专利名称：一种复合厌氧受污染河水处理设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种受污染河水处理设备，具体涉及一种对受污染河道水体进行 原位厌氧修复的水处理设备。
背景技术：
我国水资源短缺与水环境污染加重的矛盾日益突出，且随着我国经济的快速发展 及城镇化水平提高，中小城镇水资源污染形势越加严峻，特别是我国对重污染水体的治理 仍不理想，已严重影响了中小城镇的可持续发展，对重污染水体的治理迫在眉急。目前对重污染水体的治理主要包括削减截流污染源、底泥疏浚、水体曝气技术、水 生植物恢复以及生物修复治理等措施，但都存在一定缺陷，无法满足市场需求。其中①截污可以减少进入水体的污染物数量，属于从源头彻底根治，但需要涉及水体 流域规划、搬迁、城镇污水处理厂建设以及推广生态农业等等一系列宏观政策逐步实施，且 收效周期长，难以顾及农村零星点源及面源污染；②底泥疏浚主要是通过人工机械方式清除污染水体中淤积的底泥，已达到去除底 泥中污染物质，增大水体环境容量的目的，但该法需消耗大量的人力、物力及财力，对水体 生态系统扰动较大，无法有效利用底泥中的有用微生物，且清理出来的底泥易造成环境二 次污染；③河道曝气技术是根据受到污染的河流污染后缺氧的特点，人工向水体中充入空 气或氧气，以提高水体的溶解氧水平，恢复和增强水体中好氧微生物的活力，使水体中的污 染物得以净化；该技术在国外应用已非常成熟，在我国应用还较少，主要由于对重污染的严 重厌氧水体，需投入较多设备，且动力消耗大，治理周期长，治理恢复程度不彻底。④水生植物恢复技术是利用大部分水生高等植物都有发达的根系，能吸收大量水 体污染物，同时为根系微生物创造了良好的栖息场所并提供了丰富的营养物质，其协同效 应可加速水体中污染物的净化，该技术对于微污染湖泊河道的治理有较好的效果，并还可 美化景观，但人为种植水生植物会降低河道泄洪能力，使河道发生拥堵，且在重污染水体中 高浓度的污染物质对水生植物具有毒害作用，使其难以成活。⑤生物修复技术是通过生物(主要是微生物)的作用，人为地创造出一个有益微 生物生存(有时还会加装填料生物载体)的水环境，使河水最大程度恢复其固有自净能力， 在采用该技术治理河道水体时，为了强化处理效果，通常会直接向水体投加生物菌种和生 物促生剂。但是现有生物促进剂和生物菌种人为干扰了水体生态系统的种群结构，并且基 础研究历时较长，后期净化效率低。由于现有上述技术存在治理率低、成本高、二次污染、治理周期长等缺陷，且至今 尚未能将工程布水与生态修复相结合，无法掌握构建复合污泥床技术对水生态进行修复。 而生物载体技术可解决以上难题，是目前国内外环保领域研究的重点，故如何有效地结合 高效生物载体用于水治理是未来环境工程界的重要研究方向。发明内容本实用新型的主要目的在于解决现有水体治理修复技术存在治理率低、成本高、 二次污染、治理周期长的问题，提供了一种将工程布水与生态修复相结合的方式进行水生 态修复，提高治理效率，成本低，周期短。本实用新提供了一种复合厌氧受污染河水处理设备，其特征在于，包括由进水拦 坝和出水拦坝组成的受污染河水处理河段；设置在受污染河水处理河段的底部的底泥搅起 装置；设置在受污染河水处理河段上部的生物载体。其中，底泥搅起装置设为脉冲喷流装置，包括连接进水管的脉冲控制装置和带多 个喷流孔的布水管道。其中，生物载体为条状结构，其上设有微生物膜。其中，出水拦坝顶部设有出水口。优选的，脉冲喷流装置的喷流孔设置在布水管道沿中心轴线两侧管壁向下45°角 的位置，能够向底泥层喷水，被水冲击的底泥反弹后悬浮在距水底1/2高度的水体中。优选的，脉冲控制装置包括总控制装置，对脉冲喷流装置的脉冲喷流时间和喷流压力进行控制；水位传感器，与总控制装置相连，设置在河道两侧多个不同的高度位置；延时继电器，与总控制装置和加压泵相连，控制脉冲喷流装置的脉冲喷流时间；加压泵，与总控制装置和延时继电器相连，加压泵进水管连接河水进水源，出水端 连接脉冲喷流装置的布水管道，并控制脉冲喷流装置的喷流压力；压强传感器，与总控制装置相连，设在加压泵与布水管道之间，用于测量加压泵排 出的水压。优选地，生物载体每平方米具有的生物附着表面积为250-300平方米。另外，生物载体设有载体基体，包括丙纶和涤纶。与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于1、本实用新型脉冲复合厌氧受污染河水处理设备用于重污染河道水体治理，通过 在治理河道内直接修复，不改变原有河道结构及环境系统，最大限度地利用水体自身的土 著微生物原位降解底泥及水体污染物，修复水体生态系统，极大降低地表水环境修复成本， 保证水源地水质安全和绿色环保，而且还不会产生二次污染，受污染河水治理效果大大提 高，缩短受污染河水治理周期。