CN108503136B - 河道治理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种河道治理系统，包括按照河道污水处理流程设置的过滤池、混合反应池、生物净化池、第一植被净化湿地、第二植被净化湿地、沉淀池和蓄水池；过滤池内设有过滤隔篮，且分别为一级和二级过滤隔篮，混合反应池外设有絮凝剂投放装置，絮凝剂投放装置与混合反应池相通，混合反应池内设有出渣槽和混合器，生物净化池包括复合微生物曝气增氧器，第一、第二植被净化湿地皆为人工湿地，且皆包括边框和从上到下依次设置的碎石层、中砂层和细砂层。本发明能够解决现有的河道治理系统处理效率低、且植被净化湿地占地面积大的问题；而且将混合反应、生物净化和植被湿地净化组合，形成一套低成本、处理效率高、系统运行稳定的河道治理系统。

Description

河道治理系统

技术领域

本发明属于河道治理技术领域，尤其是涉及一种污染的河道的治理系统，特别适合富营养化的河道污水的治理。

背景技术

随着城市规模和经济社会的发展，城市河道被不同程度地污染。一些河道不同程度存在混浊不堪、常年干涸、清水少中水多、富营养化导致一些水生物难以生存，甚至夹杂着腥臭味等问题，花费较长时间和大量的经济，可以使岸变绿、景变美，但终因水质改善难度太大不能让水变清，出现美景加污水的尴尬情境，难以达到满意效果。

传统的治理方法难以解决如下突出问题：(1)河流水质低劣。河流中混杂着清水、污水、中水和雨水，即使经处理达标的中水，成分仍然复杂，不能作为饮用水，也不是优质的景观水，很大程度上影响城市的形象和品味； (2)对污水处理厂的监管有漏洞，污水处理厂存在偷排和不达标排放的情况； (3)河水成分复杂致使河流富营养化现象突出，致使许多有益的水生物难以生存；(4)淤泥积累较快，河道清淤很不方便；(5)污、中、清不分，采取“一锅煮”的方法处理致使成本增加，效率降低；(6)河流上游水质低劣，对下游的生产生活带来很大影响。

中国专利CN103882828A公开了《一种城市河道的生态修复方法》，其特征是结合物理、生物及生态技术综合修复受污染城市河道，主要包括：控制污染源，河岸改造、河底环境优化、河道改造、曝气增氧、水生植物群落构建、鱼类及底栖动物群落的构建、系统维护。其河岸改造和河道改造没有将污水、中水及清水分流，多靠生物方法修复河道，使得工程浩大，成本高。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种河道治理系统，能够解决现有的河道治理系统的处理效率低、且植被净化湿地占地面积大的问题；而且将混合反应、生物净化和植被湿地净化组合，形成一套低成本、处理效率高、系统运行稳定的河道治理系统，该系统设计精巧、结构精简，处理后的河道污水可以直接排放入下游河道，设备制造成本低，减少企业的运营成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种河道治理系统，包括过滤池、混合反应池、生物净化池、第一植被净化湿地、第二植被净化湿地、沉淀池和蓄水池；所述过滤池的进水口连接河道的污水管道，所述混合反应池位于所述过滤池的下游，所述生物净化池位于所述混合反应池的下游，所述第一植被净化湿地位于所述生物净化池的下游，所述第二植被净化湿地位于所述第一植被净化湿地的下游，所述沉淀池位于所述第二植被净化湿地的下游，所述蓄水池位于所述沉淀池的下游；

所述过滤池内设有过滤隔篮，所述过滤隔篮包括一级过滤隔篮和二级过滤隔篮，所述一级过滤隔篮位于所述二级过滤隔篮的上游，所述一级过滤隔篮的网格的目数小于所述二级过滤隔篮的网格的目数，所述一级过滤隔篮和所述二级过滤隔篮均与所述过滤池可拆卸连接；

所述混合反应池外设有絮凝剂投放装置，所述絮凝剂投放装置与所述混合反应池相通，所述混合反应池内设有出渣槽和混合器，所述出渣槽位于所述混合反应池的上端，且设有一周，所述混合器位于所述混合反应池的下部，所述污水、来自所述絮凝剂投放装置的絮凝剂和来自溶气罐的溶气水皆从混合器进入混合反应池；

所述生物净化池包括复合微生物和曝气增氧器，所述曝气增氧器位于所述生物净化池的底部；

所述第一植被净化湿地和所述第二植被净化湿地皆为人工湿地，且皆包括边框和位于所述边框且从上到下依次设置的碎石层、中砂层和细砂层，所述细砂层的细砂的粒径为0.2-0.5mm，所述中砂层的中砂的粒径为1-2mm，所述碎石层为鹅软石层；

