一种用于承泄区湿地的水质处理系统及其施工方法与流程

本发明涉及一种用于承泄区湿地的水质处理系统及其施工方法。

背景技术：

水资源是人类生存不可缺少的资源，近年来，随着各种产业和经济的不断发展，水体污染日益严重，由于人们环保意识的薄弱，很多中小型企业为了节省生产成本直接将生产中的一些有害废水直接排入到河道中，对水质造成了大量的污染，导致河道中的水体逐渐恶化，水中的鱼类等生物大量死亡破坏水体环境，严重影响人类的生存环境。对于湖泊而言，湖泊内的微生物一般能够净化水体中的有害物质，这也就是常说的水体自净功能，但由于水体长时间污染严重，湖泊水流速度慢，几乎处于静止的状态，且河道中微生物的活性受温度影响较大，一般在冬天时候微生物的活性较低，导致水体自净能力降低。湖泊中还含有大量的杂质和污损生物的幼虫以及其他污染物，这些污染物使湖泊水体水质变差，水色浑浊，产生异味，若将该种湖泊水输送到其他工程和设备中，不仅会对输水工程及设备造成磨损，降低输水工程、设备的使用寿命，杂质还会在管道中沉淀淤积，久而久之造成管道的阻塞，直接影响到输水工程的输水能力；且水中的污染物质也会对人体的健康造成威胁。空气中的分子态氧溶解在水中称为溶解氧，当水体受到有机物污染，耗氧严重，溶解氧得不到及时补充时，水体中的厌氧菌就会很快繁殖，有机物因腐败而使水体变黑、发臭，因此水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的诸多不足，提供一种用于承泄区湿地的水质处理系统及其施工方法，通过水流挡板可以吸附水中大部分的污染物质，减少湖泊中的异色、异味和异物，通过曝气管增加水体中的含氧量，提高水体自净能力，通过微生物净化装置，为湖泊提供合适的微生物进行水体净化，提高水体处理的质量和效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于承泄区湿地的水质处理系统，包括水流挡板、曝气管和微生物净化装置，水流挡板均匀分布在湖底，水流挡板的左右两侧均设有吸附层，曝气管包括曝气主管和曝气支管，曝气主管与曝气装置连接，曝气支管与曝气主管连接，曝气支管呈网状分布，曝气支管上设有曝气器，曝气器包括连接管、主曝气头和副曝气头，连接管与曝气支管连接，主曝气头位于曝气支管的上端，副曝气头分别对称设置在连接管上，微生物净化装置包括浮体、微生物培养基、输送管和微生物箱，微生物培养基位于浮体的上侧，浮体的下侧设有固定装置，微生物箱通过输送管与微生物培养基连接，微生物箱的内侧壁上铺设有过滤膜，微生物箱的外侧壁上开设有微孔。

进一步，连接管的底部设有止回阀，主曝气头内设有分流盘。设置的止回阀防止气体和液体的倒流，设置的分流盘将空气分流，形成细小的气泡和气流束，扩大空气与水体的接触面积，增加水体中的溶解氧量，提高水体自净能力。

进一步，曝气支管上设有转动电机，转动电机的输出轴上设有主动齿轮，连接管的外壁上设有被动齿轮，主动齿轮与被动齿轮相啮合。转动电机转动，带动主动齿轮转动，主动齿轮带动被动齿轮转动，从而带动曝气支管自身转动，曝气支管转动的同时，使曝气支管上的副曝气头发生旋转，形成对水体的搅动作用，增加水体与空气的接触面积，提升底层水，使其与表层水相互交替，从而起到向低层水增氧的效果，有效改善水体环境，使其周围水体的溶解氧快速增加。

进一步，输送管呈十字型分布，输送管上设有计量阀，每根输送管上均连接有微生物箱，微生物箱与输送管之间设有升降器。十字型分布的输送管扩大了微生物箱的使用范围和净化范围，提高净化效率，设置的计量阀用来控制微生物输送的数量，合理、科学安排微生物量，使微生物对污染水体的处理效果达到最佳；设置的升降器用来控制微生物箱的位置，使微生物箱处于水体的不同深度处，扩大微生物箱的处理范围，可直接将微生物箱置于污水污染处，处理效果更好，使用更方便。

