CN107311316A - 一种黑臭水体修复装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种黑臭水体修复装置，其曝气机安装在导流筒内，垃圾过滤机构安装在支架的后端，支架的上端安装有外罩，外罩内安装有高压旋涡气泵，加药机构和微生物培养机构安装在支架的下部，微生物培养机构的出料口与加药机构相通，加药机构的出药口与导流筒相通；该黑臭水体修复装置可以清除水中悬浮垃圾，且提高溶氧效率高和水体自净能力，同时可增强对黑臭水体的杀菌灭藻效果，从而提升水体的絮凝沉淀能力；此外，该修复装置可以实现微生物驯养及投加；另外，当高压旋涡气泵不工作时，该修复装置可起到水下搅拌作用，利用水体内自有的厌氧微生物，提高脱氮能力，实现河道、湖泊等水体的自净功能的提升。
Description
技术领域
本发明涉及水处理领域的水体修复装置，具体是一种黑臭水体修复装置。
背景技术
水处理的一个重要环节是水体修复。在污水或废水的生物处理中，若水体供氧不足，水体中易滋生菌类和藻类，形成黑臭水体，导致水处理效果下降，而通过曝气机向水体中增氧是抑制并杀灭菌藻的重要手段。曝气机是常见的水处理设备，作用是增加水体中的溶氧量或者是将水体中不需要的气体和挥发物释放到空气中。传统曝气机的溶氧效率通常较低，功能单一，仅具有增氧效果。例如CN103964569A公开了一种潜水推进曝气机，包括鼓风机和空气扩散器，所述空气扩散器包括电机、叶轮和导流筒，所述电机的输出端延伸至导流筒内，所述叶轮固定在所述电机的输出端上，并且叶轮位于所述导流筒内，所述鼓风机与导流筒之间连接有供气管，还包括主定位件、副定位件、导杆、液压升降机、限位杆和限位开关，该装置可根据污水池内的淤泥高度灵活的变更曝气高度，避免淤泥进入本装置内，同时本装置具有一个限位开关，在本装置伸入淤泥后可自行切断电源，避免装置损坏。该曝气机经导流筒出气，产生的气泡较大且不均匀，对黑臭水体的增氧效果不佳，因此溶氧效率较低，同时该曝气机也存在功能单一的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种黑臭水体修复装置，该修复装置可以清除水中悬浮垃圾，且提高溶氧效率高和水体自净能力，同时可增强对黑臭水体的杀菌灭藻效果，从而提升水体的絮凝沉淀能力；此外，该修复装置可以实现微生物驯养及投加；另外，当高压旋涡气泵不工作时，该修复装置可起到水下搅拌作用，利用水体内自有的厌氧微生物，提高脱氮能力，实现河道、湖泊等水体的自净功能的提升。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种黑臭水体修复装置，包括支架、曝气机、导流筒、微生物培养机构、加药机构和垃圾过滤机构，所述的支架的两侧安装有第一浮筒，所述的曝气机安装在所述的导流筒内，所述的导流筒的前端为导流筒出水口，所述的导流筒的后端为导流筒进水口，所述的导流筒的后端与所述的垃圾过滤机构相连，所述的导流筒进水口与所述的垃圾过滤机构的出口相通，所述的垃圾过滤机构安装在所述的支架的后端，所述的支架的上端安装有外罩，所述的外罩内安装有高压旋涡气泵，所述的外罩的上端安装有电气转接箱，所述的电气转接箱的输入端连接有电源，所述的电气转接箱的输出端分别经电缆线与所述的高压旋涡气泵和所述的曝气机电连接，所述的高压旋涡气泵的进气口与外界相通，所述的高压旋涡气泵的出气口连接有电动球阀，所述的电动球阀上连接有导气管，所述的导气管与所述的曝气机的气腔相连通，所述的加药机构和所述的微生物培养机构安装在所述的支架的下部，所述的微生物培养机构的出料口与所述的加药机构相通，所述的加药机构的出药口与所述的导流筒相通。
