CN219526403U - 一种河湖微污染水体的原位治理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种河湖微污染水体的原位治理装置，它包括筒体，所述筒体从下往上依次为固定桩、穿孔净化板、可伸缩软围隔和上层隔水筒体；所述筒体内部从下往上依次设置有人工水草净化单元、水生动物净化单元和生态浮床净化单元，所述生态浮床净化单元内部设置有导流挡板，所述生态浮床净化单元的中心设置有喷泉曝气机。通过在喷泉曝气机的基础上，通过增加圆形筒体，延长水体的流场，使喷泉曝气的影响范围及影响深度扩大，形成从水体表层到底泥的垂直循环流复氧路线，可提高水体流动性，消除水体上下层温度差及水体死角，防治蓝绿藻水华的爆发；与生物膜处理、生态处理进行联合，可在曝气充氧的同时达到协同去除水体污染的目的。

Description

一种河湖微污染水体的原位治理装置

技术领域

本实用新型涉及富营养化水体治理技术领域，具体涉及了一种河湖微污染水体的原位治理装置。

背景技术

随着工业发展及城市化进程加快，河湖水污染日益严重，由于水体中的氮磷等营养物质增多，浮游藻类在足够营养的水体条件下迅速繁殖造成水体溶解氧含量急剧下降，造成水生生物大量死亡、水质急剧恶化的水体污染现象常见报道。尤其是对于静态湖泊及流速较慢的河流，在春夏气温骤升季节，静态水体中由于复氧速度慢，极易爆发蓝藻水华现象或水体黑臭现象。

为抑制水体蓝绿藻水华现象爆发及消除水体黑臭现象，喷泉曝气机通常被用于增加水体溶氧DO，促进水体流动，同时为河道增加景观效果，增加河道的干净度以及卫生指标。但喷泉曝气机单独使用也存在一些问题，如仅仅通过对水体进行曝气充氧，未结合其他的水质净化措施，对河湖水质治理的效果较差；另外由于喷泉曝气一般仅用于表层曝气，曝气幅度范围及深度影响范围均较小，未能对河湖底部进行充氧；再者曝气引起的水体流动范围仅限于喷泉的覆盖范围，未能减小水体上下层温差及抑制底泥污染释放。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术不足，本实用新型提供一种河湖微污染水体的原位治理装置，通过在喷泉曝气机的基础上，通过增加圆形筒体，延长水体的流场，使喷泉曝气的影响范围及影响深度扩大，形成从水体表层到底泥的垂直循环流复氧路线，可提高水体流动性，消除水体上下层温度差及水体死角，防治蓝绿藻水华的爆发；与生物膜处理、生态处理进行联合，可在曝气充氧的同时达到协同去除水体污染的目的。

为了实现上述的技术特征，本实用新型的目的是这样实现的：一种河湖微污染水体的原位治理装置，它包括筒体，所述筒体从下往上依次为固定桩、穿孔净化板、可伸缩软围隔和上层隔水筒体；

所述筒体内部从下往上依次设置有人工水草净化单元、水生动物净化单元和生态浮床净化单元，所述生态浮床净化单元内部设置有导流挡板，所述生态浮床净化单元的中心设置有喷泉曝气机；

