一種黑臭河湧治理裝置的製作方法
2023-06-12 06:20:56 3
本發明涉及汙水處理技術領域，具體而言，涉及一種黑臭河湧治理裝置。
背景技術：
隨著經濟快速發展，城市人口急劇增加，河湧、湖泊、江流的汙染逐漸加劇。工廠排放的廢水，附近居民的生活汙水吞噬著河湧的美麗，河湧的黑臭現象已經成為影響城市形象和市民生活務必解決的問題。河湧、湖泊、江流水流作為生活飲用水最主要的部分，黑臭河湧的存在使一部分地區出現了嚴重汙染飲用水的現象，加劇了我國水資源危機。黑臭水體滲入地下，對地下水也產生了一定的影響。其次，河流的「黑臭」不僅給人的感官以刺激，使人感到不愉快和厭惡，而且黑臭的水體散發出的氣體成分如h2s、nh3等可直接危害人體的健康。
近年來，我國河湧汙水處理能力提高很快，但是河湧汙水處理能力與實際需求仍相差很大。目前還有相當一批城市沒有河湧汙水處理廠。同時，在河湧汙水處理設施的建設和運行方面還存在一些問題。
一是河湧汙水處理設施和管網收集系統建設任務沉重，所需資金量巨大。
隨著我國城市化進程的加快，中小城市(鎮)的發展十分迅速，全國19200多個建制鎮絕大多數都沒有河湧汙水處理設施。目前，中小城市(鎮)的河湧汙水排放量約佔全國汙水排放總量的一半以上，隨著未來50年小城鎮建設的快速發展，生活汙水和工業廢水的排放量將會數倍、甚至十幾倍的增加，勢必加劇河湧水環境的惡化。
二是河湧汙水處理廠運行費用高，河湧汙水處理廠低負荷生產甚至不生產成普遍現象，沒有發揮應有作用。
三是河湧汙水管網收集系統建設滯後，跟不上汙染面的擴展。
四是河湧汙水處理廠擠佔耕地，佔地面積巨大。
根據河湧汙水處理工藝和規模大小的不同，河湧汙水處理廠建設用地一般為1-2平方米/噸。考慮到我國現有的龐大的汙水數字和快速的汙水增長率，河湧汙水處理廠的建設用地已經並將繼續成為我國土地資源沉重壓力。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明提供的一種黑臭河湧治理裝置，更好的克服了上述現有技術存在的問題和缺陷，不僅結構簡單，充分利用了河道以及周邊空間，無需將河湧水引到河湧外處理，而且可以高效快捷、因地制宜的展開黑臭河湧治理、大幅度降低固定投資、運行和管理成本，實現黑臭河湧的綜合整治。
一種黑臭河湧治理裝置，包括閉合的溝體，所述溝體兩側為待治理河湧的岸邊區域，所述溝體的兩端分別設置進水口和出水口，所述進水口至所述出水口之間包括依次連通的第一厭氧區、第一缺氧區、好氧區、第二缺氧區和第二厭氧區，所述進水口與所述第一厭氧區連通，所述第二厭氧區與所述出水口連通，所述好氧區設置有曝氣裝置。
進一步地，所述進水口和所述出水口均設置有格柵。
進一步地，所述曝氣裝置為表面曝氣設備或布置在底部的微孔曝氣器。
進一步地，所述曝氣裝置為景觀式曝氣機。
進一步地，所述好氧區與所述第一缺氧區和所述第二缺氧區之間連通處均設置有調節門。
進一步地，所述好氧區、所述第一缺氧區、所述第二缺氧區、所述第一厭氧區和所述第二厭氧區均設置有一個或多個推流攪拌裝置。
進一步地，所述閉合的溝體為單溝式或多溝道式。
進一步地，所述好氧區與所述第一缺氧區之間還設置有一組或多組串聯的缺氧區與好氧區。
進一步地，所述缺氧區和所述好氧區均為二溝型環形。
進一步地，所述岸邊區域設置有水生植被層。
與現有技術相比，本發明的黑臭河湧治理裝置的有益效果是：
1、本發明的黑臭河湧治理裝置採用卡魯賽爾氧化溝結構，利用厭氧區微生物把大分子有機物氧化成小分子有機物和聚磷菌釋放出磷，缺氧區將有機物進一步進行分解和進行反硝化反應去除硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮，好氧區把有機物氧化成co2和水，進行硝化反應去除氨氮，極大的提高了黑臭河湧治理效率。
