本发明属于河湖生态治理技术领域，涉及一种城市河道生态治理装置。
背景技术
水资源是人类生产生活的关键资源，随着工业化和城市化进程的加速，水体污染严重，水资源的保护和水污染的治理成为现代社会最关注的问题之一。污水处理可以有效地节约和利用宝贵的水资源、减少污水的排放量、减轻水环境的污染，具有明显的社会效益、环境效益和经济效益。污水处理技术中的生物法处理技术已有百年的历史，但追求更高的处理效果、更低的运行成本一直是人们追求的目标。
中国专利zl201020577226.5公开了一种气浮生化一体化水处理设备，其包括包括依进水顺序连通的进水池、处理池和出水池，所述处理池包括从上至下依次设置的气浮池和生化池。该装置可以适用一般河道污水的净化处理，但是对于通过气浮以及微生物难降解的有机物(特别是大分子有机污染物等)和氮磷等的处理效果却非常不理想。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种城市河道生态治理装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种城市河道生态治理装置，包括沿污水流动方向依次布置的静置段、气浮段、内电解段和生化植物段，其中，
所述的内电解段包括从上到下依次布置的内电解处理区、进水布气区和沉淀区，其中，内电解处理区投加有复数内电解填料球，每个内电解填料球包括内置内电解填料的中空球壳，在中空球壳上还密闭有使待处理污水与内电解填料充分接触的微孔；
所述的生化植物段包括位于前方并连接内电解段出水后的集水区，以及位于集水区后方并从上到下依次布置的种植填料层和排水层，在种植填料层上种有挺水植物，所述的排水层的末段还连接布置有排水管道。
进一步的，所述的中空球壳上的微孔的孔径小于内电解填料的粒径，中空球壳以及其内部装填的内电解填料量满足：内电解填料充分反应后，内电解填料球上浮，内电解填料未充分反应时，内电解填料球下沉。
进一步的，所述的进水布气区包括布气组件，以及设置在布气组件上方的进水组件，所述布气组件由多根连接外部进气设备且密闭有朝上的布气孔的布气管，所述的进水组件由多根连接所述气浮段出水口且分布有朝上的进水孔的进水管。
更进一步的，进水管上的进水孔与布气管上的布气孔在竖直方向上呈错位布置。
进一步的，所述的内电解处理区与进水布气区还采用孔状拦截网分隔。
进一步的，所述的沉淀区的底部呈漏斗状。
进一步的，所述的种植填料层为表面有微生物膜固着的火山岩填料层，其按水流方向依次分为填料层前段、填料层中段和填料层后段，其中，填料层前段的填料粒径为16-32mm，填料层中段的填料粒径为8-16mm，填料层后段的填料粒径为4-8mm。
进一步的，所述的排水层由粒径35-40mm的砾石组成。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明通过采用气浮段、内电解段和生化植物段等对城市河道中的污水依次进行组合处理，其中，气浮段可通过气浮除去藻类等大部分悬浮物，内电解段可以除去污水中难以生化处理的难降解有机污染物等，将其降解处理成生化植物可处理的小分子污染物等，生化植物段则最后对经气浮、微电解初步净化处理污水进行进一步深度生态净化，有效的提高了对水体中各类污染物，特别是有机污染物以及氮磷等的降解处理效果。
(2)内电解填料采用填料球的方式加入，不仅有效提高了内电解填料的反应参与表面积，避免了大量填料一次性加入易发生的结块、堵塞等问题。此外，随着填料球中内电解填料的反应消耗，填料球在自身浮力以及下方布气等作用下，可以实现“旧填料球自动上浮、新填料球下沉”的自动更换，使得内电解填料的更换更加方便，更换时机也更好掌握。
(3)布气组件与进水组件上布气孔与进水孔采用错位布置的方式，有利于对内电解处理区中的待处理污水提供足够的湍动效果，使得内电解填料球充分搅动，提高内电解反应的充分度。
(4)填料粒径循序减小，可以避免微电解处理后的出水中的杂质在填料基质中造成堵塞，保证生化植物段的挺水植物以及微生物等对出水中的污染物的及时有效深度处理。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为内电解填料球的结构示意图；
图中标记说明：
