一种基于麦秸秆滤料过滤的黑臭水体综合治理系统及工艺的制作方法

本发明属于水环境治理领域，更具体地说，涉及一种基于麦秸秆滤料过滤的黑臭水体综合治理系统及工艺。

背景技术：

大量有机污染物进入水体，经过腐败、分解和发酵后，产生氨氮、腐殖质、硫化氢、甲烧和硫醇等14000多种发臭物质，逸出水面进入大气，产生刺鼻的臭味，水中铁、锰等重金属被还原，与水中的硫形成硫化物，形成大量吸附fes、mns的带负电胶体的悬浮颗粒上，看上去是灰黑色。厌氧微生物易处于悬浮状态，在好氧状态，微生物易形成絮体，沉到水底，增氧可大大改善水质。厌氧微生物易处于悬浮状态，在好氧状态，微生物易形成絮体，沉到水底，当水体透明度变高之后容易爆发蓝藻。

中国发明专利，申请号：2013103262247，公开了一种黑臭河道治理及恢复方法，经过河道拦截、排污，河道清淤，铺设植物垫，灌水和人工管养，形成新的水体生态系统，产生自我净化能力，这种方法存在不足是，河道拦截、排污，河道清淤，铺设植物垫，均需要耗费大量人力物力，成本较高，为了形成新的水体生态环境系统，周期长，虽然从根本上解决了城市污水黑臭的问题，但是不能快速解决河水美观问题。

中国发明专利，申请号：201610048562.2，一种原位化学治理修复重污染黑臭水体底泥的方法，向黑臭水体中投加化学药品，虽然在短时间内水体黑臭现象能够明显减缓，但是成本较高，且存在二次污染的风险，不能够从根本上解决河水黑臭的问题。

中国发明专利，申请号：201410618206.0，该专利将秸秆粉碎形成颗粒，添加絮凝剂并拌匀，制成秸秆絮凝颗粒，根据秸秆的吸附性能，将其改造为吸附材料，对餐厨废水中的油脂类进行吸附，达到净化餐厨废水的目的，利用了秸秆对油脂的吸附性能，且对秸秆本身的吸附特性进行了改进，进而应用在餐厨废水的处理中。

中国发明专利，申请号：201110186277.4，公开了秸秆生物质炭在处理电镀废水中的应用，该专利中将秸秆加工低温热解制备生物质炭，利用生物质炭的碱性，具有的吸附能力，中和废水的酸化，去除废水中的重金属铜，达到净化废水的目的，实际上是对秸秆本身的特性进行了改造，利用的是生物质炭的碱性，已经不是秸秆本身的特性了，且存在二次污染。

中国发明专利，申请号：201410631192.6，公开了一种利用改性秸秆处理染料废水的方法，该专利利用农业秸秆废弃物合成新型高分子絮凝剂，不仅能实现农业废弃物资源化利用，同时也能解决印染废水中染色剂的脱色问题，并不是直接利用农业秸秆本身的特性实现印染废水中染色剂的脱色问题。

中国发明专利，申请号：201410850033.5，公开了一种利用秸秆粉过滤养殖废水方法，该专利充分利用了不同粒度的玉米秸秆粉对养殖废水中有机固形物的过滤和吸附作用，构建不同粒度的秸秆粉滤料，使养殖废水被逐层过滤，实现降低废水处理设施的进水有机负荷的目的。这种处理方法能够将养殖废水中有机固形物过滤和吸附掉，仅对废水中的固态有形物进行了物理处理，溶解在废水中的有机负荷并没有去除，没有从根本上解决废水黑臭的问题，且对于整个黑臭河流的治理中，处理工程量较大。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术河流黑臭水体的治理存在清理不干净、水质变透明后，容易滋生蓝藻的问题，本发明的目的是提供一种基于麦秸秆滤料过滤的黑臭水体综合治理工艺。它不但解决了农村秸秆燃烧污染空气的问题，同时还能够处理黑臭废水，且麦秸秆可过滤部分蓝藻和其浸出液有抑制蓝藻滋生的效果，防止水质变透明后，容易滋生蓝藻。

2.技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种基于麦秸秆滤料过滤的黑臭水体综合治理系统，包括河道增氧器、机械格栅、麦秸秆过滤装置和氧化塘，河道增氧器位于机械格栅入口前端，机械格栅的出口与麦秸秆过滤装置入口连通，麦秸秆过滤装置出口与氧化塘连通。

优选地，河道增氧器的鼓风机设在河岸边，河道增氧器的增氧管道利用浮体悬挂在水体的中下部，位于河床上方，距离河床有一定的距离。

优选地，麦秸秆过滤装置包括过滤箱体、进水槽、出水管和滤料承托板，滤料承托板位于过滤箱体内部，过滤箱体的两端上均设有箱体旋转轴，过滤箱体一端的侧面上设有进水槽，过滤箱体另一端的侧面上设有出水管。