2、本發明的黑臭河湧治理裝置，充分利用了河道以及周邊空間，無需將河湧水引到河湧外處理，結構簡單，節約佔地，可以高效快捷、因地制宜的展開黑臭河湧治理、大幅度降低固定投資、運行和管理成本，實現黑臭河湧的綜合整治。
3、本發明黑臭河湧治理裝置的進水口和出水口可以根據河湧汙水水流的方向需要互換，並達到相同的汙水治理效果。該黑臭河湧治理裝置可以因地制宜地設置在不同地形河湧的任一截河道內，而不需要因為水流方向的改變調整和重新安裝該黑臭河湧治理裝置，節省勞動力和成本。
為使本發明的上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附附圖，作詳細說明如下。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對範圍的限定，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
圖1為本發明的黑臭河湧治理裝置的結構示意圖。
附圖標號說明：
100黑臭河湧治理裝置
1溝體
11進水口
12出水口
13水生植被層
111格柵
2第一厭氧區
3第一缺氧區
4好氧區
41曝氣裝置
5第二缺氧區
6第二厭氧區
7調節門
8推流攪拌裝置
9分隔板
具體實施方式
為了便於理解本發明，下面將參照相關附圖對黑臭河湧治理裝置進行更全面的描述。附圖中給出了黑臭河湧治理裝置的首選實施例。但是，黑臭河湧治理裝置可以以許多不同的形式來實現，並不限於本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對黑臭河湧治理裝置的公開內容更加透徹全面。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語「縱向」、「橫向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」等僅用於區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
在本發明的描述中，除非另有規定和限定，需要說明的是，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。
參閱圖1，本發明提供了一種黑臭河湧治理裝置100，包括閉合的溝體1，所述溝體1兩側為待治理河湧的岸邊區域，所述溝體1的兩端分別設置進水口11和出水口12，所述進水口至所述出水口之間包括依次連通的第一厭氧區2、第一缺氧區3、好氧區4、第二缺氧區5和第二厭氧區6，所述進水口11與所述第一厭氧區2連通，所述第二厭氧區6與所述出水口12連通，所述好氧區4設置有曝氣裝置41。
上述黑臭河湧治理裝置100的工作原理如下：
河湧汙水從進水口11流入系統，先經過第一厭氧區2，使汙水中的聚磷菌在第一厭氧區2發生釋磷反應，在第一厭氧區2內微生物將水和汙泥中的有機物分解成小分子有機物；再進入第一缺氧區3，在第一缺氧區3內進一步分解部分有機物；然後進入好氧區4，在好氧區4內把有機物被分解成co2和h2o，以達到去除有機物的目的，在本區域內還會發生硝化反應，把含氮有機物分解成硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮，並且在本區域內聚磷菌還會超量吸收水中的磷，使汙水中的磷聚集在汙泥上；利用浮遊動物(或螺和蚌)吃汙泥，小蝦吃浮遊動物、小魚吃小蝦、大魚吃小魚，通過這種食物鏈方式去除汙泥、並去除聚集在汙泥上的磷。