专利名称：有机污染河道原位处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有机污染河道原位处理装置，具体是一种将半软性生物载体 与曝气管结合处理有机污染河道的装置，属于环境工程河道处理技术领域。
背景技术：
全国范围内地表水体水质的大致特征是干流水质好于支流，水库好于湖泊， 湖泊好于河道，山区水体好于平原河网。以长江三角洲地区为例，长三角是我 国最发达的经济核心区之一，其面积仅占全国的1%，人口占全国的6%，国内 生产总值却占全国的16%，因此在我国的国民经济中占有举足轻重的地位。长 三角区域内水网稠密，湖泊众多，降水充沛，淡水资源非常丰富。但是，近十 年来，随着该地区经济的高速发展，区内地表水环境迅速趋于恶化，在全区范 围内已普遍出现了质量型缺水现象，严重制约了地区经济的可持续发展，重污 染水体引起的恶臭污染同时也对沿河居住人口的身体健康和生活舒适度造成了 很大的负面影响。河道地表水环境污染的现状为河网干流水质基本良好，中 小河流污染突出；城市河流有机污染严重，普遍出现水体黑臭现象；市郊小城 镇河网水质急剧恶化，已成为新的水环境污染中心。
目前我国城市水环境治理主要采用清淤、截污、驳岸等市政工程手段，实践 证明，截污手段不可能彻底解决河道水体污染的问题；清淤也只能清挖掉河道 表层污泥，下层底泥仍将继续释放有机物和营养盐，影响上覆水体。在城市水 环境生物修复过程中，即使截污和清淤工程完成，水体也将面临各种不同来源、 不同类型的污染，只有通过生物和生态方法，恢复水环境生态系统功能，延长 生物链，提高水环境生物多样性和水环境自净能力，才能维护和保持水环境治 理的成果，达到治标和治本的目的。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的上述不足，提供一种有机污染河道原位处理装置，将半软性生物载体与曝气管组合为成套装置，放置于污染水体中， 在连接空气气源后，能够充分利用河道底泥中的土著微生物的作用，实现快速 挂膜，将河道中污染底泥和水体中的有机物、氨氮去除，提高水体的氧化还原 电位，消除河道黑臭现象。
为了实现上述目的，本发明的有机污染河道原位处理装置包括上层PVC圆 管框架、下层PVC圆管框架、PVC竖向圆管、PVC扁条、尼龙绳、半软性生物 载体及曝气管，其中装置的上层PVC圆管框架和下层PVC圆管框架通过PVC 竖向圆管连接成为装置立体框架，在上下两层PVC圆管框架上各设置一排PVC 扁条，上下两排对应的PVC扁条之间连接有尼龙绳，尼龙绳上挂有半软性生物 载体。在下层PVC圆管框架上布设曝气管，曝气管的管道上开设气孔，方向向
下，曝气管连接外部气源。
本发明中，上下两排PVC扁条中，同一排的两根PVC扁条之间间隔为150mm， 上下两排PVC扁条每间隔1 OOmm用尼龙绳连接起来。
本发明中，曝气管有2根，它们之间的间距为750mm，曝气管的管径为20mm， 曝气管的管道上面每隔100mm开设一个直径为4mm的气孔，方向向下，且与水 平方向呈45度夹角。两根曝气管合并后连接到外部气源，从而可以向待处理河 道提供空气气源。
本发明中，上层PVC圆管框架、下层PVC圆管框架及PVC竖向圆管的材质均 可选择聚乙烯。
将本发明外接鼓风机气源，能够快速将河道底泥中的微生物固定于装置的 半软性生物载体上，在有氧或者微氧的条件下，将河水和底泥中的有机污染物 质降解去除。对于静止的河段水体，可以采用将装置移动的方法来进行污染水 体分段治理。
