CN110683632A - 用于水体原位治理和改善的一体化处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于水体原位治理和改善的一体化处理设备，包括漂浮种植层、曝气反应区和导流区，所述曝气反应区和导流区设置在截面为矩形的筒体内，所述曝气反应区设置在所述导流区的上方，所述筒体的两端设置开口，靠近所述曝气反应区一端的开口与所述漂浮种植层连接，所述曝气反应区通过第一隔板和第二隔板固定在所述筒体内，所述漂浮种植层上设置鼓风机，所述鼓风机与输送管连接，所述输送管与曝气穿孔管连接，所述曝气穿孔管设置在所述第二隔板上。本发明基于原位治理的概念设计，在处理及充氧的同时，可以在深度方向上形成水力环流，集多种功能于一体，具有节能、管理便捷、维护简单的特点，较为适用于深度超过2m的小型水体。
Description
技术领域
本发明属于水体原位治理与改善一体化处理成套技术领域，具体涉及一种用于水体原位治理和改善的一体化处理设备。
背景技术
受前期发展及我国很多地方的固有生活方式等影响，在市郊或农村地区有很多坑塘不但承担了调蓄雨水作用，很多时候也是周边生产、生活排水的去处，再加上地面污染物随雨水进入坑塘，而坑塘基本处于非流动状态，其在自然条件下很难保证良好水质，于是出现了很多黑臭水体，对周边环境带来较大影响。
目前对黑臭水体治理基本采用较为原始的方式，如清淤、投加药剂等方式，基本上处于应急处理，而污染物的持续排入与水体不流动，上述方法造成投入不少而水质难以在根本上改善，现有的坑塘类水体治理技术，均以曝气充氧为主，无法形成水力循环，对于下部深水与底泥基本无法在不清塘的条件下完成，仅靠表面处理及应急处理是无法满足长效水质保持要求的。
发明内容
在以上背景条件下，开发一种技术可行、经济节约的对坑塘类水体治理与水质保持的技术显得较为紧迫，发明本技术是基于一种原位治理和长效保持的思路，并考虑长期维持的可行性与节能考虑，以低成本进行水质改善，本技术具有较强的适用性，具体方案如下：
一种用于水体原位治理和改善的一体化处理设备，包括漂浮种植层、曝气反应区和导流区，所述漂浮种子层上设置漂浮水生植物支撑框架，所述漂浮水生植物支撑框架内设置盆栽式漂浮水生植物，所述曝气反应区和导流区设置在截面为矩形的筒体内，所述曝气反应区设置在所述导流区的上方，所述筒体的两端设置开口，靠近所述曝气反应区一端的开口与所述漂浮种植层连接，所述曝气反应区通过第一隔板和第二隔板固定在所述筒体内，其中，所述漂浮种植层上设置鼓风机，所述鼓风机与输送管连接，所述输送管与曝气穿孔管连接，所述曝气穿孔管设置在所述第二隔板上。
优选的是，所述曝气反应区内填充设置辫式填料。
在上述任一方案中优选的是，所述第一隔板和第二隔板上均设置填料支撑架。
在上述任一方案中优选的是，所述筒体位于所述第一隔板和漂浮种植层之间的侧壁上设置横向导流斜板。
在上述任一方案中优选的是，所述横向导流斜板与横向导流板支撑的一端连接，所述横向导流板支撑的另一端与所述筒体的外壁连接。
在上述任一方案中优选的是，所述漂浮种植层下端设置浮筒。
本发明的目的是提供一种针对坑塘类非流动水体改善与保持水质的成套技术装置，其可通过集成技术的生化、充氧及自循环作用，使水体水质进行有效改善，采用的辫式悬挂填料可以在自然水体中利用原水中微生物进行挂膜，生物膜建立起后通过生物膜自身缺好氧环境，可以达到系统对水质的净化处理，主要是有机物及N指标会有很大改善，曝气同时会对水体进行充氧，从而改善水体DO，有利于水生动物的生长，通过导流装置及作用深度调节装置可以调节本装置系统的影响范围，也可把深水区缺氧水及沉泥区表层污泥进行处理，从而减少水体厌氧区，水体因厌氧环境减少，会降低黑臭现象发生。采用的生态单元依靠表面水生植物作用，可以达到对N、P指标的控制，从而改善水质；系统的运行可以根据实际需要进行事先设定，在改善水质前提下有效节能。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)秉承原位、环保治理的理念，该技术对于深层坑塘类水体可采用较低的运行费用运行，达到充氧、治理与水体自循环的综合效果；