本发明的黑臭水体修复装置，通过垃圾过滤机构清除水中悬浮垃圾，过滤后的水再进入曝气机中，通过高压旋涡气泵向曝气机的气腔内引入气流，在曝气过程中可以增加黑臭水体中的溶氧效率，提高水体自净能力，增强对水体的杀菌灭藻效果，提升水体的絮凝沉淀效果；通过微生物培养机构和加药机构可以实现微生物驯养及投加，向导流筒内引入微生物溶液，随着曝气机的气量推进，微生物溶液在水中扩散，增加水体中的微生物量，利用微生物降解水体中污染物来提高水体自净能力，同时可通过加药机构向水体中加入絮凝剂，或者通过加药机构向水体中加入好氧菌和/或厌氧菌等微生物，进一步提升水体的絮凝沉淀能力或者自净能力。高压旋涡气泵不工作时，曝气机的气腔不进气，但曝气机上的叶轮（螺旋桨）仍可工作，对水体起到搅拌作用，此时该修复装置可作为水下搅拌机使用，实现在河道等水体中均匀搅拌水体的功能。
本发明修复装置中使用的曝气机可以采用各种现有技术，其结构中含有叶轮或螺旋桨，只要能够实现曝气功能即可。
本发明的黑臭水体修复装置，通过高压旋涡气泵向曝气机的气腔内引入气流，在曝气过程中可以增加黑臭水体中的溶氧量和溶氧效率，增强对水体的杀菌灭藻效果，提升水体的絮凝沉淀效果；此外，曝气机安装在导流筒内，导流筒的后端设置有提篮格栅，提篮格栅可拆卸地安装在进水格栅上，进水格栅位于提篮格栅的上方，在曝气机工作的同时，水中漂浮的垃圾、污染物等杂物首先由进水格栅拦截，同时部分杂物落入提篮格栅中被收集，当提篮格栅中的杂物累积到一定程度后，可取出提篮格栅对杂物进行处理并清洗提篮格栅。
作为优选，所述的微生物培养机构包括多个培养箱，所述的多个培养箱构成多级微生物培养结构，每个所述的培养箱内安装有曝气器和微生物槽，所述的微生物槽内装有生物填料，一个所述的培养箱上设置有培养箱进水口，另一个所述的培养箱上设置有所述的出料口。多个培养箱构成的多级微生物培养结构，为好氧菌的生存繁殖提供了有利空间，随着多级培养的递进，最后的培养箱（即设置有出料口的培养箱）内的微生物浓度最高，最终微生物溶液引入加药机构后，再进入导流筒，在曝气机的气量推进下的得到扩散。
作为优选，所述的支架上设置有多个第二浮筒，所述的多个第二浮筒与所述的多个培养箱交替设置。在第一浮筒的基础上，多个第二浮筒的设置，可进一步提升修复装置安放于水体后整体的平衡性，使其更好地悬浮于水体中。
进一步地，所述的微生物培养机构包括四个培养箱，即第一培养箱、第二培养箱、第三培养箱和第四培养箱，所述的四个培养箱分列在所述的外罩的四周，所述的第一培养箱与所述的第四培养箱对称设置，所述的第二培养箱和所述的第三培养箱对称设置，所述的第一培养箱同时与所述的第二培养箱和所述的第三培养箱相通，所述的第二培养箱和所述的第三培养箱分别与所述的第四培养箱相通，所述的培养箱进水口设置在所述的第一培养箱的底部，所述的出料口设置在所述的第四培养箱的底部。上述四个培养箱的设置，制作安装简便，且培养效率高。
作为优选，所述的垃圾过滤机构包括进水格栅、提篮格栅和定位格栅，所述的进水格栅和所述的定位格栅安装在所述的支架的后端的下部，所述的进水格栅位于所述的定位格栅的上方，所述的提篮格栅可拆卸地安装在所述的定位格栅内，所述的定位格栅的前端与所述的导流筒的后端固定连接。进一步地，所述的进水格栅的格栅间隙大于所述的提篮格栅的格栅间隙，所述的提篮格栅的格栅间隙大于所述的定位格栅的格栅间隙。通过进水格栅可拦截大尺寸污染物，而小尺寸污染物落入提篮格栅中，由提篮格栅收集，便于后续统一处理。在实际使用中，也可以不安装使用提篮格栅，直接使用进水格栅和定位格栅过滤垃圾。
