原位臨時淨化集成系統及汙水淨化方法與流程
2023-05-24 12:57:06 2
本發明涉及一種原位臨時淨化集成系統及汙水淨化方法。
背景技術：
隨著城市的快速發展和人口的激增，對土地的需求進一步增大，致使流經城市的河流部分河道被混凝土石板覆蓋變為暗涵，而作為城市基礎設施的汙水處理工程建設相對落後，管網覆蓋不足，導致大量的汙水直接排入河道，使河道成為排汙溝渠，呈現嚴重黑臭現象。黑臭的河流不僅影響周圍居民的生活環境，降低了整個城市的生活品質，還對河道周邊的土壤以及地下水造成汙染。
為治理汙染，採取沿河截汙和逐步實施雨汙分流是較為有效的措施，但受城市規劃建設進度的影響，汙水處理廠及配套管網的建設周期比較長，現有汙水管網不完善，短時間內不能實現汙水直接排入管網，很難解決河道黑臭問題。因此在河道原位建立臨時淨化系統，是滿足短時間內處理汙水、消除河道黑臭的經濟又有效的措施。
目前已有的河道排汙口截汙技術中，例如公開號為CN105859044A的中國專利公開了《一種臨時處理汙水淨化系統及汙水淨化方法》，採用分級、富氧的方式，達到快速淨化處理汙水。公開號為CN204400703U的中國專利公開了《人工水草型排汙口水質原位淨化裝置》，提供了一種能夠集中處理汙水，淨化徹底、效果好，汙染物留存率低，且不易汙染整個河道的人工水草型排汙口水質原位淨化裝置。
技術實現要素：
針對上述問題，本發明提供一種能夠治理短時間水體汙染的汙水淨化方法。
為達到上述目的，本發明汙水淨化方法包括暗涵段接觸氧化和暗涵出口生態攔截牆；其中，
暗涵段接觸氧化包括：
1)通過格柵去除漂浮物；
2)對經過格柵的水體進行沉澱處理，進一步去除漂浮物；
3)對經過沉澱處理的水體進行曝氣；
4)控制人工水草飄帶在曝氣點的上方飄浮；
5)人工水草飄帶的表面產生生物膜，生物膜中的微生物對水體中的有機物進行分解；
暗涵出口生態攔截牆包括：
1)通過生態攔截牆填料對水體進行吸附和過濾；
2)通過生態攔截牆上種植的植物吸收水體中的營養鹽。
本發明汙水淨化方法的人工水草飄帶上端呈自由漂遊狀態，其曝氣管布設在人工水草下方，保證人工水草飄帶與溶氧充分接觸，人工水草飄帶具有較大的比表面積，可以為水中微生物生長、繁殖提供巨大的生物附著表面，適合微生物的附著和生長，附著的微生物分解產生的氣體物質形成的小氣泡密布在飄帶表層，使其不會因生物膜的增加而導致飄帶下垂或沉底。生物膜處於漂浮分散狀態，增加了生物膜和水中有機汙染物的相互接觸，提高了淨化率，延長了其使用壽命。本發明採用的人工水草飄帶對河道水體汙染物有較高的去除效果，其中有機物的去除率可達60％，懸浮物的去除率達96％，總氮和總磷的去除率約為60％。
另外，生態攔截牆中的填料能夠對水體進行吸附和過濾作用，而生態攔截牆上的植物能夠對人工水草飄帶分解有機物產生的營養鹽進行吸收，並且，生態攔截牆上的植物還能夠去除水中的氨氮，彌補了人工水草飄帶對氨氮去除能力不足的問題。
針對上述問題，本發明提供一種能夠治理短時間水體汙染的原位臨時淨化集成系統。
為達到上述目的，本發明原位臨時淨化集成系統包括設置在暗涵段的接觸氧化段和設置在暗涵出口的生態攔截牆；其中，
所述接觸氧化段包括沿水體的流動方向依次設置的用於去除水中漂浮物的格柵、用於對水體進行沉澱的砂池和用於對水體曝氣的曝氣區域；
