一种快速消黑除臭的黑臭河处理系统及其处理方法与流程

本发明涉及一种快速消黑除臭的黑臭河处理系统，还涉及上述处理系统的处理方法，属于黑臭河治理技术领域。

背景技术：

伴随着经济的飞速发展，环境的污染日益严重，尤其是城市河道已经遭到较为严重的污染。河水的发黑变臭，已经严重影响到周边居民的日常生活，给城市的市容市貌带来了一定的负面影响。

河道黑臭的主要有以下几个方面的原因：

1)部分地区管网未完善，使得入河污染源未能得到有效控制。在经济比较发达的地区，雨污分流已经改造完成，大部分初期雨水和生活污水能够输送至污水厂进行处理，但管网仍然存在错接、漏接、跑冒滴漏等情况，这部分污染入河是造成河道污染的一部分原因；而在经济欠发达地区，雨污合流未建设完成，采用传统的雨污合流制，污水混同雨水直接入河，污染源源不断且体量较大，是造成河道黑臭的主要原因。

2)城市河道水体流动性差。很多城市河道兼具泄洪功能，但只有当城市排涝，开闸放水的时候，河水才有较大的流动性。流动性差导致污染在河道内富集不能排出，当超过水环境污染容量时，水环境失衡，水生态发生不可逆的变化，水体很可能在一天之内变黑发臭。

3)河道内源污染。河道的污染分为内源污染和外源污染。进入河道内的污水、垃圾等称为外源污染；内源污染主要为河道内长期沉积的底泥，底泥不断向河道内释放cod、氮、磷等污染物质，会引起水质急剧恶化，造成突发性的河道污染。因此，内源污染是河道治理的隐患，是治理河道污染必须要考虑的因素之一。

技术实现要素：

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种快速消黑除臭的黑臭河处理系统，该系统能够实现黑臭水的快速治理，实现黑臭水的消黑除臭，经过本发明系统处理后的水体透明度≥25cm，水体中溶解氧≥2.0mg/l，orp≥50，ss≤30mg/l，tp≤0.5mg/l，水体中的cod去除率≥50％。

本发明还要解决的技术问题是提供上述快速消黑除臭的黑臭河处理系统的处理工艺，该工艺不仅能实现黑臭水的快速治理，而且还能实现污泥的资源化利用。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种快速消黑除臭的黑臭河处理系统，包括提升装置、一体化处理装置以及输水管网；所述一体化处理装置依次包括絮凝沉降装置、磁分离装置和污泥脱水装置；所述絮凝沉降装置连有加药箱，絮凝沉降装置的排出管与磁分离装置连接，磁分离装置设有排水管和排污管，磁分离装置的排水管与输水管网的进水口连接，磁分离装置的排污管连接污泥脱水装置；所述输水管网包括进水口和多个出水口，多个出水口沿河道顺流方向依次排布，输水管网将一体化处理装置处理净化后的水从沿着河道顺流方向排布的各个出水口分别排出。

其中，所述输水管网包括出水管道以及分别与出水管道连接的多个分支管道，每个分支管道端部为出水口，所述出水管道延伸至河道始端，出水管道上设有提升泵。

其中，磁分离装置的排污口与污泥脱水装置通过污泥输送管连接。

其中，所述污泥脱水装置还连有污泥输送装置，污泥脱水装置通过污泥输送装置将脱水后的污泥输送至污泥堆棚中。

上述快速消黑除臭的黑臭河处理系统的处理方法，包括如下步骤：

步骤1，在待处理的黑臭河下游某处设置一体化处理装置，沿黑臭河道下游至上游，铺设出水管道，并在出水管道上沿河道流经方向设置多个出水口；

步骤2，通过提升装置将黑臭河水通过进水管进入一体化处理装置的絮凝沉降装置中，通过加药箱往絮凝沉降装置中加入一定量的絮凝剂和磁粉；

步骤3，黑臭水体在絮凝沉降装置中水力停留3min后，絮凝沉降完全，水体从絮凝沉降装置的排出管进入磁分离装置中，通过磁分离装置将水体中的沉淀物与水体完全分离；

步骤4，经磁分离装置分离后的净水通过排水管进入出水管道中，经磁分离装置分离后的沉淀物通过污泥输送管进入污泥脱水装置中；

步骤5，污泥在污泥脱水装置中脱水后通过污泥输送装置输送至污泥堆棚中。

其中，步骤2中，加入的絮凝剂中还含有一定量的絮凝辅助剂，其中，絮凝剂为聚合氯化铝，絮凝辅助剂为絮凝剂聚丙烯酰胺。

其中，步骤4中，所述磁分离装置内设有磁粉回收装置，磁粉回收装置将待排出的污泥沉淀物中的磁粉回收。

与现有技术相比，本发明技术方案具有的有益效果为：

本发明黑臭河处理系统能够实现黑臭水的快速治理，本发明处理工艺中，絮凝沉降的反应时间为3min，磁分离反应时间为30s，远远高于现有的技术对污水的处理速度和处理效率；经过本发明处理工艺处理后的水体达到透明度≥25cm，水体中溶解氧≥2.0mg/l，orp≥50，ss≤30mg/l，tp≤0.5mg/l，cod的去除率≥50％。

附图说明

图1为本发明快速消黑除臭的黑臭河处理系统的系统原理图；

图2为本发明快速消黑除臭的黑臭河处理系统中一体化处理装置的结构原理图；

图3为本发明快速消黑除臭的黑臭河处理系统中絮凝沉降装置的侧视图；

图4为本发明快速消黑除臭的黑臭河处理系统中絮凝沉降装置的俯视图；

图5为本发明快速消黑除臭的黑臭河处理系统中磁分离装置的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案做进一步说明，但是本发明要求保护的范围并不局限于此。

