一种置于河道内用于河道修复的一体化设备的制作方法

本发明涉及一种置于河道内用于河道修复的一体化设备，是一种能消除黑臭，增加水体透明度，改善水体环境的节能环保技术，属于水处理技术和环保设备深度应用领域。

背景技术：

近年来，河道水体在人类活动中受到了较为严重的污染，其中主要污染源为生活污水、工业废水的排放和雨水径流的污染。随着国家“水十条”的颁布以及居民对环境保护意识的提高，河道治理已刻不容缓。

目前，污水还未实现完全截污纳管，治理河道水体污染的方法主要有清淤法，活水置换法，药剂投加法和生物法等。清淤法和活水置换法能在短时间内具有明显效果，但未能从根本上解决问题，因此耗费了大量人力物力却收效甚微。药剂投加法能够有效降解水体中的污染物，保证水体清澈透亮，但一方面药剂消耗成本大，另一方面水体中微生物在药剂环境下会产生抗药性，诱发潜在危害。而生物法是较为经济有效的方法，通过曝气系统向水体充氧，恢复和提高微生物的活性，利用微生物降解水体中有机污染物的方法。

生物法在河道修复中的应用已经被广泛研究，普遍情况是在河道岸边寻找一块空地放置一箱体式设备，设备中集成了河水提升泵、风机、回流泵和生物载体等组成部分，同时河道内布置曝气系统。该箱体式设备和曝气系统对河道治理效果显著，3个月内即达到水质要求。但该技术仍存在诸多缺点：(1)河道两侧必须要有空地放置设备，影响河道整洁美观。(2)河水提升泵将河水引入箱体式设备中，回流泵将后段水回流至前段进口处，出水再排入水体中，引水和回流增加了电耗，违背了节能环保的理念。(3)该箱体式设备对封闭的水体效果显著，但对开放式、流速较高的水体治理效果较差。(4)设备中分隔为缺氧段和好氧段，设备体积较大，成本高。(5)河水中常含有一些杂物，进水管道易堵塞。因此，针对上述缺点和弊端，本发明开发出一种直接置于河道中，并可在河道中自由移动，内置环状或组合填料新型微动力设备，将有利于该新型设备的推广和应用。

技术实现要素：

本发明为一种置于河道中用于河道复氧和净化的一体化设备，设备内置球形陶粒生物填料，底部设有具有特殊开孔的曝气管，设备为耐腐蚀高强度框架，上下前后4个面全部用耐腐蚀有机玻璃或工程塑料拼接而成，左面、右面和底面3个面安装耐腐蚀的格网，设备内为好氧段，而设备周边水域为缺氧段，为河道治理创造了良好的环境。本发明是通过以下技术方案实现的：一种置于河道内用于河道修复的一体化设备，其特征在于，设备包括长方体设备壳体，长方体长和宽以及长和高4个面采用有机玻璃或工程塑料拼接而成，长方体设备壳体外包裹有辅助漂浮材料，确保整体设备密度小于水的密度；在长方体设备壳体底面上部安装耐腐蚀塑料隔网用于承托填料，所述耐腐蚀塑料隔网由长方体宽和高组成的进水面和出水面隔网组成，长方体设备壳体底面与隔网之间安装特殊开孔的曝气主管，曝气孔统一向下45°开孔且全部偏向进水面，在长方体设备壳体内部放置密度小于水的球形陶粒生物填料，设备壳体顶部安装太阳能发电、储电系统和微型曝气风机。

曝气主管上有均匀安装有曝气支管。

球形陶粒生物填料真实密度0.8～0.9g/cm3、比表面积>50m2/g、强度>40n。

本发明的有益效果：

1、本发明一体化设备漂浮在河道内，无需置于河道两岸。一方面节约了占地，另一方面不会破坏河道两岸的整洁和美观。

2、本发明一体化设备为可移动式设备，可移动到河道内任意位置，能够实现一台设备治理一整条河道，当该河道治理结束后，可转移至另一条河道治理。而置于岸边的一体化设备无法移动，只能治理该范围内水体，治理一整条河道则需要数台或多台一体化设备，且移至另一条河道难度很大。