同時，好氧區4分解得到的硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮會有一部分會再回流到第一缺氧區3，在第一缺氧區3內微生物利用第一厭氧區2流進的有機物提供碳源，利用好氧區4回流回來的硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮提供氮源，進行反硝化反應，把硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮轉化成n2和水；最後經過第二缺氧區5和第二厭氧區6，繼續徹底的脫氮除磷去除有機物，經前述反應處理後的水從出水口排出。
上述閉合的溝體1可列舉為卡魯賽爾氧化溝，所述溝體1是截取待治理河湧的部分河道，溝體1兩側為待治理河湧的岸邊區域，本發明的黑臭河湧治理裝置100充分利用了河道以及周邊空間，結構合理。另外，所述進水口11與所述出水口12、所述第一厭氧區2和所述第二厭氧區6以及所述第一缺氧區3和所述第二缺氧區5可以好氧區4為中心對稱地設置，這樣，在實際應用於黑臭河湧治理過程中，本發明的進水口11和出水口12可以根據河湧汙水水流的方向需要互換，並達到相同的汙水治理效果。該黑臭河湧治理裝置100適合安裝在不同地形河湧的任一截河道內，而不需要因為水流方向的改變調整和重新安裝該黑臭河湧治理裝置100，節省勞動力和成本。
上述曝氣裝置41可列舉為設置在環形溝的表面曝氣設備或布置在底部的微孔曝氣器，利用鼓風機給微孔曝氣器提供空氣，來控制調節好氧區4的曝氣，供給溶解氧，保證提供給微生物降解有機物和硝化以及微生物自身生命活動所需氧，同時曝氣器釋放空氣的過程中以及空氣與泥水混合液接觸過程中，其動力起到一定的推流、攪拌混合功能，以滿足好氧區4汙水處理流態和安全運行所需。
上述曝氣裝置41還可以採用標準配置的倒傘型表面曝氣設備，優選地，所述曝氣裝置41為景觀式曝氣機。本發明實施例中採用多個景觀式曝氣機，由於多個設置，因而可以根據處理水的水質、水量、濃度變化，靈活開啟或關停部分曝氣裝置41，供氧可變，設備配置更合理，反應效率更高，從而達到節約運行能耗。
需要說明的是，本發明實施例中，根據進水水質和處理要求，可以靈活布置曝氣裝置41的數量及密度。
優選地，所述進水口和所述出水口均設置有格柵111。
上述格柵111，又稱鋼格柵，鋼格板或格柵板，是扁鋼和扭鋼焊接而成。其主要作用是去除汙水中較大的懸浮或漂浮物，以減輕後續水處理工藝的處理負荷，並起到防止出現堵塞治理裝置，導致裝置內部難清理和處理效果下降。所述格柵111可列舉為迴轉式格柵。當攔截的柵渣量大於0.2m3/d時，一般採用機械清渣方式；柵渣量小於0.2m3/d時，可採用人工清渣方式，也可採用機械清渣方式。
優選地，所述好氧區4與所述第一缺氧區3和所述第二缺氧區5之間連通處均設置有調節門7。
優選地，所述好氧區4、所述第一缺氧區3、所述第二缺氧區5、所述第一厭氧區2和所述第二厭氧區6均設置有一個或多個推流攪拌裝置8。
上述在所述好氧區4與所述第一缺氧區3和所述第二缺氧區5之間均設置調節門7的作用是實現好氧區4與第一缺氧區3和第二缺氧區5的高內回流比，省去內回流泵，節省大量能耗，回流量由調節門7的開啟度控制。
上述在好氧區4、所有缺氧區和所有厭氧區內設置推流攪拌裝置8，增加回流水量，通過開啟推流攪拌裝置8的數量，控制回流水量，可以極大增加汙水在好氧區、缺氧區及厭氧區內的停留時間，進一步強化脫氮除磷效果。需要說明的是，可根據實際進水水質和處理要求，靈活布置各區域推流攪拌裝置8的數量及密度。
