CN111362503A - 一种用于河道治理的水动力系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于河道治理的水动力系统，所述曝气装置包括潜水泵以及和潜水泵相连接的三通管道；还包括铺设在河道内与进水管相连接的出水口，所述进水管与粗过滤装置的进水口连通；所述粗过滤装置的出水口通过管道和第一循环泵的进水口连通，所述第一循环泵的出水口通过管道和絮凝装置的罐体进水口连通；还包括护坡灌溉装置，所述护坡灌溉装置通过管道和罐体出水口连通；本发明通过曝气装置、粗过滤装置、第一循环泵、絮凝装置、护坡灌溉装置、细过滤装置和第二循环泵10相互连接，实现河道内污水处理、灌溉以及相互循环使用，不仅达到污水处理的目的，同时也能够达到田间灌溉的目标。
Description
技术领域
本发明属于河道污水处理技术领域，具体涉及一种用于河道治理的水动力系统。
背景技术
近年来，随着经济的迅猛发展和人类活动的密集，大量污染物进入河道，威胁河流生态系统和水资源安全。河滩植物的存在，使得河道水动力条件较为复杂。含植物河道的平均流速、紊动特征均发生变化，进而影响泥沙起动和污染物运移。由于受到多重因子的耦合作用，含植物水流及水质研究过程中，存在植物拖曳力系数、底床有效应力、污染物扩散系数等关键参数难以定量确定的问题。
受外部水域潮汐的影响，使得河道内的水体流动性差、水动力不足，致使河道内的水体往复振荡而不能顺利排入外部水域进行扩散与治理，从而使得河道内的水体长期处于厌氧发酵环境中而引发厌氧微生物的大量繁殖，最终使得河道内的水体和底泥发黑变臭。
当前通常仅仅采用造流曝气技术来解决河道内的水体流动性差、水动力不足的问题，从而实现河道治理的作用，然而由于该造流曝气技术处理的水体流量有限，处理利用价值单一，对水体的流动性改善效果不佳，并且耗能巨大，致使上述造流曝气技术难以满足河道治理的实际需求。
为此，我们提出一种用于河道治理的水动力系统来解决现有技术中存在的问题，使其工作效率得到提高，使其功能多元化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于河道治理的水动力系统，以解决上述背景技术中提出现有技术中河道治理过程的效果差，功能性差的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于河道治理的水动力系统，包括设置在河道内的曝气装置，
所述曝气装置包括潜水泵以及和潜水泵相连接的三通管道，所述三通管道通过接头和文丘里射流器相连接，所述文丘里射流器的顶部通过支架安装有刚玉微孔曝气头；
还包括铺设在河道内与进水管相连接的出水口，所述进水管与粗过滤装置的进水口连通；
所述粗过滤装置的出水口通过管道和第一循环泵的进水口连通，所述第一循环泵的出水口通过管道和絮凝装置的罐体进水口连通；
还包括护坡灌溉装置，所述护坡灌溉装置通过管道和罐体出水口连通，所述护坡灌溉装置包括增压水泵、药液添加箱和主水渠，所述增压水泵通过三通管道分别和药液添加箱和主水渠连接，所述主水渠的两侧交错设置有分水渠，所述分水渠的两侧交错设置有快速流入田地的闸门和慢速流入田地的闸门；
还包括细过滤装置，所述细过滤装置通过管道分别与护坡灌溉装置和第二循环泵连接，所述第二循环泵通过管道与设置在河道内的进水口连通。
优选的，所述文丘里射流器的两侧下端连接有混合气体进入口，该混合气体进入口的直径在5-20cm之间。
优选的，所述粗过滤装置包括外部被HDPE防渗透膜包覆的混泥土墙体，在所述混泥土墙体的内部从下到上垂直设置的不锈钢过滤网、整石块层、碎石块层、粗沙石层和细沙石层，所述不锈钢过滤网的目数在30-50之间。
优选的，所述不锈钢过滤网的铺设厚度为10-30mm，整石块层的铺设厚度为800-1200mm，碎石块层的铺设厚度为600-800mm，粗沙石层的铺设厚度为400-800mm和细沙石层的铺设厚度为500-800mm。
优选的，所述絮凝装置包括罐体和搅拌机构，所述罐体的上端一侧设有药液添加口，所述搅拌机构安装在罐体上。
优选的，所述搅拌机构包括驱动电机和搅拌轴，所述驱动电机通过螺栓固定在罐体的顶部，所述驱动电机通过轴承与设置在罐体内部的搅拌轴连接，所述搅拌轴的外侧焊接有搅拌框，所述搅拌框两侧等距离设置有搅拌叶片。
优选的，所述细过滤装置包括外部被HDPE防渗透膜包覆的混泥土砌砖墙体，在所述混泥土砌砖墙体的内部从下到上垂直设置的煤矸石层、石英砂层、河沙沙石层和活性炭层。
优选的，所述煤矸石层的铺设厚度为1000-1300mm，石英砂层的铺设厚度为800-1200mm，河沙沙石层的铺设厚度为400-600mm和活性炭层的铺设厚度为300-600mm。