作为优选，所述的定位格栅上安装有电极棒。电极棒可选择铜棒、铁棒、铝棒等金属棒，一方面通过电化学作用加速水体的絮凝，另一方面，通过电极棒电解析出的金属离子（例如Cu2+），进一步起到灭菌杀藻的作用。
作为优选，所述的加药机构为加药管，所述的加药管通过定位螺栓固定在所述的支架上，所述的加药管的内径为DN10～DN50。通过定位螺栓可调节加药机构没入水中的深度，以满足对不同深度黑臭水体的修复需要。在实际应用中，可根据需要通过加药机构向水体中加入絮凝剂，例如常用的PAC/PAM絮凝剂，进一步提升水体的絮凝沉淀效果，从而方便后续清淤工序。
作为优选，所述的多个第二浮筒和所述的多个培养箱中的一个或多个上栽种有水生植物，所述的水生植物的根系位于水面以下；所述的支架上悬设有螺旋状的纤维生物填料，所述的纤维生物填料伸入水面以下。水生植物可以实现更好的水处理效果。首先，水生植物利用其表面积很大的植物根系在水中形成浓密的网，能够吸附水体中大量的悬浮物；其次，在发达的植物根系表面形成生物膜，膜中微生物通过代谢活动，将水中的有机污染物降解成为无机物，成为植物的营养物质，在水生植物自身的光合作用下，可加速植物的生长，从而实现降低水体的富营养化程度的目的；第三，水生植物及平台可供鸟类栖息，下部的植物根系是鱼类和水生昆虫等的生息环境。具体可以选用适应能力强、景观效果好的品种，尤其是四季常绿的品种，例如，西伯利亚鸢尾、黄花鸢尾、花叶芦竹、海寿、美人蕉、菖蒲、灯芯草、香菇草及聚草等等。螺旋状的纤维生物填料可以根据需要在现有技术中选择，通过在纤维生物填料表面形成生物膜，膜中微生物通过代谢活动，将水中的有机污染物降解成为无机物，从而实现降低水体的富营养化程度的目的。
作为优选，所述的支架上安装有太阳能蓄电装置，所述的电气转接箱由所述的太阳能蓄电装置供电。太阳能蓄电装置具有较好的节能降耗效果。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明提供的黑臭水体修复装置能够在水体内不断移动，服务面积大，水处理效率高。该修复装置可以清除水中悬浮垃圾，且提高溶氧效率高和水体自净能力，同时可增强对黑臭水体的杀菌灭藻效果，从而提升水体的絮凝沉淀能力；此外，该修复装置可以实现微生物驯养及投加，形成一水体小生态，实现水体的自我净化功能；另外，当高压旋涡气泵不工作时，该修复装置可起到水下搅拌作用，利用水体内自有的厌氧微生物，提高脱氮能力，实现河道、湖泊等水体的自净功能的提升，尤其适合对黑臭水体的处理及修复。
附图说明
图1为实施例中黑臭水体修复装置的纵剖结构示意图；
图2为实施例中黑臭水体修复装置的右视图；
图3为移除水生植物和纤维生物填料后的实施例中黑臭水体修复装置的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1的黑臭水体修复装置，如图所示，包括支架1、曝气机2、导流筒21、微生物培养机构、加药机构和垃圾过滤机构，支架1的两侧安装有第一浮筒11，曝气机2安装在导流筒21内，导流筒21的前端为导流筒出水口22，导流筒21的后端为导流筒进水口23，导流筒21的后端与垃圾过滤机构相连，导流筒进水口23与垃圾过滤机构的出口相通，垃圾过滤机构安装在支架1的后端，支架1的上端安装有