2、在本实用新型通过设置带多个喷流孔的脉冲喷流装置，水能够通过喷流孔将水 体中底泥冲起，并使其悬浮于水中形成悬浮污泥床，通过调节脉冲时间和喷流压力，有效的 利用和治理了底泥，并解决了上层生物膜堵塞的问题；本实用新型距水面1/2高度水体中 布置有附带微生物膜的生物载体，使用寿命不低于10年，净化能力强，能够强化水体底泥 中土著微生物的接种培养并发挥其治理受污染河水的效用。3、本实用新型还设有拦坝，拦坝能够减缓水流速度和延长水力停留时间，能够引 导受污染河水经过复合厌氧污泥床进行强化治理，提高河道治理效果。4、本实用新型的高效生物载体具有超高的表面积Q50-300m2/m2)；表面负荷率是 普通载体填料的2倍；可实现自身循环，老化生物膜自动脱落；辅料便宜，填料支架投资费用可削减70% ；使用寿命不低于10年；载体中引入大量活性和强极性基团，可将大量变异 菌和酶制剂稳定地固定在载体上；高分子屏蔽效应可大大提高微生物活性和耐毒、抗冲击 性能；系统中厌氧、兼氧、好氧同时存在，在COD降解过程中，NH3-N也同时降解。
图1是本实用新型应用于河道中的局部截面图；图2是本实用新型中布水管道剖面图；图3是本实用新型中脉冲喷流装置的电路结构框图。图中附图标记说明1、脉冲喷流装置；11、进水管；12、加压泵；13、压强传感器； 14、延时继电器；15、总控制装置；16、布水管道；16a、喷水孔；17、水位传感器；2、生物载体； 3、出水口 ；4、出水拦坝；5、悬浮污泥床；6、水体。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明 的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型一种复合厌氧受污染河水处理设备，如图1所示，包括由进水拦坝和 出水拦坝组成的受污染河水处理河段；在受污染河水处理河段的底部设置的底泥搅起装 置；在受污染河水处理河段的上部水体内设置生物载体。其中，底泥搅起装置设为脉冲喷流装置，脉冲喷流装置1，包括多个喷流孔16a，少 量河水通过喷流孔16a将底泥冲起并使之悬浮于水体6中形成悬浮污泥床5;生物载体2为 条状结构，布置在距水面1/2高度水体6中，其上设有微生物膜；出水拦坝4设在复合厌氧 受污染河水处理设备出水端，用于提高出水水位，使受污染河水从生物载体上面的出水口 3 流出。其中脉冲喷流装置1还包括脉冲控制装置，如图1和图3所示，其中脉冲控制装置 包括总控制装置15，用于对脉冲喷流装置的脉冲喷流时间和喷流压力进行控制；水位传感器17，与总控制装置相连，设置在河道两侧多个不同的高度位置；延时继电器14，与总控制装置相连，控制脉冲喷流装置的脉冲喷流时间；加压泵12，与总控制装置和延时继电器相连，加压泵进水端连接河水进水管11， 出水端连接脉冲喷流装置的布水管道，并控制脉冲喷流装置的喷流压力；压强传感器13，与总控制装置相连，设在加压泵与布水管道16之间，用于测量加 压泵排出的水压。在厌氧河段底部通过加压穿孔管脉冲喷流布水方式将含有大量厌氧微生物的底 泥搅起悬浮于水体，实现污染物与底泥充分接触；上部水体布置高效生物载体，使微生物附 着其上生长，实现河水的厌氧自净能力。另外，还可以根据水流情况在该复合厌氧受污染河水处理设备进水端设置进水拦 坝，对河水进行水量控制，使大量的河水从拦坝底部进入复合厌氧受污染河水处理设备，一 般通过对河道进行拦坝分割使上游来水不少于2/3流量通过拦坝由底部正常进入厌氧段， 不超过1/3流量经加压泵加压后进入脉冲喷流装置。[0045]其中，如图2所示，脉冲喷流装置1设有带喷流孔16a的布水管道16，布水管道可 以使用多个带喷流孔16a的管道与主管道的组合结构；喷流孔16a设置在布水管道16沿中 心轴线两侧管壁向下45°角的位置，能够向底泥层喷水，被水冲击后的底泥反弹，并悬浮在 距水底1/2高度的水体中。生物载体每平方米具有的生物附着表面积为250-300平方米；生物载体由丙纶、 涤纶采用常规编织方法编织而成，生物载体是通过河道两侧支架连接的绳索固定的。该高效生物载体具有超高的表面积O50-300m2/m2)；表面负荷率是普通载体填料 的2倍；可实现自身循环，老化生物膜自动脱落；辅料便宜，填料支架投资费用可大幅削减 70 % ；使用寿命不低于10年；系统中厌氧、兼氧、好氧同时存在，在COD降解过程中，NH3-N也 同时降解。