进一步，微生物培养基上设有投料口、观察窗和加热器，微生物箱内设有微生物活性检测器，浮体上设有温度控制器和报警器，温度控制器与加热器连接，微生物活性检测器分别与报警器和计量阀连接。设置的投料口用于投放微生物填料，微生物填料上覆满了微生物，将微生物放入到微生物培养基内进行培养、繁殖，设置的观察窗用来观察微生物的培养情况，控制微生物的存活数量；设置的加热器用来加热微生物培养基内的环境，并通过温度控制器智能控制温度，使其更适合微生物的生长，可以根据不同种类微生物的生存条件，控制不同的温度，扩大培养微生物的种类范围；设置的微生物活性检测器用来检测微生物箱内微生物活性，当微生物活性检测器检测到微生物箱内微生物存活数量较少时，发送信号到报警器，报警器进行报警，同时打开计量阀，将微生物培养基中的活性微生物通过输送管输送到微生物箱，增加微生物箱内的活性微生物数量，保证微生物净化质量。

进一步，固定装置包括壳体、卷扬机和固定锚，壳体固定在浮体上，卷扬机位于壳体内部，卷扬机通过链条和固定锚连接。当需要固定时，根据湖泊的深度，控制卷扬机的转动程度和链条的长度，使固定锚深入湖泊底部固定，从而将微生物净化装置固定在该水域；当需要离开时，控制卷扬机反向转动，收拢链条，从而将固定锚从湖泊底部拉出，使微生物净化装置可移动。

如上述的一种用于承泄区湿地的水质处理系统的施工方法，包括如下步骤：

步骤一：施工准备：

a、组织测量人员对湖泊的大小、布局和深度进行探测，根据测量情况和施工材料，设计出施工图，然后安排好施工人员和施工机械，在湖岸边搭设施工临时基地；

b、清理湖底的石头、木块，在湖岸的周围铺设土工布和密封布，防止岸上的泥沙进入到湖泊中,然后在湖岸的基脚处铺设鹅卵石，对土工布和密封布起到固定作用，压住土工布和密封布，避免因水体的流动或者外力而导致土工布和密封布的翘起和浮动，同时降低湖底泥沙的流动性，减少泥沙的翻涌。

步骤二：水流挡板的安装：

a、根据施工图，选择合适的水流挡板，并确定水流挡板的数量，在湖泊中按照水流挡板数量将湖泊划分成不同的区域，并在相应的区域内做好标记；

b、在标记处的湖泊区域内向下挖1m，以形成凹坑，凹坑等间距排列，在凹坑处埋设两个固定架，相邻固定架之间形成插槽，然后将水流挡板插入到插槽中，并通过钢索将水流挡板分别与固定架连接固定，从而实现水流挡板的安装；将水流挡板等间距安装，提高水流挡板的吸附作用，提高净化效果。

步骤三：曝气管的安装：

a、根据施工图的图示，在湖底安装支撑架，并在支撑架上安装伸缩装置，实现支撑架的上下伸缩功能；

b、将曝气主管与空气分配管连接，空气分配管与曝气装置连接，在曝气主管上开设第一连接孔，在曝气支管上安装与第一连接孔相适配的连接头和固定夹，并在连接头上安装密封圈，然后将连接头与第一连接孔连接，通过固定夹固定，从而将曝气支管安装到曝气主管上，连接稳定，防止漏气；设置的固定夹，方便曝气支管的更换和固定；

c、在曝气支管上均匀开设第二连接孔，将曝气器分别通过第二连接孔安装到曝气支管上；

d、将曝气主管和曝气支管均安装到支撑架上，使曝气主管和曝气支管不与水流挡板相接触，且与水流挡板的间距为1～2m，避免曝气时的喷出气流以及在副曝气头搅动作用下的扰动水流影响水流挡板的固定稳定性。

步骤四：微生物净化装置的处理：

a、通过投料口向微生物培养基内放入微生物填料，并通过加热器控制微生物培养基内的温度，通过PH检测器实时检测微生物培养基内的PH值，控制微生物培养基内的酸碱度，使微生物培养基内的环境适合微生物的繁殖；

b、将培育好的微生物通过输送管输送到微生物箱内，根据湖泊受污染的程度，利用计量泵控制输送的微生物量，以更好地净化湖泊，减少浪费，然后将微生物净化装置放入到湖泊中，通过浮体漂浮在湖面上，通过升降器将微生物箱放入到湖泊内部进行净化处理。

