机动式静态黑臭水体快速处理装置的制作方法

本发明属于水处理领域，具体涉及一种机动式静态黑臭水体快速处理装置。
背景技术：
：随着我国城市经济的快速发展，城市规模日益彭胀，城市环境基础设施日渐不足，城市污水排放量不断增加，大量污染物人河，水体中cod、氮、磷等污染物浓度超标，河流水体污染严重，水体出现季节性或终年黑臭。城市黑臭水体的生态系统结构严重失衡，影响景观及人类生产和健康，成为目前极其突出的城市水环境问题。黑臭水体的形成是一个复杂的过程，对具体河道的黑臭原因，应结合具体情况和环境因素进行综合分析；总体而言，黑臭水体形成原因大致有以下几点：黑臭水体的形成是一个复杂的过程，对具体河道的黑臭原因，应结合具体情况和环境因素进行综合分析；总体而言，黑臭水体形成原因大致有以下几点：1、有机物、氮、磷等外源污染物的排放大量有机污染物、有机还原氮、磷等外源污染物进入水体后，在氧化分解过程中耗氧速率大于复氧速率，导致水体溶解氧浓度降低，水体转化成缺氧或厌氧状态。随后，厌氧微生物大量繁殖，促进有机物分解、腐败、发酵，同时产生甲烷、硫化氢发气等恶臭气体逸出水面进入大气，造成水黑发臭。2、底泥等内源污染物的影响底泥是排入河流中各种污染的主要归属之是城市水体的主要内源污染物。沉积底泥在水体冲刷和人为影响下再悬浮，随后，吸附在底泥颗粒上的污染物在一系列物理、化学、生物作用下释放回水体，造成水体二次污染。同时，大量的底泥也是各种微生物繁殖的温床，其中，放线菌和蓝藻通过代谢作用使得底泥甲烷化、反硝化，导致底泥上浮及水体黑臭。研究表明，在致臭方面，底泥会促进臭物二甲基三硫醚(dmts)的形成及进一步转化。在致黑方面，底泥促进了无机含硫化合物的形成，同时，底泥增加了水体表层的硫化物和fe的浓度，使得水体发黑。3、水动力学条件不足水动力学条件不足、水循环不畅也是引起水体黑臭的原因之一。河道水量不足、流速低缓导致污泥淤积，污水滞留，垃圾沉淀，水体复氧速率衰减河道的渠道化、硬质化，导致河道系统生态环境异质性降低，污染物积累，水体自浄能力减弱，生态系统退化，最终形成黑臭水体。4、水体热污染水体热污染通常来源于工业冷却水及居民生活污水，它不仅影响到水体中动植物的生存和繁殖，而且会促使微生物活动异常，溶解氧浓度大幅度降低，wood等指出，当水体温度低于8℃或高于35℃时，放线菌分解有机污染物的活动受到抑制，水体几乎不产生黑臭。而在25℃时放线菌的繁殖率最高，水体的黑臭也最严重。在较高水温下，硫酸盐还原菌活性显著增强，导致水体中更多的硫酸根被还原成硫化氢，使得水体发臭。增加黑臭水体中的溶解氧含量是一种迅速有效的治理手段。国家重大水专项相关研究结果表明，当溶解氧降低到2.0mg/l时，水体将处于缺氧状态。当溶解氧为3mg/l～5mg/l时，水体中有机污染物和氨氮含量一般也会超过地表水ⅴ类标准，呈现有色有味状态，但有水生生物存在；当溶解氧大于6mg/l时，水体处于有氧状态，有机物降解和氨氧化速率显著增加，水体开始具有自净能力。在诸多增加水体氧含量的方法中，纳米气泡作为一种新型技术已经开始受到重视。科学界将10-1000纳米的气泡称为纳米气泡，纳米气泡具有比表面积大的特点，这也是纳米气泡作为气液技术应该的重要基础。另外，纳米气泡还具有刚性大，表面有负电荷，浮力小，稳定性极好，长寿命等特点，决定了纳米气泡的特殊用途。纳米气泡浮力非常小，而周围溶液分子运动影响相对很大，导致纳米气泡长时间悬浮在液体中。理论上5微米气泡就不会上升，因为这种气泡的浮力小于液体流动产生的影响，受到气泡之间和气泡和液体分子之间影响也相对比较大。纳米气泡稳定的关键因素是zeta电位。纳米气泡具有zeta电位，其特征就是气泡界面外侧呈负电，内侧呈正电。电荷排斥使纳米气泡相互排斥而难以聚合。分析发现，纳米气泡表面电荷能对抗表面张力，避免纳米气泡内形成过高压，能减少气体因高压向液体中溶解，避免气泡发生崩解。纳米气泡制备方法主要包括水力空化和颗粒空化、声学或声波降解法、电化学气蚀和机械搅拌等。所有这些技术背后的物理学基础都是利用表面张力和能量消耗降低压强。