所述过滤池与所述混合反应池之间、所述混合反应池与所述生物净化池之间、所述生物净化池与所述第一植被净化湿地之间以及所述沉淀池与所述蓄水池之间均设有水泵。

为解决上述技术问题，本发明采用的进一步技术方案是：所述复合微生物包括以下重量份的细菌：假单胞菌10-12份、硫化细菌4-12份、黄杆菌20-25 份、玉垒菌4-8份、莫拉氏菌8-12份、弧菌4-10份、放线菌2-8份、海杆菌10-20、亚硝酸纯球菌1-2份、氧化硫杆菌5-8份、脱氮副球菌8-15份、芽孢杆菌10-20份、中性柠檬酸菌8-12份、乳酸杆菌9-14份、酿酒酵母菌 13-16份、枯草杆菌22-26份、硝化细菌30-35份、反硝化细菌15-19份、酵母菌16-21份和光合细菌6-9份。

进一步地说，所述一级过滤隔篮为金属网制成的隔篮，所述二级过滤隔篮包括三层，且分别为内层密网、外层密网以及位于所述内层密网和所述外层密网之间的碳纤维毡布，所述碳纤维毡布的厚度为1-2mm，所述内层密网的网格大小大于所述外层密网的网格的大小。

进一步地说，所述生物净化池与所述第一植被净化湿地之间具有布水装置，所述布水装置的进水口与所述生物净化池的出水口连通，所述布水装置包括布水主管和布水板，所述布水板间隔排布多个布水孔，所述布水板安装于所述边框且位于所述第一植被净化湿地的正上方。

进一步地说，所述第一植被净化湿地的边框的底部设有多个渗水孔，所述第二植被净化湿地位于所述第一植被净化湿地的上方，流经所述第一植被净化湿地的水通过渗水孔流出并流入第二植被净化湿地；

所述第二植被净化湿地的边框的底部也设有多个渗水孔，所述沉淀池位于所述第二植被净化湿地的下方，流经第二植被净化湿地的水从所述渗水孔流出进入沉淀池沉淀。

进一步地说，所述曝气增氧器包括增氧泵、主管、支管和软管，所述增氧泵的输入端与空气连接，所述增氧泵的输出端连接所述主管，所述主管连接有若干所述支管，每一所述支管皆连接所述软管，每一所述软管皆连接有曝气头，所述空气依次通过所述增氧泵、主管、支管、软管和曝气头产生气泡并扩散到水体中；其中，所述曝气系统的曝气头为微孔曝气头，且为条式安装或盘式安装。

进一步地说，所述增氧泵为直流泵，所述直流泵与太阳能发电板电连接；

或所述增氧泵为交流泵，还包括交直流转换装置和储电装置，所述交流泵与所述交直流转换装置电连接，所述交直流转换装置与所述储电装置电连接，所述储电装置与太阳能发电板电连接。

进一步地说，所述微孔曝气头的微孔的直径为0.01-0.05mm。

进一步地说，所述第一植被净化湿地、所述第二植被净化湿地和所述沉淀池的面积按1:1:1设置。

进一步地说，所述增氧泵的功率为200-300W。

本发明的有益效果是：

一、本发明将混合反应、生物净化和植被湿地净化组合，形成一套低成本、处理效率高、系统运行稳定的河道治理系统，该系统设计精巧、结构精简，处理后的河道污水可以直接排放入下游河道，设备制造成本低，减少企业的运营成本；且能够解决现有的河道治理系统的处理效率低、且植被净化湿地占地面积大的问题；

二、本发明的过滤池设有过滤隔篮且为一级过滤隔篮和二级过滤隔篮，一级过滤隔篮的网格的目数小于二级过滤隔篮的网格的目数，通过两级过滤初步过滤河道污水中的浮藻、大的杂质，便于后续的生物净化和化学净化；更佳的是，一级和二级过滤隔篮均与过滤池可拆卸连接，便于杂质的清理，不会堵塞过滤隔篮；

三、本发明的混合反应池底部设有混合器，由于混合器采用水射原理，河道污水、絮凝剂和溶气水皆从混合反应池底部的混合器进入，这样三者会在混合器内均匀混合，从底部慢慢上升，絮凝剂可以与河道污水中的大分子颗粒或小分子颗粒形成较大的絮凝物，同时溶气罐中的溶气水减压释放后在水体中形成微小气泡，由于絮凝物的密度比水分子小，所以微小气泡粘附絮凝物后可上浮形成浮渣，并慢慢浮到水面，后通过溢流作用流出混合反应池，处理效果佳；