进一步，在步骤二的b步骤中，固定架与水流挡板之间形成收集槽，在收集槽内放置收集箱，收集箱的大小与收集槽匹配，通过螺钉将收集箱与固定架固定。

进一步，在步骤三中，安装曝气支管和曝气器时，实时调整曝气支管和连接管的垂直度和平行度。

进一步，调整好曝气支管和连接管的垂直度和平行度后，进行曝气试运行，启动曝气装置，向空气分配管和曝气管内通入空气，逐节检查曝气器、曝气支管、曝气主管和空气分配管的气密性以及各个管道之间的连接紧密性，并在曝气管上产生气泡的位置涂上密封漆，以确保曝气管的气密性。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1、在湖底按均匀间隔设置水流挡板，利用水流挡板上的吸附层对水体中的污染杂质和生物幼虫进行吸附，减少水体中的异物、异色和异味，提高水质，被阻挡的杂质在水流的冲击下进入到收集箱内，防止被吸附的物质再次回到水体中引起二次污染；

2、利用曝气主管和曝气支管进行曝气处理，增加水体中的溶解氧量，保证河道内微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中的有机物进行氧化分解，净化河道内的水，提高水质；曝气支管铺设面积广，并采用多个曝气头，曝气范围大，有效提高了曝气效率；

3、将微生物放入到微生物培养基内，对微生物进行培养，微生物培养基提供合适的环境供微生物生存和繁殖，微生物就不会因为水质环境不合适而不能正常生长繁殖；将培养好的微生物通过输送管输送到微生物箱内，然后将微生物箱放入到水体中，湖泊中的水通过微孔进入到微生物箱内，设置的过滤膜过滤水体中的不良物质，保持微生物箱的纯净度和净化效果，避免其他物质对微生物造成影响而降低微生物的活性，利用微生物箱中的微生物的代谢活动来净化水质，使用更方便；将微生物培养基与微生物箱直接连接，当微生物箱中的微生物失效后，可随时提供新的微生物，保证微生物箱中的微生物活性和数量，保障微生物净化效果；通过将不同的微生物放入到微生物培养基中培养繁殖，并通过输送管输送到微生物箱内，还可以随时更换净化的微生物种类，净化效果更好；设置的固定装置起到固定作用，防止浮体和微生物箱的随着水流飘走。

本发明通过水流挡板可以吸附水中大部分的污染物质，减少湖泊中的异色、异味和异物，通过曝气管增加水体中的含氧量，提高水体自净能力，通过微生物净化装置，为湖泊提供合适的微生物进行水体净化，提高水体处理的质量和效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种用于承泄区湿地的水质处理系统的结构示意图；

图2为本发明中微生物净化装置的结构示意图；

图3为本发明中微生物箱的内部结构示意图；

图4为本发明中曝气管的结构示意图。

附图标记：1、水流挡板；11、吸附层；2、曝气主管；21、曝气支管；22、连接管；221、止回阀；23、主曝气头；231、分流盘；24、副曝气头；3、微生物净化装置；31、浮体；32、微生物培养基；321、投料口；322、观察窗；33、输送管；331、计量阀；34、微生物箱；341、过滤膜；342、微孔；343、微生物活性检测器；35、固定装置；351、壳体；352、链条；353、固定锚；41、转动电机；42、主动齿轮；43、被动齿轮；51、升降器；52、温度控制器；53、报警器。

具体实施方式

如图1-4所示，为本发明的一种用于承泄区湿地的水质处理系统，包括水流挡板1、曝气管和微生物净化装置3，水流挡板1均匀分布在湖底，水流挡板1的左右两侧均设有吸附层11，在湖底按均匀间隔设置水流挡板1，利用水流挡板1上的吸附层11对水体中的污染杂质和生物幼虫进行吸附，减少水体中的异物、异色和异味，提高水质，被阻挡的杂质在水流的冲击下进入到收集箱内，防止被吸附的物质再次回到水体中引起二次污染。

