CN107804898B - 一种移动式水环境污染应急处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动式水环境污染应急处理系统及方法。系统主要包括抽水泵、稳压箱、电化学反应箱、金属电极板、反应析出物去除子系统和控制单元等部分，移动式水环境污染应急处理系统主要是通过载具将整个系统运输到作业地点，首先将污水抽吸到稳压箱中，然后在电化学反应箱中进行电化学反应，去除污水中的污染物，污水中的大颗粒杂物通过筛网拦截，稳压箱中的水流通过稳流板稳定，电化学反应箱中的反应析出物通过反应析出物去除子系统进行去除。去除的污染物被收集到污染物集纳箱进行后续集中专门处理，净化后的水经出水管排回原水域。本发明具有应急处理效果好、成本低廉、经济和社会效益显著等优点，在水环境危机的背景下极具应用推广价值。

Description

一种移动式水环境污染应急处理系统及方法

技术领域

本发明属于环境保护领域，特别是一种移动式水环境污染应急处理系统及方法。

背景技术

水是人类和地球上一切其他生物赖以生存的物质基础。不断扩张的城市、过度使用化肥以及各种工厂和生活污水的肆意排放，使得中国的水资源现状不断恶化，近半数的水资源受到严重污染。不断爆发的水污染事件，也给中国老百姓的日常生活和生产造成了严重的影响。

中小城镇的污水处理能力远远低于全国平均水平，突出表现在污水处理的基础设施严重贫乏。长此以往，会对当地的水生态环境、河道通航、居民宜居适应性、工农业发展等造成非常严重的负面影响，因此迫切需要寻找更多的、经济实用的水环境污染高效应急处理技术。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的空白与不足，提供一种移动式水环境污染应急处理系统及方法。本发明的具体技术方案如下：

移动式水环境污染应急处理系统，其包括控制单元、输出电线、数据线、配电单元、输入电线、导轨、太阳能电池板、备用电源、驱动单元、可伸缩连接杆、电化学反应箱、金属电极板、电极板支架、过滤网、喷淋装置、筛网、抽水管、抽水泵、稳压箱、第一输水管、稳流板、第二输水管、支撑、出水管、喷淋控制开关、第三输水管、溢流管、接污盘、污水管、污染物集纳箱、集装箱；抽水管首端装有筛网，末端连接抽水泵，抽水泵通过第一输水管与稳压箱相连并一同布置在支撑上，稳压箱通过第二输水管与电化学反应箱相连，稳流板垂直安装在稳压箱内，稳压箱上部与稳压箱水面持平处开有溢流管；金属电极板固定在电极板支架上并置于电化学反应箱内，过滤网置于电化学反应箱底部并通过可伸缩连接杆连接集装箱顶部的导轨，驱动单元与可伸缩连接杆相连并一起安装在导轨中，喷淋装置布置在电化学反应箱与导轨之间，上方安装有喷淋控制开关并通过第三输水管连接稳压箱，第三输水管高于喷淋装置但低于稳压箱水面，出水管接在电化学反应箱上并伸出集装箱；接污盘布置在集装箱底部，并通过污水管与下方的污染物集纳箱相连接；集装箱顶上和内部分别设有太阳能电池板和自备电源，太阳能电池板和自备电源通过输入电线连接到配电单元，配电单元通过输出电线连接到控制单元、驱动单元、金属电极板、抽水泵和喷淋控制开关；控制单元通过数据线连接配电单元、驱动单元、抽水泵和喷淋控制开关。

作为优选，该处理系统整体搭载于可移动的载具。

进一步的，所述的载具包括车辆、船舶。

作为优选，所述的第一输水管、第三输水管与稳压箱的接口位于稳流板的两侧，且稳流板顶部高度低于溢流管的溢流口。

作为优选，所述的接污盘至少覆盖喷淋装置的喷洒区域。

本发明的另一目的在于提供一种利用上述系统的水环境污染应急处理方法，其特征在于：开始进行水环境污染应急处理时，首先通过载具将整个系统运输到作业地点，调平后将抽水管放置到污水中，通过控制单元开启抽水泵，污水经过稳压箱进入电化学反应箱中，当稳压箱中的污水上升到稳压箱水面时，多余的污水从溢流管中溢出，当电化学反应箱水面稳定后，金属电极板开始连续工作，污水经过处理后从出水管中排出，当需要停止水环境污染应急处理作业时，控制单元发出指令关闭抽水泵和停止对金属电极板的供电；污水中的大颗粒杂物通过筛网拦截，稳压箱中的水流通过稳流板稳定，电化学反应箱中的反应析出物通过反应析出物去除子流程进行去除。