四、本发明的生物净化池内具有复合微生物和曝气增氧器，将假单胞菌、硫化细菌、黄杆菌、玉垒菌和莫拉氏菌等有益菌群进行科学合理的整合，培养而成的复合微生物，具有状态稳定，适应性强，协同共生，杂菌率极低等特点。投入污染水体中，利用微生物新陈代谢活动，降低水中污染物浓度，能明显改善水体发黑发臭问题，降低水质氨氮与总磷含量，分解硫化氢等有害物质，改善水体环境；能提高水生植物对营养元素的吸收利用效率，明显提高水体透明度，具有菌剂稳定，净化能力强，制备简单、成本低、适用河道治理的优点。

而且抑制藻类的大量繁殖，提高水体中的溶氧含量，具有的曝气增氧器能进一步提高水体中的溶氧含量；调节水体的pH值，增强水体的自净能力，使得水中的各项指标均为良好状态。

五、本发明以多级结构为基础，依次通过过滤池、混合反应池均匀水质水量、多级植被净化湿地和沉淀池去除污染物质，从而完成对污水的有效处理，实现了生物强化处理和人工湿地净化的有效结合；

六、本发明的过水面积最大化，使水体尽可能地与基质及植物根系发生作用，提高湿地生物净化能力，污水在各级人工湿地的出水处以跌水方式进入下一级，污水在此过程中曝气增氧，在下一净化层的人工湿地中形成好氧、缺氧、厌氧的区域，有利于氮的硝化与反硝化条件的形成。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的过滤池的结构示意图；

图3是本发明的第一植被净化湿地的结构示意图；

图4是本发明的曝气增氧器的结构示意图(以条式安装为例)；

附图中各部分标记如下：

过滤池1、一级过滤隔篮11、二级过滤隔篮12、内层密网121、外层密网123、碳纤维毡布122、混合反应池2、絮凝剂投放装置21、出渣槽22、混合器23、生物净化池3、复合微生物31、曝气增氧器32、增氧泵 321、主管322、支管323、软管324、曝气头325第一植被净化湿地4、边框 41、渗水孔411、碎石层42、中砂层43、细砂层44、布水主管45、布水板 46、布水孔461、第二植被净化湿地5、沉淀池6、蓄水池7和水泵8。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例：一种河道治理系统，如图1到图4所示，包括过滤池1、混合反应池2、生物净化池3、第一植被净化湿地4、第二植被净化湿地5、沉淀池6 和蓄水池7；所述过滤池的进水口连接河道的污水管道，所述混合反应池位于所述过滤池的下游，所述生物净化池位于所述混合反应池的下游，所述第一植被净化湿地位于所述生物净化池的下游，所述第二植被净化湿地位于所述第一植被净化湿地的下游，所述沉淀池位于所述第二植被净化湿地的下游，所述蓄水池位于所述沉淀池的下游；

所述过滤池内设有过滤隔篮，所述过滤隔篮包括一级过滤隔篮11和二级过滤隔篮12，所述一级过滤隔篮位于所述二级过滤隔篮的上游，所述一级过滤隔篮的网格的目数小于所述二级过滤隔篮的网格的目数，所述一级过滤隔篮和所述二级过滤隔篮均与所述过滤池可拆卸连接；

所述混合反应池外设有絮凝剂投放装置21，所述絮凝剂投放装置与所述混合反应池相通，所述混合反应池内设有出渣槽22和混合器23，所述出渣槽位于所述混合反应池的上端，且设有一周，所述混合器位于所述混合反应池的下部，所述污水、来自所述絮凝剂投放装置的絮凝剂和来自溶气罐的溶气水皆从混合器进入混合反应池；

所述生物净化池包括复合微生物31和曝气增氧器32，所述曝气增氧器位于所述生物净化池的底部；

所述第一植被净化湿地和所述第二植被净化湿地皆为人工湿地，且皆包括边框41和位于所述边框且从上到下依次设置的碎石层42、中砂层43和细砂层44，所述细砂层的细砂的粒径为0.2-0.5mm，所述中砂层的中砂的粒径为1-2mm，所述碎石层为鹅软石层；

