CN208632339U - 一种水体治理强化预处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种水体治理强化预处理系统，包括隔污栅、分为内外两层设置的生物膜柔性围隔、碳纤维挂膜组件、活性炭组件、和沉水植物，并按依次远离污水排放口的顺序布置。本实用新型首先通过隔污栅，进行初步截留杂物；接着由隔污栅外围设置的生物膜柔性围隔，进一步对细小悬浮物及泥沙进行截留并吸附起到微生物降解作用；柔性围隔外围分散设置的活性炭组件则能对溢出污水进行有机物吸附，脱色去浊度，去除异味；系统最外围设置沉水植物，阴雨天气生态产氧的同时，实现二次SS沉淀，并有效抵抗沉淀物对茎叶表面的沉积和附着，同时削减氨氮等。

Description

一种水体治理强化预处理系统

技术领域

本实用新型属于环境生态治理技术领域，涉及湖泊水体的生态修复技术，更为具体地说是涉及一种水体治理强化预处理系统。

背景技术

水生态修复系统是在河流生态系统遭到了严重破坏的当今，生态治理念的提倡而应运而生。水生态修复技术注重对自然生态和自然环境的恢复和保护，是目前治理河道水生态的关键技术。生物在一定的自然环境下生存和发展的状态称为生态系统，完整的水生态系统包括水生植物群落和鱼、虾、螺、贝类、大型浮游动物等水生动物，以及种类和数量众多的微生物和原生动物等。水生态修复技术的具体内容是指利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动，对水中污染物进行转移、转化和降解，净化水质，改善、修复水生物生存环境。作为目前来讲国际上常用的水体污染治理办法之一，水生态修复技术具有治污效果好、工程造价相对较低、运行成本低等优点。实践生活表明，对河流水环境的治理，必须采取污染源控制和水生态修复相结合的方法，实施“截污治污、恢复生态”。

现金，应用于湖泊水体生态修复工程中，需要进行应急处理或重污染区域的强化处理。

水生态修复工程需要重点强化处理的区域包括：

1)水体进出水口，与外界水域连接处，持续的水体交换带来的污染冲击

2)水体周边的生活污水截污不完善，排污口污水排放点

3)持续暴雨，雨污溢流口汇入的雨污冲击

4)河涌治理黑臭污染段

此外，点源污染或水体进出水口处外界恶劣水体冲击的影响有：

1)造成水体浑浊；

2)降低DO；

3)带来包括高氨氮、H₂S、亚硝酸盐、有害微生物群落等对水生动植物、微生物群落结构有害物质；

4)大量营养盐的输入，很有可能滋生蓝绿藻爆发；

5)很有可能增加沉水植物表面的悬浮物等附着量，严重影响沉水植物生长。

由以上分析可知，点源污染区域及水体交界处水域是水生态修复工程中的重污染区域，急需重点强化处理及深度净化，解决重污染区域问题才能更好的实现整个治理水域水质改善达标至地表水质III类水的目标。

实用新型内容

本实用新型是鉴于现有技术存在的上述问题提出的，本实用新型提供一种通过强化处理措施削减大部分污染物质，解决重污染区域的污染冲击，降低待修复水体的纳污负荷，保证水体的水质与水景效果的水体治理强化预处理系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种水体治理强化预处理系统，包括隔污栅、内层生物膜柔性围隔、外层生物膜柔性围隔、碳纤维挂膜组件、活性炭组件和沉水植物，所述内层生物膜柔性围隔设置于所述隔污栅外围，所述活性炭组件分散设置于所述内层生物膜柔性围隔外围，所述碳纤维挂膜组件设置于所述活性炭组件外围，所述外层生物膜柔性围隔设置于所述碳纤维挂膜组件外围，所述沉水植物设置于所述外层生物膜柔性围隔外围。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述隔污栅包括框架和钢栅条，所述钢栅条平行设置于所述框架内，所述隔污栅以与地面成60°的角度设置。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述碳纤维挂膜组件包括固定管、牵拉绳、碳纤维带和浮力体，所述牵拉绳固定于所述固定管，所述碳纤维带缠绕于牵拉绳上，所述浮力体设置于所述牵拉绳上。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述生物膜柔性围隔包括网衣、固定管、拉绳、浮力体、沉坠带和生物膜填料，所述网衣左右两端固定于所述固定管，上端固定于所述拉绳，所述浮力体设置于所述拉绳上，所述沉坠带设置于所述网衣下端，多条所述生物膜填料垂直挂置于所述网衣上。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述网衣上设有网眼和网孔，所述网眼密排设置，所述网眼直径为4mm。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述活性炭组件包括活性炭颗粒、滤网袋和浮力体，所述活性炭颗粒填充于所述滤网袋，所述浮力体设置于所述滤网袋上端。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述滤网袋采用纺织纤维滤网制成，筛孔目数为16，网孔直径为1mm。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述碳纤维挂膜组件之间还设置有微孔曝气机。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述沉水植物包括狐尾藻、伊乐藻、轮叶黑藻中的至少一种。