进一步的，反应析出物去除子流程采用如下方法：当需要去除电化学反应箱中的反应析出物时，驱动单元通过收缩可伸缩连接杆控制电化学反应箱底部的过滤网向上移动，将其抬出电化学反应箱，当过滤网抬起到略低于喷淋装置的控制位置时，驱动单元控制可伸缩连接杆沿导轨水平移动，此时喷淋控制开关打开，稳压箱中的污水经过第三输水管通过喷淋装置冲洗过滤网，过滤网上的反应析出物被冲刷落入下方的接污盘中，再通过污水管流入污染物集纳箱。

本发明具有应急处理效果好、成本低廉、经济和社会效益显著等优点，在水环境危机的背景下极具应用推广价值，它能有效地预防、及时控制水污染事故的危害，保障公众身体健康与生命安全，缓解城市突出的污水处理问题以及偏远地区的用水问题，减少环境污染，并促进清洁能源开发和污水资源化，兼有防灾减灾效益。

附图说明

图1是移动式水环境污染应急处理系统的正视示意图；

图2是移动式水环境污染应急处理系统的俯视示意图；

图3是反应析出物去除子系统的正视示意图；

图4是反应析出物去除子系统的侧视示意图；

图5是反应析出物去除子系统的俯视示意图；

图6是移动式水环境污染应急处理系统的水上载具实施案例示意图。

图1～6中附图标记分别为：控制单元1、输出电线2、数据线3、配电单元4、输入电线5、导轨6、太阳能电池板7、备用电源8、驱动单元9、可伸缩连接杆 10、电化学反应箱11、金属电极板12、电极板支架13、过滤网14、电化学反应箱水面15、喷淋装置16、筛网17、抽水管18、抽水泵19、稳压箱20、稳压箱水面21、第一输水管22、稳流板23、第二输水管24、支撑25、出水管26、喷淋控制开关27、第三输水管28、溢流管29、接污盘30、污水管31、污染物集纳箱32、集装箱33、载具34、污水35。

具体实施方式

如图1、2所示，一种移动式水环境污染应急处理系统，其包括：控制单元 1、输出电线2、数据线3、配电单元4、输入电线5、导轨6、太阳能电池板7、备用电源8、驱动单元9、可伸缩连接杆10、电化学反应箱11、金属电极板12、电极板支架13、过滤网14、喷淋装置16、筛网17、抽水管18、抽水泵19、稳压箱20、第一输水管22、稳流板23、第二输水管24、支撑25、出水管26、喷淋控制开关27、第三输水管28、溢流管29、接污盘30、污水管31、污染物集纳箱32、集装箱33、载具34。抽水管18首端装有用于防止吸入大颗粒物的筛网17，末端连接抽水泵19，抽水泵19通过第一输水管22与稳压箱20相连并一同布置在支撑25上，稳压箱20通过第二输水管24与电化学反应箱11相连，稳流板23垂直安装在稳压箱20内。第一输水管22、第三输水管28与稳压箱20 的接口位于稳流板23的两侧，且稳流板23顶部高度低于溢流管29的溢流口，起到对抽水泵19抽入的水流进行稳定的作用。稳压箱20上部与稳压箱水面21 持平处开有溢流管29；金属电极板12固定在电极板支架13上并置于电化学反应箱11内，过滤网14置于电化学反应箱11底部并通过可伸缩连接杆10连接集装箱33顶部的导轨6，驱动单元9与可伸缩连接杆10相连并一起安装在导轨6 中。驱动单元9中具有两部分，一部分用于驱动可伸缩连接杆10的伸缩，另一部分用于驱动可伸缩连接杆10沿着导轨6滑动，两者均可采用电机等方式实现，由控制单元1统一控制。喷淋装置16布置在电化学反应箱11与导轨6之间，上方安装有喷淋控制开关27并通过第三输水管28连接稳压箱20，第三输水管28 高于喷淋装置16但低于稳压箱水面21，使得稳压箱20中的污水能够自流进入喷淋装置16中。出水管26接在电化学反应箱11上并伸出集装箱33，电化学反应箱11中经过处理的污水从出水管26中排出。接污盘30布置在集装箱33底部，并通过污水管31与下方的污染物集纳箱32相连接，接污盘30至少覆盖喷淋装置16的喷洒区域，最好能够铺满整个集装箱33底部，以免污水飞溅残留在箱体内。集装箱33顶上和内部分别设有太阳能电池板7和自备电源8，太阳能电池板7和自备电源8通过输入电线5连接到配电单元4，太阳能电池板7和自备电源8可以互补，必要时进行切换。配电单元4通过输出电线2连接到控制单元1、驱动单元9、金属电极板12、抽水泵19和喷淋控制开关27等，对耗电设备进行供电。控制单元1通过数据线3连接配电单元4、驱动单元9、抽水泵19和喷淋控制开关27，以实现自动控制。