3、本发明曝气孔统一向下45°开孔且全部偏向进水面，开孔位置独特。目的是在曝气孔曝气供氧的同时，曝气孔也能提供一个驱动力(带动一体化设备自主在河道内缓慢游动)，从而无需电能驱动，大大节约投资成本。

4、本发明的核心为球形陶粒生物填料。该填料孔道发达、比表面积丰富，单位体积内微生物的含量较多，因此是非常理想的微生物载体，可快速降解所在水体区域内的污染物。同时该填料密度接近于水，在曝气状态下球形陶粒填料相互之间碰撞摩擦，脱落的微生物可继续降解该处水体和底泥污染物。

5、本发明采用太阳能发电系统实现自给自足的供电状态，外观整洁美观。同时采用的微型风机噪音低，不会影响河道周边的居民生活。

6、本发明省略了河水提升泵和回流泵，只借助水体的流动和本发明一体化设备的缓慢游动实现河道治理，明显降低了投资成本和运营能耗。

附图说明

图1为本发明一体化设备的俯视图。

图2为本发明一体化设备的主视图。

图3为本发明一体化设备的左视图。

图4为本发明曝气支管曝气孔的大样图。

具体实施方式

下面对本发明作进一步详细说明。

实施例1

一种置于河道内用于河道修复的一体化设备，其特征在于，设备包括长方体设备壳体1，长方体长和宽以及长和高4个面采用有机玻璃或工程塑料拼接而成，长方体设备壳体1外包裹有辅助漂浮材料2，确保整体设备密度小于水的密度；在长方体设备壳体1底面上部安装耐腐蚀塑料隔网7用于承托填料，所述耐腐蚀塑料隔网由长方体宽和高组成的进水面5和出水面6隔网11组成，长方体设备壳体1底面与隔网之间安装特殊开孔的曝气主管8，曝气孔12统一向下45°开孔且全部偏向进水面，在长方体设备壳体1内部放置密度小于水的球形陶粒生物填料10，设备壳体1顶部安装太阳能发电系统3、储电系统和微型曝气风机4。

曝气主管8上有均匀安装有曝气支管9。

球形陶粒生物填料真实密度0.8～0.9g/cm3、比表面积>50m2/g、强度>40n。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

1、设备调试：将本发明一体化设备置于某一污染的河道内，调节设备上顶面高出水面200mm，启动微型曝气风机，控制设备周边水体溶解氧达到5mg/l以上。

2、设备挂膜：将本发明一体化设备固定在河道某个区域，依靠河水的流动，河水从设备进水面进入，与球形悬浮填料接触，在良好的环境下运行7～30天，自然挂膜培养出除碳菌和硝化菌。

3、设备运行：将本设备自主缓慢运行在该河道内净化其他水域，运行3个月后，河道水质cod、tn、浊度等指标明显降低(见表1)。

表1某河道处理前后水质对比表

技术特征：

技术总结
一种置于河道内用于河道修复的一体化设备，设备包括长方体设备壳体(1)，长方体长和宽以及长和高4个面采用有机玻璃或工程塑料拼接而成，长方体设备壳体(1)外包裹有辅助漂浮材料(2)；在长方体设备壳体(1)底面上部安装耐腐蚀塑料隔网(7)用于承托填料，所述耐腐蚀塑料隔网由长方体宽和高组成的进水面(5)和出水面(6)隔网(11)组成，长方体设备壳体(1)底面与隔网之间安装特殊开孔的曝气主管(8)，曝气孔(12)统一向下45°开孔且全部偏向进水面，在长方体设备壳体(1)内部放置密度小于水的球形陶粒生物填料(10)，设备壳体(1)顶部安装太阳能发电系统(3)、储电系统和微型曝气风机(4)。

技术研发人员：姜中生;黄晓亮;张扬;傅燎原;杨波
受保护的技术使用者：清水源（上海）环保科技有限公司
技术研发日：2017.05.25
技术公布日：2017.07.25