(2)不投加任何药剂，不引入外来物种，不改变水体状态，采用简单的设备成套技术，因而本技术对水体没有副作用；
(3)表层生态处理系统可以进一步强化生物处理的效果；
(4)通过调节导流板，可以影响系统作用的深度，必要时可以处理表层底泥，从而更有利于水质改善；
(5)本发明是基于原位治理的概念设计，在处理及充氧的同时，可以在深度方向上形成水力环流，集多种功能于一体，具有节能、管理便捷、维护简单的特点，较为适用于深度超过2m的小型水体，作用深度可以深达15m；对于水域面积较大的，则可采用多组联用方式。
附图说明
图1是本发明提供的用于水体原位治理和改善的一体化处理设备示意图；
图2是本发明图1的漂浮种植层平面图；
图3是本发明图1的第一隔板平面图；
图4是本发明图1的第二隔板平面图；
图5是本发明提供的用于水体原位治理和改善的一体化处理设备剖面图。
图中标注说明：1鼓风机；2漂浮水生植物支撑框架；3盆栽式漂浮水生植物；4浮筒；5横向导流斜板；6反应单元导流板；7辫式填料；8填料支撑架；9横向导流板支撑；10曝气竖管；11曝气穿孔管；12竖向导流板；13输送管；14漂浮种植层；15第一隔板；16-第二隔板；17进水口。
具体实施方式
为了更进一步了解本发明的发明内容，下面将结合具体实施例详细阐述本发明。
实施例一
如图1至图5所示，本发明提供了一种用于水体原位治理和改善的一体化处理设备，包括漂浮种植层14、曝气反应区和导流区，所述漂浮种子层14上设置漂浮水生植物支撑框架2，所述漂浮水生植物支撑框架2内设置盆栽式漂浮水生植物3，所述曝气反应区和导流区设置在截面为矩形的筒体内，所述曝气反应区设置在所述导流区的上方，所述筒体的两端设置开口，靠近所述曝气反应区一端的开口与所述漂浮种植层14连接，所述曝气反应区通过第一隔板15和第二隔板16固定在所述筒体内，其中，所述漂浮种植层14上设置鼓风机1，所述鼓风机1与输送管13连接，所述输送管13与曝气竖管10连接，所述曝气竖管10的中部与若干曝气穿孔管13连接，所述曝气穿孔管13和曝气竖管10相互垂直设置并且均设置在所述第二隔板16上，所述曝气反应区内填充设置辫式填料7，所述第一隔板15和第二隔板16上均设置填料支撑架8，所述辫式填料7通过上下两端设置的填料支撑架8进行固定，所述筒体位于所述第一隔板15和漂浮种植层14之间的侧壁上设置横向导流斜板5，所述横向导流斜板5与横向导流板支撑9的一端连接，所述横向导流板支撑9的另一端与所述筒体的外壁连接，所述横向导流板支撑9用于对所述横向导流斜板5进行支撑并可以调节所述横向导流斜板5的导流流量，所述漂浮种植层14下端设置浮筒4，所述浮筒4可以为本发明的整体结构提供浮力。
本发明的工作过程及原理如下：
通过系统内的所述鼓风机1提供压缩空气，通过所述输送管13输送至所述穿孔管11，压缩空气释放为所述曝气反应区内的辫式填料7(生物填料)上生物膜提供氧气进行生化反应，同时利用充气后的密度差形成气提作用，在所述筒体内形成上升水流(由所述筒体下端的进水口向上形成循环)，水流在上部通过所述横向导流板5向四周分散进入坑塘水体，而坑塘水体内的水则从下部进入所述筒体内，从而形成设备作用范围内的水力流动；所述辫式填料7上生物膜为利用坑塘水体进行培养，生物膜对水体内的污染物有去除作用；竖向导流板12根据水体深度进行定做，从而可以调整竖向影响深度；所述横向导流板5调整角度可调整其影响水域面积，本发明可以根据坑塘水质特点，实现间歇运行。
实施例二
