一种河道水质原位生物净化设备的制作方法

本发明涉及河道水质治理领域，尤其涉及一种河道水质原位生物净化设备。

背景技术：

近年来随着经济的不断发展和人们生活水平的不断提高，天然河流、湖泊及景观水域等地表水受污染问题越来越严重，主要为水体富营养化，表现为水体中氮和磷的严重超标，从而导致河流、湖泊及景观水域等天然水体的诸多功能受到破坏。其中，河流是与人类活动最为密切的天然水体，工业生产活动中产生的工业废水和日常生活中产生的生活废水会对河流的水质产生重要影响，此外，农业生产中，人们大肆开垦河流两岸滩地、未被利用的杀虫剂、除草剂以及氮磷营养物质随着地表径流进入河道也会对河流的水质产生严重影响，可见，在天然水体的污染中，河流的污染情况最为严重。

目前，河道水质的治理方法主要有疏浚、生态浮岛、局部充氧和投撒生物菌剂。疏浚清污方法虽然可短期内一次性清除河底淤泥及大部分有机污染物，但通过疏浚清污破坏了河道内动植物的生态环境，使得环境自净能力遭受到毁灭性破坏，在环境自净能力低于纳污量时河道短时间内恢复污染状态甚至更加恶劣，同时，疏浚通常需要花费大量的人力和物力，而且维持的时间短，污染容易复发。生态浮岛的水生植物以及根系的遮蔽作用，能够很好地抑制水华的爆发，提高水体透明度，对改善后的水质有较好的保持作用，但由于受河道运输限制，浮岛只能设置在河道两侧，则使得河道两侧水流流速和流量远小于河道中心，对河道整体的净化效率低，且浮岛水生植物生长周期短、季节性强，导致处理效果随季节变化较大。投撒生物菌剂是目前新兴的主要环境修复手段，通过在水体中投加有用菌种，通过微生物参与下进行有机污染物的去除效果明显，但由于菌种没有固定载体受水流冲击，流失严重需反复不停的进行菌剂投加，除造成较高的运行成本外，由于水体中氧含量缺乏，菌种易转型为厌氧菌种，更加剧了水质的恶化。

技术实现要素：

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术而提供一种能有效实现河道水质净化的河道水质原位生物净化设备。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术而提供一种能有效实现河道水体水力循环的河道水质原位生物净化设备。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种河道水质原位生物净化设备，包括管式本体，该本体的一端为进水口，另一端为出水口，上述进水口与河水提升泵的出水口相连，该本体包括设置在内部的生物反应器、轴流泵、爆气管组以及向该爆气管组供风的爆气风机，所述生物反应器中设置有能拦截污染物并为土著微生物提供附着空间的弹性生物填料串，所述爆气管组向上述弹性生物填料串爆气，所述轴流泵至少为两个，并且其中一个设置于进水口处，另一个设置于本体中部。

作为优选，所述生物反应器为管道状，包括管式骨架、包覆在该骨架上的网体以及悬挂在骨架内部的上述弹性生物填料串，所述生物反应器的一端为进水端，另一端为出水端，并且沿本体内的水流方向设置。这样可使弹性生物填料串更好地拦截水中的污染物，并使污染物被填料上附着的生物降解转化，同时去除部分溶解状态的有机物和氮、磷物质。

进一步，所述弹性生物填料串连接于网体的网孔交叉处，所述弹性生物填料串上的各弹性生物填料均呈球状且半径为0.1～0.2m，相邻弹性生物填料串的水平间距为200mm～250mm；本发明中的网体优选为尼龙网。

再进一步，所述弹性生物填料由聚烯烃类和聚酰胺材料制成的丝条压制而成，且表面形成有微波纹。该填料与硬性类蜂窝填料相比，孔隙可变性大，不堵塞；与软性类填料相比，材质寿命长，不粘连接团；与半软性填料相比，表面积大、挂膜迅速、造价低廉。

为使上述方案中的轴流泵稳固设置，作为优选，所述轴流泵设置于固定在河底的支撑架上，该支撑架包括外部的方形主体架和设置在该主体架内部的悬架，该悬架与主体架的顶部固定，所述轴流泵连接在悬架的自由端，而使轴流泵悬设在主体架内部。

进一步，所述轴流泵距河底的高度为80～100cm，从而更好地实现水体的水力循环。

作为优选，所述曝气管组包括曝气主管和与该曝气主管连通的曝气软管，所述曝气主管与曝气风机的出风口连通，所述曝气软管通过管卡固定在管式骨架的底部。

进一步，所述曝气风机的出风口处设置有止回阀，所述曝气主管通过支架固定在河岸上。

进一步，所述生物反应器至少为两个并沿本体内部的水流方向并列设置，两生物反应器底部连续设置一根曝气软管，并且上述曝气主管在两生物反应器之间的间隙处与曝气软管连接，其中曝气软管的两端盖设有端盖。