在水处理领域中，主要通过加压饱和、气泡剪切、分裂和机械搅拌方法等制得。技术实现要素：本发明的目的是提供一种充氧量大、充氧效果持久稳定的黑臭水体处理装置；本发明的另一个目的是提供一种治理效果迅速、可搭载机动平台到各地流动治理的静态黑臭水体快速处理装置。为了解决上述技术问题，本发明公开了一种机动式静态黑臭水体快速处理装置，包括：高压装置，其为带有高压罐的小型高压系统，能制造10-100mpa的高压环境；所述高压罐包括设于底部的进气口和设于顶部出气口；溶氧罐：其与所述高压罐相连通，底部设搅拌装置和若干喷气头，所述喷气头与所述高压罐的出气口相连通；抽提装置，其安装固定于所述溶氧罐外壁，包括依次设置的进水口、延长管、进水阀、水泵、出水阀和出水口，所述出水口与溶氧罐上部相连通；供氧装置，其安装固定于所述溶氧罐外壁，通过管路与高压罐的进气口相连通；喷射装置，其包括喷头和耐高压软管，所述耐高压软管一端与所述喷头相连，另一端与所述溶氧罐底部相连通；所述喷头呈倒圆锥形，包括喷管、喷管固定架和底托盘，所述喷管垂直固定于所述喷管固定架上部中心处，所述底托盘设于所述喷管固定架底部，所述喷管正对所述底托盘中心，且喷管下缘距底托盘的距离为2-8cm；控制器，其控制高压装置、溶氧罐、抽提装置、供氧装置及所有阀门的启闭；所述高压装置、溶氧罐、供氧装置安装于底座上；所述机动式静态黑臭水体快速处理装置外部设有护罩。高压装置内的压力很高，考虑到在移动或操作过程中可能发生的高压泄漏，需要通过护罩来提高安全保障。优选的是，所述底托盘上表面向下凹陷，中部设有半球形凸起，且其下表面设有若干凸刺。所述凸刺可使底托盘固定于水体底部，并使喷头接近垂直的立于水体底部；若水体底部为较软的淤泥，则凸刺可扎入淤泥中，若水体底部为硬化面，则凸刺可形成稳定的支撑面。高压水体自喷射装置喷出后，具有较大的冲击力，直接冲击在水体底部，可能会对水体底部造成不可逆的损伤，并引起水底浑浊；而高压水体从喷管冲出后落在底托盘的半球形凸起上，不仅可缓冲水的冲击力，保护水体底部设施，还使冲出的水沿底托盘上表面斜向上四散开来，与四周水体高度融和。优选的是，所述喷射装置使用时设于水体底部。优选的是，本发明装置由车载发电机或外接交流电提供动力。优选的是，所述抽提装置的进水口处设有滤网。优选的是，所述进气口处设有气压计。优选的是，所述高压罐的进气口和出气口处分别设有进气阀和出气阀。优选的是，所述抽提装置将黑臭水泵至溶氧罐，充满后关闭进水阀，打开进气阀，充入一定质量的氧气，开启搅拌装置，待气压稳定后，关闭进气阀，打开出水阀，启动喷射装置，将溶氧罐内液体喷入黑臭水体底部；充入的氧气量不高于26g/m3。高压下氧气在水中的溶解度大幅提高，溶氧罐内溶有大量氧气的水经喷射装置喷出时，压力瞬间减小，氧气析出，形成大量纳米气泡。实践表明，25℃条件下，溶氧量低于26g/m3的高压水体，在压力瞬间释放后可形成大量稳定的纳米气泡，使水体长时间呈乳白色；而高于该溶氧量的高压水体在释放压力后会使较多的气泡发生凝聚形成微米级甚至更大的气泡，而纳米气泡的量则相对减少；另外，由于高压下压力瞬间释放，还会破坏水中部分微生物的自身结构从而达到灭菌的效果，起到类似于超高压灭菌的效果。处理完成后，需接入以硝化细菌和硫化细菌为主的水处理菌种。增氧处理完成后，水体中能长时间保持高溶氧含量，加上原来水体中的部分微生物已经被杀死，此时投入以硝化细菌和硫化细菌为主的水处理菌种，使其迅速成为水体中的优势菌种，黑臭现象在48小时内可消退。优选的是，经过溶氧处理的黑臭水体的体积不少于总量的10％；必须要有足够的氧气才能快速治理水体的黑臭现象，由于采用的是纯氧，加上水体内含有大量的纯氧形成的纳米气泡，且形成的纳米气泡最高可稳定存在50小时以上，故经过溶氧处理的黑臭水体内的氧含量在较长时间内可达同条件下正常水体的15倍以上，溶氧量可达同条件下正常水体的3倍以上。优选的是，每次的抽水点和喷水点应与上次相隔3-5m。变换喷射装置的喷射位置，防止喷射位置重复造成浪费，并使全部水体都能快速补氧。