CN106746381A - 一种河道污水治理系统及治理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明所述河道污水治理系统将化学沉降法、生物修复法和物理吸附法相结合，污水治理性能可靠、运行稳定、维护成本低、长期运行效果显著。沉降区设置有混合区，先将絮凝剂与污水进行充分混合，然后进入平缓沉降区，在絮凝剂作用下，污水可充分沉降，平缓沉降区底面铺有防渗层，可以防止沉降的污染物随水渗透入底层河道，造成地下水污染，造成二次污染；沉降区和净化区之间设有植物缓沉区，在植物的作用下，从沉降区带出的沉降物会进一步缓沉，有效阻止沉降物进入净化区；净化区设有两级净化区域，且其河道设置为S形，有效增加污水在净化区停留的时间，可达到充分有效净化的效果。

Description

一种河道污水治理系统及治理方法
技术领域
本发明属于污水治理领域，具体涉及一种河道污水治理系统及应用。
背景技术
随着我国工业化、城镇化的快速发展，特别是国民经济连续多年的快速增长，生活
污水和工业废水的产出量日益增加。在当前水污染日趋严重，很多城市内的河道、湖泊已经饱受污染，水体生态平衡遭到严重破坏，水源地产水量萎缩，水质性缺水已成为水源危机的一个重要原因背景下，部分地区已经实行跨流域调水来解决水体污染的问题。与此同时，水体修复技术应运而生，水体修复技术主要有物理法、化学法和生态治理法等，与物理法和化学法相比，生态治理法成本低，且二次污染少，但是，普通的生态治理方法在具体应用中存在以下缺点：（1）采用自然沉降法，沉降速度慢且效果差，大多污染物不能充分沉降，为后续的净化处理增加负担；（2）沉降区底层没有防渗设施，沉降的污染物容易随水渗透入底层河道，造成地下水污染，造成二次污染；（3）沉降区和净化区之间没有阻止沉降物的设施，沉降物容易随着水流进入净化区，给后续的净化处理增加负担；（4）处理效果差，运行不稳定，长期运行效果不显著。
针对以上种种境况，研究一种性能可靠、运行稳定、维护成本低、长期运行效果显著的用于河道的污水治理系统已刻不容缓。
发明内容
本发明要解决的技术问题是研制出一种性能可靠、运行稳定、维护成本低、长期运行效果显著的用于河道的污水治理系统。
本发明的技术方案为：
一种河道污水治理系统，包括依次设置的沉降区和净化区，所述沉降区包括依次设置的混合区和平缓沉降区，所述混合区包括设于河道中的絮凝剂喷洒装置及搅拌装置；所述平缓沉降区底面低于河道底面，且其底面铺有防渗层；所述净化区包括依次设置的植物缓沉区和设置有吸附填料和微生物的第一吸附净化区、第二吸附净化区，所述第一吸附净化区和第二吸附净化区的河道设置为S形，且其底面低于河道底面，所述第一吸附净化区和第二吸附净化区设置有用于种植适水植物的浮床和用于曝气的曝气管。
作为优选，所述第一吸附净化区的吸附填料包括以下重量份的填料：50份细沙、25份火山岩、25份高岭土，所述细沙经过如下步骤处理：将细沙过200目筛，用去离子水反复洗净，在质量分数10%的稀盐酸中浸泡72h，细沙与稀盐酸的质量浓度为1:4，用去离子水反复洗净，然后在400℃条件下煅烧24h。经过处理后的细沙具有较好的吸附效果，且其成本较低，因此便于大范围应用。
作为优选，所述第二吸附净化区的吸附填料包括以下重量份的填料：50份活性炭、20份纤维球颗粒、20份膨胀蛭石、10份膨胀珍珠岩。
作为优选，所述混合区和平缓沉降区之间设置有缓冲斜坡，所述缓冲斜坡的坡度为40度。有利于使沉降物集中在底部中间。
作为优选，所述植物缓沉区与平缓沉降区、第一吸附净化区之间分别设置有缓冲斜坡，所述缓冲斜坡的坡度为40度。
作为优选，所述浮床上设置有栅格，适水植物固定在所述栅格内，所述栅格底部固定有分别装有微生物和吸附填料的长条状网兜。植物固定在栅格内，可防止被水冲走；装有微生物和吸附填料的长条状网兜，可以浸泡在在水内，随着水流流动，其内的微生物和吸附填料可以与污水充分接触，可以对水流起到充分净化的作用。
