CN206705794U - 用于黑臭水体治理的高效低能耗一体化增氧生态浮岛 - Google Patents

用于黑臭水体治理的高效低能耗一体化增氧生态浮岛 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种用于黑臭水体治理的高效低能耗一体化增氧生态浮岛，包括位于底层的纳米增氧装置、位于中层的改性生物悬浮填料处理装置和位于上层的水生植物净化层；所述纳米增氧装置包括进气管、左增氧总管和右增氧总管、左增氧支管、右增氧支管、微孔增氧软管和支撑管；所述改性生物悬浮填料处理装置包括底部PVC多孔板、顶部PVC多孔板、侧面PVC多孔板和改性生物悬浮填料；所述水生植物净化层包括固定框架和设置在所述固定框架上的浮子。本实用新型纳米增氧装置可克服目前增氧设备能耗高的问题，生物载体填料可有效增加水中微生物数量，提供良好的栖息地和生长环境，上层水生植物通过光合作用吸收水体中富营养物质。

Description

用于黑臭水体治理的高效低能耗一体化增氧生态浮岛
技术领域
本实用新型涉及用于黑臭水体治理的增氧生物治理装置，更具体地说，涉及一种用于黑臭水体治理的高效低能耗一体化增氧生态浮岛。
背景技术
中国是个水资源严重短缺的国家，水环境问题极为突出。为了满足可持续发展的需要和实现人与自然的和谐发展，受污染水体修复的研究和实践成为当前热门问题。目前，对于日益严重的河流、湖泊水体黑臭问题，水体增氧设备、生态浮岛作为一种投资少、见效快的水体黑臭治理技术已被广泛采用。
现有技术中，用于水体黑臭治理的增氧装置是叶轮式增氧装置或鼓风增氧装置，其中鼓风增氧装置由加压设备、扩散设备和管道系统组成。扩散装置一般有：小气泡扩散装置，例如扩散板、扩散管或扩散盘等；中气泡扩散装置，例如穿孔管；大气泡扩散装置，例如竖管增氧等。这种增氧装置普通存在的不足之处是：管路复杂，氧利用率较低(一般在10％以下)，维护成本高、功能单一等不足。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种设计合理、结构简单、成本低廉且充氧效果好、不堵塞、用于黑臭水体治理的高效低能耗一体化增氧生态浮岛，纳米增氧装置可克服目前增氧设备能耗高的问题，生物载体填料可有效增加水中微生物数量，提供良好的栖息地和生长环境，上层水生植物通过光合作用吸收水体中富营养物质。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于黑臭水体治理的高效低能耗一体化增氧生态浮岛，包括位于底层的纳米增氧装置、位于中层的改性生物悬浮填料处理装置和位于上层的水生植物净化层；
所述纳米增氧装置包括进气管、左增氧总管和右增氧总管、左增氧支管、右增氧支管、微孔增氧软管和支撑管；进气管与左增氧总管、左增氧支管连通；左增氧支管与微孔增氧软管一端连通，微孔增氧软管另一端与右增氧支管连通；右增氧支管与右增氧总管连通，右增氧总管与支撑管不连通，所述右增氧支管与右增氧总管固定在支撑管上；
所述水生植物净化层包括固定框架和设置在所述固定框架上的浮子，所述固定框架内设置浮游类水生植物，所述进气管和支撑管固定在固定框架上。
上述方案中，所述微孔增氧软管两端分别通过卡箍与左增氧支管和右增氧支管固定连接。
上述方案中，所述活性悬浮填料处理装置包括底部PVC多孔板、顶部PVC多孔板和侧面PVC多孔板，底部PVC多孔板、顶部PVC多孔板和侧面PVC多孔板内部填充改性生物悬浮填料，所述底部PVC多孔板、顶部PVC多孔板和侧面PVC多孔板固定在进气管和支撑管上。
上述方案中，所述微孔增氧软管上的开孔为狭缝状，呈星形布局。
上述方案中，所述微孔增氧软管上的开孔为可变孔，当进气管不通气时，微孔增氧软管上的开孔缩小。
实施本实用新型的用于黑臭水体治理的高效低能耗一体化增氧生态浮岛，具有以下有益效果：
(1)微孔增氧软管周径表面都有气孔，都能增氧，在水中产生中、微气泡，气泡上升速度慢，布气均匀，氧利用率高，较同类型增氧设备增氧效率提高2～3倍。
(2)微孔增氧软管的壁厚只有2mm，气道短而直，气压损失小。气孔呈狭长的细缝，气孔宽度在一定范围内可变。微孔增氧软管的内表面光滑，不易固着生物膜。
(3)改性生物悬浮填料采用生物酶的促进配方将高分子材料进行改性，提高了酶的生物催化作用，具有较大的比表面积，易挂膜，不易脱落，亲水性好，生物活性高，处理效果好等优点。
(4)改性生物悬浮填料具有很大的比表面积，为微生物大量繁殖提供了舒适的生长环境，微生物种类多、活性高。改性生物悬浮填料在流化过程中不断切割气泡，大大提高了氧的利用率，降低充氧能耗。