所述曝氣區域包括曝氣裝置和分解裝置，所述曝氣裝置包括若干設置在水體底部的曝氣口，所述分解裝置包括若干人工水草飄帶、與各所述水草飄帶底端連接的飄帶支架以及用於將所述飄帶支架固定在水體底部的固定支架；
所述生態攔截牆包括若干固定樁、與各所述固定樁連接的至少一個籠網、設置在所述籠網內的填料以及種植在填料頂部的植物。
進一步地，所述人工水草飄帶長80cm，寬5cm，相鄰兩條人工水草飄帶與所述飄帶的連接點之間的間隔為10cm。
進一步地，所述固定樁為固定在河床底部的杉木樁，所述籠網為賓格石籠網，所述填料為塊石和/或火山石。
進一步地，所述填料為塊石和火山石，所述塊石與所述火山石的混合比例為1:2。
進一步地，所述曝氣口設置在所述飄帶支架上，所述曝氣口與所述人工水草飄帶一一對應設置。
進一步地，所述生態攔截牆包括三段牆體，所述三段牆體呈C形設置，其中，垂直於所述暗涵段的牆體的長度與所述暗涵段的寬度相同。
本發明原位臨時淨化集成系統的人工水草飄帶上端呈自由漂遊狀態，其曝氣管布設在人工水草下方，保證人工水草飄帶與溶氧充分接觸，人工水草飄帶具有較大的比表面積，可以為水中微生物生長、繁殖提供巨大的生物附著表面，適合微生物的附著和生長，附著的微生物分解產生的氣體物質形成的小氣泡密布在飄帶表層，使其不會因生物膜的增加而導致飄帶下垂或沉底。生物膜處於漂浮分散狀態，增加了生物膜和水中有機汙染物的相互接觸，提高了淨化率，延長了其使用壽命。本發明採用的人工水草飄帶對河道水體汙染物有較高的去除效果，其中有機物的去除率可達60％，懸浮物的去除率達96％，總氮和總磷的去除率約為60％。
另外，生態攔截牆中的填料能夠對水體進行吸附和過濾作用，而生態攔截牆上的植物能夠對人工水草飄帶分解有機物產生的營養鹽進行吸收，並且，生態攔截牆上的植物還能夠去除水中的氨氮，彌補了人工水草飄帶對氨氮去除能力不足的問題。
附圖說明
圖1為本發明汙水淨化方法的工藝流程圖；
圖2為本發明原位臨時淨化集成系統中人工水草飄帶的結構示意圖；
圖3為本發明原位臨時淨化集成系統中生態攔截牆的一種優選結構的平面示意圖；
圖4為本發明原位臨時淨化集成系統中生態攔截牆的剖面結構示意圖。
具體實施方式
下面結合說明書附圖對本發明做進一步的描述。
實施例1
如圖1所示，本實施例提供一種汙水淨化方法，包括暗涵段接觸氧化和暗涵出口生態攔截牆；其中，
暗涵段接觸氧化包括：
1)通過格柵去除漂浮物；
2)對經過格柵的水體進行沉澱處理，進一步去除漂浮物；
3)對經過沉澱處理的水體進行曝氣；
4)控制人工水草飄帶在曝氣點的上方飄浮；
5)人工水草飄帶的表面產生生物膜，生物膜中的微生物對水體中的有機物進行分解；
暗涵出口生態攔截牆包括：
1)通過生態攔截牆填料對水體進行吸附和過濾；
2)通過生態攔截牆上種植的植物吸收水體中的營養鹽。
本實施例汙水淨化方法的人工水草飄帶上端呈自由漂遊狀態，其曝氣管布設在人工水草下方，保證人工水草飄帶與溶氧充分接觸，人工水草飄帶具有較大的比表面積，可以為水中微生物生長、繁殖提供巨大的生物附著表面，適合微生物的附著和生長，附著的微生物分解產生的氣體物質形成的小氣泡密布在飄帶表層，使其不會因生物膜的增加而導致飄帶下垂或沉底。生物膜處於漂浮分散狀態，增加了生物膜和水中有機汙染物的相互接觸，提高了淨化率，延長了其使用壽命。本實施例採用的人工水草飄帶對河道水體汙染物有較高的去除效果，其中有機物的去除率可達60％，懸浮物的去除率達96％，總氮和總磷的去除率約為60％。
