本实用新型涉及一种广泛应用于城市及农村的河道及湖泊黑臭水体治理的河道水质自净能力提升装置。
背景技术：
水体黑臭是当水体遭受严重有机污染时水体缺氧，有机物降解不完全，厌氧降解形成发臭物质的现象。水体黑臭会使水体完全丧失使用功能，并影响景观及人类生活和健康。2015年4月2日，国务院颁布实施的《水污染防治行动计划》(“水十条”)明确城市人民政府是整治黑臭水体的责任主体，并提出2017年底前，直辖市、省会城市、计划单列市建成区基本消除黑臭水体；2020年底前，地级以上城市建成区黑臭水体均控制在10％以内；到2030年，全国城市建成区黑臭水体总体得到消除。但是，黑臭水体成因复杂，影响因素多，加之雨污合流、面源污染、缺乏系统治理等，导致黑臭水一直是水环境污染治理的难点。
综上所示，加强城市黑臭水体的治理是建设小康社会、和谐社会的必要保障，也是彻底的改善民生，实现经济转型的必要基础。但是现有技术存在的问题是，黑臭水体范围大，涉及面广，边界模糊，其治理手段单一且投资巨大，运行成本高，整体效益低下，易引起二次污染，水质反复恶化。
技术实现要素：
发明目的：本实用新型的目的是针对黑臭水治理的现有技术问题，提供一种结构简单、模块化、占地小、处理时间短且出水水质好的河道水质自净能力提升装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：一种河道水质自净能力提升装置，包括高效磁粉沉淀池、滤布滤池单元和超滤单元；所述高效磁粉沉淀池包括依次连通的一级混合池、二级混合池、三级混合池、磁粉分离区，一级混合池设有进水口、PAC投放口、涡流发生器Ⅰ，二级混合池设有磁粉投放口、涡流发生器Ⅱ，三级混合池设有PAM投放口、高速混合导流器，磁粉分离区设有刮泥机、产水口、排污口；滤布滤池单元包括滤布滤池，滤布滤池的进水口连通磁粉分离区的产水口，滤布滤池的排污口通过污泥回流泵Ⅰ连通一级混合池的进水口；超滤单元包括超滤膜组件，超滤膜组件的进水口通过超滤泵连通滤布滤池的产水口，超滤膜组件的产水口连通河道，超滤膜组件的排污口连通一级混合池的进水口。
进一步的，所述磁粉分离区的排污口通过污泥回流泵Ⅱ连通剪切机的入口，剪切机的出口连通磁粉分离器的入口，分离器的磁粉出口连通二级混合池的磁粉投放口，分离器的排污口连通污泥脱水系统。
进一步的，所述一级混合池的底部与二级混合池的底部连通，二级混合池的顶部与三级混合池的顶部连通，三级混合池的顶部与磁粉分离区的顶部连通。
进一步的，所述高速混合导流器包括竖直设置的水流导向筒，水流导向筒内部设有导流桨叶。
进一步的，所述滤布滤池为立式片状纤维滤布滤池。
进一步的，所述超滤膜组件为陶瓷中空纤维过滤膜。
有益效果：
(1)本实用新型采用“高效磁粉沉淀+滤布滤池+超滤”模块化组合，可有效除去黑臭水体中的悬浮物、有机物和微生物等，出水水质可达地表IV类水标准；
(2)处理效率高，停留时间短，耐冲击负荷强，高负荷下依然可稳定运行；
(3)磁粉可循环使用，回收率高达98％；
(4)占地面积小，投资成本低，建设周期短；
(5)处理量大，运行成本低；
(6)模块化组成，结构简单，便于拆卸安装及运输；
(7)自动化程度高，无需人员值守。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1-涡流发生器Ⅰ；2-涡流发生器Ⅱ；3-高速混合导流器；3-1-水流导向筒；3-2-导流桨叶；4-刮泥机；5-滤布滤池；6-超滤膜组件；7-超滤泵；8-污泥回流泵Ⅰ；9-污泥回流泵Ⅱ；10-剪切机；11-磁粉分离器。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。