所述穿孔净化板和可伸缩软围隔之间通过第一拉链连接；所述可伸缩软围隔和上层隔水筒体之间通过第二拉链连接；所述水生动物净化单元与上层隔水筒体之间通过第三拉链连接；

所述人工水草净化单元和上层隔水筒体之间通过第一锁扣连接；所述生态浮床净化单元和上层隔水筒体之间通过第二锁扣连接。

所述筒体整体采用圆柱形筒体结构；

所述固定桩采用三角锥尖型结构，采用不锈钢材质。

所述穿孔净化板为中间布置有过水圆形通道的可充水或充气的第一气囊；

所述第一气囊顶部布置有用于对其内部进行充水的第一充水孔；

所述第一气囊顶部布置有用于对其内部进行充气的带拉链插销的链牙带与第一充气孔。

所述可伸缩软围隔为可伸缩延长及缩短的不透水围隔；

所述不透水围隔下部布置有带链头的链牙带，上部布置有带插销的链牙带。

所述上层隔水筒体为布置有第二充水孔和第二充气孔的第二气囊；

所述第二气囊下部中间位置布置有带链头的链牙带，下部靠内侧布置有带插销的链牙带与锁扣，距离上部20-30cm、70-80cm、120-150cm内部布置有带链头的链牙带、锁扣，第二充水孔下方连接有充水管。

所述人工水草净化单元包括人工水草、圆形框架和铅锤吊坠；所述圆形框架通过第一锁扣悬挂于上层隔水筒体上，侧面分布有穿线孔、内部布置有横竖交叉的拉线；

所述圆形框架拉线的横竖交叉点位下方通过第四锁扣悬挂人工水草；

所述人工水草下方悬挂铅锤吊坠。

所述水生动物净化单元包括细孔隔网和水生动物；

所述细孔隔网通过第三拉链与上层隔水筒体连接；

所述水生动物为鲢鳙鱼、蚌类或贝类，通过上下分布的细孔隔网进行圈养。

所述生态浮床净化单元包括第二锁扣、生态浮框和水生植物种植孔；

所述生态浮框四周通过第二锁扣与上层隔水筒体连接；

所述水生植物种植孔设置在生态浮框上，并种植株型矮的水生植物；

所述生态浮框的中心预留了喷泉曝气机安装位置。

所述导流挡板呈V型，且四周通过锁扣与上层隔水筒体连接，并位于喷泉曝气机下方。

本实用新型有益效效果：

1、通过采用本实用新型的装置，初始时，喷泉曝气机接电启动，水体被排出至装置筒体外侧，在内外压差下，微污染水体经过底部净水板上的生物膜处理后、进入了装置筒体内部向上流动，依次经筒体中层的人工水草处理单元、水生动物处理单元进一步净化处理后、进入装置上层，在导流挡板的导流作用下经生态浮床净化单元的植物消化吸收后，最终经喷泉曝气机排出装置外，再进入下一个循环。本装置可进行模块化设计，后续安装、拆卸、维修较为便捷，组件可进行重复利用，环境友好，无二次污染，操作简单方便，尤其适用于河湖静态富营养化水体的治理及蓝藻爆发的防治。

2、本实用新型装置，通过在筒体内设置动力系统单元、人工水草处理单元、水生动物处理单元、生态浮床净化单元、喷泉曝气机等生物处理、生态处理、曝气及水力循环于一体，形成模块化，集成度高，装置轻便简单，有利于推广。

3、通过本实用新型装置污水依次进入穿孔净化板、人工水草生物处理单元、生态浮床净化单元和滤食性鱼类处理单元，从出水单元排出，整个处理过程中仅采用的喷泉曝气机实现推流，无需额外能源和设备驱动。

4、通过本实用新型装置的穿孔净化板、上层隔水筒体两个主要模块为设置有充气孔、充水孔的气囊，可在工厂进行批量生产，可进行折叠运输，在现场进行充气、充水，根据气水比例调节水面浮出高度，同时由于中间设置有可伸缩折叠的软围隔，可根据水深进行伸缩折叠，适用于不同水深及同一水域水位的变化。

5、通过本实用新型装置在喷泉曝气机的基础上，通过增加圆形筒体，延长水体的流场及污水治理的路径，使喷泉曝气的影响范围及影响深度扩大，形成从水体表层到底泥的垂直循环流复氧路线，可提高水体流动性，消除水体上下层温度差及水体死角，防治蓝绿藻水华的爆发；与生物膜处理、生态处理进行联合，可在曝气充氧的同时达到协同去除水体污染的目的。