作为优选，所述管式本体的外周包覆有防水布，且其上部两侧分别设置有浮体而使其能浮在水中，其底部用固定锚固定于河床底，从而能使该管式本体更加稳固地固定于河道中。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的设备中设置有生物反应器，该生物反应器中设置有弹性生物填料串，同时设置能向该弹性生物填料串曝气的曝气管组件，进而使得该弹性生物填料串能有效拦截水中的污染物，并使污染物被填料上附着的生物降解转化，同时去除部分溶解状态的有机物和氮、磷物质，实现水质的净化；此外，设置轴流泵，并使河道中的水由管式本体的进水口输送到出水口，从而在一定范围内实现了河道水体的水力循环，以达到重复净化提升水质的技术效果，尤其对缓流河道水体。总之，本发明中的河道水质原位生物净化设备，结构简单，可灵活安装于河道中，不用占用河岸绿地，节约后期运行以及人工养护费用，处理量大(1000吨/天以上)。

附图说明

图1为本发明实施例中河道水质原位生物净化设备的结构示意图(弹性生物填料串未示出)；

图2为图1的剖面图；

图3为本发明实施例中生物反应器结构示意图(弹性生物填料串未示出)；

图4为本发明实施例中弹性生物填料串安装方式示意图；

图5为本发明实施例中轴流泵安装方式示意图；

图6为本发明实施例中曝气软管安装方式示意图；

图7为本发明实施例中曝气主管安装方式示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～7所示，一种河道水质原位生物净化设备，包括管式本体1，该本体1的一端为进水口11，另一端为出水口12，上述进水口11与河水提升泵(未示出)的出水口相连，该本体1包括设置在内部的生物反应器2、轴流泵6、爆气管组以及向该爆气管组供风的爆气风机3。该本体1的外周包覆有防水布8，且其上部两侧分别设置有浮体9(本实施例中该浮体9为泡沫)而使其能浮在水中，其底部用固定锚(未示出)固定于河床底。

生物反应器2为管道状，包括管式骨架21、包覆在该骨架21上的网体22以及悬挂在骨架21内部的上述弹性生物填料串23，该生物反应器2的一端为进水端，另一端为出水端，并且沿本体1内的水流方向设置。本实施例中该管式骨架21由11个矩形方钢框211(1.2*1.5)组成，相邻矩形方钢框211之间间隔0.5mm放置并包裹网体22，使用时，将各矩形方钢框211竖起，横向四边通过钢筋固定，而使其横向不能移动。

本实施例中，上述网体22为尼龙网，上述弹性生物填料串23连接于尼龙网的网孔交叉处，并且相邻弹性生物填料串23的水平间距为200mm～250mm(本实施例中为200mm)，上述弹性生物填料串23上的各弹性生物填料231均呈球状且半径为0.1～0.2m(本实例中为0.1m)。弹性生物填料串23用于拦截水中的污染物，并使污染物被填料上附着的生物降解转化，同时去除部分溶解状态的有机物和氮、磷物质，实现水质的净化。该弹性生物填料231可有多种选择，本实施例中优选的填料(购于南京兰江水处理设备有限公司)由聚烯烃类和聚酰胺材料制成的丝条压制而成，且表面形成有微波纹。

上述曝气管组向弹性生物填料串23曝气，包括曝气主管4和与该曝气主管4连通的曝气软管5，曝气主管4与曝气风机3的出风口连通，曝气软管5通过管卡10固定在管式骨架21的底部。其中，曝气主管4通过支架41固定在河岸上，本实施例中该支架41沿河岸水平设置，其截面呈T型，其一端插入河岸的地面下，另一端供曝气主管4搁置，从而在牢固固定曝气主管4的基础上，能避免对河岸绿地的占用。进一步，为能更加牢固地固定曝气主管4，每隔1.5m设置管卡10，进一步固定曝气主管4。

本实施例中，上述生物反应器2为八个并沿本体1内部的水流方向并列设置，两生物反应器2底部连续设置一根曝气软管5，并且上述曝气主管4在两生物反应器2之间的间隙处与曝气软管5连接，曝气软管5的两端分别用ABS或PE堵头盖封。此外，曝气风机3设置在河岸上，并与本体1的中部相对，曝气风机3的出风口处设置有止回阀7。

本实施例中，轴流泵6为两个，并且其中一个设置于进水口11处，另一个设置于本体1中部。轴流泵6设置于固定在河底的支撑架61上，该支撑架61包括外部的方形主体架611和设置在该主体架611内部的悬架612，该悬架612与主体架611的顶部连接，轴流泵6连接在悬架612的自由端，而使轴流泵6悬设在主体架611内部，轴流泵6距河底的高度为80～100cm。

本发明中的河道水质原位生物净化设备的工作过程如下：河道中的水流经河水提升泵泵入管式本体1中，一方面，生物反应器2中的弹性生物填料串23拦截水体中的污染物，并通过其上附着的生物降解转化污染物，同时去除部分溶解状态的有机物和氮、磷物质，实现水质的净化；另一方面，轴流泵6能使河道中的水由管式本体1的进水口11输送到出水口12，从而在一定范围内实现了河道水体的水力循环，以达到重复净化提升水质的技术效果，尤其对缓流河道水体。