另外，生態攔截牆中的填料能夠對水體進行吸附和過濾作用，而生態攔截牆上的植物能夠對人工水草飄帶分解有機物產生的營養鹽進行吸收，並且，生態攔截牆上的植物還能夠去除水中的氨氮，彌補了人工水草飄帶對氨氮去除能力不足的問題。
實施例2
如圖2-4所示，本實施例提供一種原位臨時淨化集成系統，包括設置在暗涵段的接觸氧化段和設置在暗涵出口的生態攔截牆7；其中，
所述接觸氧化段包括沿水體的流動方向依次設置的用於去除水中漂浮物的格柵、用於對水體進行沉澱的砂池和用於對水體曝氣的曝氣區域；
所述曝氣區域包括曝氣裝置和分解裝置，所述曝氣裝置包括若干設置在水體底部的曝氣口3，所述分解裝置包括若干人工水草飄帶1、與各所述水草飄帶底端連接的飄帶支架2以及用於將所述飄帶支架2固定在水體底部的固定支架4；
所述生態攔截牆7包括若干固定樁5、與各所述固定樁5連接的至少一個籠網9、設置在所述籠網9內的填料8以及種植在填料8頂部的植物6。
所述人工水草飄帶1長80cm，寬5cm，相鄰兩條人工水草飄帶1與所述飄帶的連接點之間的間隔為10cm。
所述固定樁5為固定在河床底部的杉木樁，所述籠網9為賓格石籠網9，所述填料8為塊石和/或火山石。
所述填料8為塊石和火山石，所述塊石與所述火山石的混合比例為1:2。
如圖2所示，人工水草飄帶1固定於飄帶支架2上，下端連接曝氣管3，通過固定支架4固定於河道暗涵底部。人工水草每條長80cm，寬5cm，由生物飄帶支架2將每條連接，間隔為10cm。人工水草飄帶具有較大的比表面積，可以為水中微生物生長、繁殖提供巨大的生物附著表面，適合微生物的附著和生長，附著的微生物分解產生的氣體物質形成的小氣泡密布在飄帶表層，使其不會因生物膜的增加而導致飄帶下垂或沉底。生物膜處於漂浮分散狀態，增加了生物膜和水中有機汙染物的相互接觸，提高了淨化率，延長了其使用壽命。
如圖3所示，在河道暗涵的出水口增設生態攔截牆，通過填料的吸附攔截功能削減水體中固體懸浮物，有效降解水體中的有機物，顯著改善河道水體水質和水體觀感。
如圖4所示，生態攔截牆7由賓格石籠網9、填充材料塊石和火山石8、水生植物6組成，通過杉木樁5固定於河床底部。頂部種植水生植物菖蒲，不僅能夠有效吸收水體中的氮磷等營養鹽，而且還具有提升河道景觀的作用；賓格石籠網9裡填充材料為20cm左右塊石和火山石，混合比例為1:2，主要起到過濾、吸附、淨化的作用。
原位臨時淨化集成系統對懸浮物、有機物、總氮、總磷和氨氮的去除率均超過60％。
實施例3
在上述實施例的基礎上，所述曝氣口設置在所述飄帶支架上，所述曝氣口與所述人工水草飄帶一一對應設置。由於飄帶支架通過固定支架固定，這樣，曝氣口設置在飄帶支架上就能夠使曝氣口的位置固定，而將人工水草飄帶與曝氣口一一對應設置能夠使人工水草飄帶與溶解氧充分接觸。
實施例4
在上述實施例的基礎上，所述生態攔截牆包括三段牆體，所述三段牆體呈C形設置，其中，垂直於所述暗涵段的牆體的長度與所述暗涵段的寬度相同。將生態攔截牆設置成C形能夠延長生態攔截牆的長度，能夠提高牆體對水體的過濾和吸附效率，同時也能夠種植更多的植物，提高對營養鹽的吸收效率。
以上，僅為本發明的較佳實施例，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，可輕易想到的變化或替換，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該以權利要求所界定的保護範圍為準。