CN115849635A - 一种水环境提升系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水环境提升系统，包括河道，所述河道的一端设置有高效氮磷处理模块，所述高效氮磷处理模块的一侧设置有生态坝，所述生态坝上设置有对污泥进行处理的排泥系统，所述生态坝远离高效氮磷处理模块的一侧设置有高效生物净化床，高效生物净化床的一侧设置有对微生物进行激活的微生物激活体系，所述高效生物净化床远离生态坝的一侧设置有在线监测预警系统，所述高效氮磷处理模块、生态坝、排泥系统、高效生物净化床、微生物激活体系和在线监测预警系统均位于河道的延伸方向上；解决了目前水环境治理技术手段及长效保持机制的缺失，无法保证流域河湖水质稳定运行在高标准等问题。

Description

一种水环境提升系统

技术领域

本发明涉及水环境提升技术领域，具体为一种水环境提升系统。

背景技术

现阶段，由于受城镇化快速发展，基础设施建设滞后、城镇建设挤占河湖流域，河湖生态水环境脆弱、污染源总量较大，长效管理机制缺失等因素影响，居民对生态文明、舒适宜居的环境要求不断提升，如何使得生态建设与经济建设平衡发展成为当前可持续发展的难点，河湖流域治理工作的治理难度提高，其治理要求与方法也要随之化。

但目前水环境治理技术手段及长效保持机制的缺失，保证流域河湖水质稳定运行在高标准，还存在一定的难题，鉴于此，现提出一种针对河湖水环境有效的提升系统。

为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水环境提升系统。

本发明所要解决的技术问题如下：

目前水环境治理技术手段及长效保持机制的缺失，无法保证流域河湖水质稳定运行在高标准。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种水环境提升系统，包括河道，所述河道的一端设置有高效氮磷处理模块，所述高效氮磷处理模块的一侧设置有生态坝，所述生态坝上设置有对污泥进行处理的排泥系统，所述生态坝远离高效氮磷处理模块的一侧设置有高效生物净化床，高效生物净化床的一侧设置有对微生物进行激活的微生物激活体系，所述高效生物净化床远离生态坝的一侧设置有在线监测预警系统，所述高效氮磷处理模块、生态坝、排泥系统、高效生物净化床、微生物激活体系和在线监测预警系统均位于河道的延伸方向上。

进一步的，所述高效氮磷处理模块包括级配碎石层、功能基质层和高分子填料净化层，所述功能基质层位于级配碎石层的外侧，所述高分子填料净化层位于功能基质层的外侧，所述高分子填料净化层的一侧设置有入河排口，所述入河排口的一端与高分子填料净化层相连通，并且河水依次通过级配碎石层、功能基质层和高分子填料净化层最终通向河道，进入系统内。

进一步的，所述功能基质层包括如下重量份的原料：活性炭40份、火山岩40份和改性沸石20份。

进一步的，所述高分子填料净化层由生物碳纤维填料或者纳米改性填料组成，所述高分子填料净化层还包括智能曝气系统，所述智能曝气系统用于对河水进行曝气，便于对水内杂质进行分选。

进一步的，所述高效氮磷处理模块的一侧还设置有支流，所述高效氮磷处理模块的另一侧设置有出河排口，所述支流和出河排口均与高分子填料净化层相连通，当智能曝气系统进行曝气后，通过支流和出河排口分别对河水起到分流和杂质排出的作用。

进一步的，所述生态坝包括生态透水坝体，生态透水坝体的中部设置有高效净化区。

进一步的，所述生态透水坝体由生态水泥或集配碎石填料构建，可根据上游河水情况择优选择，所述生态透水坝体可允许河水通过，便于通过高效净化区对河水进行净化，所述高效净化区由优选MBBR填料及缓释微生物营养源等组成，可对河水进行高效净化，保证水质。

进一步的，所述排泥系统设置在生态坝处，主要对生态坝上游堆积的沉积物或污泥进行定期清理，所述排泥系统包括收集系统、脱水系统及储存间，所述收集系统用于对沉积物或污泥进行收集，所述脱水系统用于对沉积物或污泥进行脱水处理，储存间用于对沉积物或污泥进行储存，便于进行集中处理，定期外运。

进一步的，所述高效生物净化床包括高效净化介质区和智能曝气体系，所述高效净化介质区由生物碳纤维填料、纳米改性填料组成；所述智能曝气体系可根据水体中DO含量进行智能开启。

进一步的，所述微生物激活体系包括微生物激活营养源调配体系，优选微生物扩增体系，主要根据水质情况，分析水质优化所需微生物种属，系统调整该种微生物所需生存微环境，快速激活微生物活性，提高优选微生物浓度，排放到河湖水环境进行水质净化。

进一步的，所述在线监测预警系统包括水质在线监测预警体系，所述水质在线监测预警体系用于监测水体中常规参数，包括DO、浊度、电导率、温度和pH，包括对生化需氧量、高锰酸盐指数、氨氮、总磷等的监测，所述水质在线监测预警体系与智能曝气系统、排泥系统和智能曝气体系电性连接，可根据水质情况调控系统智慧端设备的启停，同时对整个系统的运行效果进行综合评估及辅助运维工作。

