CN108217983A - 脉冲式水质净化系统及河道污水的治理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种脉冲式水质净化系统及河道污水的治理方法。该脉冲式水质净化系统，包括设置在河道内的水闸，所述水闸的上游设有微生物净化系统，所述水闸上设有用于控制水闸的开启和关闭的水闸控制系统，水闸控制系统连接有用于监测水闸上游水质的水质监测装置。该脉冲式水质净化系统在河道内设置水闸，水闸上游的微生物净化系统能够对水闸上游水体进行降解净化，水闸上设有水闸控制系统，水闸控制系统包括水质监测装置，水质监测装置监测的水闸上游的水质信息，在水闸上游的水质达到设定值时开启水闸，能够确保周期性下泄的水体的水质达标。
Description
技术领域
本发明涉及一种脉冲式水质净化系统及河道污水的治理方法。
背景技术
随着社会经济的高速发展，人口地急剧增长，污染物排放量大幅增加，由于治理水平的滞后，大量污水直接入河，致使大部分河道的水体遭受严重污染。目前河道水体治理的过程中，采用的技术手段主要涉及外源截污、内源清理、活水补源或者原位治理等单一或者综合措施。
公布号为CN107188318A，公布日为2017.09.22的中国专利申请公开了一种黑臭河道污水治理方法，该方法包括以下步骤：步骤一、在河道上游设置拦污格栅对污水进行初步拦截处理；步骤二、河道中设置多个生物过滤器吸附污水中的悬浮物；步骤三、河道地层设置多个微孔曝气装置，微孔曝气装置通过层流循环将二氧化碳、氨气等带出水体；生物过滤器和微孔曝气装置形成微生物净化系统，步骤四、在水体中投放复合微生物，增强水体修复能力；步骤五、在河道两岸设置人工湿地，湿地中种植水生植物；步骤六、在河道尾部设置碳纤维水草矩阵，进一步吸附水中悬浮物；步骤七、在河道下游设置橡胶坝，橡胶坝形成水闸，自动调控水位，加大河道蓄水量，增加污水滞留时间。该黑臭河道污水治理方法能够改善河道水质，提升河道内水体的自净能力，从根本上改善水体环境。
上述黑臭河道污水治理方法无法获知水闸上游的水体净化效果，水闸开启后，不能保证河道内下泄水体的达标排放。
发明内容
本发明的目的在于提供既能改善河道的水体环境，又能够保证水闸下泄水体的水质达标的脉冲式水质净化系统；本发明的目的还在于提供一种河道污水的治理方法。
为实现上述目的，本发明脉冲式水质净化系统的技术方案是：该脉冲式水质净化系统，包括设置在河道内的水闸，所述水闸的上游设有微生物净化系统，所述水闸上设有用于控制水闸的开启和关闭的水闸控制系统，所述水闸控制系统连接有用于监测水闸上游水质的水质监测装置。
其有益效果是：该脉冲式水质净化系统在河道内设置水闸，水闸上游的微生物净化系统能够对水闸上游水体进行降解净化，水闸上设有水闸控制系统，水闸控制系统连接有水质监测装置，水质监测装置监测的水闸上游的水质信息，在水闸上游的水质达到设定值时开启水闸，能够确保周期性下泄的水体的水质达标。
所述水闸控制系统还连接有用于监测水闸上游水位的水位监测装置。
其有益效果是：水闸控制系统连接有水位监测装置和水质监测装置，使水闸上游的水质和水位均达到设定值时才开启水闸，能够减少水闸的开启频次。
所述水质监测装置包括自动监测水质的探头。
其有益效果是：探头能够根据水体颜色判断水闸上游的水质。
所述水位监测装置包括超声波液位计及其传输系统。
所述微生物净化系统包括沿河道延伸方向间隔设置的固化微生物和用于向固化微生物提供氧气的曝气装置。
所述固化微生物固定铺设在水闸上游的河道底部。
所述固化微生物的铺设面积至少占水闸上游水面面积的60％。
所述固化微生物设有两层以上，相邻的固化微生物层之间设有间隔。
其有益效果是：该结构的设置使固化微生物具较好呼吸作用，加强了固化微生物对水体的降解净化作用。