(5)上层设置浮游类水生植物，通过光合作用吸收水体中富营养物质，起到进一步净化水质的作用。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型一种用于黑臭水体治理的高效低能耗一体化增氧生态浮岛的结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，本实用新型一种用于黑臭水体治理的高效低能耗生态浮岛装置，包括底层纳米增氧装置、中层改性生物悬浮填料处理装置和上层水生植物净化层。
底层纳米增氧装置包括进气管101、左增氧总管102、右增氧总管102’、左增氧支管103、右增氧支管103’、卡箍104以及支撑管106。进气管101、左增氧总管102、右增氧总管102’、左增氧支管103、右增氧支管103’、卡箍104、支撑管106均采用不锈钢材质，耐腐蚀，使用寿命长。左增氧支管103、右增氧支管103’都设置有多根。本实施例竖直方向上设置一条进气101管，和三条支撑管106。
进气管101与左增氧总管102、左增氧支管103连通。左增氧支管103与微孔增氧软管105一端连通；微孔增氧软管105另一端与右增氧支管103’连通。右增氧支管103’与右增氧总管102’连通，右增氧总管102’与支撑管106不连通。
微孔增氧软管105两端分别用卡箍104与左增氧支管103和右增氧支管103’进行固定。气体依次进入进气管101、左增氧总管102、右增氧支管103、微孔增氧软管105、右增氧支管103’和右增氧总管102’。由于右增氧总管102’两端为封闭结构，气体仅从微孔增氧软管105中排出，微孔增氧软管105周径表面开有狭缝状气孔，在水中产生中、微气泡，气泡缓慢上升，均匀增氧，提高了氧利用率，氧利用率达到30～40％。停止增氧时，微孔增氧软管105受静水压力作用被压扁，避免了污水倒灌。
优选的，微孔增氧软管105采用德国恩格拜公司纳米增氧软管。微孔增氧软管105开孔的狭缝纵向间距为8mm，横向间距为62.5mm，狭缝布局为星状。微孔增氧软管105开孔为可变孔，不增氧时，长度为2mm。微孔增氧软管105增氧时内壁直径为62.5mm，气孔数量3600个/m。
中层改性生物悬浮填料处理装置包括底部PVC多孔板201、顶部PVC多孔203板、侧面PVC多孔板202和改性生物悬浮填料204。底部PVC多孔板201、顶部PVC多孔203板、侧面PVC多孔板202固定在进气管101和支撑管106上，底部PVC多孔板201、顶部PVC多孔203板、侧面PVC多孔板202上均匀开孔，开孔尺寸为φ10mm，底部PVC多孔板201、顶部PVC多孔203板、侧面PVC多孔板202内填充改性生物悬浮填料204，改性生物悬浮填料204直径15mm，高15mm。
PVC多孔板内填充改性生物悬浮填料204，底层增氧装置增氧时，气体通过底部PVC多孔板孔洞进入改性生物悬浮填料204，改性生物悬浮填料204表面附着大量微生物，达到净化水质的目的。
同时，改性生物悬浮填料204挂膜后约等于1g/cm3，基本等同水体密度，填料在流化过程中不断切割气泡，大大提高了氧的利用率，降低充氧能耗。
上层水生植物净化层包括固定框架301、水生浮游植物302及浮子303。固定框架301内设置浮游类水生植物，起到进一步净化水质的目的。
本实用新型还提供了以下两个具体实施例：
实施例1
某生活小区生活污水经化粪池排入附近渠道，造成水体出现黑臭，其中溶解氧为0.29mg/L，CODMn为21.8mg/L，CODCr为85mg/L，BOD5为35mg/L，氨氮为18.5mg/L，总磷为1.8mg/L。经采用本装置循环增氧15天后，水质得到明显改善，45天后消除黑臭，水体指标溶解氧为2.1mg/L，CODMn为12.8mg/L，CODCr为36mg/L，BOD5为8mg/L，氨氮为7mg/L，总磷为0.85mg/L。改善率为：溶解氧为1.81mg/L，CODMn为41.28％mg/L，CODCr为57.65％，BOD5为77.14％，氨氮为62.16％，总磷为52.78％，达到黑臭水体处理要求。
实施例2
某农村生活污水、生猪养殖废水排放如附近河流，造成水体出现黑臭，其中溶解氧为0mg/L，CODMn为17.3mg/L，BOD5为45mg/L，氨氮为25mg/L，总磷为2.75mg/L。经采用本装置循环增氧20天后，水质得到明显改善，50天后消除黑臭，水体指标溶解氧为3.1mg/L，CODMn为12.7mg/L，BOD5为8mg/L，氨氮为7.5mg/L，总磷为0.56mg/L。改善率为：溶解氧为3.1mg/L，CODMn为26.59％，BOD5为79.33％，氨氮为70％，总磷为79.64％，达到黑臭水体处理要求。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (5)