本实用新型提供的水体治理强化预处理系统，首先通过隔污栅，进行初步截留杂物；接着由隔污栅外围设置的生物膜柔性围隔，进一步对细小悬浮物及泥沙进行截留并吸附起到微生物降解作用；柔性围隔外围分散设置的活性炭组件则能对溢出污水进行有机物吸附，脱色去浊度，去除异味；系统最外围设置沉水植物，阴雨天气生态产氧的同时，实现二次SS沉淀，并有效抵抗沉淀物对茎叶表面的沉积和附着，同时削减氨氮等。

附图说明

图1为本实用新型水体治理强化预处理系统的整体结构示意图。

图2为本实用新型生物膜柔性围隔的结构示意图。

图3为本实用新型碳纤维挂膜组件的结构示意图。

图4为本实用新型活性炭组件的结构示意图。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1—4，本实用新型提供的一种水体治理强化预处理系统，包括隔污栅1、分为内外两层设置的生物膜柔性围隔2、碳纤维挂膜组件3、活性炭组件4、和沉水植物5，所述内层生物膜柔性围隔2设置于所述隔污栅1外围，所述活性炭组件4分散设置于所述内层生物膜柔性围隔2外围，所述碳纤维挂膜组件3设置于所述活性炭组件4外围，所述外层生物膜柔性围隔2设置于所述碳纤维挂膜组件3外围，所述沉水植物5设置于所述外层生物膜柔性围隔2外围。

所述隔污栅1包括框架和钢栅条，所述钢栅条平行设置于所述框架内，隔污栅1倾斜60°放置于进水口处，起到截留大型垃圾、悬浮物、漂浮物的作用。

所述生物膜柔性围隔2包括网衣21、固定管6、拉绳22、浮力体7、沉坠带23和生物膜填料24，所述网衣上设有网眼和网孔，所述网眼密排设置，所述网眼直径为4mm，所述网衣21左右两端固定于所述固定管6，上端固定于所述拉绳22，所述浮力体7设置于所述拉绳22，起到浮力提拉网衣的作用，所述沉坠带23设置于所述网衣21下端，沉坠带23内灌入小碎石或其他重力较大的物质，起到重力拉直网衣的作用，多条所述生物膜填料24垂直挂置于所述网衣21上，所述生物膜填料24可以是化学纤维、碳素纤维或是其他特种纤维。

生物膜柔性围隔2具有功能多样性：1)阻隔垃圾小型垃圾悬浮物，2)阻隔野杂鱼等外来水生动物，3)网目较小，延长进水污水在强化预处理区的停留时间，4)网衣21上的生物膜填料24吸附大量微生物聚集，利用挂膜起到微生物降解污染物有机物的作用。

所述碳纤维挂膜组件3包括固定管6、牵拉绳31、碳纤维带32和浮力体7，所述牵拉绳31固定于所述固定管6，所述碳纤维带32缠绕于牵拉绳31上，所述浮力体7设置于所述牵拉绳31上。使碳纤维带32悬挂于水体之中。

碳纤维材料与其他作为生物挂膜的填料相比，具有高孔隙率、高吸附能力、挂膜更快速简便等优点。

碳素纤维是由聚丙烯纤维经过特殊的高温处理后形成的新型生物膜填料。通常，一束碳素纤维中含有12000根，每一根直径7微米，只有头发直径的十分之一。碳素纤维具有丰富的微孔结构；比表面积大，一般都在1000m²/g以上，具有较大的吸附容量；其微孔直接分布于纤维的表面，因而吸附质扩散的路径短、时间短，其吸附和再生的速率快，可在较温和条件下再生。整体而言，碳素纤维具备优良的亲水性、生物兼容性和生物附着性。