1-静置段，2-气浮段，21-溶气池，22-气浮池，23-浮渣区，3-内电解段，31-内电解处理区，311-内电解填料球，312-中空球壳，313-微孔，314-内电解填料，32-进水布气区，321-进水管，322-进水孔，323-布气管，324-布气孔，33-沉淀区，34-拦截网，4-生化植物段，41-集水区，42-种植填料层，421-填料层前段，422-填料层中段，423-填料层后段，43-排水层，44-排水管道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
以下各实施例中，如无特别说明或提及的内容，则表示均为本领域公知常识性内容，如确保装置运行以及污水流动等的水泵等部件的具体安装与否以及安装位置，如内电解填料采用常用的铁碳填料等。
参见图1所示，一种城市河道生态治理装置，包括沿污水流动方向依次布置的静置段1、气浮段2、内电解段3和生化植物段4，其中，
所述的内电解段3包括从上到下依次布置的内电解处理区31、进水布气区32和沉淀区33，其中，内电解处理区31投加有复数内电解填料球311，每个内电解填料球311包括内置内电解填料314的中空球壳312，在中空球壳312上还密闭有使待处理污水与内电解填料314充分接触的微孔313；
所述的生化植物段4包括位于前方并连接内电解段3出水后的集水区41，以及位于集水区41后方并从上到下依次布置的种植填料层42和排水层43，在种植填料层42上种有挺水植物，所述的排水层43的末段还连接布置有排水管道44。
处理时，黑臭河道中的待处理污水依次经过静置段1(可以采用常规的沉淀池)沉淀静置除去部分悬浮物，然后经气浮段2进一步去除水体悬浮的藻类等悬浮物，接着在内电解处理区31进行微电解处理，高效去除cod、降低色度、提高可生化性，最后，经过生化植物段进行深度净化处理后，所得水体质量大大提高，可达到四类水以上标准出水。
在本发明的一个具体的实施例中，所述的中空球壳312上的微孔313的孔径小于内电解填料314的粒径，这是为了避免内电解填料314在处理过程中从中空球壳312内脱离，中空球壳312以及其内部装填的内电解填料量满足：内电解填料314充分反应后，内电解填料球311上浮，内电解填料314未充分反应时，内电解填料球311下沉。
在本发明的另外一个具体的实施例中，请参见图1，气浮段2可以分为溶气池21、气浮池22和浮渣区23三部分，其中，溶气池21内设置有对污水加压溶气的设备，溶气后的污水进入气浮池22后由于压力变化会产生大量微气泡，进而将水体中存在的蓝藻等悬浮物携带至水面上并形成浮渣区23，从而可以方便工作人员将这部分悬浮物去除。
在本发明的一个具体的实施例中，请参见图1所示，所述的进水布气区32包括布气组件，以及设置在布气组件上方的进水组件，所述布气组件由多根连接外部进气设备且密闭有朝上的布气孔324的布气管323，所述的进水组件由多根连接所述气浮段2出水口且分布有朝上的进水孔322的进水管321，进水管321上的进水孔322与布气管323上的布气孔324在竖直方向上呈错位布置。布气组件可以为内电解处理提供必需氧气，此外，朝上的布气孔324以及进水孔322等结构设置则可以有效提高水流的湍动度，进而提高了内电解填料球311的搅动程度，强化了内电解程度。
在本发明的另一个具体的实施例中，请参见图1所示，所述的内电解处理区与进水布气区32还采用孔状拦截网34分隔，拦截网34的网孔直径一般小于内电解填料球311的直径，这样设置可以避免搅动的填料球损坏进水管321以及布气管323等。
在本发明的另一个具体的实施例中，所述的沉淀区33的底部呈漏斗状，其底端还设有带有排污开关的排污口，以方便定时清理内电解产生的沉淀污泥等。
在本发明的另一个具体的实施例中，参见图1所示，所述的种植填料层42为表面有微生物膜固着的火山岩填料层，其按水流方向依次分为填料层前段421、填料层中段422和填料层后段423，其中，填料层前段421的填料粒径为16-32mm，填料层中段422的填料粒径为8-16mm，填料层后段423的填料粒径为4-8mm，所述的排水层43由粒径35-40mm的砾石组成，排水层43的下方还可以布置防渗层，防渗层采用不渗水材料制成，如处理地区底部的透水率很低的黏土层，也可以作为防渗层。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。