坡面上的木板拆除；

b、然后通过吊装机将水体净化箱3吊装至基坑的上方，以1.0m/min的速度下放至距离基坑底面1m的高度位置，接着将清淤管道16与水体净化箱3的底部进行连接，将污泥输出管15与水体净化箱3的侧壁进行连接，再降低吊装机的转速，使水体净化箱3以0.5m/min的速度下放至底部，直至完全与底部完全贴合；

c、接着启动水体净化箱3上挡墙4内部的电机，使挡水板5上升，挡水板5、水体净化箱3和第一堤坝1之间形成净化池6，挡水板5、水体净化箱3和第二堤坝2之间形成排水池7，净化池6的蓄水深度大于排水池7的蓄水深度；

d、最后在第二堤坝2上距离顶面30cm的位置安装第三水位传感器14，然后在第一堤坝1上与第三水位传感器14同高度的位置安装第一水位传感器12，接着在第一水位传感器12的上方安装第二水位传感器13，使第二水位传感器13的位置达到净化池6设计深度的要求；

7)淤泥吸附装置施工

待水体净化箱3施工结束后，通过潜水员潜入湖泊的底部，在靠近清淤管道16的进口端用钻具开设卡槽19，然后在清淤管道16上安装抽水泵18，使抽水泵18嵌入所述卡槽19内，并将卡槽19用密封板20进行密封，最后在清淤管道16的进口端安装阻挡装置17；

8)水体净化试运行

待淤泥吸附装置施工结束后，先将挡墙4上的挡水板5调节到设计高度，再打开进水管8上的第二密封盖，使城市河道的水直接通过进水管8进入净化池6内，净化池6内的水位达到第二水位传感器13时，第一电磁阀9关闭，水在植物和微生物的共同作用下进行净化，经净化池6处理后的再生水通过水体净化箱3内的水闸30进入蓄水腔22内，在水的重力作用下排水池7内的再生水水位上升，直至达到第三水位传感器14的位置，水闸30关闭，同时打开第二电磁阀11和出水管10上的第二密封盖，使再生水直接补入湖泊水体中；而湖泊底部的淤泥在抽水泵18的作用下通过清淤管道16回流至水体净化箱3内，经过滤后，淤泥从污泥输出管15排出，而再生水经排水池7重新回到湖泊中，实现补给循环净化。

本发明的湖泊水体净化处理的原理如下：

a、首先在打开进水管上的第一电磁阀，使城市河道里的污水从进水管进入净化池内，此时挡水板处于最高位置，而水闸也将净化腔和蓄水腔进行分隔，直至净化池内的水位高度达到第二水位传感器的位置，第二水位传感器将信号传递给第一电磁阀，第一电磁阀关闭；

b、净化池内的污水进入水体净化箱内的净化腔内，通过植物和微生物的共同作用将污水中的氮磷等污染物进行吸收，而水体净化箱内的渗水板可以将污水中的颗粒杂质进行过滤，静置的污水中的污染物含量达到检测器的设定值时，检测器将信号传递至挡墙内部的电机，电机通过驱动齿轮带动水闸打开，经净化处理后的水从净化腔进入蓄水腔中，直至排水池内的水位高度达到第三水位传感器的位置，第三水位传感器将信号分别传递至电机和第二电磁阀上，水闸关闭，第二电磁阀打开，净化后的再生水从出水管进入湖泊中，同时第一水位传感器将净化池内水位较低的信号传递给第一电磁阀，河道内的污水再次进入净化腔进行净化处理，可以实现净化池和排水池独立同时工作，提高了污水的净化效率；