优选地，滤料承托板上放置麦秸秆滤料。

优选地，过滤箱体一端的侧面上设有进水槽，进水槽位于过滤箱体一端的侧面上部，过滤箱体另一端的侧面上设有出水管，出水管位于过滤箱体另一端的侧面下部。

优选地，箱体旋转轴与电机连接。

优选地，所述的麦秸秆滤料的制作方法为：麦子收获之后，剩余的麦秸秆通过麦秸秆打捆机，打捆成方形麦秸秆包，采用的打包绳为麻绳或者稻草绳，打包成型的麦秸秆包即为麦秸秆滤料。

优选地，氧化塘的出水流入湿地，进行深度处理。

一种基于麦秸秆滤料过滤的黑臭水体综合治理工艺，包括以下步骤：

a、构建以上所述的一种基于麦秸秆滤料过滤的黑臭水体综合治理系统；

b、河道增氧器对黑臭水体进行增氧，氧化臭味物质，减轻黑臭现象；

c、经过河道增氧器增氧后的水体，通过机械格栅，清除大于3mm的漂浮或悬浮固体；

d、机械格栅的出水进入麦秸秆过滤装置，麦秸秆过滤装置中的麦秸秆滤料滤除小于3mm粒径悬浮颗粒中固体颗粒；

e、麦秸秆过滤装置的滤出液进入氧化塘处理；

f、氧化塘的出水进入到湿地处理系统。

优选地，步骤d中，机械格栅的出水进入麦秸秆过滤装置，麦秸秆过滤装置中的麦秸秆滤料滤除小于3mm粒径悬浮颗粒中固体颗粒，当麦秸秆滤料截留或吸附污染物接近最大值时，与箱体旋转轴相连的电机启动转动箱体，箱体内废弃的滤料，由于重力自然落入箱体底部停放的卡车内，卡车将滤料运出处置，过滤箱体底部向上一定位置安装滤料承托板，滤料承托板上方放置麦秸秆滤料。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的技术方案的优点在于：

(1)本发明采用一种基于麦秸秆滤料过滤的黑臭水体综合治理工艺，过滤黑臭水体中的大小悬浮颗粒，不添加任何絮凝剂，不会造成二次污染；

(2)本发明实现麦秸秆综合利用，最大限度实现麦秸秆的使用价值，解决了田地中麦秸秆回收问题；

(3)本发明的麦秸秆浸出液抑藻效果好，最后因地制宜采用稳定塘技术，出水更加优良；

(4)对于黑臭废水的处理，本领域的普通技术人员，不经创造性的劳动，要么选择添加化学药品进行处理，要么使用排污，清淤，铺设植物垫，灌水和人工管养，形成新的水体生态系统进行生态改造，而本发明打破了惯常的思维方式，采用秸秆处理黑臭废水；

(5)对于采用秸秆处理废水的方法中，本领域的普通技术人员，不经创造性的劳动，要么选择将秸秆粉碎后对废水中的有形固态物进行过滤吸附，要么选择对秸秆进行改性后再用于处理废水，而本发明打破了惯常的思维方式，直接利用秸秆本身的特性用于处理黑臭废水，不但解决了农村秸秆燃烧污染空气的问题，同时还能够处理黑臭废水，且麦秸秆可过滤部分蓝藻和其浸出液有抑制蓝藻滋生的效果，防止水质变透明后，容易滋生蓝藻；

(6)本发明提供的水体增氧后进行粗格栅和麦秆滤料过滤预处理方案，使后续的氧化塘和湿地处理效率更高，更加稳定。

附图说明

图1是本发明工艺流程图；

图2麦秸秆过滤设备结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。

实施例1

本实施例的一种基于麦秸秆滤料过滤的黑臭水体综合治理系统，如图1，包括河道增氧器、机械格栅、麦秸秆过滤装置和氧化塘，河道增氧器位于机械格栅入口前端，机械格栅的出口与麦秸秆过滤装置入口连通，麦秸秆过滤装置出口与氧化塘连通，氧化塘的出水流入湿地，进行深度处理。

河道增氧器的鼓风机设在河岸边，河道增氧器的增氧管道利用浮体悬挂在水体的中下部，位于河床上方，距离河床有一定的距离。

在黑臭河道中放置简易增氧器，对黑臭水进行简易增氧，氧化黑臭水发臭的物质，同时氧化附着在悬浮颗粒上的fes、mns，降低灰黑色。

沿河道由分叉断头河道处，在该处设置提升泵，将增氧过后的河道水泵入机械格栅前端，经过3mm的孔板机械格栅大的悬浮或漂浮固体如塑料袋，塑料瓶和树枝等，处理出水中的悬浮固体颗粒小于3mm，格栅出水流入半地下的麦秸秆过滤装置。