通过对河道进行拦坝分割，使上游来水不少于2/3流量通过拦板由底部正常进入 厌氧段，不超过1/3流量经加压泵加压后由厌氧段底部布设的下开孔穿孔布水管以脉冲喷 流方式进入，形成水体下部悬浮微生物污泥层和上部高效载体微生物膜相接结合的具有工 程化特性的天然升流式厌氧河段的复合厌氧污泥床；厌氧段出水经分割坝进入好氧段，利 用工程化的天然好氧河段，接种培养水体中的土著好氧微生物，强化水体好氧自净能以及 消纳污染物的能力，修复水体生态系统。本系统中脉冲喷流式原位接种技术用于重污染水体治理，通过在治理河道内直接 修复，不改变原有河道结构及环境系统，而且设计具有复合污泥床结构特性的天然升流式 厌氧河段以及天然好氧河段，强化水体厌氧、好氧的自净能力，最大限度的利用水体自身的 土著微生物原位降解底泥及水体污染物，修复水体生态系统，极大降低地表水环境修复成 本，保障水源地水质安全和绿色环保。正常水体中各类污染物的去除是多种微生物群综合作用的结果，比如活性污泥中 由多种细菌组成的菌胶团是降解有机类污染物和氮、磷类营养污染物的主力军，适量的丝 状菌则可以起到将细微菌体凝结为较大絮体，以便于后续污泥与水的分离，而大量的原生 动物以及少量的后生动物不但兼具着去除各类污染物的作用，同时还可以吞噬细小污泥， 使出水更加清澈，因此促使系统菌群种类多样化，是使各类污染物得到良好而稳定去除的 必然手段，会极大提高水体的净化效果。本系统激活底泥土著微生物，原位接种多种群微生物、规模化培养驯化菌群，且强 调菌群的协同作用。同时，系统还利用底泥细小颗粒吸附水体污染物，微生物转移、转化和 降解污染物，通过原位驯化促进生物种群的多元化和丰富化，不断削减底泥中的有机质和 无机质，从而削减底泥量。以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能 认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术 人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视 为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种复合厌氧受污染河水处理设备，其特征在于，包括由进水拦坝和出水拦坝组成的受污染河水处理河段；设置在受污染河水处理河段底部的底泥搅起装置；设置在受污染河水处理河段上部的生物载体。
2.根据权利要求1所述的复合厌氧受污染河水处理设备，其特征在于，所述的底泥搅 起装置为脉冲喷流装置，包括连接进水管的脉冲控制装置和带多个喷流孔的布水管道。
3.根据权利要求1所述的复合厌氧受污染河水处理设备，其特征在于，所述的生物载 体为条状结构，其上设有微生物膜。
4.根据权利要求1所述的复合厌氧受污染河水处理设备，其特征在于，所述的出水拦 坝顶部设有出水口。
5.根据权利要求2所述复合厌氧受污染河水处理设备，其特征在于，所述的喷流孔沿 布水管道中心轴线布置，且位于布水管道两侧管壁向下45°角的位置。
6.根据权利要求2所述的复合厌氧受污染河水处理设备，其特征在于，所述的脉冲控 制装置包括总控制装置，对脉冲喷流装置的脉冲喷流时间和喷流压力进行控制；水位传感器，与总控制装置相连，设置在河道两侧多个不同的高度位置；延时继电器，与总控制装置和加压泵相连，控制脉冲喷流装置的脉冲喷流时间；加压泵，与总控制装置和延时继电器相连，加压泵进水管连接河水进水源，出水端连接 脉冲喷流装置的布水管道，并控制脉冲喷流装置的喷流压力；压强传感器，与总控制装置相连，设在加压泵与布水管道之间，用于测量加压泵排出的 水压。
7.根据权利要求3所述的复合厌氧受污染河水处理设备，其特征在于，所述生物载体 每平方米具有的生物附着表面积为250-300平方米。
专利摘要本实用新型公开了一种复合厌氧受污染河水处理设备，主要解决现有河道水体治理修复技术存在的治理率低、成本高、二次污染、治理周期长等问题，包括由进水拦坝和出水拦坝组成的受污染河水处理河段；在处理河段的底部设置的底泥搅起装置；在处理河段的上部水体内设置生物载体，其中底泥搅起装置为脉冲喷流装置，包括多个喷流孔，水通过喷流孔将底泥冲起，并使其悬浮于水中形成悬浮污泥床；其中生物载体，为条状结构，其上设有微生物膜；提通过在治理河道内直接修复，不改变原有河道结构及环境系统，最大限度地利用水体自身的土著微生物原位降解底泥及水体污染物，修复水体生态系统，提高治理效率，成本低，周期短。
文档编号C02F3/28GK201882974SQ201020601820
公开日2011年6月29日 申请日期2010年11月11日 优先权日2010年11月11日
发明者原强, 崔喜勤, 林君锋, 陈益兵 申请人:福建省洁维环保科技有限公司