CN213834707U - 一种去除草源性污染水体中有机质的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种去除草源性污染水体中有机质的装置，涉及水处理技术领域，为解决现有水体净化装置不能针对草源性水体污染导致大量有机质堆积在水体表层和底层的问题；本实用新型包括竖直设置的进气管和出气管，二者之间的下端设有管路连通；进气管和出气管之间的下部还水平设置有底层微曝气管，底层微曝气管开设有多个微曝气孔；进气管和出气管之间的上部安装有纤维膜和内曝气管，其中内曝气管开设有多个曝气孔；底层微曝气管位于水体底面上方，纤维膜位于水体表面以下；本实用新型可以有针对性地去除草源性污染水体中表层及底层的多余有机质，从而更好地净化水体。

Description

一种去除草源性污染水体中有机质的装置

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，具体为一种去除草源性污染水体中有机质的装置。

背景技术

随着河湖流域人类活动的加剧、大量的营养盐通过各种途径进入水体，使得河湖进入富营养化状态。河湖富营养化目前以及今后相当长一段时间内都将是我国的重大水环境问题，与水体富营养化相伴随的一个普遍现象就是浮游植物的过渡生长，形成藻类的水华，从而导致水质下降、生态系统病变等一系列的水环境问题。目前，我国大量河湖逐渐由“清水型”水体向浊水型水体转化，由“草型”水体向“藻型”水体转变。为了应对这一水环境变化，水生植物工程大量被应用于河湖治理中，并也取得了一定的效果。但随着大量水生植物的种植，随之而来的是水生植物的凋落、死亡诱发的二次污染问题也逐渐浮出水面。河床被太高，底泥有机质过量导致缺氧甚至厌氧环境的形成，水质的恶化等问题均有不同程度的发生。因此，“草源性”黑臭也被提出，指的是由于水生植物大量凋落、死亡、沉积、降解过程导致水质恶化，水环境中微生物大量增殖，最终水色变黑、伴随恶臭等现象发生。

目前，水环境的治理措施大多是针对藻类暴发诱导的水环境问题。但水草诱发的水环境问题与藻类有所不同。以往研究表明水草诱发水质恶化时，大量的有机质主要堆积在水体的表层和底层，而表层更是由于大量的有机质堆积，微生物大量繁殖，形成了一层看不见的“膜”，导致下层水体很难吸收到来自空气中的氧。

已有的水体净化装置和系统大多设置在水体中层。但铺设在水体中层的水体净化装置(包括生物膜、过滤系统等)反而没有拦截到主要的有机质，从而导致效率下降，因此，急需一种去除草源性污染水体中有机质的装置来解决这个问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种去除草源性污染水体中有机质的装置，以解决现有水体净化装置不能针对草源性水体污染导致大量有机质堆积在水体表层和底层的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种去除草源性污染水体中有机质的装置，包括竖直设置的进气管和出气管，二者之间的下端设有管路连通；进气管和出气管之间的下部还水平设置有底层微曝气管，其两端分别连通进气管和出气管，底层微曝气管开设有多个微曝气孔；进气管和出气管之间的上部安装有纤维膜和内曝气管，其中内曝气管开设有多个曝气孔，且其两端分别连通进气管和出气管；底层微曝气管位于水体底面上方，纤维膜位于水体表面以下。

优选的，底层微曝气管距离水体底面10cm-15cm。

优选的，纤维膜距离水体表面10cm-20cm。

优选的，底层微曝气管上的多个微曝气孔开设于下端，且沿底层微曝气管的长度方向等距分布。

优选的，内曝气管上的多个曝气孔开设于下端，且沿内曝气管的长度方向等距分布。

优选的，进气管和出气管的一侧分别设置有固定装置，固定装置固设在水体中，进气管和出气管与固定装置固定连接。

优选的，内曝气管位于纤维膜内的下部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、该去除草源性污染水体中有机质的装置，针对草源性污染水体中有机质主要堆积在表层及底层的现象，有针对性地去除草源性污染水体中表层及底层的多余有机质，从而更好地净化水体，同时本实用新型便于安装和拆卸，整个系统完整，易于生产和使用。

2、该去除草源性污染水体中有机质的装置，还可以去除水体中的氨氮、磷酸盐等营养盐，缓解水体富营养化状况。

附图说明

图1为本实用新型的一种实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型的另一种实施方式的结构示意图。

图中：1、进气管；2、出气管；3、底层微曝气管；4、纤维膜；5、内曝气管；6、固定装置。

具体实施方式

如图1所示，一种去除草源性污染水体中有机质的装置，包括竖直设置的进气管1和出气管2，二者之间的下端设有管路连通，它们的长度均可按需要调整设置，其原则是进气管1和出气管2的长度大于等于水深，保证整个装置能够到达水体的表层和底层，用于去除相应层位的有机质；进气管1和出气管2之间的下部还水平设置有底层微曝气管3，其两端分别连通进气管1和出气管2，底层微曝气管3开设有多个微曝气孔，最好开设于下端且沿底层微曝气管3的长度方向等距分布，以向下曝气，向水-泥界面提供溶解氧，改善水-泥界面缺氧的环境，改变功能微生物群落结构，使还原厌氧功能微生物菌群向着好氧微生物菌群演变，从而达到提升水环境的目的；进气管1和出气管2之间的上部安装有纤维膜4和内曝气管5，其中纤维膜4可以采用ehbr膜或其他市面常见中空纤维膜，内曝气管5开设有多个曝气孔，最好开设于下端，且沿内曝气管5的长度方向等距分布，为纤维膜挂膜提供溶解氧，保证微生物挂膜时溶解氧的浓度，内曝气管5两端分别连通进气管1和出气管2，形成完整气路；底层微曝气管3位于水体底面上方，优选的，底层微曝气管3距离水体底面10cm-15cm，纤维膜4位于水体表面以下，优选的，纤维膜4距离水体表面10cm-20cm。