该处理系统整体搭载于可移动的载具34，本实施例中，载具34是一辆厢式汽车，能够方便地移动位置。

基于上述移动式水环境污染应急处理系统的水环境污染应急处理方法，其步骤如下：开始进行水环境污染应急处理时，首先通过载具34将整个系统运输到作业地点，人工调整系统平衡后，将抽水管18放置到污水35中，通过控制单元 1开启抽水泵19，污水35经过稳压箱20进入电化学反应箱11中，当稳压箱20 中的污水35上升到稳压箱水面21时，多余的污水从溢流管29中溢出，当电化学反应箱水面15稳定后，金属电极板12开始连续工作，污水35经过处理后从出水管26中排出，当需要停止水环境污染应急处理作业时，控制单元1发出指令关闭抽水泵19和停止对金属电极板12的供电；污水35中的大颗粒杂物通过筛网17拦截，稳压箱20中的水流通过稳流板23稳定，电化学反应箱11中的反应析出物通过反应析出物去除子系统进行去除。反应析出物去除子系统是由导轨 6、驱动单元9、可伸缩连接杆10、喷淋装置16、喷淋控制开关27、接污盘30、污水管31、污染物集纳箱32等设备构成的，主要利用稳压箱20中污水对过滤网14上的电化学反应析出物进行冲洗。

如图3、4、5所示，利用该反应析出物去除子系统的析出物去除子流程是：当需要去除电化学反应箱11中的反应析出物时，驱动单元9通过收缩可伸缩连接杆10控制电化学反应箱11底部的过滤网14向上移动，将其抬出电化学反应箱11，当过滤网14抬起到略低于喷淋装置16的控制位置时，驱动单元9控制可伸缩连接杆10沿导轨6水平移动，此时喷淋控制开关27打开，稳压箱20中的污水35经过第三输水管28通过喷淋装置16冲洗过滤网14，过滤网14上的反应析出物被冲刷落入下方的接污盘30中，再通过污水管31流入污染物集纳箱32。