所述过滤池与所述混合反应池之间、所述混合反应池与所述生物净化池之间、所述生物净化池与所述第一植被净化湿地之间以及所述沉淀池与所述蓄水池之间均设有水泵8。

本实施例中，所述复合微生物包括以下重量份的细菌：假单胞菌10-12 份、硫化细菌4-12份、黄杆菌20-25份、玉垒菌4-8份、莫拉氏菌8-12份、弧菌4-10份、放线菌2-8份、海杆菌10-20、亚硝酸纯球菌1-2份、氧化硫杆菌5-8份、脱氮副球菌8-15份、芽孢杆菌10-20份、中性柠檬酸菌8-12 份、乳酸杆菌9-14份、酿酒酵母菌13-16份、枯草杆菌22-26份、硝化细菌30-35份、反硝化细菌15-19份、酵母菌16-21份和光合细菌6-9份。

较佳的是，所述复合微生物包括以下重量份的细菌：假单胞菌11份、硫化细菌8份、黄杆菌23份、玉垒菌4份、莫拉氏菌10份、弧菌6份、放线菌6份、海杆菌15、亚硝酸纯球菌1份、氧化硫杆菌8份、脱氮副球菌12份、芽孢杆菌13份、中性柠檬酸菌9份、乳酸杆菌11份、酿酒酵母菌14份、枯草杆菌24份、硝化细菌31份、反硝化细菌17份、酵母菌18份和光合细菌8 份。

所述一级过滤隔篮为金属网制成的隔篮，所述二级过滤隔篮包括三层，且分别为内层密网121、外层密网123以及位于所述内层密网和所述外层密网之间的碳纤维毡布122，所述碳纤维毡布的厚度为1-2mm，所述内层密网的网格大小大于所述外层密网的网格的大小。

所述生物净化池与所述第一植被净化湿地之间具有布水装置，所述布水装置的进水口与所述生物净化池的出水口连通，所述布水装置包括布水主管 45和布水板46，所述布水板间隔排布多个布水孔461，所述布水板安装于所述边框且位于所述第一植被净化湿地的正上方。

所述第一植被净化湿地的边框的底部设有多个渗水孔411，所述第二植被净化湿地位于所述第一植被净化湿地的上方，流经所述第一植被净化湿地的水通过渗水孔流出并流入第二植被净化湿地；

所述第二植被净化湿地的边框的底部也设有多个渗水孔，所述沉淀池位于所述第二植被净化湿地的下方，流经第二植被净化湿地的水从所述渗水孔流出进入沉淀池沉淀。

本实施例中，所述曝气增氧器包括增氧泵321、主管322、支管323和软管324，所述增氧泵的输入端与空气连接，所述增氧泵的输出端连接所述主管，所述主管连接有若干所述支管，每一所述支管皆连接所述软管，每一所述软管皆连接有曝气头325，所述空气依次通过所述增氧泵、主管、支管、软管和曝气头产生气泡并扩散到水体中；其中，所述曝气系统的曝气头为微孔曝气头，且为条式安装或盘式安装。

所述增氧泵为直流泵，所述直流泵与太阳能发电板电连接；

或所述增氧泵为交流泵，还包括交直流转换装置和储电装置，所述交流泵与所述交直流转换装置电连接，所述交直流转换装置与所述储电装置电连接，所述储电装置与太阳能发电板电连接。

所述微孔曝气头的微孔的直径为0.01-0.05mm。

所述第一植被净化湿地、所述第二植被净化湿地和所述沉淀池的面积按 1:1:1设置。

所述增氧泵的功率为50-80W。

本发明工作过程和原理如下：

河道污水在进入本发明提供的用于河道治理的生态净化系统后，首先过滤池截留并去除污水中的粒径较大的悬浮物或漂浮物后，污水进入混合反应池进行化学除污；经混合反应池调节后的污水进入生物净化池，然后依次经阶梯状多级植被净化湿地进行进一步过滤处理；在阶梯状多级植被净化湿地的厌氧和缺氧环境中，湿地池基质表面上负载的缺氧和厌氧的微生物通过厌氧呼吸作用去除有机物；湿地中的反硝化细菌通过反硝化作用将氮降解，湿地基质吸附并沉淀污水中的磷和固体悬浮物；经过多级植被净化湿地使得污水中的溶解氧增加，有利于去除污水中的COD、BOD以及大多数难降解污染物。本发明提供的用于河道治理的河道治理系统不仅成本低，并且污水的处理效率也高，同时，还能够美化环境。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种河道治理系统，其特征在于：包括过滤池(1)、混合反应池(2)、生物净化池(3)、第一植被净化湿地(4)、第二植被净化湿地(5)、沉淀池(6)和蓄水池(7)；所述过滤池的进水口连接河道的污水管道，所述混合反应池位于所述过滤池的下游，所述生物净化池位于所述混合反应池的下游，所述第一植被净化湿地位于所述生物净化池的下游，所述第二植被净化湿地位于所述第一植被净化湿地的下游，所述沉淀池位于所述第二植被净化湿地的下游，所述蓄水池位于所述沉淀池的下游；