曝气管包括曝气主管2和曝气支管21，曝气主管2与曝气装置连接，曝气支管21与曝气主管2连接，曝气支管21呈网状分布，曝气支管21上设有曝气器，曝气器包括连接管22、主曝气头23和副曝气头24，连接管22与曝气支管21连接，主曝气头23位于曝气支管21的上端，副曝气头24分别对称设置在连接管22上，连接管22的底部设有止回阀221，设置的止回阀221防止气体和液体的倒流，主曝气头23内设有分流盘231，设置的分流盘231将空气分流，形成细小的气泡和气流束，扩大空气与水体的接触面积，增加水体中的溶解氧量，提高水体自净能力。利用曝气主管2和曝气支管21进行曝气处理，增加水体中的溶解氧量，保证河道内微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中的有机物进行氧化分解，净化河道内的水，提高水质；曝气支管21铺设面积广，并采用多个曝气头，曝气范围大，有效提高了曝气效率。

曝气支管21上设有转动电机41，转动电机41的输出轴上设有主动齿轮42，连接管22的外壁上设有被动齿轮43，主动齿轮42与被动齿轮43相啮合。转动电机41转动，带动主动齿轮42转动，主动齿轮42带动被动齿轮43转动，从而带动曝气支管21自身转动，曝气支管21转动的同时，使曝气支管21上的副曝气头24发生旋转，形成对水体的搅动作用，增加水体与空气的接触面积，提升底层水，使其与表层水相互交替，从而起到向低层水增氧的效果，有效改善水体环境，使其周围水体的溶解氧快速增加。

微生物净化装置3包括浮体31、微生物培养基32、输送管33和微生物箱34，微生物培养基32位于浮体31的上侧，浮体31的下侧设有固定装置35，设置的固定装置35起到固定作用，防止浮体31和微生物箱34随着水流飘走。固定装置35包括壳体351、卷扬机和固定锚353，壳体351固定在浮体31上，卷扬机位于壳体351内部，卷扬机通过链条352和固定锚353连接。当需要固定时，根据湖泊的深度，控制卷扬机的转动程度和链条352的长度，使固定锚353深入湖泊底部固定，从而将微生物净化装置3固定在该水域；当需要离开时，控制卷扬机反向转动，收拢链条352，从而将固定锚353从湖泊底部拉出，使微生物净化装置3可移动。微生物箱34通过输送管33与微生物培养基32连接，微生物箱34的内侧壁上铺设有过滤膜341，微生物箱34的外侧壁上开设有微孔342。

将微生物放入到微生物培养基32内，对微生物进行培养，微生物培养基32提供合适的环境供微生物生存和繁殖，微生物就不会因为水质环境不合适而不能正常生长繁殖；将培养好的微生物通过输送管33输送到微生物箱34内，然后将微生物箱34放入到水体中，湖泊中的水通过微孔342进入到微生物箱34内，设置的过滤膜341过滤水体中的不良物质，保持微生物箱34的纯净度和净化效果，避免其他物质对微生物造成影响而降低微生物的活性，利用微生物箱34中的微生物的代谢活动来净化水质，使用更方便；将微生物培养基32与微生物箱34直接连接，当微生物箱34中的微生物失效后，可随时提供新的微生物，保证微生物箱34中的微生物活性和数量，保障微生物净化效果；通过将不同的微生物放入到微生物培养基32中培养繁殖，并通过输送管33输送到微生物箱34内，还可以随时更换净化的微生物种类，净化效果更好。

输送管33呈十字型分布，输送管33上设有计量阀331，每根输送管33上均连接有微生物箱34，微生物箱34与输送管33之间设有升降器51。十字型分布的输送管33扩大了微生物箱34的使用范围和净化范围，提高净化效率，设置的计量阀331用来控制微生物输送的数量，合理、科学安排微生物量，使微生物对污染水体的处理效果达到最佳；设置的升降器51用来控制微生物箱34的位置，使微生物箱34处于水体的不同深度处，扩大微生物箱34的处理范围，可直接将微生物箱34置于污水污染处，处理效果更好，使用更方便。