本发明将一个用半软性生物载体制成的立体框架放置于污染河道水体中， 在框架的底部敷设曝气软管，接上气源， 一方面可以给水体增氧，提高水体的 氧化还原电位，改善水体的黑臭现象；另一方面，通过曝气，可以将河道底泥 搅动起来，使其中的高效土著微生物快速附着于生物载体之上，加速挂膜过程 的完成。这样，土著微生物与污染河水的接触就由原来的底层平面接触改变为空间立体接触，增大了接触面，提高了传质和反应效率，在供氧的条件下，能 够快速分解水体中的有机污染物，从而达到消除河道黑臭现象的效果。当半软 性生物载体上的挂膜过程完成后，减少曝气量或者停止曝气，生物膜装置上附 着的微生物也会对水体中的有机污染物起到净化作用。 本发明具有如下优点
1. 将半软性生物载体制成单元框架的形式，形成一个独立单元；在需要大 批量生物载体的场合，可以将多组框架单元进行组合，安装方便，适合不同处 理水量的场合需求。
2. 通过曝气措施将河道底泥中的土著微生物附着于半软性生物载体上，增 加土著微生物与污染水体的接触面积，可以提高微生物的净化效率。
3. 装置在曝气净化水体中污染物质的同时，通过气体扰动加速河道底泥中 污染物质向水相中的释放速率，在净化污染河道水体的同时，污染底泥中的有 机质含量降低，可以逐渐得到稳定和修复。
4. 装置加工简易，安装方便，尤其适用于江南黑臭河道治理和污染底泥修 复过程。
图l为发明的结构剖面图。
图1中，1为装置的上层PVC圆管框架，2为装置的下层PVC圆管框架，3为连 接上下两层圆管框架的PVC竖向圆管，4为固定半软性生物载体尼龙绳用PVC扁 条，5为连接半软性生物载体用尼龙绳，6为装置中的半软性生物载体，7为曝气管。
具体实施例方式
以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步描述。 本发明提供的有机污染河道原位处理装置结构如图l所示，包括装置的上层 PVC圆管框架1，装置的下层PVC圆管框架2， PVC竖向圆管3， PVC扁条4，尼龙 绳5，半软性生物载体6，曝气管7。其中装置的上层PVC圆管框架1、装置的下 层PVC圆管框架2通过PVC竖向圆管3连接成为整个装置的外框立体框架，在上下 两层PVC圆管框架上各设置一排PVC扁条4，PVC扁条4两端与框架圆管用螺栓锚
5固连接起来，上下两排对应的PVC扁条4之间连接有尼龙绳5，尼龙绳5上挂有半 软性生物载体6。在下层PVC圆管框架2上布设曝气管7，曝气管7的管道上开设气 孔，方向向下，曝气管7连接到外部气源。
本发明中，装置的上层PVC圆管框架1、装置的下层PVC圆管框架2均由4根 直径10mm、长度为1.5m的PVC圆管组成。
本发明中，PVC竖向圆管3为4根，直径为10mm，长度为2.0m。
本发明中，上下两排PVC扁条4中，同一排每两根PVC扁条4之间间隔150mm， 作为固定半软性生物载体用尼龙绳5的支撑骨架。
本发明中，上下两排对应的PVC扁条4每间隔100mm用尼龙绳5连接起来， 用于固定半软性生物载体6，供微生物附着生长。
本发明中，曝气管7有2根，它们之间的间距为750mm，曝气管7管径为20mm， 管道上面每隔100mm开设一个直径为4mm的气孔，方向向下，与水平方向呈45 度夹角。两根曝气管7合并后连接到外部气源，从而可以向待处理河道提供空气 气源。
本发明中，上层PVC圆管框架1、下层PVC圆管框架2、 PVC竖向圆管3，材 质均为聚乙烯。
以下为本发明的一个具体应用实施例，此实施例不对本发明的技术方案构 成限定。