本发明的有益效果：

本发明中河水通过入河排口进入高效氮磷处理模块内，并依次通过级配碎石层、功能基质层和高分子填料净化层最终通向河道，进入系统内，经过生态坝中高效净化区的MBBR填料及缓释微生物营养源的高效净化，提升了水质，生态坝提升水质过程中产生的沉积物或污泥经过排泥系统，并且依次经过收集系统、脱水系统的处理最终进入储存间储存，并定期外运；

当下游水体溶解氧DO低于2mg/L时，高效生物净化床中的智能曝气体系启动，弥补水体中溶解氧的不足，同时也可以间接促进水体中好氧微生物的活性，当水体中COD/氨氮浓度达到设定的浓度后，表明水体中微生物净化能力减弱，此时微生物活化系统开启，快速激活水体中微生物，短时间内加大微生物的浓度，从而改善水质情况；从而保证流域河湖水质稳定在地表Ⅳ类水-Ⅲ类及以上标准。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明微生物激活体系的工作流程图；

图3是本发明高效氮磷处理模块的结构示意图；

图4是本发明生态坝的结构示意图。

图中：1、河道；2、高效氮磷处理模块；3、生态坝；4、排泥系统；5、高效生物净化床；6、微生物激活体系；7、在线监测预警系统；201、级配碎石层；202、功能基质层；203、高分子填料净化层；204、入河排口；205、支流；206、出河排口；301、生态透水坝体；302、高效净化区。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图4，本发明提供一种技术方案：

一种水环境提升系统，包括河道1，所述河道1的一端设置有高效氮磷处理模块2，所述高效氮磷处理模块2的一侧设置有生态坝3，所述生态坝3上设置有对污泥进行处理的排泥系统4，所述生态坝3远离高效氮磷处理模块2的一侧设置有高效生物净化床5，高效生物净化床5的一侧设置有对微生物进行激活的微生物激活体系6，所述高效生物净化床5远离生态坝3的一侧设置有在线监测预警系统7，所述高效氮磷处理模块2、生态坝3、排泥系统4、高效生物净化床5、微生物激活体系6和在线监测预警系统7均位于河道1的延伸方向上。

所述高效氮磷处理模块2包括级配碎石层201、功能基质层202和高分子填料净化层203，所述功能基质层202位于级配碎石层201的外侧，所述高分子填料净化层203位于功能基质层202的外侧，所述高分子填料净化层203的一侧设置有入河排口204，所述入河排口204的一端与高分子填料净化层203相连通，并且河水依次通过级配碎石层201、功能基质层202和高分子填料净化层203最终通向河道1，进入系统内。

所述功能基质层202包括如下重量份的原料：活性炭40份、火山岩40份和改性沸石20份。

所述高分子填料净化层203由生物碳纤维填料或者纳米改性填料组成，所述高分子填料净化层203还包括智能曝气系统，所述智能曝气系统用于对河水进行曝气，便于对水内杂质进行分选。

所述高效氮磷处理模块2的一侧还设置有支流205，所述高效氮磷处理模块2的另一侧设置有出河排口206，所述支流205和出河排口206均与高分子填料净化层203相连通，当智能曝气系统进行曝气后，通过支流205和出河排口206分别对河水起到分流和杂质排出的作用。

所述生态坝3包括生态透水坝体301，生态透水坝体301的中部设置有高效净化区302。

所述生态透水坝体301由生态水泥或集配碎石填料构建，可根据上游河水情况择优选择，所述生态透水坝体301可允许河水通过，便于通过高效净化区302对河水进行净化，所述高效净化区302由优选MBBR填料及缓释微生物营养源等组成，可对河水进行高效净化，保证水质。

所述排泥系统4设置在生态坝3处，主要对生态坝3上游堆积的沉积物或污泥进行定期清理，所述排泥系统4包括收集系统、脱水系统及储存间，所述收集系统用于对沉积物或污泥进行收集，所述脱水系统用于对沉积物或污泥进行脱水处理，储存间用于对沉积物或污泥进行储存，便于进行集中处理，定期外运。

所述高效生物净化床5包括高效净化介质区和智能曝气体系，所述高效净化介质区由生物碳纤维填料、纳米改性填料组成；所述智能曝气体系可根据水体中DO含量进行智能开启。

所述微生物激活体系6包括微生物激活营养源调配体系，优选微生物扩增体系，主要根据水质情况，分析水质优化所需微生物种属，系统调整该种微生物所需生存微环境，快速激活微生物活性，提高优选微生物浓度，排放到河湖水环境进行水质净化。

所述在线监测预警系统7包括水质在线监测预警体系，所述水质在线监测预警体系用于监测水体中常规参数，包括DO、浊度、电导率、温度和pH，包括对生化需氧量、高锰酸盐指数、氨氮、总磷等的监测，所述水质在线监测预警体系与智能曝气系统、排泥系统4和智能曝气体系电性连接，可根据水质情况调控系统智慧端设备的启停，同时对整个系统的运行效果进行综合评估及辅助运维工作。