6、通过本实用新型装置融合了生物处理单元和生态处理单元，解决了现有技术治标不治本、易造成二次污染的难题。

7、通过本实用新型装置位于筒体中心的生态浮床上种植有水生植物，可将筒体作为景观浮岛打造，美化河湖水面环境，增加了观赏性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型专利的主视示意图。

图2为图1的俯视示意图。

图3为图2的A-A处剖视示意图。

图4为图1的B-B处剖视示意图。

图中：筒体1，固定桩11，穿孔净化板12、过水圆形通道121、第一充水孔122、第一充气孔123、第一气囊124，可伸缩软围隔13、不透水围隔131、第二拉链132，上层隔水筒体14、第二气囊141、第二充水孔142、第二充气孔143、充水管144；

人工水草净化单元2、人工水草21、吊坠22、第一锁扣23、圆形框架24；

水生动物净化单元3、水生动物31、细孔隔网32、第三拉链32；

生态浮床净化单元4、第二锁扣41、水生植物种植孔42、生态浮框43；

喷泉曝气机5；

导流档板6。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。

请参阅图1-4，一种河湖微污染水体的原位治理装置，它包括筒体1，所述筒体1从下往上依次为固定桩11、穿孔净化板12、可伸缩软围隔13和上层隔水筒体14；所述筒体1内部从下往上依次设置有人工水草净化单元2、水生动物净化单元3和生态浮床净化单元4，所述生态浮床净化单元4内部设置有导流挡板6，所述生态浮床净化单元4的中心设置有喷泉曝气机5；所述穿孔净化板12和可伸缩软围隔13之间通过第一拉链125连接；所述可伸缩软围隔13和上层隔水筒体14之间通过第二拉链132连接；所述水生动物净化单元3与上层隔水筒体14之间通过第三拉链321连接；所述人工水草净化单元2和上层隔水筒体14之间通过第一锁扣23连接；所述生态浮床净化单元4和上层隔水筒体14之间通过第二锁扣41连接。通过上述的装置，初始时，喷泉曝气机5接电启动，水体被排出至装置筒体外侧，在内外压差下，微污染水体经过底部穿孔净化板12上的生物膜处理后、进入了装置筒体内部向上流动，依次经筒体中层的人工水草处理单元2、水生动物处理单元3进一步净化处理后、进入装置上层，在导流挡板6的导流作用下经生态浮床净化单元的植物消化吸收后，最终经喷泉曝气机排出装置外，再进入下一个循环。本装置可进行模块化设计，后续安装、拆卸、维修较为便捷，组件可进行重复利用，环境友好，无二次污染，操作简单方便，尤其适用于河湖静态富营养化水体的治理及蓝藻爆发的防治。

进一步的，所述筒体1整体采用圆柱形筒体结构。

进一步的，所述固定桩11为不锈钢材质或密度为大于1.5g/ml的材质，形状为三角锥尖型。使用时，固定桩可带动充水的穿孔净化板下沉插入底泥中，如底泥泥质较硬，也可以采用工具将固定桩插入底泥中，使穿孔净化板底部与底泥表面紧密贴合。

进一步的，所述穿孔净化板12为中间布置有过水圆形通道121的可充水或充气的第一气囊124。使用时，过水圆形通道121表面会形成生物膜，对水质具有净化作用；使用时，第一气囊124中充满水，在固定桩或外力的作用下降下沉并固定在底泥表层。

进一步的，所述第一气囊124顶部布置有用于对其内部进行充水的第一充水孔122；所述第一气囊124顶部布置有用于对其内部进行充气的带拉链插销的链牙带与第一充气孔123。使用时，第一充水孔122、第一充气孔123均打开，往第一充水孔122中注入水，第一充气孔123用于排气，充满水后，利用盖帽将第一充水孔122、第一充气孔123封闭；使用结束后，打开第一充水孔122、第一充气孔123，往充第一充气孔123中充气，水从第一充水孔122排出，第一气囊124浮出水面后，再外力挤压第一气囊124，可排出空气，使第一气囊124方便折叠回收。使用时，带拉链插销的链牙带可与可伸缩软围隔13下部带拉链头的链牙带进行拉链连接。