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种用于河道治理的水动力系统，与现有技术相比，具有以下有点：
1、本发明通过粗过滤装置来拦截河道内的水草、生活垃圾等杂物，从而实现初级过滤；
2、本发明通过曝气装置能够解决河道水体内部长期厌氧造成厌氧植物的生长以及促进水生鱼类的生长，改善水质；
3、本发明通过絮凝装置来添加聚丙烯酰胺等絮凝器实现净化水质，使其能够达到灌溉的目的，不会出现很多细菌造成农田植物的生长得到破坏；
4、本发明通过细过滤装置实现在灌溉后过多的水流流入河道内，进行进一步过滤拦截杂质，减少水体造成过多富氮磷肥的含量，使其避免水生植物的生长。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明的曝气装置结构示意图；
图3为本发明的粗过滤装置结构示意图；
图4为本发明的絮凝装置结构示意图；
图5为本发明的护坡灌溉装置结构示意图；
图6为本发明的细过滤装置结构示意图；
图中：1曝气装置、101潜水泵、102三通管道、103文丘里射流器、104刚玉微孔曝气头、105混合气体进入口；
2进水管、3出水口、4粗过滤装置、401HDPE防渗透膜、402混泥土墙体、403不锈钢过滤网、404整石块层、405碎石块层、406粗沙石层、407细沙石层；
5第一循环泵、6絮凝装置、601罐体、602药液添加口、603搅拌机构、6031驱动电机、6032搅拌轴、6034搅拌框、6035搅拌叶片、604罐体进水口、605罐体出水口；
7护坡灌溉装置、71增压水泵、72三通管道、73药液添加箱、74主水渠、75分水渠、76第一闸门、77第二闸门；
8进水口、9细过滤装置、91混泥土砌砖墙体、92煤矸石层、93石英砂层、94河沙沙石层、95活性炭层、10第二循环泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1所示的一种用于河道治理的水动力系统，包括设置在河道内的曝气装置1，
如图2所示，所述曝气装置1包括潜水泵101以及和潜水泵101相连接的三通管道102，所述三通管道102通过接头和文丘里射流器103相连接，所述文丘里射流器103的顶部通过支架安装有刚玉微孔曝气头104，所述文丘里射流器103的两侧下端连接有混合气体进入口105，该混合气体进入口105的直径在5-20cm之间；文丘里射流器103是一种高效的射流装置，在污水处理中，可以将氧/气体高效地传递于任何深度的曝气池中，广泛适用于城市生活污水和工业废水处理，对高浓度的废水处理尤其明显。
刚玉曝气器是以棕刚玉沙为主要原料，经压制成型、高温烧结的一种钟罩型高效节能空气扩散装置，该类型曝气器硬度更大，化学性能十分稳定，可适用于各种生活污水和工业废水生化处理、水产养殖等增氧系统。分全刚玉和半刚玉两个类型。它与其它类型曝气器相比，运行稳定、耐老化、防腐蚀、适用于连续曝气池运行等特点给该产品营造了较为理想的市场空间。
如图3和图4所示，包括铺设在河道内与进水管2相连接的出水口3，所述进水管2与粗过滤装置4的进水口连通；所述粗过滤装置4的出水口通过管道和第一循环泵5的进水口连通，所述第一循环泵5的出水口通过管道和絮凝装置6的罐体进水口604连通；
所述粗过滤装置4包括外部被HDPE防渗透膜401包覆的混泥土墙体402，在所述混泥土墙体402的内部从下到上垂直设置的不锈钢过滤网403、整石块层404、碎石块层405、粗沙石层406和细沙石层407，所述不锈钢过滤网403的目数在30-50之间；所述不锈钢过滤网403的铺设厚度为10-30mm，整石块层404的铺设厚度为800-1200mm，碎石块层405的铺设厚度为600-800mm，粗沙石层406的铺设厚度为400-800mm和细沙石层407的铺设厚度为500-800mm。
所述絮凝装置6包括罐体601和搅拌机构603，所述罐体601的上端一侧设有药液添加口602，所述搅拌机构603安装在罐体601上，搅拌机构603包括驱动电机6031和搅拌轴6032，所述驱动电机6031通过螺栓固定在罐体601的顶部，所述驱动电机6032通过轴承与设置在罐体601内部的搅拌轴6032连接，所述搅拌轴6032的外侧焊接有搅拌框6034，所述搅拌框6034两侧等距离设置有搅拌叶片6035；
通过粗过滤装置4的不锈钢过滤网403和整石块层404的拦截，把河道内的生活垃圾、水生植物等拦截在外，然后再通过碎石块层405、粗沙石层406和细沙石层407进一步的粗过滤使其抽出来的水没有杂质，能够初步满足灌溉的需求，然后通过在絮凝装置6再搅拌机构603的搅拌框6034充分搅拌，使其添加的聚丙烯酰胺等反应，达到降解小颗粒有机物和无机物的目的，使其符合田间灌溉的目标。