黑臭河道中机污染物进入水体，经过腐败、分解和发酵后，产生氨氮、腐殖质、硫化氢、甲烧和硫醇等14000多种发臭物质，逸出水面进入大气，产生刺鼻的臭味，水中铁、锰等重金属被还原，与水中的硫形成硫化物，形成大量吸附fes、mns的带负电胶体的悬浮颗粒上，看上去是灰黑色。因此首先通过简易增氧器1增氧，氧化臭味物质，减轻黑臭现象；

另外河道中漂浮或悬浮的大固体颗粒，生活垃圾如塑料袋，塑料瓶等，另外还有一些树枝等，进入水处理系统不当会堵塞设备，造成设备损坏，还会使处理系统不稳定，这些大于3mm的漂浮或悬浮固体需要通过机械格栅2进行清除；

小于3mm的固体颗粒，对后续的污水生物处理系统会造成较大的固体冲击，使污泥产量增氧，也会影响增氧效率，通过农场机械打包的麦秸秆滤料，利用麦秸秆纤维可易去除小于3mm粒径悬浮颗粒中粒径较大的悬浮固体，过滤出水中悬浮固体污染物因此大大减少。麦秸秆过滤掉小于3mm粒径悬浮颗粒和部分藻类，污染物截留吸附饱和的麦秸秆滤料可以处理后农用，另外过滤后的水质变透明后，容易滋生蓝藻，麦秸秆滤料浸出液有抑制蓝藻滋生的效果。麦秸秆过滤装置由过滤箱体3.1，进水槽3.21，出水管3.22，箱体旋转轴3.3，麦秸秆滤料3.41，和滤料承托板3.42组成，过滤箱体3.1一侧上部装有进水槽3.21，另一侧下部装有出水管3.22，箱体中间位置固定有旋转轴3.3，当麦秸秆滤料截留或吸附污染物接近最大值使，旋转轴相联的电机启动转动箱体，过滤箱体3.1底部向上一定位置安装滤料承托板3.42，滤料承托板上方放置麦秸秆滤料。

城市河道存在由大量的分叉断头河道，因地制宜改造成氧化塘，由于自养的硝化菌较长的世代时间，容易被好氧的异养菌竞争淘汰，投加填料来富集硝化菌，加硝化效果，可以对滤液进行深度处理，进一步除磷脱氮。

由于氧化塘出水水质较差，如总氮浓度在20～30mg/l左右(城镇污水处理厂一级b排放标准)，湿地处理系统可以强化处理效果，出水水质由于一级a标准，如总氮浓度在4mg/l以下。

实施例2

本实施例的一种基于麦秸秆滤料过滤的黑臭水体综合治理系统，在实施例1的基础上作进一步改进，如图2，麦秸秆过滤装置包括过滤箱体3.1、进水槽3.21、出水管3.22和滤料承托板3.42，滤料承托板3.42位于过滤箱体3.1内部，过滤箱体3.1的两端上均设有箱体旋转轴3.3，过滤箱体3.1一端的侧面上设有进水槽3.21，过滤箱体3.1另一端的侧面上设有出水管3.22。滤料承托板3.42上放置麦秸秆滤料。

实施例3

本实施例的一种基于麦秸秆滤料过滤的黑臭水体综合治理系统，在实施例1或2的基础上作进一步改进，如图1和2，过滤箱体3.1一端的侧面上设有进水槽3.21，进水槽3.21位于过滤箱体3.1一端的侧面上部，过滤箱体3.1另一端的侧面上设有出水管3.22，出水管3.22位于过滤箱体3.1另一端的侧面下部，箱体旋转轴3.3与电机连接。

实施例4

本实施例的一种基于麦秸秆滤料过滤的黑臭水体综合治理系统，实施例1-3所用到的麦秸秆滤料的制作方法为：麦子收获之后，剩余的麦秸秆通过麦秸秆打捆机，打捆成方形麦秸秆包，采用的打包绳为麻绳或者稻草绳，打包成型的麦秸秆包即为麦秸秆滤料。