c、湖泊水体底部的淤泥在抽水泵的作用下，通过清淤管道吸入水体净化箱的污泥过滤腔中，而淤泥中夹带的石头等较大颗粒的杂质则被阻挡装置挡在外面，进入污泥过滤腔的淤泥在过滤网的作用下与水分离，淤泥在抽泥泵的作用下通过污泥输出管排出，堵水板在液压缸和活塞杆的作用下打开，使过滤后的水通过隔板上的透水孔进入蓄水腔和排水池中，最终通过出水管重新流回至湖泊中，实现湖泊水体的补给循环净化处理。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种再生水补给型湖泊水体净化装置，其特征在于：包括水体净化箱和淤泥吸附装置，所述水体净化箱上设置有挡墙，所述挡墙的顶端设置有挡水板，所述水体净化箱内设置有净化腔、蓄水腔和污泥过滤腔，所述净化腔和所述蓄水腔之间通过所述挡墙分隔，所述挡墙的底端设置有水闸，所述挡水板和所述水闸通过伸缩机构连接所述挡墙，所述污泥过滤腔位于所述净化腔和所述蓄水腔的下方，所述污泥过滤腔与所述净化腔和所述蓄水腔之间设置有隔板，所述隔板位于所述蓄水腔的一侧设置有透水孔，所述水体净化箱的左侧底部设置有污泥输出管，所述污泥输出管连通所述污泥过滤腔，所述污泥输出管的进口端设置有抽泥泵，所述淤泥吸附装置包括清淤管道、阻挡装置和抽水泵，所述阻挡装置通过所述清淤管道连接所述水体净化箱的底部，所述抽水泵固定连接在靠近所述阻挡装置的所述清淤管道上，所述阻挡装置固定连接在所述清淤管道的端部；所述伸缩机构包括电机、驱动齿轮、第一助推板和第二助推板，所述电机连接所述驱动齿轮，所述第一助推板和所述第二助推板分别连接所述挡水板和所述水闸，所述第一助推板和所述第二助推板上均设置有齿条，所述齿条与所述驱动齿轮相互啮合，所述第一助推板和所述第二助推板的另一端分别设置有第一挡块和第二挡块；所述净化腔内设置有渗水板、植物种植箱、微生物基质板和检测器，所述植物种植箱位于所述渗水板的上方，所述微生物基质板均匀分布在所述渗水板的下方，所述微生物基质板与所述净化腔的内壁之间、相邻两个所述微生物基质板之间均通过连接杆连接，所述检测器位于所述净化腔的底部。

2.根据权利要求1所述的一种再生水补给型湖泊水体净化装置，其特征在于：所述蓄水腔内设置有堵水板和液压缸，所述堵水板转动连接在所述隔板的顶面上，所述液压缸转动连接在所述蓄水腔的侧壁上，所述液压缸通过活塞杆连接所述堵水板。

3.根据权利要求1所述的一种再生水补给型湖泊水体净化装置，其特征在于：所述污泥过滤腔内设置有至少三个过滤网，三个所述过滤网呈扇形分布在所述污泥过滤腔内。

4.根据权利要求1所述的一种再生水补给型湖泊水体净化装置，其特征在于：所述阻挡装置包括过水箱，所述过水箱的一侧设置有定位板，所述定位板上均匀设置有支撑条，相邻两个所述支撑条之间设置有网格，所述定位板通过转轴转动连接所述过水箱。

5.如权利要求1所述的一种再生水补给型湖泊水体净化装置的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

1)测量放样

a、首先在靠近城市河道出水端的湖泊堤岸上选择水体净化装置的施工位置，用白色石灰粉将水体净化装置的施工区域进行划界，并在相应的施工区域周边安装防护栏，做上安全标记，接着在湖泊的斜坡面上安装一块长度与水体净化装置相匹配，宽度为5～7m的木板，用铆钉将木板固定在斜坡面上；

b、然后将施工所用的机具设备运送至施工场地内，清点设备清单，对组装机械进行安装，试运行后检查设备的工作情况；

c、根据施工图纸和实际施工场地的情况，做好施工前的技术交底工作，并对施工人员进行施工前的安全教育；

2)基坑开挖

a、首先在距离湖泊30～40m的位置，用挖掘机挖取深度为3～4m的凹槽，所述凹槽与湖泊保持通透，而所述凹槽靠近路面的一侧形成一个角度为75゜～80゜的第一堤坝，挖掘机从靠近所述木板的一侧开始往靠近第一堤坝的一侧挖掘，从上往下分三次挖掘，第一次挖掘深度为1.5m,第二次挖掘深度为1m，第三次挖掘深度为0.5～1.5m，直至最后形成需要的所述凹槽；

b、然后将挖掘机开入所述凹槽内，挖掘长度为25～30m、深度为9～10m的基坑，所述基坑的竖直截面呈梯形状，所述基坑的上边缘与湖泊的斜坡面之间的距离为5～10m，将挖掘机从靠近第一堤坝的一侧开始往靠近斜坡面的一侧挖掘，从上往下分五次挖掘，第一次挖掘深度为2m，第二次挖掘深度为2m，第三次挖掘深度为2m，第四次挖掘深度为2m，第五次挖掘深度为1～2m，直至完成基坑的挖掘，在基坑与湖泊之间形成第二堤坝；