在上海闵行区横泾河剑川路一支流河段，由于长期受到周围居民直接排放 生活污水的污染，河水黑臭，底泥中有机质含量高达12%-18%，每至高温季节， 河道两旁散发臭味，严重影响周围的环境卫生状况。2007年7月，在宽度约3.5m、 长度约9m的黑臭河道内，并排放置了 2个处理装置单元组成的本发明组合装置， 接通鼓风机气源，在连续曝气运行72小时后，生物载体完成挂膜过程；在此基 础上，采用水泵循环的方式，使得该河道内水体流动起来，循环流经处理装置。 连续运行6天后，处理河段的水质大幅度提高，水体中COD、 NH3-N含量分别 由130mg/l、 14mg/l降低至30mg/l和1.5mg/l，底泥中有机质平均含量也由14% 降低至9%;河道两旁的臭味大幅减轻。在完成河道截污的基础上，通过该装置 原位处理有机污染河道，能够快速净化水体和修复污染底泥。
权利要求
1、一种有机污染河道原位处理装置，其特征在于由上层PVC圆管框架(1)、下层PVC圆管框架(2)、PVC竖向圆管(3)、PVC扁条(4)、尼龙绳(5)、半软性生物载体(6)及曝气管(7)组成，上层PVC圆管框架(1)、下层PVC圆管框架(2)通过PVC竖向圆管(3)连接构成立体框架，上下两层PVC圆管框架上各设置一排PVC扁条(4)，上下两排对应的PVC扁条之间连接有尼龙绳(5)，尼龙绳(5)上挂有半软性生物载体(6)；下层PVC圆管框架上布设曝气管(7)，曝气管(7)管道上开设气孔，方向向下，曝气管(7)连接到外部气源。
2、 根据权利要求l所述的有机污染河道原位处理装置，其特征在于所述上 层PVC圆管框架(1)、下层PVC圆管框架(2)均由4根直径10mm、长度为1.5m 的PVC圆管组成。
3、 根据权利要求l所述的有机污染河道原位处理装置，其特征在于所述PVC 竖向圆管(3)为4根，直径为10mm，长度为2.0m。
4、 根据权利要求l所述的有机污染河道原位处理装置，其特征在于所述上 下两排PVC扁条(4)中，同一排的两根PVC扁条之间间隔为150mm，上下两排 PVC扁条之间连接的尼龙绳间隔1 OOmm 。
5、 根据权利要求l所述的有机污染河道原位处理装置，其特征在于所述曝 气管(7)有2根，它们之间的间距为750mm，曝气管(7)的管径为20mm，曝 气管(7)的管道上面每隔100mm开设一个直径为4mm的气孔，方向向下，且与 水平方向呈45度夹角，两根曝气管合并后连接到外部气源。
6、 根据权利要求l所述的有机污染河道原位处理装置，其特征在于所述上 层PVC圆管框架(1)、下层PVC圆管框架(2)和PVC竖向圆管(3)的材质为聚 乙烯。
全文摘要
本发明涉及一种有机污染河道原位处理装置，属于环境工程河道处理技术领域。本发明包括上下两层PVC圆管框架、PVC竖向圆管、PVC扁条、尼龙绳、半软性生物载体及曝气管。上层PVC圆管框架、下层PVC圆管框架通过PVC竖向圆管连接成为装置立体框架，在上下两层PVC圆管框架上各设置一排PVC扁条，上下两排对应的PVC扁条之间连接有尼龙绳，尼龙绳上挂有半软性生物载体，在下层PVC圆管框架上布设曝气管，曝气管的管道上开设气孔，方向向下，曝气管连接到外部气源。本发明能在净化污染水体的同时，降低河道中污染底泥中有机质含量，缓解或消除河道黑臭现象，装置加工简易，安装方便。
文档编号C02F3/12GK101428902SQ20081020401
公开日2009年5月13日 申请日期2008年12月4日 优先权日2008年12月4日
发明者何圣兵, 吴德意, 孔海南, 敏 张, 张小璐, 张美兰 申请人:上海交通大学