所述微生物激活体系6的主要工作过程如下：

所述微生物激活体系6与在线监测预警系统7联动，当下游水体溶解氧DO低于2mg/L时，高效生物净化床5中的智能曝气体系启动，弥补水体中溶解氧的不足，同时也可以间接促进水体中好氧微生物的活性，当水体中COD/氨氮浓度达到设定的浓度后，表明水体中微生物净化能力减弱，此时微生物活化系统开启，快速激活水体中微生物，短时间内加大微生物的浓度，从而改善水质情况；其中COD/氨氮的设定浓度，可以根据水体服务功能、考核标准等设定。

工作原理：

本发明在使用时，河水通过入河排口204进入高效氮磷处理模块2内，并依次通过级配碎石层201、功能基质层202和高分子填料净化层203最终通向河道1，进入系统内，经过生态坝3中高效净化区302的MBBR填料及缓释微生物营养源的高效净化，提升了水质，生态坝3提升水质过程中产生的沉积物或污泥经过排泥系统4，并且依次经过收集系统、脱水系统的处理最终进入储存间储存，并定期外运；

当下游水体溶解氧DO低于2mg/L时，高效生物净化床5中的智能曝气体系启动，弥补水体中溶解氧的不足，同时也可以间接促进水体中好氧微生物的活性，当水体中COD/氨氮浓度达到设定的浓度后，表明水体中微生物净化能力减弱，此时微生物活化系统开启，快速激活水体中微生物，短时间内加大微生物的浓度，从而改善水质情况；其中COD/氨氮的设定浓度，可以根据水体服务功能、考核标准等设定。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种水环境提升系统，包括河道(1)，其特征在于，所述河道(1)的一端设置有高效氮磷处理模块(2)，所述高效氮磷处理模块(2)的一侧设置有生态坝(3)，所述生态坝(3)上设置有对污泥进行处理的排泥系统(4)，所述生态坝(3)远离高效氮磷处理模块(2)的一侧设置有高效生物净化床(5)，高效生物净化床(5)的一侧设置有对微生物进行激活的微生物激活体系(6)，所述高效生物净化床(5)远离生态坝(3)的一侧设置有在线监测预警系统(7)，所述高效氮磷处理模块(2)、生态坝(3)、排泥系统(4)、高效生物净化床(5)、微生物激活体系(6)和在线监测预警系统(7)均位于河道(1)的延伸方向上。

2.根据权利要求1所述的一种水环境提升系统，其特征在于，所述高效氮磷处理模块(2)包括级配碎石层(201)、功能基质层(202)和高分子填料净化层(203)，所述功能基质层(202)位于级配碎石层(201)的外侧，所述高分子填料净化层(203)位于功能基质层(202)的外侧，所述高分子填料净化层(203)的一侧设置有入河排口(204)，所述入河排口(204)的一端与高分子填料净化层(203)相连通。

3.根据权利要求2所述的一种水环境提升系统，其特征在于，所述功能基质层(202)包括如下重量份的原料：活性炭40份、火山岩40份和改性沸石20份；所述高分子填料净化层(203)由生物碳纤维填料和纳米改性填料组成，所述高分子填料净化层(203)还包括智能曝气系统，所述智能曝气系统用于对河水进行曝气。

4.根据权利要求2所述的一种水环境提升系统，其特征在于，所述高效氮磷处理模块(2)的一侧还设置有支流(205)，所述高效氮磷处理模块(2)的另一侧设置有出河排口(206)，所述支流(205)和出河排口(206)均与高分子填料净化层(203)相连通。

5.根据权利要求1所述的一种水环境提升系统，其特征在于，所述生态坝(3)包括生态透水坝体(301)，生态透水坝体(301)的中部设置有高效净化区(302)，所述生态透水坝体(301)由生态水泥和集配碎石填料构成，所述高效净化区(302)由MBBR填料及缓释微生物营养源组成。

6.根据权利要求1所述的一种水环境提升系统，其特征在于，所述排泥系统(4)包括收集系统、脱水系统及储存间，所述收集系统用于对沉积物或污泥进行收集，所述脱水系统用于对沉积物或污泥进行脱水处理，储存间用于对沉积物或污泥进行储存。

7.根据权利要求1所述的一种水环境提升系统，其特征在于，所述高效生物净化床(5)包括高效净化介质区和智能曝气体系，所述高效净化介质区由生物碳纤维填料、纳米改性填料组成；所述智能曝气体系用于对河水进行曝气。

8.根据权利要求1所述的一种水环境提升系统，其特征在于，所述微生物激活体系(6)包括微生物扩增体系，根据水质情况，分析水质优化所需微生物种属，系统调整该种微生物所需生存微环境，快速激活微生物活性，提高优选微生物浓度，排放到河湖水环境进行水质净化。

9.根据权利要求1所述的一种水环境提升系统，其特征在于，所述在线监测预警系统(7)包括水质在线监测预警体系，所述水质在线监测预警体系用于监测水体中常规参数，包括DO、浊度、电导率、温度和pH。

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