需要理解的是，所有厭氧區和缺氧區採用推流攪拌裝置8還可以攪拌起河底淤泥進行厭氧反應和缺氧反應。好氧區4內通過設置推流攪拌裝置8，可以在停開部分表面曝氣裝置41時，開啟推流攪拌裝置8以滿足循環推流，有效保證混合液流速，有效防止了活性汙泥沉澱。
優選地，所述閉合的溝體1可以為單溝式也可以為多溝道式，具體地可視待治理河湧的寬度而定。
優選地，所述好氧區4與所述第一缺氧區3之間還設置有一組或多組串聯的缺氧區與好氧區。
需要說明的是，可以根據需處理黑臭河湧的實際情況，針對複雜水質的汙水，如工業廢水特別是難降解廢水佔一定比例的汙水，在所述好氧區4與所述第一缺氧區3之間設置一組或多組串聯的缺氧區與好氧區，或者將溝體1設置為多溝道式串聯，而且不同溝道及同一溝道可布置為不同功能區，以應對複雜水質的衝擊和提高脫氮除磷處理能力。
優選地，所述缺氧區和所述好氧區均為二溝型環形。
將所有缺氧區和所有好氧區均設置為二溝型環形，可以在缺氧區和好氧區內部形成循環混合結構，水力流態較好，減少了混合工藝死區，有效提高缺氧區和好氧區汙水處理的混合效果；同時增大了汙水在缺氧區和好氧區的循環時間，使整個流程處於缺氧—好氧—缺氧—好氧…的工藝循環，硝化反硝化效果顯著增強，保證了總氮的去除。其中一種較好的實現方式是在所有缺氧區和好氧區內縱向設置分隔板9，從而構成循環回流混合。
本發明實施例中，汙水在推流攪拌裝置8的推進、攪拌作用下，保持一定流速，根據環形溝內曝氣裝置41及推流攪拌裝置8的布置形式，汙水在沿環形溝循環過程中可能依次經過不同的區，如厭氧區或缺氧區、好氧區、缺氧區、好氧區等，在循環過程中汙水中的有機物不斷被微生物降解或反硝化菌脫氮或釋磷菌釋磷所用，汙水中的氮、磷營養物除被微生物同化所需外，氮通過硝化菌的硝化作用、反硝化菌的反硝化作用或同步硝化反硝化作用得以去除，通過聚磷菌在厭氧區釋磷以及在好氧區超量吸磷將磷轉移到汙泥中，利用浮遊動物(或螺和蚌)吃汙泥，小蝦吃浮遊動物、小魚吃小蝦、大魚吃小魚，通過這種食物鏈方式去除汙泥、並去除聚集在汙泥上的磷。
優選地，所述岸邊區域設置有水生植被層13。需要理解的是，通過在岸邊區域設置水生植被層13，一方面可以輔助去除汙水中的重金屬，淨化汙水，另一方面還可以美化環境。
綜上所述，與現有技術相比，本發明的黑臭河湧治理裝置100的有益效果是：
1、本發明的黑臭河湧治理裝置採用卡魯賽爾氧化溝結構，利用厭氧區微生物把大分子有機物氧化成小分子有機物和聚磷菌釋放出磷，缺氧區將有機物進一步進行分解和進行反硝化反應去除硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮，好氧區把有機物氧化成co2和水，進行硝化反應去除氨氮，極大的提高了黑臭河湧治理效率。
2、本發明的黑臭河湧治理裝置，充分利用了河道以及周邊空間，無需將河湧水引到河湧外處理，結構簡單，節約佔地，可以高效快捷、因地制宜的展開黑臭河湧治理、大幅度降低固定投資、運行和管理成本，實現黑臭河湧的綜合整治。
3、本發明黑臭河湧治理裝置的進水口和出水口可以根據河湧汙水水流的方向需要互換，並達到相同的汙水治理效果。該黑臭河湧治理裝置可以因地制宜地設置在不同地形河湧的任一截河道內，而不需要因為水流方向的改變調整和重新安裝該黑臭河湧治理裝置，節省勞動力和成本。
儘管以上較多使用了表示結構的術語，例如「溝體」、「第一厭氧區」、「推流攪拌裝置」等，但並不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背的。
以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應所述以權利要求的保護範圍為準。