本发明还基于实施例一中的设备提供了一种用于水体原位治理和改善的一体化处理成套技术，其包括接触填料生化单元、曝气充氧单元、导流单元、作用深度调节单元、漂浮单元、生态单元、控制单元、装置固定单元，其中，所述接触填料生化单元位于生态单元平台下方，采用四周封挡而上下无底无盖内装生物填料的方式，所述曝气充氧单元曝气设备位于水面以上，采用鼓风机供气，而曝气装置位于接触填料生化单元，用于延伸平面影响范围，所述作用深度调节单元位于的下部，采用可调板用于调节设备高度，即竖向作用高度，漂浮单元位于生态单元下方两侧，用于使整个系统处于漂浮状态，所述控制单元，用于控制系统运行，所述装置固定单元用于限制设备在水体中的平移范围；所述设备成套技术集成了生化处理、增氧与水体循环于一体的技术路线，可根据需要进行横向、竖向调节影响范围，并可通过影响深度调节装置作用到底泥区范围，从而达到原位综合治理目的，系统可以根据要求进行运行调节，即可调整系统每天运行时间及方式，成套设备技术可以在不改变原水体任何形态的条件下使用；所述接触填料单元利用其设置的生物填料，在曝气充氧时，利用填料上生物膜上微生物进行水质净化，采用的填料为辫式填料；所述控制单元可以根据水质状况、控制要求、季节变化等因素进行曝气时间与间隔的智能控制，并可实现远程控制，从而有利于在保持水质条件下的节能；所述导流单元是在接触填料生化单元出口横向设置导流板，可以影响横向作用范围；所述作用深度调节单元是在接触填料生化单元下方设置可调导流板，可以影响作用的深度。；所述生态单元是在系统出水区设置水生植物，可以辅助净化水质；所述装置固定单元采用牵引绳、船锚、限位桩等方式，可以约束设施在水体中的可移动范围；其特征在于尺寸根据水体进行定制制作，包括作用深度及范围、循环强度等。
应用效果
采用实施例一中的装置通过对天津市辖区某一处坑塘进行成套设备试验，在未投加任何接种污泥条件下，填料在20天时已有明显挂膜；2天后在距离设备外沿3m处监测DO明显高于未覆盖区域，体现了设备的充氧效果；经过长约半年时间，在设备间歇运行情况下，坑塘内水质改善明显，说明自循环、生物与植物共同作用有效；在试验中除在项目启动初期时，周边可闻到明显臭味，在作用区域3～5天后已基本没有不良味道(此主要与原水水质有关)。
本领域技术人员不难理解，本发明的用于水体原位治理和改善的一体化处理设备包括上述本发明说明书的发明内容和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于水体原位治理和改善的一体化处理设备，包括漂浮种植层、曝气反应区和导流区，所述漂浮种子层上设置漂浮水生植物支撑框架，所述漂浮水生植物支撑框架内设置盆栽式漂浮水生植物，所述曝气反应区和导流区设置在截面为矩形的筒体内，所述曝气反应区设置在所述导流区的上方，所述筒体的两端设置开口，靠近所述曝气反应区一端的开口与所述漂浮种植层连接，所述曝气反应区通过第一隔板和第二隔板固定在所述筒体内，其特征在于，所述漂浮种植层上设置鼓风机，所述鼓风机与输送管连接，所述输送管与曝气穿孔管连接，所述曝气穿孔管设置在所述第二隔板上。
2.根据权利要求1所述的用于水体原位治理和改善的一体化处理设备，其特征在于，所述曝气反应区内填充设置辫式填料。
3.根据权利要求2所述的用于水体原位治理和改善的一体化处理设备，其特征在于，所述第一隔板和第二隔板上均设置填料支撑架。
4.根据权利要求1所述的用于水体原位治理和改善的一体化处理设备，其特征在于，所述筒体位于所述第一隔板和漂浮种植层之间的侧壁上设置横向导流斜板。
5.根据权利要求4所述的用于水体原位治理和改善的一体化处理设备，其特征在于，所述横向导流斜板与横向导流板支撑的一端连接，所述横向导流板支撑的另一端与所述筒体的外壁连接。
6.根据权利要求1所述的用于水体原位治理和改善的一体化处理设备，其特征在于，所述漂浮种植层下端设置浮筒。
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