进一步的，所述可伸缩软围隔13为可伸缩延长及缩短的不透水围隔131；使用时，可伸缩软围隔13可根据水域水位的上升及下降而伸长或压缩，可适用于水位的变化，保持装置的正常运行不受水位变化的影响。

进一步的，所述不透水围隔131下部布置有带链头的链牙带，上部布置有带插销的链牙带。使用中，不透水围隔131上部布置有带插销的链牙带与上层隔水筒体14下部布置有带链头的链牙带进行拉链连接。

进一步的，所述上层隔水筒体14为布置有第二充水孔142和第二充气孔143的第二气囊141；使用时，充水孔、充气孔均打开，往充水孔中注入水，充气孔用于排气，充满一半的水后，利用盖帽将充水孔、充气孔封闭；使用结束后，打开充水孔、充气孔，往充气孔中充气，水从充水孔排出，再外力挤压第二气囊141，可排出空气，使第二气囊141方便折叠回收。

进一步的，所述第二气囊141下部中间位置布置有带链头的链牙带，下部靠内侧布置有带插销的链牙带与锁扣，距离上部20-30cm、70-80cm、120-150cm内部布置有带链头的链牙带、锁扣，第二充水孔142下方连接有充水管144。使用时，气囊141下部靠内侧布置有带插销的链牙带、锁扣分别与细孔隔网32、圆形框架24进行连接，用于固定细孔隔网32、圆形框架24。使用时，充水孔下方连接有充水管144用于气囊中的水在充气情况下进行排出。

进一步的，所述人工水草净化单元2包括人工水草21、圆形框架24和铅锤吊坠22。使用时，人工水草下方悬挂有铅锤吊坠，用于保持人工水草的垂直分布，人工水草可实现对水体中的氮、磷、COD的吸收处理，达到净化水质的目的。

进一步的，所述圆形框架24通过第一锁扣23悬挂于上层隔水筒体14上，侧面分布有穿线孔、内部布置有横竖交叉的拉线。使用时，人工水草上部通过锁扣固定在拉线交叉点处，可实现人工水草的均匀分布及简便安装与拆卸。

进一步的，所述圆形框架24拉线的横竖交叉点位下方通过第四锁扣25悬挂人工水草21。进而便于人工水草21的安装拆卸和更换。

进一步的，所述水生动物净化单元3包括细孔隔网32和水生动物31；使用时，投放的水生动物为鲢鳙鱼、蚌类、贝类等，通过上下分布的细孔隔网32进行圈养，经人工水草处理的来水进一步经过水生动植物摄取及消化水体中的营养物质、蓝绿藻，达到对来水的进一步处理。

进一步的，所述细孔隔网32通过第三拉链321与上层隔水筒体14连接；所述水生动物31为鲢鳙鱼、蚌类或贝类，通过上下分布的细孔隔网32进行圈养。

进一步的，所述生态浮床净化单元4包括第二锁扣41、生态浮框43和水生植物种植孔42；使用时，生态浮框43四周通过第二锁扣41与上层隔水筒体14进行连接，可固定生态浮框，防止生态浮框在水浪冲击下晃动，锁扣连接可方便模块化安装与拆卸，提升安装与拆卸的速度。

进一步的，所述水生植物种植孔42设置在生态浮框43上，并种植株型矮的水生植物。优选的，水生植物种植孔42中种植狐尾藻、圆币草等株型较矮的水生植物。使用时，狐尾藻、圆币草等株型较矮的水生植物的根系可穿过种植孔，与下方的水体接触，吸收水体中的溶解性营养物质，进一步水体中溶解性氮磷营养盐，有利于防止蓝绿藻水华现象爆发，同时可将圆形筒体作为景观浮岛打造，美化河湖水面环境，增加了观赏性。