作为优选，所述混合区包括横向设置于河道中的格构式防腐蚀钢管框架，所述絮凝剂喷洒装置及搅拌装置设置于框架中；所述絮凝剂喷洒装置包括盛放絮凝剂的水箱和与水箱连通的喷洒装置，水箱与喷洒装置之间设置有水泵；所述搅拌装置包括转动叶片，所述转动叶片在河水流动的作用力下自动转动，将絮凝剂与污水充分搅拌在一起。
作为优选，所述微生物包括20-30份EM菌剂、20-30份CW菌剂和2-5份MBB生物促生剂。
作为优选，所述曝气管一端插入水中，另一端与风机连通，所述曝气管包括垂直插入水中的第一曝气管和与第一曝气管垂直设置的多根第二曝气管，所述第一曝气管和第二曝气管的孔径比为1.5-2:1。第二曝气管的设置，可以大大增加水内的曝气量。
本发明还提供一种治理河道污水的方法，本发明采用如下技术方案：
一种治理河道污水的方法，包括以下步骤：
（1）在河道内按水流方向依次设置沉降区和净化区，沉降区包括依次设置的混合区和平缓沉降区，平缓沉降区的底面低于河道底面，净化区包括依次设置的植物缓沉区和设置有吸附填料和微生物的第一吸附净化区、第二吸附净化区，第一吸附净化区和第二吸附净化区的底面低于河道底面，且其河道设置为S形；在混合区河道中横跨架设格构式钢管框架，在格构式钢管框架中固定絮凝剂喷洒装置和搅拌装置；在混合区和平缓沉降区之间设置坡度为40度的缓冲斜坡，在芦苇缓沉区与平缓沉降区、第一吸附净化区之间分别设置坡度为40度的缓冲斜坡。
（2）在植物缓沉区移植芦苇和水草；在第一吸附净化区填充由50份细沙、25份火山岩、25份高岭土混合组成的吸附填料；在第二吸附净化区填充由50份活性炭、20份纤维球颗粒、20份膨胀蛭石、10份膨胀珍珠岩混合组成的吸附填料，在净化区河道沿岸种植水生植物，建设生态护岸；在平缓沉降区的底面铺设防渗层。
（3）在第一吸附净化区和第二吸附净化区上设置带有栅格的浮床和用于曝气的曝气管，将适水植物固定在栅格内，在栅格底部固定装有微生物和吸附填料的长条状网兜，曝气管一端插入水中，另一端与风机连通。
（4）定期采用绞吸式挖泥船将平缓沉降区的污染底泥进行水下疏挖，并定期向栅格底部的长条状网兜内补充微生物和更换吸附填料。
本发明的有益效果
本发明所述河道污水治理系统将化学沉降法、生物修复法和物理吸附法相结合，污水治理性能可靠、运行稳定、维护成本低、长期运行效果显著。沉降区设置有混合区，先将絮凝剂与污水进行充分混合，然后进入平缓沉降区，在絮凝剂作用下，污水可充分沉降，平缓沉降区底面铺有防渗层，可以防止沉降的污染物随水渗透入底层河道，造成地下水污染，造成二次污染；沉降区和净化区之间设有植物缓沉区，在植物的作用下，从沉降区带出的沉降物会进一步缓沉，有效阻止沉降物进入净化区；净化区设有两级净化区域，且其河道设置为S形，有效增加污水在净化区停留的时间，可达到充分有效净化的效果。
附图说明
图1为本发明的河道污水治理系统示意图。
图中：1：混合区 2：平缓沉降区 3：植物缓沉区 4：第一吸附净化区 5：第二吸附净化区 6：搅拌装置 7：絮凝剂喷洒装置 8：防渗层 9：浮床 10：网兜 11：曝气管。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种河道污水治理系统，包括依次设置的沉降区和净化区，所述沉降区包括依次设置的混合区和平缓沉降区，所述混合区包括设于河道中的絮凝剂喷洒装置及搅拌装置；所述平缓沉降区底面低于河道底面，且其底面铺有防渗层；所述净化区包括依次设置的植物缓沉区和设置有吸附填料和微生物的第一吸附净化区、第二吸附净化区，所述第一吸附净化区和第二吸附净化区的河道设置为S形，且其底面低于河道底面，所述第一吸附净化区和第二吸附净化区设置有用于种植适水植物的浮床和用于曝气的曝气管。