在图1所示的较优的实施方式中，内曝气管5位于纤维膜4内的下部。

为了令整个装置工作时底层微曝气管3和纤维膜4的位置分别位于水体底层和表层，进气管1和出气管2的一侧分别设置有固定装置6，固定装置6可以采用多种形式，例如固定装置6固设在水体中，进气管1和出气管2与固定装置6固定连接；请参阅图2，固定装置6的一种实施方式，两个固定装置6为柱状且分别平行设置在进气管1和出气管2的一侧，可以将进气管1和出气管2分别通过杆件焊接到固定装置6上；例如图1中采用矮桩的形式，并且通过柔性件牵引装置下端，但此时需要通过上方悬挂或者固设漂浮块的方式令装置浮起；再例如直接在进气管1和出气管2下端焊接锚桩插进水体底部，并且使进气管1与出气管2之间下端的连通管路埋入，也可以起到固定的作用。

实施例1：

在实验室中，进行中试研究，利用模拟系统模拟城市内河，上覆水初步设置各参数指标如下：

COD＝100mg/L；NH4⁺＝20mg/L；TN＝25mg/L；TP＝2mg/L；TSS＝50mg/L。

从南京某河道中采原位沉积物，用200目的筛网去除底栖动物影响，并混匀后放置30天，使其自然沉降及分层。

在总容积为2吨的水环境模拟系统中，布设3组本实用新型的一种去除草源性污染水体中有机质的装置，其中纤维膜4采用聚丙烯中空纤维膜，其具体性能参数如下：内径320um-350um，外径400um-450um，微孔尺寸0.02um-0.2um，孔隙率40％-50％，拉伸强度120Mpa，透气率>7.0x102cm3/cm2.s.cmHg，适应温度4℃-45℃，适应pH0-14，截留分子量50000-80000，使用压力0.1-0.3Mpa，长500mm，宽100mm；水体深0.7m，进气管1与出气管2长度也为0.7m，在距底部0.1m处布设底层微曝气管3。进气管1设阀门，用于调节风机供给的压力和流量，进气管1与出气管2端头和封堵材料为PP；气管旁布设图2所示固定装置6。

60天水质结果如下：

时间	COD(mg/L)	氨氮(mg/L)	总氮(mg/L)	总磷(mg/L)	总悬浮物(mg/L)
						初始	100	20	25	2	50
7天	87.8	15.2	21.5	1.7	41.8
						15天	71.3	13.2	19.7	1.5	44.2
30天	64.2	8.4	16.5	1.5	36.5
						60天	46.4	1.6	14.3	1.2	16.3

由上表可知，挂膜结束时COD去除率达到50％以上，氨氮去除率达到90％以上。测定溶解氧为7.6mg/L，为好氧水体。整个系统运行稳定，出水效果好。

实施例2：

苏州市某河道长度1000m，宽度11m，平均深度1.5m，主要种植水生植物为伊乐藻、菖蒲及芦苇，处理前该河道虽水面较清，但底泥呈黑色，COD约为71mg/L。水面由于植物收割不及时，存在死亡水生植物漂浮及沉降腐烂的现象，局部地区水色发黑。

将15组本实用新型的装置布设于河道水体中(河道水体中布设的装置组数是根据降解负荷和水质达标要求进行设计的)，对污染水体中各种污染物进行降解，同时对多余死亡、凋落植物进行了及时的清理。经过2个月的布设治理，装置运行稳定，出水效果好；可较高效降低水体中COD含量(降解2个月终浓度为40mg/L)，实现了河道水质原位净化。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (7)

1.一种去除草源性污染水体中有机质的装置，其特征在于：包括竖直设置的进气管(1)和出气管(2)，二者之间的下端设有管路连通；进气管(1)和出气管(2)之间的下部还水平设置有底层微曝气管(3)，其两端分别连通进气管(1)和出气管(2)，底层微曝气管(3)开设有多个微曝气孔；进气管(1)和出气管(2)之间的上部安装有纤维膜(4)和内曝气管(5)，其中内曝气管(5)开设有多个曝气孔，且其两端分别连通进气管(1)和出气管(2)；底层微曝气管(3)位于水体底面上方，纤维膜(4)位于水体表面以下。

2.根据权利要求1所述的一种去除草源性污染水体中有机质的装置，其特征在于：所述底层微曝气管(3)距离水体底面10cm-15cm。

3.根据权利要求1所述的一种去除草源性污染水体中有机质的装置，其特征在于：所述纤维膜(4)距离水体表面10cm-20cm。

4.根据权利要求1所述的一种去除草源性污染水体中有机质的装置，其特征在于：所述底层微曝气管(3)上的多个微曝气孔开设于下端，且沿底层微曝气管(3)的长度方向等距分布。

5.根据权利要求1所述的一种去除草源性污染水体中有机质的装置，其特征在于：所述内曝气管(5)上的多个曝气孔开设于下端，且沿内曝气管(5)的长度方向等距分布。

6.根据权利要求1所述的一种去除草源性污染水体中有机质的装置，其特征在于：所述进气管(1)和出气管(2)的一侧分别设置有固定装置(6)，固定装置(6)固设在水体中，进气管(1)和出气管(2)与固定装置(6)固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种去除草源性污染水体中有机质的装置，其特征在于：所述内曝气管(5)位于纤维膜(4)内的下部。

Images