微生物培养基32上设有投料口321、观察窗322和加热器，微生物箱34内设有微生物活性检测器343，浮体31上设有温度控制器52和报警器53，温度控制器52与加热器连接，微生物活性检测器343分别与报警器53和计量阀331连接。设置的投料口321用于投放微生物填料，微生物填料上覆满了微生物，将微生物放入到微生物培养基32内进行培养、繁殖，设置的观察窗322用来观察微生物的培养情况，控制微生物的存活数量；设置的加热器用来加热微生物培养基32内的环境，并通过温度控制器52智能控制温度，使其更适合微生物的生长，可以根据不同种类微生物的生存条件，控制不同的温度，扩大培养微生物的种类范围；设置的微生物活性检测器343用来检测微生物箱34内微生物活性，当微生物活性检测器343检测到微生物箱34内微生物存活数量较少时，发送信号到报警器53，报警器53进行报警，同时打开计量阀331，将微生物培养基32中的活性微生物通过输送管33输送到微生物箱34，增加微生物箱34内的活性微生物数量，保证微生物净化质量。

如上述的一种用于承泄区湿地的水质处理系统的施工方法，包括如下步骤：

步骤一：施工准备：

a、组织测量人员对湖泊的大小、布局和深度进行探测，根据测量情况和施工材料，设计出施工图，然后安排好施工人员和施工机械，在湖岸边搭设施工临时基地；

b、清理湖底的石头、木块，在湖岸的周围铺设土工布和密封布，防止岸上的泥沙进入到湖泊中,然后在湖岸的基脚处铺设鹅卵石，对土工布和密封布起到固定作用，压住土工布和密封布，避免因水体的流动或者外力而导致土工布和密封布的翘起和浮动，同时降低湖底泥沙的流动性，减少泥沙的翻涌。

步骤二：水流挡板1的安装：

a、根据施工图，选择合适的水流挡板1，并确定水流挡板1的数量，在湖泊中按照水流挡板1数量将湖泊划分成不同的区域，并在相应的区域内做好标记；

b、在标记处的湖泊区域内向下挖1m，以形成凹坑，凹坑等间距排列，在凹坑处埋设两个固定架，相邻固定架之间形成插槽，然后将水流挡板1插入到插槽中，并通过钢索将水流挡板1分别与固定架连接固定，从而实现水流挡板1的安装；将水流挡板1等间距安装，提高水流挡板1的吸附作用，提高净化效果。

固定架与水流挡板1之间形成收集槽，在收集槽内放置收集箱，收集箱的大小与收集槽匹配，通过螺钉将收集箱与固定架固定。

步骤三：曝气管的安装：

a、根据施工图的图示，在湖底安装支撑架，并在支撑架上安装伸缩装置，实现支撑架的上下伸缩功能；

b、将曝气主管2与空气分配管连接，空气分配管与曝气装置连接，在曝气主管2上开设第一连接孔，在曝气支管21上安装与第一连接孔相适配的连接头和固定夹，并在连接头上安装密封圈，然后将连接头与第一连接孔连接，通过固定夹固定，从而将曝气支管21安装到曝气主管2上，连接稳定，防止漏气；设置的固定夹，方便曝气支管21的更换和固定；

c、在曝气支管21上均匀开设第二连接孔，将曝气器分别通过第二连接孔安装到曝气支管21上；

安装曝气支管21和曝气器时，实时调整曝气支管21和连接管22的垂直度和平行度，保证曝气的通畅性。调整好曝气支管21和连接管22的垂直度和平行度后，进行曝气试运行，启动曝气装置，向空气分配管和曝气管内通入空气，逐节检查曝气器、曝气支管21、曝气主管2和空气分配管的气密性以及各个管道之间的连接紧密性，并在曝气管上产生气泡的位置涂上密封漆，以确保曝气管的气密性。

d、将曝气主管2和曝气支管21均安装到支撑架上，使曝气主管2和曝气支管21不与水流挡板1相接触，且与水流挡板1的间距为1～2m，避免曝气时的喷出气流以及在副曝气头24搅动作用下的扰动水流影响水流挡板1的固定稳定性。

步骤四：微生物净化装置3的处理：

a、通过投料口321向微生物培养基32内放入微生物填料，并通过加热器控制微生物培养基32内的温度，通过PH检测器实时检测微生物培养基32内的PH值，控制微生物培养基32内的酸碱度，使微生物培养基32内的环境适合微生物的繁殖；

b、将培育好的微生物通过输送管33输送到微生物箱34内，根据湖泊受污染的程度，利用计量泵控制输送的微生物量，以更好地净化湖泊，减少浪费，然后将微生物净化装置3放入到湖泊中，通过浮体31漂浮在湖面上，通过升降器51将微生物箱34放入到湖泊内部进行净化处理。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。