作为优选，所述第一吸附净化区的吸附填料包括以下重量份的填料：50份细沙、25份火山岩、25份高岭土，所述细沙经过如下步骤处理：将细沙过200目筛，用去离子水反复洗净，在质量分数10%的稀盐酸中浸泡72h，细沙与稀盐酸的质量浓度为1:4，用去离子水反复洗净，然后在400℃条件下煅烧24h。经过处理后的细沙具有较好的吸附效果，且其成本较低，因此便于大范围应用。
作为优选，所述第二吸附净化区的吸附填料包括以下重量份的填料：50份活性炭、20份纤维球颗粒、20份膨胀蛭石、10份膨胀珍珠岩。
作为优选，所述混合区和平缓沉降区之间设置有缓冲斜坡，所述缓冲斜坡的坡度为40度。有利于使沉降物集中在底部中间。
作为优选，所述植物缓沉区与平缓沉降区、第一吸附净化区之间分别设置有缓冲斜坡，所述缓冲斜坡的坡度为40度。
作为优选，所述浮床上设置有栅格，适水植物固定在所述栅格内，所述栅格底部固定有分别装有微生物和吸附填料的长条状网兜。植物固定在栅格内，可防止被水冲走；装有微生物和吸附填料的长条状网兜，可以浸泡在在水内，随着水流流动，其内的微生物和吸附填料可以与污水充分接触，可以对水流起到充分净化的作用。
作为优选，所述混合区包括横向设置于河道中的格构式防腐蚀钢管框架，所述絮凝剂喷洒装置及搅拌装置设置于框架中；所述絮凝剂喷洒装置包括盛放絮凝剂的水箱和与水箱连通的喷洒装置，水箱与喷洒装置之间设置有水泵；所述搅拌装置包括转动叶片，所述转动叶片在河水流动的作用力下自动转动，将絮凝剂与污水充分搅拌在一起。
作为优选，所述微生物包括20-30份EM菌剂、20-30份CW菌剂和2-5份MBB生物促生剂。
作为优选，所述曝气管一端插入水中，另一端与风机连通，所述曝气管包括垂直插入水中的第一曝气管和与第一曝气管垂直设置的多根第二曝气管，所述第一曝气管和第二曝气管的孔径比为1.5-2:1。第二曝气管的设置，可以大大增加水内的曝气量。
本发明所述河道污水治理系统，运行时，河流污水首先进入混合区，絮凝剂喷洒装置向水内喷洒絮凝剂，搅拌装置使絮凝剂与污水进行充分混合；然后污水进入平缓沉降区，在絮凝剂作用下，污水可在此充分沉降，平缓沉降区底面铺有防渗层，可以防止沉降的污染物随水渗透入底层河道，造成地下水污染，造成二次污染；沉降后的污水进入植物缓沉区，在植物的作用下，从沉降区带出的沉降物会进一步缓沉，有效阻止沉降物进入净化区；然后，水流进入净化区，设有两级净化区域，且其河道设置为S形，有效增加污水在净化区停留的时间，污水在吸附填料、适水植物和微生物的净化作用下达到充分有效净化的效果。
实施例2
一种治理河道污水的方法，包括以下步骤：
（1）在河道内按水流方向依次设置沉降区和净化区，沉降区包括依次设置的混合区和平缓沉降区，平缓沉降区的底面低于河道底面，净化区包括依次设置的植物缓沉区和设置有吸附填料和微生物的第一吸附净化区、第二吸附净化区，第一吸附净化区和第二吸附净化区的底面低于河道底面，且其河道设置为S形；在混合区河道中横跨架设格构式钢管框架，在格构式钢管框架中固定絮凝剂喷洒装置和搅拌装置；在混合区和平缓沉降区之间设置坡度为40度的缓冲斜坡，在芦苇缓沉区与平缓沉降区、第一吸附净化区之间分别设置坡度为40度的缓冲斜坡。
（2）在植物缓沉区移植芦苇和水草；在第一吸附净化区填充由50份细沙、25份火山岩、25份高岭土混合组成的吸附填料；在第二吸附净化区填充由50份活性炭、20份纤维球颗粒、20份膨胀蛭石、10份膨胀珍珠岩混合组成的吸附填料，在净化区河道沿岸种植水生植物，建设生态护岸；在平缓沉降区的底面铺设防渗层。
（3）在第一吸附净化区和第二吸附净化区上设置带有栅格的浮床和用于曝气的曝气管，将适水植物固定在栅格内，在栅格底部固定装有微生物和吸附填料的长条状网兜，曝气管一端插入水中，另一端与风机连通。
（4）定期采用绞吸式挖泥船将平缓沉降区的污染底泥进行水下疏挖，并定期向栅格底部的长条状网兜内补充微生物和更换吸附填料。

Claims (10)