实施例5

本实施例的一种基于麦秸秆滤料过滤的黑臭水体综合治理工艺：

a、构建以上所述的一种基于麦秸秆滤料过滤的黑臭水体综合治理系统；

b、河道增氧器对黑臭水体进行增氧，氧化臭味物质，减轻黑臭现象；

c、经过河道增氧器增氧后的水体，通过机械格栅，清除大于3mm的漂浮或悬浮固体；

d、机械格栅的出水进入麦秸秆过滤装置，麦秸秆过滤装置中的麦秸秆滤料滤除小于3mm粒径悬浮颗粒中固体颗粒；

机械格栅的出水进入麦秸秆过滤装置，麦秸秆过滤装置中的麦秸秆滤料滤除小于3mm粒径悬浮颗粒中固体颗粒，当麦秸秆滤料截留或吸附污染物接近最大值时，与箱体旋转轴3.3相连的电机启动转动箱体，箱体内废弃的滤料，由于重力自然落入箱体底部停放的卡车内，卡车将滤料运出处置，过滤箱体3.1底部向上一定位置安装滤料承托板3.42，滤料承托板3.42上方放置麦秸秆滤料。

e、麦秸秆过滤装置的滤出液进入氧化塘处理；

f、氧化塘的出水进入到湿地处理系统。

实施例6

本实施例的一种基于麦秸秆滤料过滤的黑臭水体综合治理工艺。结合图1和图2，在黑臭河道中放置简易增氧器，对黑臭水进行简易增氧，氧化黑臭水发臭的物质，同时氧化附着在悬浮颗粒上的fes、mns，降低灰黑色。

沿河道由分叉断头河道处，在该处设置提升泵，将增氧过后的河道水泵入机械格栅前端，经过3mm的孔板机械格栅大的悬浮或漂浮固体如塑料袋，塑料瓶和树枝等，处理出水中的悬浮固体颗粒小于3mm，格栅出水流入半地下的麦秸秆过滤装置，麦秸秆装置下部空间可以通行货运卡车，上面方便存放和想滤料过滤箱体中投加滤料，每个麦秸秆滤料装置的运行周期为，a正常过滤，b停止进出水，c翻转除料，d翻转归位和投加滤料，过程bcd运行时间为1/4周期，a过程时间为3/4周期，四个麦秸秆装置组成一个系统，轮替abcd过程，保证连续进水和出水，具体过程为，当4个并列的麦秸秆滤料装置的一个截留或吸附污染物接近最大值时，该装置的进水槽停止进水，旋转轴转动，固定在旋转轴上的滤料箱体翻转，将箱体倒置，箱体开口部分朝下，滤料由于重力，掉落到运输卡车中，卡车位于过滤箱体下部，箱体出水口底部位于河道液面上部，箱体底部下面掏空，方便卡车进出，在卡车装满废弃滤料以后，外运处理处置，废弃滤料倾倒完毕后，电机驱动箱体翻转回正常运行位置后，上面的滤料投加装置向滤料箱体中投加滤料，将滤料位置固定好后，开始进水，如此四个麦秸秆滤料装置交替进行滤料更换，其中一个装置停止进出水时，但不影响其他装置正常出水。过滤出水进入断头河道改造成的氧化塘，进行黑臭水的脱氮除磷处理，并促进细小的悬浮颗粒进一步沉淀，使水体更加澄清，最后处理出水泵入改造的湿地系统，对水体中溶解的污染物进行深度处理，使出水清澈透明符合经过或回用要求。

工艺包括简易河道增氧器，粗格栅去除大颗粒漂浮或悬浮固体，格栅出水经过麦秆滤料过滤，滤出液进入稳定塘处理，麦秸秆滤料过滤氧化塘技术实现增氧脱氮，可消除黑臭和防止蓝藻爆发。

简易河道增氧器，能有效减轻有机污染负荷，大幅提高河水的自净能力，尤其在夏季，河道增氧气增氧器鼓风机设在岸边，增氧管道利用浮体悬挂在水体的中下部，离河床有一定的距离。

麦秸秆过滤高效预处理，可改善氧化塘进水水质，提高系统综合污染治理能力。黑臭水经过机械格栅只能过滤掉粒径大于3mm的悬浮固体，而黑臭水体中大部分低于3mm粒径的悬浮固体不能被去除，小于3mm粒径悬浮固体会大大降低稳定塘的处理能力，增加稳定塘的污泥产量，另外会堵塞湿地系统，格栅出水经过麦秸秆过滤掉细小颗粒和部分藻类，使用过的麦秸秆滤料焚烧处理，或者发酵堆肥处理后回田，秸秆资源丰富，经济实惠，另外麦秸秆滤料浸出液可以抑制蓝藻滋生。

因地制宜改造氧化塘，最大程度实现增氧脱氮，投入少，效果好。城市河道存在由大量的分叉断头河道，因地制宜改造成氧化塘，投加填料，增加硝化效果，可以对滤液进一步除磷脱氮。