如图1～5所示，本发明快速消黑除臭的黑臭河处理系统，包括提升装置2、一体化处理装置3以及输水管网4；一体化处理装置3依次包括絮凝沉降装置8、磁分离装置9和污泥脱水装置11；絮凝沉降装置8连有加药箱13，絮凝沉降装置8的排出管20与磁分离装置9连接，磁分离装置9设有排水管22和排污管，磁分离装置9的排水管22与输水管网4的进水口连接，磁分离装置9的排污管与污泥脱水装置11连接；输水管网4包括进水口和多个出水口6，多个出水口6沿河道1顺流方向依次排布，输水管网4将一体化处理装置3处理净化后的水从沿着河道1顺流方向排布的各个出水口6分别排出；其中，输水管网4包括出水管道7以及分别与出水管道7连接的多个分支管道5，每个分支管道5端部为出水口6，出水管道7延伸至河道1始端，出水管道7上设有提升泵。

其中，磁分离装置9的排污管与污泥脱水装置11通过污泥输送管10连接，磁分离装置9内设有磁粉回收装置16。污泥脱水装置11还连有污泥输送装置14，污泥脱水装置11通过污泥输送装置14将脱水后的污泥输送至污泥堆棚12中，污泥脱水装置11出来的污泥配有污泥出料口，出料口下部安装有污泥输送装置14，污泥输送装置14将脱水后的干污泥输送至污泥堆棚12。污泥堆棚12建在污泥脱水装置11的附近。

上述快速消黑除臭的黑臭河处理系统的处理方法，包括如下步骤：

步骤1，在待处理的黑臭河道1下游某处设置一体化处理装置3，沿黑臭河道1下游至上游，铺设出水管道7，并在出水管道7上沿河道流经方向设置多个出水口6；从而使处理达标的水通过出水管道7输送至河道1上游，为河道1补充新鲜水源并增强河道水动力和溶解氧；

步骤2，通过提升装置2将黑臭河水通过进水管17进入一体化处理装置3的絮凝沉降装置8中，通过加药箱13往絮凝沉降装置8中加入一定量的絮凝剂和磁粉；加入的絮凝剂中还含有一定量的絮凝辅助剂，其中，絮凝剂为聚合氯化铝，絮凝辅助剂为絮凝剂聚丙烯酰胺；

步骤3，黑臭水体在絮凝沉降装置8中水力停留3min后，絮凝沉降完全，污水中的悬浮物、胶体等物质在压缩双电层、网捕等作用下，与絮凝剂、絮凝辅助剂发生物化反应，形成絮状沉淀；水体从絮凝沉降装置8的排出管20进入磁分离装置9中，通过磁分离装置9将水体中的沉淀物与水体完全分离；

步骤4，经磁分离装置9分离后的净水通过排水管22进入出水管道7中，经磁分离装置9分离后的沉淀物通过污泥输送管10进入污泥脱水装置11中；

步骤5，污泥在污泥脱水装置11中脱水后通过污泥输送装置14输送至污泥堆棚12中。

其中，首先在黑臭河道1治理段的下游，根据实际处理体量选择相应的临时用地，在临时用地上放置一体化处理装置3，一体化处理装置3需要接入电源，要求临时用地的选择能够方便电源的接入。一体化处理装置3的重量较大，需要在临时用地的基础上做设备基础，以防重力引起土质下沉，造成设备倾斜，影响处理效果。最后一体化处理装置3包含絮凝沉降装置的集装箱、磁分离装置集装箱、污泥脱水装置集装箱三部分，需要拖车拖至现场，在吊车的辅助下，吊装至相应的位置，然后将各个装置对应的管道连接起来，各装置的电气控制安装在集装箱内。

进入一体化处理装置3的黑臭河水，首先进入絮凝沉降装置8，在絮凝剂聚合氯化铝，絮凝辅助剂絮凝剂聚丙烯酰胺和磁粉的作用下，发生快速絮凝反应；反应后的水通过排出管20进入磁分离装置9中，磁分离装置9内含有磁粉回收装置16，在污泥沉淀物排出磁分离装置9之前，磁粉回收装置16将污泥沉淀物中的磁粉进行回收，磁粉回收装置16的回收率≥99％。磁力是重力的640倍，采用磁分离比重力分离快数十倍，磁分离装置9能实现水体中污染物与水的快速分离，磁分离反应时间为30s，悬浮物从反应到分离只需要30s，远远高于传统的静置分离。

磁分离装置9的出水检测达标后，通过出水管22排入输送管网4，输送管网4沿河道1上游设置多个出水口6，多个出水口6能够为河道补充干净的水源，并增强河道水动力和溶解氧。

磁分离后中产生的沉淀物在污泥脱水装置11的作用下，污泥含水率降低至15％～25％，干污泥在污泥输送装置14的作用下，输送至污泥堆棚12，污泥堆棚12中的泥饼可以用做堆肥、发电等，实现污泥的资源化利用。

本发明工艺采用上游补充干净水源，下游进行黑臭水体治理的方式，实现对黑臭水体的循环处理。通过本发明处理系统处理后的水体透明度≥25cm，水体中溶解氧≥2.0mg/l，orp≥50，ss≤30mg/l，tp≤0.5mg/l，cod的去除率≥50％。本发明可实现黑臭河的快速治理，实现消黑除臭的目标，提高河体自净化能力，恢复水体生态平衡，美化周边环境。

本发明系统应用于实际工程案例“南京市江宁区东山老城区章村沟黑臭水体治理工程”，经过一年的运维管理，出水水质如下：

由此可知，本发明系统可实现黑臭河的快速治理，实现消黑除臭的目标，提高河体自净化能力，恢复水体生态平衡。