如图1所示，本实用新型的一种河道水质自净能力提升装置，包括高效磁粉沉淀池、滤布滤池单元和超滤单元。
所述高效磁粉沉淀池包括依次连通的一级混合池、二级混合池、三级混合池、磁粉分离区，其中，所述一级混合池的底部与二级混合池的底部连通，二级混合池的顶部与三级混合池的顶部连通，三级混合池的顶部与磁粉分离区的顶部连通。一级混合池设有进水口、PAC(聚合氯化铝)投放口、涡流发生器Ⅰ1。二级混合池设有磁粉投放口、涡流发生器Ⅱ2。三级混合池设有PAM(聚丙烯酰胺)投放口、高速混合导流器3；所述高速混合导流器3包括竖直设置的水流导向筒31，水流导向筒31内部设有导流桨叶32。磁粉分离区设有刮泥机4、产水口、排污口。所述磁粉分离区的排污口通过污泥回流泵Ⅱ9连通剪切机10的入口，剪切机10的出口连通磁粉分离器11的入口，分离器11的磁粉出口连通二级混合池的磁粉投放口，分离器11的排污口连通污泥脱水系统。
滤布滤池单元包括滤布滤池5，滤布滤池5的进水口连通磁粉分离区的产水口，滤布滤池5的排污口通过污泥回流泵Ⅰ8连通一级混合池的进水口。
超滤单元包括超滤膜组件6，超滤膜组件6的进水口通过超滤泵7连通滤布滤池5的产水口，超滤膜组件6的产水口连通河道，超滤膜组件6的排污口连通一级混合池的进水口。
本实施例中，磁粉采用改性的钴铁氧体CoxFe3-xO4；所述滤布滤池5为立式片状纤维滤布滤池；所述超滤膜组件6为陶瓷中空纤维过滤膜。
本实用新型的工作原理如下：
黑臭水首先进入一级混合池，一级混合池中投加PAC，经过涡流发生器Ⅰ1的搅拌，黑臭水中的悬浮物与PAC混合后进入二级混合池，与二级混合池中投加的磁粉在涡流强化器Ⅱ2的搅拌下混合，提高混凝絮体比重，使絮体具有磁性，随后流入三级混合池，三级混合池内投加PAM，高速混合导流器3通过导流桨叶3-2高速转动将处理水经水流导向筒3-1由池底逆向提升至池面出水口，达到混合反应的最佳效果，避免池底堆积反应沉淀物，在三级混合池内，絮体进一步凝聚，随后流入磁粉分离区，在磁粉分离区底部实现固液分离，分离的磁粉絮团经污泥回流泵Ⅱ9提升进入剪切机10，将包裹磁粉的矾花打碎，使其以分散状态进入磁粉分离器11，在磁粉分离器11中实现磁粉的回收，回收的磁粉进入二级混合池循环使用，剩余污泥进入污泥脱水系统；
磁粉分离区的上清液自流入滤布滤池5，滤布滤池5的运行状态包括：过滤、反冲洗、排泥状态。正常反洗周期为2h，反洗转速为0.5转/分钟，滤布滤池5下方设有斗形池底，有利于池底污泥的收集，沉淀污泥由污泥回流泵Ⅰ8提升至一级混合池；
滤布滤池5出水经超滤泵7提升进入超滤膜组件6。超滤膜组件6选用错流过滤，错流过滤能减轻膜污染倾向，延长膜使用寿命，超滤浓水回流至一级混合池，超滤膜组件6的产水达到地表水IV类标准，可以直接回补河道。
以某一重度黑臭湖泊水为例，进水透明度9cm，氧化还原电位-220mV，氨氮浓度20mg/L，使用本河道自净能力提升装置，经高效磁粉沉淀、滤布滤池和超滤协同处理后，水质总体得到提升，迅速变清变亮，出水浊度小于0.1NTU，COD低于30mg/L,氨氮低于1.5mg/L,符合地表水四类水标准要求。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。