相邻的固化微生物层之间通过砾石支撑形成所述间隔。
所述曝气装置包括设置在水闸上游的曝气管路和与曝气管路连接的纯氧发生器，曝气管路上设有出气孔。
所述曝气管路包括两根与水闸上游的河道平行设置的曝气主管道，两根曝气主管道之间沿曝气主管道的轴向间隔设有曝气支管道，所述曝气支管道与曝气主管道连通，所述出气孔设置在曝气支管道上。
所述出气孔的孔眼面积与水闸上游的水面面积之比在0.002％～0.003％之间。
所述固化微生物铺设在相邻的曝气支管道之间。
本发明河道污水的治理方法的技术方案是：河道污水的治理方法包括以下步骤：步骤一、在河道内设置水闸，在水闸的上游设置微生物净化系统对污水进行降解净化，步骤二、在水闸上设置用于控制水闸开启和关闭的水闸控制系统，水闸控制系统连接水质监测装置，水质监测装置监测到水闸上游的水质达到设定水质时，水闸控制系统控制水闸开启。
所述水闸控制系统连接液位监测装置，液位监测装置监测到水闸上游的水位达到设定水位时，水闸控制系统控制水闸开启。
所述水质监测装置通过自动监测的探头实现对水闸上游水质的监测。
所述水位监测装置通过超声波液位计及其传输系统实现对水闸上游水位的监测。
附图说明
图1为本发明脉冲式水质净化系统的实施例1的平面图；
图2为图1所示的脉冲式水质净化系统的剖面图；
图3为图2中A的局部放大图。
附图标记说明：1.水闸；2.曝气管路；21.曝气主管道；22.曝气支管道；3.纯氧发生器；4.固化微生物；5.包封材料；6.砾石；7.间隔；8.护岸。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明脉冲式水质净化系统的实施例1，如图1至图3所示，该水质净化系统包括设置在河道内的水闸1，水闸1的上游设有微生物净化系统，在本实施例中，微生物净化系统包括沿河道延伸方向间隔设置的固化微生物4和用于向固化微生物4提供氧气的曝气装置。水闸1上设有水闸控制系统，水闸控制系统连接有用于监测水闸1上游的水质监测装置和用于监测水闸1上游水位的水位监测装置，在本实施例中，水位监测装置包括超声波液位计及其传输系统，水质监测装置包括自动监测的探头。
作为一种优选的实施方式，曝气装置包括设置在河道内的曝气管路2和与曝气管路2连接的纯氧发生器3，曝气管路2上设有出气孔，曝气管路2与河床的河道之间的距离大于10cm，纯氧发生器3设置在河道两侧的护岸8上。在此基础上，曝气管路2包括两根与水闸上游的河道平行设置的曝气主管道21，两根曝气主管道21之间沿曝气主管道21的轴向间隔设有的曝气支管道22，曝气支管道22与曝气主管道21相互连通，出气孔设置在曝气支管道22上，出气孔的孔眼面积与水闸上游的水面面积之比在0.002％～0.003％之间。
当水深H≤1.5m时，每隔8m设置一组曝气支管道22；当水深1.5m＜H≤2.5m时，每隔6m设置一组曝气支管路；当水深H≥2.5m时，每隔3m设置一组曝气支管道22。当河道宽度L≤5m时，曝气支管道22采用单侧进气；当河道宽度5m＜L≤10m时，曝气支管道22采用两侧进气；当河道宽度10m＜L≤20m时，每组曝气支管道22设有两根，每根曝气支管道22均采用两侧进气。
作为一种优选的实施方式，固化微生物4为微生物菌株形成的复合微生物菌群，降解污水中的氨氮和碳水化合物的能力强，另外，在感潮河段，复合微生物菌群还具有抗盐功能。固化微生物4由包封材料5包封，包封后的固化微生物4单层的厚度在15cm～20cm，包封的固化微生物4通过固定结构固定铺设在河道的底部，固化微生物4设置在相邻的曝气支管道21之间，固化微生物4的铺设面积至少占水闸1上游水面面积的60％。