1.一种用于黑臭水体治理的高效低能耗一体化增氧生态浮岛，其特征在于，包括位于底层的纳米增氧装置、位于中层的改性生物悬浮填料处理装置和位于上层的水生植物净化层；
所述纳米增氧装置包括进气管、左增氧总管和右增氧总管、左增氧支管、右增氧支管、微孔增氧软管和支撑管；进气管与左增氧总管、左增氧支管连通；左增氧支管与微孔增氧软管一端连通，微孔增氧软管另一端与右增氧支管连通；右增氧支管与右增氧总管连通，右增氧总管与支撑管不连通，所述右增氧支管与右增氧总管固定在支撑管上；
所述改性生物悬浮填料处理装置包括底部PVC多孔板、顶部PVC多孔板、侧面PVC多孔板和填充在其内部的改性生物悬浮填料；
所述水生植物净化层包括固定框架和设置在所述固定框架上的浮子，所述固定框架内设置浮游类水生植物，所述进气管和支撑管固定在固定框架上。
2.根据权利要求1所述的用于黑臭水体治理的高效低能耗一体化增氧生态浮岛，其特征在于，所述微孔增氧软管两端分别通过卡箍与左增氧支管和右增氧支管固定连接。
3.根据权利要求1所述的用于黑臭水体治理的高效低能耗一体化增氧生态浮岛，其特征在于，所述底部PVC多孔板、顶部PVC多孔板和侧面PVC多孔板固定在进气管和支撑管上。
4.根据权利要求1所述的用于黑臭水体治理的高效低能耗一体化增氧生态浮岛，其特征在于，所述微孔增氧软管上的开孔为狭缝状，呈星形布局。
5.根据权利要求4所述的用于黑臭水体治理的高效低能耗一体化增氧生态浮岛，其特征在于，所述微孔增氧软管上的开孔为可变孔，当进气管不通气时，微孔增氧软管上的开孔缩小。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111422973A (zh) * 2020-04-07 2020-07-17 浙江工业大学 一种利用填料快速挂膜高效处理黑臭河道的方法及装置

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