所述过滤池内设有过滤隔篮，所述过滤隔篮包括一级过滤隔篮(11)和二级过滤隔篮(12)，所述一级过滤隔篮位于所述二级过滤隔篮的上游，所述一级过滤隔篮的网格的目数小于所述二级过滤隔篮的网格的目数，所述一级过滤隔篮和所述二级过滤隔篮均与所述过滤池可拆卸连接；

所述混合反应池外设有絮凝剂投放装置(21)，所述絮凝剂投放装置与所述混合反应池相通，所述混合反应池内设有出渣槽(22)和混合器(23)，所述出渣槽位于所述混合反应池的上端，且设有一周，所述混合器位于所述混合反应池的下部，所述污水、来自所述絮凝剂投放装置的絮凝剂和来自溶气罐的溶气水皆从混合器进入混合反应池；

所述生物净化池包括复合微生物(31)和曝气增氧器(32)，所述曝气增氧器位于所述生物净化池的底部；

所述第一植被净化湿地和所述第二植被净化湿地皆为人工湿地，且皆包括边框(41)和位于所述边框且从上到下依次设置的碎石层(42)、中砂层(43)和细砂层(44)，所述细砂层的细砂的粒径为0.2-0.5mm，所述中砂层的中砂的粒径为1-2mm，所述碎石层为鹅软石层；

所述过滤池与所述混合反应池之间、所述混合反应池与所述生物净化池之间、所述生物净化池与所述第一植被净化湿地之间以及所述沉淀池与所述蓄水池之间均设有水泵(8)；

所述一级过滤隔篮为金属网制成的隔篮，所述二级过滤隔篮包括三层，且分别为内层密网(121)、外层密网(123)以及位于所述内层密网和所述外层密网之间的碳纤维毡布(122)，所述碳纤维毡布的厚度为1-2mm，所述内层密网的网格大小大于所述外层密网的网格的大小；

所述曝气增氧器包括增氧泵(321)、主管(322)、支管(323)和软管(324)，所述增氧泵的输入端与空气连接，所述增氧泵的输出端连接所述主管，所述主管连接有若干所述支管，每一所述支管皆连接所述软管，每一所述软管皆连接有曝气头(325)，所述空气依次通过所述增氧泵、主管、支管、软管和曝气头产生气泡并扩散到水体中；其中，所述曝气系统的曝气头为微孔曝气头，且为条式安装或盘式安装；

所述增氧泵为直流泵，所述直流泵与太阳能发电板电连接；或所述增氧泵为交流泵，还包括交直流转换装置和储电装置，所述交流泵与所述交直流转换装置电连接，所述交直流转换装置与所述储电装置电连接，所述储电装置与太阳能发电板电连接；

所述微孔曝气头的微孔的直径为0.01-0.05mm；

所述第一植被净化湿地、所述第二植被净化湿地和所述沉淀池的面积按1:1:1设置；

所述增氧泵的功率为200-300W；

所述复合微生物包括以下重量份的细菌：假单胞菌10-12份、硫化细菌4-12份、黄杆菌20-25份、玉垒菌4-8份、莫拉氏菌8-12份、弧菌4-10份、放线菌2-8份、海杆菌10-20、亚硝酸纯球菌1-2份、氧化硫杆菌5-8份、脱氮副球菌8-15份、芽孢杆菌10-20份、中性柠檬酸菌8-12份、乳酸杆菌9-14份、酿酒酵母菌13-16份、枯草杆菌22-26份、硝化细菌30-35份、反硝化细菌15-19份、酵母菌16-21份和光合细菌6-9份；

所述生物净化池与所述第一植被净化湿地之间具有布水装置，所述布水装置的进水口与所述生物净化池的出水口连通，所述布水装置包括布水主管(45)和布水板(46)，所述布水板间隔排布多个布水孔(461)，所述布水板安装于所述边框且位于所述第一植被净化湿地的正上方。

2.根据权利要求1所述河道治理系统，其特征在于：所述第一植被净化湿地的边框的底部设有多个渗水孔(411)，所述第二植被净化湿地位于所述第一植被净化湿地的下方，流经所述第一植被净化湿地的水通过渗水孔流出并流入第二植被净化湿地；

所述第二植被净化湿地的边框的底部也设有多个渗水孔，所述沉淀池位于所述第二植被净化湿地的下方，流经第二植被净化湿地的水从所述渗水孔流出进入沉淀池沉淀。

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