进一步的，所述生态浮框43的中心预留了喷泉曝气机5安装位置。使用时，喷泉曝气机安装与生态浮框中心位置，可同步实现水体充氧及推动水体形成从水体表层到底泥的垂直循环流复氧路线，可提高水体流动性，消除水体上下层温度差及水体死角，防治蓝绿藻水华的爆发。

进一步的，所述导流挡板6呈V型，且四周通过锁扣与上层隔水筒体14连接，并位于喷泉曝气机5下方。使用时，导流档板6安装于曝气机下方及水生动物净化单元3上部细孔隔网32的上方，可延长水体流动路线，防止水路出现短路，使水流途径植物根系，便于植物充分吸收水体中的溶解性营养物质，进一步提升植物根系净化水质的效果。

采用所述河湖微污染水体的原位治理装置进行治理的工艺，包括以下步骤：

步骤1，对装置进行充气安装：

利用外置的充气设置向穿孔净化板12和上层隔水筒体14充气鼓起，并将利用盖帽分别封住相应的充气孔和充水孔；

步骤1.1，组装筒体1：

依次从下往上通过第一拉链125和第二拉链132对应连接穿孔净化板12与可伸缩软围隔13以及可伸缩软围隔13与上层隔水筒体14，此时可伸缩软围隔13处于压缩状态；

步骤1.2，安装筒体1内部装置：

从下往上依次安装人工水草净化单元2、水生动物净化单元3、导流挡板5及生态浮床净化单元4；

步骤2，进水：

将装置拖至安装水域，打开穿孔净化板12上的第一充水孔122与第一充气孔123，利用外接水泵向内注满水，后分别用盖帽分别封住，此时将水生动物加入细孔隔网上32；打开上层隔水筒体14的第二充水孔142与第二充气孔143，利用外接水泵向内注一半的水量，后用盖帽封住第二充水孔142，再向内充满气后封住第二充气孔143,保持上层隔水筒体14浮于水面；

步骤3，安装喷泉曝气机5：

将喷泉曝气机5放置于生态浮床净化单元4中心，四周通过锁扣固定；

步骤4，种植水生植物：

将株型矮的狐尾藻、圆币草水生植物种植于水生植物种植孔42中；

步骤5，调节上层隔水筒体14在水中的漂浮高度：

通过调节上层隔水筒体14中水气比，调整上层隔水筒体14浮出水面的高度，确保生态浮床净化单元4漂浮水面，此时将固定桩11插入底泥中，且穿孔净化板12紧贴底泥上表层；

步骤6，接电运行：

将喷泉曝气机5接电运行，将筒体1内的水喷向四周，在内外水压力差下，筒体1周边的水通过过水圆形通道121进入筒体内；

步骤7，污水进入到人工水草净化单元2，利用人工水草21大的比表面积，并在表面附着的生物膜，水污水起到进行净化，去处污水中的COD、NH₃-N；

步骤8，水动物处理：

通过人工水草净化单元2处理之后的水进入到水生动物净化单元3，水体内的蓝绿藻类被食性鱼类通过摄食消化；

步骤9，吸收处理氮磷元素：

通过水生动物净化单元3处理之后的富营养化水体进入到生态浮床净化单元4下方，富营养化水体在导流挡板6的导流作用下被生态浮床净化单元4中水生植物根系吸附、吸收处理，起到进一步净化水质的作用；

步骤10，净化后的污水进入导流挡板6上方，并通过喷泉曝气机5排出筒体1外。

Claims (9)

1.一种河湖微污染水体的原位治理装置，其特征在于，它包括筒体（1），所述筒体（1）从下往上依次为固定桩（11）、穿孔净化板（12）、可伸缩软围隔（13）和上层隔水筒体（14）；