1.一种河道污水治理系统，包括依次设置的沉降区和净化区，其特征在于：所述沉降区包括依次设置的混合区和平缓沉降区，所述混合区包括设于河道中的絮凝剂喷洒装置及搅拌装置；所述平缓沉降区底面低于河道底面，且其底面铺有防渗层；所述净化区包括依次设置的植物缓沉区和设置有吸附填料和微生物的第一吸附净化区、第二吸附净化区，所述第一吸附净化区和第二吸附净化区的河道设置为S形，且其底面低于河道底面，所述第一吸附净化区和第二吸附净化区设置有用于种植适水植物的浮床和用于曝气的曝气管。
2.根据权利要求1所述河道污水治理系统，其特征在于：所述第一吸附净化区的吸附填料包括以下重量份的填料：50份细沙、25份火山岩、25份高岭土，所述细沙经过如下步骤处理：将细沙过200目筛，用去离子水反复洗净，在质量分数10%的稀盐酸中浸泡72h，细沙与稀盐酸的质量浓度为1:4，用去离子水反复洗净，然后在400℃条件下煅烧24h。
3.根据权利要求1所述河道污水治理系统，其特征在于：所述第二吸附净化区的吸附填料包括以下重量份的填料：50份活性炭、20份纤维球颗粒、20份膨胀蛭石、10份膨胀珍珠岩。
4.根据权利要求1所述河道污水治理系统，其特征在于：所述混合区和平缓沉降区之间设置有缓冲斜坡，所述缓冲斜坡的坡度为40度。
5.根据权利要求1所述河道污水治理系统，其特征在于：所述植物缓沉区与平缓沉降区、第一吸附净化区之间分别设置有缓冲斜坡，所述缓冲斜坡的坡度为40度。
6.根据权利要求1所述河道污水治理系统，其特征在于：所述浮床上设置有栅格，适水植物固定在所述栅格内，所述栅格底部固定有分别装有微生物和吸附填料的长条状网兜。
7.根据权利要求1所述河道污水治理系统，其特征在于：根据权利要求1所述河道污水治理系统，所述混合区包括横向设置于河道中的格构式防腐蚀钢管框架，所述絮凝剂喷洒装置及搅拌装置设置于框架中；所述絮凝剂喷洒装置包括盛放絮凝剂的水箱和与水箱连通的喷洒装置，水箱与喷洒装置之间设置有水泵；所述搅拌装置包括转动叶片，所述转动叶片在河水流动的作用力下自动转动，将絮凝剂与污水充分搅拌在一起。
8.根据权利要求1所述河道污水治理系统，其特征在于：所述微生物包括20-30份EM菌剂、20-30份CW菌剂和2-5份MBB生物促生剂。
9.根据权利要求1所述河道污水治理系统，其特征在于：所述曝气管一端插入水中，另一端与风机连通，所述曝气管包括垂直插入水中的第一曝气管和与第一曝气管垂直设置的多根第二曝气管，所述第一曝气管和第二曝气管的孔径比为1.5-2:1。
10.利用权利要求1-9任一所述污水治理系统治理河道污水的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）在河道内按水流方向依次设置沉降区和净化区，沉降区包括依次设置的混合区和平缓沉降区，平缓沉降区的底面低于河道底面，净化区包括依次设置的植物缓沉区和设置有吸附填料和微生物的第一吸附净化区、第二吸附净化区，第一吸附净化区和第二吸附净化区的底面低于河道底面，且其河道设置为S形；在混合区河道中横跨架设格构式钢管框架，在格构式钢管框架中固定絮凝剂喷洒装置和搅拌装置；在混合区和平缓沉降区之间设置坡度为40度的缓冲斜坡，在芦苇缓沉区与平缓沉降区、第一吸附净化区之间分别设置坡度为40度的缓冲斜坡；
（2）在植物缓沉区移植芦苇和水草；在第一吸附净化区填充由50份细沙、25份火山岩、25份高岭土混合组成的吸附填料；在第二吸附净化区填充由50份活性炭、20份纤维球颗粒、20份膨胀蛭石、10份膨胀珍珠岩混合组成的吸附填料，在净化区河道沿岸种植水生植物，建设生态护岸；在平缓沉降区的底面铺设防渗层；
（3）在第一吸附净化区和第二吸附净化区上设置带有栅格的浮床和用于曝气的曝气管，将适水植物固定在栅格内，在栅格底部固定装有微生物和吸附填料的长条状网兜，曝气管一端插入水中，另一端与风机连通；
（4）定期采用绞吸式挖泥船将平缓沉降区的污染底泥进行水下疏挖，并定期向栅格底部的长条状网兜内补充微生物和更换吸附填料。
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