本系统既适用于山区，又适用于平原地区；既适用于地表水，又适用于地下水；特别适用于突发性水污染事故应急处理，本发明相对一般的污水处理设备而言，处理速度快、效率高、效果良好，可以搭载在各种载具上，能够及时控制水污染事故，保障公众身体健康与生命安全，同时还可以减少污水处理的成本，提高城市污水的利用效率，提高当地的水资源承载能力，并且弥补区域清洁淡水资源的不足，削减CO₂的排放。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。例如，如图6所示，移动式水环境污染应急处理系统的载具34不局限于汽车，如需要进行大面积水域水污染应急处理时也可布置在船上。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种移动式水环境污染应急处理系统，其特征在于包括控制单元（1）、输出电线（2）、数据线（3）、配电单元（4）、输入电线（5）、导轨（6）、太阳能电池板（7）、备用电源（8）、驱动单元（9）、可伸缩连接杆（10）、电化学反应箱（11）、金属电极板（12）、电极板支架（13）、过滤网（14）、喷淋装置（16）、筛网（17）、抽水管（18）、抽水泵（19）、稳压箱（20）、第一输水管（22）、稳流板（23）、第二输水管（24）、支撑（25）、出水管（26）、喷淋控制开关（27）、第三输水管（28）、溢流管（29）、接污盘（30）、污水管（31）、污染物集纳箱（32）、集装箱（33）；抽水管（18）首端装有筛网（17），末端连接抽水泵（19），抽水泵（19）通过第一输水管（22）与稳压箱（20）相连并一同布置在支撑（25）上，稳压箱（20）通过第二输水管（24）与电化学反应箱（11）相连，稳流板（23）垂直安装在稳压箱（20）内，稳压箱（20）上部与稳压箱水面（21）持平处开有溢流管（29）；金属电极板（12）固定在电极板支架（13）上并置于电化学反应箱（11）内，过滤网（14）置于电化学反应箱（11）底部并通过可伸缩连接杆（10）连接集装箱（33）顶部的导轨（6），驱动单元（9）与可伸缩连接杆（10）相连并一起安装在导轨（6）中，喷淋装置（16）布置在电化学反应箱（11）与导轨（6）之间，上方安装有喷淋控制开关（27）并通过第三输水管（28）连接稳压箱（20），第三输水管（28）高于喷淋装置（16）但低于稳压箱水面（21），出水管（26）接在电化学反应箱（11）上并伸出集装箱（33）；接污盘（30）布置在集装箱（33）底部，并通过污水管（31）与下方的污染物集纳箱（32）相连接；集装箱（33）顶上和内部分别设有太阳能电池板（7）和备用电源（8），太阳能电池板（7）和备用电源（8）通过输入电线（5）连接到配电单元（4），配电单元（4）通过输出电线（2）连接到控制单元（1）、驱动单元（9）、金属电极板（12）、抽水泵（19）和喷淋控制开关（27）；控制单元（1）通过数据线（3）连接配电单元（4）、驱动单元（9）、抽水泵（19）和喷淋控制开关（27）。

2.如权利要求1所述的移动式水环境污染应急处理系统，其特征在于：该处理系统整体搭载于可移动的载具（34）。

3.如权利要求2所述的移动式水环境污染应急处理系统，其特征在于：所述的载具（34）包括车辆、船舶。

4.如权利要求1所述的移动式水环境污染应急处理系统，其特征在于：所述的第一输水管（22）、第三输水管（28）与稳压箱（20）的接口位于稳流板（23）的两侧，且稳流板（23）顶部高度低于溢流管（29）的溢流口。

5.如权利要求1所述的移动式水环境污染应急处理系统，其特征在于：所述的接污盘（30）至少覆盖喷淋装置（16）的喷洒区域。

6.一种利用如权利要求1所述系统的水环境污染应急处理方法，其特征在于：开始进行水环境污染应急处理时，首先通过载具（34）将整个系统运输到作业地点，调平后将抽水管（18）放置到污水（35）中，通过控制单元（1）开启抽水泵（19），污水（35）经过稳压箱（20）进入电化学反应箱（11）中，当稳压箱（20）中的污水（35）上升到稳压箱水面（21）时，多余的污水从溢流管（29）中溢出，当电化学反应箱水面（15）稳定后，金属电极板（12）开始连续工作，污水（35）经过处理后从出水管（26）中排出，当需要停止水环境污染应急处理作业时，控制单元（1）发出指令关闭抽水泵（19）和停止对金属电极板（12）的供电；污水（35）中的大颗粒杂物通过筛网（17）拦截，稳压箱（20）中的水流通过稳流板（23）稳定，电化学反应箱（11）中的反应析出物通过反应析出物去除子流程进行去除。

7.如权利要求6所述的水环境污染应急处理方法，其特征在于：反应析出物去除子流程采用如下方法：当需要去除电化学反应箱（11）中的反应析出物时，驱动单元（9）通过收缩可伸缩连接杆（10）控制电化学反应箱（11）底部的过滤网（14）向上移动，将其抬出电化学反应箱（11），当过滤网（14）抬起到略低于喷淋装置（16）的控制位置时，驱动单元（9）控制可伸缩连接杆（10）沿导轨（6）水平移动，此时喷淋控制开关（27）打开，稳压箱（20）中的污水（35）经过第三输水管（28）通过喷淋装置（16）冲洗过滤网（14），过滤网（14）上的反应析出物被冲刷落入下方的接污盘（30）中，再通过污水管（31）流入污染物集纳箱（32）。