所述筒体（1）内部从下往上依次设置有人工水草净化单元（2）、水生动物净化单元（3）和生态浮床净化单元（4），所述生态浮床净化单元（4）内部设置有导流挡板（6），所述生态浮床净化单元（4）的中心设置有喷泉曝气机（5）；

所述穿孔净化板（12）和可伸缩软围隔（13）之间通过第一拉链（125）连接；所述可伸缩软围隔（13）和上层隔水筒体（14）之间通过第二拉链（132）连接；所述水生动物净化单元（3）与上层隔水筒体（14）之间通过第三拉链（321）连接；

所述人工水草净化单元（2）和上层隔水筒体（14）之间通过第一锁扣（23）连接；所述生态浮床净化单元（4）和上层隔水筒体（14）之间通过第二锁扣（41）连接。

2.根据权利要求1所述一种河湖微污染水体的原位治理装置，其特征在于，所述筒体（1）整体采用圆柱形筒体结构；

所述固定桩（11）采用三角锥尖型结构。

3.根据权利要求1所述一种河湖微污染水体的原位治理装置，其特征在于，所述穿孔净化板（12）为中间布置有过水圆形通道（121）的可充水或充气的第一气囊（124）；

所述第一气囊（124）顶部布置有用于对其内部进行充水的第一充水孔（122）；

所述第一气囊（124）顶部布置有用于对其内部进行充气的带拉链插销的链牙带与第一充气孔（123）。

4.根据权利要求1所述一种河湖微污染水体的原位治理装置，其特征在于，所述可伸缩软围隔（13）为可伸缩延长及缩短的不透水围隔（131）；

所述不透水围隔（131）下部布置有带链头的链牙带，上部布置有带插销的链牙带。

5.根据权利要求1所述一种河湖微污染水体的原位治理装置，其特征在于，所述上层隔水筒体（14）为布置有第二充水孔（142）和第二充气孔（143）的第二气囊（141）；

所述第二气囊（141）下部中间位置布置有带链头的链牙带，下部靠内侧布置有带插销的链牙带与锁扣，距离上部20-30cm、70-80cm、120-150cm内部布置有带链头的链牙带、锁扣，第二充水孔（142）下方连接有充水管（144）。

6.根据权利要求1所述一种河湖微污染水体的原位治理装置，其特征在于，所述人工水草净化单元（2）包括人工水草（21）、圆形框架（24）和铅锤吊坠（22）；所述圆形框架（24）通过第一锁扣（23）悬挂于上层隔水筒体（14）上，侧面分布有穿线孔、内部布置有横竖交叉的拉线；

所述圆形框架（24）拉线的横竖交叉点位下方通过第四锁扣（25）悬挂人工水草（21）；

所述人工水草（21）下方悬挂铅锤吊坠（22）。

7.根据权利要求1所述一种河湖微污染水体的原位治理装置，其特征在于，所述水生动物净化单元（3）包括细孔隔网（32）和水生动物（31）；

所述细孔隔网（32）通过第三拉链（321）与上层隔水筒体（14）连接；

所述水生动物（31）为鲢鳙鱼、蚌类或贝类，通过上下分布的细孔隔网（32）进行圈养。

8.根据权利要求1所述一种河湖微污染水体的原位治理装置，其特征在于，所述生态浮床净化单元（4）包括第二锁扣（41）、生态浮框（43）和水生植物种植孔（42）；

所述生态浮框（43）四周通过第二锁扣（41）与上层隔水筒体（14）连接；

所述水生植物种植孔（42）设置在生态浮框（43）上，并种植株型矮的水生植物；

所述生态浮框（43）的中心预留了喷泉曝气机（5）安装位置。

9.根据权利要求1所述一种河湖微污染水体的原位治理装置，其特征在于，所述导流挡板（6）呈V型，且四周通过锁扣与上层隔水筒体（14）连接，并位于喷泉曝气机（5）下方。