外罩12，外罩12内安装有高压旋涡气泵3，外罩12的上端安装有电气转接箱13，电气转接箱13的输入端连接有电源，电气转接箱13的输出端分别经电缆线14与高压旋涡气泵3和曝气机2电连接，高压旋涡气泵3的进气口31与外界相通，高压旋涡气泵3的出气口32连接有电动球阀33，电动球阀33上连接有导气管34，导气管34与曝气机2的气腔相连通，加药机构和微生物培养机构安装在支架1的下部，微生物培养机构的出料口40与加药机构相通，加药机构的出药口51与导流筒21相通。
实施例1中，微生物培养机构包括四个培养箱，即第一培养箱41、第二培养箱42、第三培养箱43和第四培养箱44，四个培养箱构成多级微生物培养结构，每个培养箱内安装有曝气器45和微生物槽46，微生物槽46内装有生物填料，四个培养箱分列在外罩12的四周，第一培养箱41与第四培养箱44对称设置，第二培养箱42和第三培养箱43对称设置，第一培养箱41同时与第二培养箱42和第三培养箱43经水管47相通，第二培养箱42和第三培养箱43分别与第四培养箱44经水管48相通，第一培养箱41的底部设置有培养箱进水口49，第四培养箱44的底部设置有出料口40；支架1上设置有四个第二浮筒15，四个第二浮筒15与四个培养箱交替设置；加药机构为加药管5，加药管5通过定位螺栓52固定在支架1上，加药管5的内径可以为DN10～DN50。
实施例1中，四个第二浮筒15上栽种有水生植物16，水生植物16的根系位于水面以下；支架1上悬设有螺旋状的纤维生物填料17，纤维生物填料17伸入水面以下。
实施例1中，垃圾过滤机构包括进水格栅61、提篮格栅62和定位格栅63，进水格栅61和定位格栅63安装在支架1的后端的下部，进水格栅61位于定位格栅63的上方，提篮格栅62可拆卸地安装在定位格栅63内，定位格栅63的前端与导流筒21的后端固定连接；进水格栅61的格栅间隙大于提篮格栅62的格栅间隙，提篮格栅62的格栅间隙大于定位格栅63的格栅间隙。
实施例2的黑臭水体修复装置，与实施例1的结构基本相同，不同之处在于，实施例2中，定位格栅63上安装有电极棒7，支架1上安装有太阳能蓄电装置（图中未示出），电气转接箱13由太阳能蓄电装置供电。本实施例中选用铜棒作为电极棒7，铜棒电解析出的Cu2+，也可起到灭菌杀藻的作用。
上述黑臭水体修复装置工作时，高压旋涡气泵3向曝气机2的气腔内引入气流，在曝气过程中增加黑臭水体中的溶氧效率，增强对水体的杀菌灭藻效果，提升水体的絮凝沉淀效果；在曝气机2工作的同时，水中漂浮的垃圾、污染物等杂物首先由进水格栅拦截，同时部分杂物落入提篮格栅62中被收集，当提篮格栅62中的杂物累积到一定程度后，可取出提篮格栅62对杂物进行处理并清洗提篮格栅62。高压旋涡气泵3不工作时，曝气机2的气腔不进气，但曝气机2上的叶轮24（螺旋桨）仍可工作，对水体起到搅拌作用，此时该修复装置可作为水下搅拌机使用，实现在河道等水体中均匀搅拌水体的功能。该黑臭水体修复装置工作时，可通过微生物培养机构和加药机构实现微生物驯养及投加，向导流筒21内引入微生物溶液，随着曝气机2的气量推进，微生物溶液在水中扩散，增加水体中的微生物量，利用微生物降解水体中污染物来提高水体自净能力，同时可通过加药机构向水体中加入絮凝剂，或者通过加药机构向水体中加入好氧菌和/或厌氧菌等微生物，进一步提升水体的絮凝沉淀能力或者自净能力。
Claims (10)