3)框架支撑安装

待基坑挖掘结束后，用夯实机对基坑的内侧面进行夯实处理，夯实后在基坑内安装框架支撑：首先在基坑的底面上安装水平支撑杆，使水平支撑杆的两端分别抵住第一堤坝和第二堤坝，并保持相邻两个水平支撑杆之间的间距为1m，然后在第一堤坝的斜面上安装竖直支撑杆，竖直支撑杆的底端通过连接件固定连接在水平支撑杆的端部，使竖直支撑杆贴合在第一堤坝的斜面上，并保持相邻两个竖直支撑杆之间的间距为1m，接着在第二堤坝的内侧面上安装所述竖直支撑杆，竖直支撑杆的底端通过连接件固定连接在水平支撑杆的端部，使竖直支撑杆贴合在第二堤坝的内侧面上，最后将第一堤坝上的竖直支撑杆与第二堤坝上相互对应的竖直支撑杆用水平支撑杆进行固定连接，并将左右相邻的两个所述竖直支撑杆之间通过水平支撑杆进行连接，使其形成框架支撑；

4)管件通道安装

a、待框架支撑安装结束后，根据图纸的设计要求，基坑的底部中心位置用钻机钻取直径为35～50cm，深度为距离湖泊底部的垂直距离为50cm位置的第一通孔；

b、然后通过潜水员在距离湖泊底部50cm的位置用钻机钻取直径为35～50cm，深度与第一通孔相连接的第二通孔，并在第一通孔和第二通孔内安装清淤管道，在清淤管道与基坑接触的位置用第一密封盖进行密封；

c、接着在基坑的底部靠近第一堤坝的位置开设水平通孔，并在水平通孔内安装污泥输出管；

d、最后在第一堤坝距离顶面0.5～1m的位置钻取进水孔，在进水孔内安装带有第一电磁阀的进水管，并将进水管的出水端口用第二密封盖进行密封，在第二堤坝距离顶面0.5～1m的位置钻取出水孔，在出水孔内安装带有第二电磁阀的出水管，并在出水管的进水端口用第二密封盖进行密封；

5)混凝土浇筑

管件通道安装完毕后，用搅拌机搅拌混凝土，然后将搅拌后的混凝土浇筑在基坑的内侧，先浇筑基坑的底部，再浇筑第一堤坝上的斜面，最后浇筑第二堤坝的内侧面，各个面上混凝土的浇注厚度均为10～20cm，同时在第一密封盖和第二密封盖的位置在浇筑时预留5～8cm的间隙，静止24h；

6)水体净化箱施工

a、待混凝土的强度达到设定强度后，拆除基坑内的框架支撑，拆除顺序为先拆基坑内悬空的水平支撑杆，再拆第二堤坝内侧面上的竖直支撑杆，然后拆除第一堤坝斜面上的竖直支撑杆，最后拆除基坑底部的水平支撑杆，同时将斜坡面上的木板拆除；

b、然后通过吊装机将水体净化箱吊装至基坑的上方，以1.0m/min的速度下放至距离基坑底面1m的高度位置，接着将清淤管道与水体净化箱的底部进行连接，将污泥输出管与水体净化箱的侧壁进行连接，再降低吊装机的转速，使水体净化箱以0.5m/min的速度下放至底部，直至完全与底部完全贴合；

c、接着启动水体净化箱上挡墙内部的电机，使挡水板上升，挡水板、水体净化箱和第一堤坝之间形成净化池，挡水板、水体净化箱和第二堤坝之间形成排水池，净化池的蓄水深度大于排水池的蓄水深度；

d、最后在第二堤坝上距离顶面30cm的位置安装第三水位传感器，然后在第一堤坝上与第三水位传感器同高度的位置安装第一水位传感器，接着在第一水位传感器的上方安装第二水位传感器，使第二水位传感器的位置达到净化池设计深度的要求；

7)淤泥吸附装置施工

待水体净化箱施工结束后，通过潜水员潜入湖泊的底部，在靠近清淤管道的进口端用钻具开设卡槽，然后在清淤管道上安装抽水泵，使抽水泵嵌入所述卡槽内，并将卡槽用密封板进行密封，最后在清淤管道的进口端安装阻挡装置；

8)水体净化试运行

待淤泥吸附装置施工结束后，先将挡墙上的挡水板调节到设计高度，再打开进水管上的第二密封盖，使城市河道的水直接通过进水管进入净化池内，净化池内的水位达到第二水位传感器时，第一电磁阀关闭，水在植物和微生物的共同作用下进行净化，经净化池处理后的再生水通过水体净化箱内的水闸进入蓄水腔内，在水的重力作用下排水池内的再生水水位上升，直至达到第三水位传感器的位置，水闸关闭，同时打开第二电磁阀和出水管上的第二密封盖，使再生水直接补入湖泊水体中；而湖泊底部的淤泥在抽水泵的作用下通过清淤管道回流至水体净化箱内，经过滤后，淤泥从污泥输出管排出，而再生水经排水池重新回到湖泊中，实现补给循环净化。

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