如图5所示的护坡灌溉装置，所述护坡灌溉装置7通过管道和罐体出水口605连通，所述护坡灌溉装置7包括增压水泵71、药液添加箱73和主水渠74，所述增压水泵71通过三通管道72分别和药液添加箱73和主水渠74连接，所述主水渠74的两侧交错设置有分水渠75，所述分水渠75的两侧交错设置有快速流入田地的第一闸门76和慢速流入田地的第二闸门77；通过设置不同的闸门和沟渠来实现田间灌溉的目标。
如图6所示的细过滤装置，所述细过滤装置9通过管道分别与护坡灌溉装置7和第二循环泵10连接，所述第二循环泵10通过管道与设置在河道内的进水口8连通，所述细过滤装置9包括外部被HDPE防渗透膜包覆的混泥土砌砖墙体91，在所述混泥土砌砖墙体941的内部从下到上垂直设置的煤矸石层92、石英砂层93、河沙沙石层94和活性炭层95，所述煤矸石层92的铺设厚度为1000-1300mm，石英砂层93的铺设厚度为800-1200mm，河沙沙石层94的铺设厚度为400-600mm和活性炭层95的铺设厚度为300-600mm。
通过细过滤装置9进一步的过滤，实现在灌溉后过多的水流流入河道内，进行进一步过滤拦截杂质，减少水体造成过多富氮磷肥的含量，使其避免水生植物的生长。
本发明通过曝气装置1、粗过滤装置4、第一循环泵5、絮凝装置6、护坡灌溉装置7、细过滤装置9和第二循环泵10相互连接，实现河道内污水处理、灌溉以及相互循环使用，不仅达到污水处理的目的，同时也能够达到田间灌溉的目标。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于河道治理的水动力系统，包括设置在河道内的曝气装置，其特征在于：
所述曝气装置包括潜水泵以及和潜水泵相连接的三通管道，所述三通管道通过接头和文丘里射流器相连接，所述文丘里射流器的顶部通过支架安装有刚玉微孔曝气头；
还包括铺设在河道内与进水管相连接的出水口，所述进水管与粗过滤装置的进水口连通；
所述粗过滤装置的出水口通过管道和第一循环泵的进水口连通，所述第一循环泵的出水口通过管道和絮凝装置的罐体进水口连通；
还包括护坡灌溉装置，所述护坡灌溉装置通过管道和罐体出水口连通，所述护坡灌溉装置包括增压水泵、药液添加箱和主水渠，所述增压水泵通过三通管道分别和药液添加箱和主水渠连接，所述主水渠的两侧交错设置有分水渠，所述分水渠的两侧交错设置有快速流入田地的第一闸门和慢速流入田地的第二闸门；
还包括细过滤装置，所述细过滤装置通过管道分别与护坡灌溉装置和第二循环泵连接，所述第二循环泵通过管道与设置在河道内的进水口连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于河道治理的水动力系统，其特征在于：。
3.根据权利要求1所述的一种用于河道治理的水动力系统，其特征在于：所述粗过滤装置包括外部被HDPE防渗透膜包覆的混泥土墙体，在所述混泥土墙体的内部从下到上垂直设置的不锈钢过滤网、整石块层、碎石块层、粗沙石层和细沙石层，所述不锈钢过滤网的目数在30-50之间。
4.根据权利要求3所述的一种用于河道治理的水动力系统，其特征在于：所述不锈钢过滤网的铺设厚度为10-30mm，整石块层的铺设厚度为800-1200mm，碎石块层的铺设厚度为600-800mm，粗沙石层的铺设厚度为400-800mm和细沙石层的铺设厚度为500-800mm。
5.根据权利要求1所述的一种用于河道治理的水动力系统，其特征在于：所述絮凝装置包括罐体和搅拌机构，所述罐体的上端一侧设有药液添加口，所述搅拌机构安装在罐体上。
6.根据权利要求5所述的一种用于河道治理的水动力系统，其特征在于：所述搅拌机构包括驱动电机和搅拌轴，所述驱动电机通过螺栓固定在罐体的顶部，所述驱动电机通过轴承与设置在罐体内部的搅拌轴连接，所述搅拌轴的外侧焊接有搅拌框，所述搅拌框两侧等距离设置有搅拌叶片。
7.根据权利要求1所述的一种用于河道治理的水动力系统，其特征在于：所述细过滤装置包括外部被HDPE防渗透膜包覆的混泥土砌砖墙体，在所述混泥土砌砖墙体的内部从下到上垂直设置的煤矸石层、石英砂层、河沙沙石层和活性炭层。
8.根据权利要求7所述的一种用于河道治理的水动力系统，其特征在于：所述煤矸石层的铺设厚度为1000-1300mm，石英砂层的铺设厚度为800-1200mm，河沙沙石层的铺设厚度为400-600mm和活性炭层的铺设厚度为300-600mm。
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