1.一种黑臭水体修复装置，其特征在于：包括支架、曝气机、导流筒、微生物培养机构、加药机构和垃圾过滤机构，所述的支架的两侧安装有第一浮筒，所述的曝气机安装在所述的导流筒内，所述的导流筒的前端为导流筒出水口，所述的导流筒的后端为导流筒进水口，所述的导流筒的后端与所述的垃圾过滤机构相连，所述的导流筒进水口与所述的垃圾过滤机构的出口相通，所述的垃圾过滤机构安装在所述的支架的后端，所述的支架的上端安装有外罩，所述的外罩内安装有高压旋涡气泵，所述的外罩的上端安装有电气转接箱，所述的电气转接箱的输入端连接有电源，所述的电气转接箱的输出端分别经电缆线与所述的高压旋涡气泵和所述的曝气机电连接，所述的高压旋涡气泵的进气口与外界相通，所述的高压旋涡气泵的出气口连接有电动球阀，所述的电动球阀上连接有导气管，所述的导气管与所述的曝气机的气腔相连通，所述的加药机构和所述的微生物培养机构安装在所述的支架的下部，所述的微生物培养机构的出料口与所述的加药机构相通，所述的加药机构的出药口与所述的导流筒相通。
2.根据权利要求1所述的一种黑臭水体修复装置，其特征在于：所述的微生物培养机构包括多个培养箱，所述的多个培养箱构成多级微生物培养结构，每个所述的培养箱内安装有曝气器和微生物槽，所述的微生物槽内装有生物填料，一个所述的培养箱上设置有培养箱进水口，另一个所述的培养箱上设置有所述的出料口。
3.根据权利要求2所述的一种黑臭水体修复装置，其特征在于：所述的支架上设置有多个第二浮筒，所述的多个第二浮筒与所述的多个培养箱交替设置。
4.根据权利要求2所述的一种黑臭水体修复装置，其特征在于：所述的微生物培养机构包括四个培养箱，即第一培养箱、第二培养箱、第三培养箱和第四培养箱，所述的四个培养箱分列在所述的外罩的四周，所述的第一培养箱与所述的第四培养箱对称设置，所述的第二培养箱和所述的第三培养箱对称设置，所述的第一培养箱同时与所述的第二培养箱和所述的第三培养箱相通，所述的第二培养箱和所述的第三培养箱分别与所述的第四培养箱相通，所述的培养箱进水口设置在所述的第一培养箱的底部，所述的出料口设置在所述的第四培养箱的底部。
5.根据权利要求1所述的一种黑臭水体修复装置，其特征在于：所述的垃圾过滤机构包括进水格栅、提篮格栅和定位格栅，所述的进水格栅和所述的定位格栅安装在所述的支架的后端的下部，所述的进水格栅位于所述的定位格栅的上方，所述的提篮格栅可拆卸地安装在所述的定位格栅内，所述的定位格栅的前端与所述的导流筒的后端固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种黑臭水体修复装置，其特征在于：所述的进水格栅的格栅间隙大于所述的提篮格栅的格栅间隙，所述的提篮格栅的格栅间隙大于所述的定位格栅的格栅间隙。
7.根据权利要求5所述的一种黑臭水体修复装置，其特征在于：所述的定位格栅上安装有电极棒。
8.根据权利要求1所述的一种黑臭水体修复装置，其特征在于：所述的加药机构为加药管，所述的加药管通过定位螺栓固定在所述的支架上，所述的加药管的内径为DN10～DN50。
9.根据权利要求3所述的一种黑臭水体修复装置，其特征在于：所述的多个第二浮筒和所述的多个培养箱中的一个或多个上栽种有水生植物，所述的水生植物的根系位于水面以下；所述的支架上悬设有螺旋状的纤维生物填料，所述的纤维生物填料伸入水面以下。
10.根据权利要求1所述的一种黑臭水体修复装置，其特征在于：所述的支架上安装有太阳能蓄电装置，所述的电气转接箱由所述的太阳能蓄电装置供电。
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