当水深H≤1.5m时，单层铺设固化微生物4；当水深1.5m＜H≤2.5m时，双层铺设固化微生物4；当水深H≤1.5m时，三层铺设固化微生物4。当固化微生物4铺设两层以上时，相邻的固化微生物4之间通过砾石6支撑形成3～5cm的间隔7，通入河道内的氧气能够进入间隔7内，不影响固化微生物4的呼吸作用。
以本发明脉冲式水质净化系统对宽度为8m，深度为2m的河道进行污水治理为例，在河道内设置水闸1，污水从河道上游进入水闸1的上游，上游的固化微生物4通过呼吸作用对污水进行降解净化。水闸1上水质监测装置的探头对到达水闸1的河水进行水质监测，水位监测装置的超声波液位计对水闸1处的水位进行监测，水质监测装置和水位监测装置分别将监测到的水质和水位反馈给水闸控制系统，当水质和水位均达到水闸控制系统的设定值时，水闸控制系统控制水闸1开启，向下游泄放；当水质达到设定值，但水位未达到设定值时，需要待水位达到设定值才允许向水闸1的下游泄放，水闸上游会经历周期性的蓄满、达标、泄放。
上述脉冲式水质净化系统运行一天的部分水质监测数据如下表(取一周七次监测数据的平均值)：
表1：脉冲式水质净化系统运行一天的部分水质监测数据表
| 指标 | 单位 | 进水 | 滤后水 | 去除率(平均值) |
| COD | mg/L | 37.3 | 12.0 | 67.8％ |
| 氨氮 | mg/L | 3.01 | 0.63 | 79.1％ |
本发明脉冲式水质净化系统在水闸1上游不设置截污的条件下，能够确保周期性下泄的水体的水质达标。
本发明脉冲式水质净化系统的实施例2，与实施例1的不同之处在于，曝气管路2为两根平行设置的曝气管道，曝气管道上间隔设置有出气孔。
本发明河道污水的治理方法的实施例，该方法与上述本发明脉冲式水质净化系统对河道污水的治理方法相同，不再重复说明。
Claims (10)
1.脉冲式水质净化系统，包括设置在河道内的水闸，所述水闸的上游设有微生物净化系统，其特征在于：所述水闸上设有用于控制水闸的开启和关闭的水闸控制系统，所述水闸控制系统连接有用于监测水闸上游水质的水质监测装置。
2.根据权利要求1所述的脉冲式水质净化系统，其特征在于：所述水闸控制系统还连接有用于监测水闸上游水位的水位监测装置。
3.根据权利要求2所述的脉冲式水质净化系统，其特征在于： 所述水位监测装置包括超声波液位计及其传输系统。
4.根据权利要求1或2或3所述的脉冲式水质净化系统，其特征在于：所述水质监测装置包括自动监测水质的探头。
5.根据权利要求1或2或3所述的脉冲式水质净化系统，其特征在于：所述微生物净化系统包括沿河道延伸方向间隔设置的固化微生物和用于向固化微生物提供氧气的曝气装置。
6.根据权利要求5所述的脉冲式水质净化系统，其特征在于：所述固化微生物固定铺设在水闸上游的河道底部。
7.根据权利要求6所述的脉冲式水质净化系统，其特征在于：所述固化微生物的铺设面积至少占水闸上游水面面积的60%。
8.根据权利要求6所述的脉冲式水质净化系统，其特征在于：所述固化微生物设有两层以上，相邻的固化微生物层之间设有间隔。
9.根据权利要求8所述的脉冲式水质净化系统，其特征在于：相邻的固化微生物层之间通过砾石支撑形成所述间隔。
10.河道污水的治理方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、在河道内设置水闸，在水闸的上游设置微生物净化系统对污水进行降解净化，步骤二、在水闸上设置用于控制水闸开启和关闭的水闸控制系统，水闸控制系统连接水质监测装置，水质监测装置监测到水闸上游的水质达到设定水质时，水闸控制系统控制水闸开启。
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