将碳素纤维其用于污水处理中时，由于其比表面积大、孔径分布合理、高吸附和高生物相容性的特点，能为微生物生长提供良好的环境。在水中，碳素纤维受到紫外线、电磁波等外界能源照射后，会发出超声波，周围的好碳素菌等多种微生物会受其影响，快速吸附在碳素纤维上，并且迅速繁殖，形成有粘着性的生物膜，吸附水中的有机物、氨氮等污染物。此外，除吸附作用外，微生物在材料表面附着形成的生物膜，以有机污染物为能量来源，通过自身的新陈代谢作用降解水体中的有机污染物，把这些污染物分解成二氧化碳和水，从而使水质提高，透明度增加。

所述活性炭组件4包括活性炭颗粒41、滤网袋42和浮力体7，所述活性炭颗粒41填充于所述滤网袋42，所述滤网袋采用纺织纤维滤网制成，筛孔目数为16，网孔直径为1mm，所述浮力体7设置于所述滤网袋42上端，使得单个活性炭组件4能够借助浮力体7的浮力悬挂于水体中，活性炭能够持续吸附水体中有机物和异味，脱色，降低浊度。

所述碳纤维挂膜组件3之间还设置有多台微孔曝气机8，其功率为0.75kw，微孔曝气机借助绳子牵拉配合固定管固定，通过曝气增氧，使碳纤维带在更短的时间内完成碳纤维填料的挂膜过程，并且提高对水体中COD、NH4⁺-N、TN和TP去除率，强化水质净化效果。

系统最外围设置种植植株较高的耐污种和营养掠夺型沉水植物5，所述沉水植物包括狐尾藻、伊乐藻、轮叶黑藻中的至少一种，阴雨天气生态产氧的同时，实现二次SS沉淀，并有效抵抗沉淀物对茎叶表面的沉积和附着，同时削减氨氮等。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种水体治理强化预处理系统，其特征在于：包括隔污栅、内层生物膜柔性围隔、外层生物膜柔性围隔、碳纤维挂膜组件、活性炭组件和沉水植物，所述内层生物膜柔性围隔设置于所述隔污栅外围，所述活性炭组件分散设置于所述内层生物膜柔性围隔外围，所述碳纤维挂膜组件设置于所述活性炭组件外围，所述外层生物膜柔性围隔设置于所述碳纤维挂膜组件外围，所述沉水植物设置于所述外层生物膜柔性围隔外围。

2.根据权利要求1所述的水体治理强化预处理系统，其特征在于：所述隔污栅包括框架和钢栅条，所述钢栅条平行设置于所述框架内，所述隔污栅以与地面成60°的角度设置。

3.根据权利要求1所述的水体治理强化预处理系统，其特征在于；所述碳纤维挂膜组件包括固定管、牵拉绳、碳纤维带和浮力体，所述牵拉绳固定于所述固定管，所述碳纤维带缠绕于牵拉绳上，所述浮力体设置于所述牵拉绳上。

4.根据权利要求1所述的水体治理强化预处理系统，其特征在于：所述生物膜柔性围隔包括网衣、固定管、拉绳、浮力体、沉坠带和生物膜填料，所述网衣左右两端固定于所述固定管，上端固定于所述拉绳，所述浮力体设置于所述拉绳上，所述沉坠带设置于所述网衣下端，多条所述生物膜填料垂直挂置于所述网衣上。

5.根据权利要求4所述的水体治理强化预处理系统，其特征在于：所述网衣上设有网眼和网孔，所述网眼密排设置，所述网眼直径为4mm。

6.根据权利要求1所述的水体治理强化预处理系统，其特征在于：所述活性炭组件包括活性炭颗粒、滤网袋和浮力体，所述活性炭颗粒填充于所述滤网袋，所述浮力体设置于所述滤网袋上端。

7.根据权利要求6所述的水体治理强化预处理系统，其特征在于：所述滤网袋采用纺织纤维滤网制成，筛孔目数为16，网孔直径为1mm。

8.根据权利要求1或3任一所述的水体治理强化预处理系统，其特征在于：所述碳纤维挂膜组件之间还设置有微孔曝气机。

9.根据权利要求1所述的水体治理强化预处理系统，其特征在于：所述沉水植物包括狐尾藻、伊乐藻、轮叶黑藻中的至少一种。