本发明的机动式静态黑臭水体快速处理装置，有以下优点：1、通过定量溶氧、高压瞬时释放制造纳米气泡的方法，使黑臭水体在接下来的数十个小时内能得到充足的氧气补充，通过投放水处理菌种，达到48小时内快速消除水体黑臭现象的目的。2、机动灵活，可载于机动车上赴各地高效迅速的治理黑臭水体，尤其对于各种因连续高温、水质突变等原因引起的中小型静态黑臭水体有很好的治理效果。3、对水体中的部分微生物，有较好的杀灭效果。4、通过特制的喷头，达到均匀分散水流、保护水底、减少水体浑浊的效果。5、耗能低，噪音小，氧气利用率可达90％以上，纳米气泡长时间存在于水体中，能持续为水体提供氧气，是水体内好氧微生物大量繁殖。附图说明图1为机动式静态黑臭水体快速处理装置示意图。图2为喷头结构示意图。具体实施方式下面通过实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”，“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。实施例1如图1-2所示，一种机动式静态黑臭水体快速处理装置，包括：高压装置，其为带有高压罐1的小型高压系统，能制造10-100mpa的高压环境；所述高压罐包括设于底部的进气口101和设于顶部出气口102；溶氧罐2：其与所述高压罐1相连通，底部设搅拌装置201和若干喷气头202，所述喷气头202与所述高压罐的出气口102相连通；所述溶氧罐2容积为4m3；抽提装置3，其安装固定于所述溶氧罐2外壁，包括依次设置的进水口301、延长管302、水泵303，出水阀304和出水口305，所述出水口305与溶氧罐2上部相连通；供氧装置4，其安装固定于所述溶氧罐2外壁，通过管路与高压罐1的进气口101相连通；所述供氧装置4的氧气来源为钢瓶液氧。喷射装置5，其包括喷头6和耐高压软管501，所述耐高压软管501一端与所述喷头6相连，另一端与所述溶氧罐2底部相连通；所述喷头6呈倒圆锥形，包括喷管601、喷管固定架602和底托盘603，所述喷管601垂直固定于所述喷管固定架602上部中心处，所述底托盘603设于所述喷管固定架602底部，所述喷管601正对所述底托盘603中心，且喷管601下缘距底托盘603的距离为3cm；控制器7，其控制高压装置、溶氧罐2、抽提装置3、供氧装置4及所有阀门的启闭；所述高压装置、溶氧罐2、供氧装置4安装于底座8上；所述机动式静态黑臭水体快速处理装置外部设有护罩。所述底托盘603上表面向下凹陷，中部设有半球形凸起604，且其下表面设有若干凸刺605。所述喷射装置5使用时设于水体底部。本发明装置由车载发电机或外接交流电提供动力。所述抽提装置3的进水口301处设有滤网。所述进气口101处设有气压计103。所述高压罐1的进气口101和出气口102处分别设有进气阀101a和出气阀102a。实施例2使用方法：增氧处理最好选在夜间或清晨温度较低时进行。1、预估黑臭水体的整体水量，规划好每个增氧点的位置；每个增氧相隔3m以上。2、打开出气阀102a，将抽提装置的抽水口301置于黑臭水体内抽水；同时打开高压装置，预热，使高压罐1内的压力达到标定值；将喷射装置5的喷头6抛置于水底；3、溶氧罐2充满水后关闭出气阀102a和进水阀303，打开进气阀101a，充入48g氧气，开启搅拌装置201，高速搅拌至气压稳定；4、关闭进气阀101a，打开出水阀304，启动喷射装置5，将溶氧罐2内液体喷入黑臭水体底部；5、收起抽提装置3和喷射装置5，移动至下一增氧点；同时在本次增氧点投入以硝化细菌和硫化细菌为主的水处理菌种。6、重复步骤2-5的操作，直至10％以上的黑臭水体得到增氧处理。实施例3选华东某地一池塘，其水源主要来自雨水补充和部分生活污水，总水量在300m3左右，因连续高温，该池塘水体已有黑臭现象，周围居民苦不堪言；上午6时测得其上层水温24℃，溶氧量1.2mg/l,两台本发明的机动式静态黑臭水体快速处理装置同时运行，3个小时内累计对该池塘内水体进行8增氧操作，水处理量32m3，达到10％的处理量标准。测水体上层不同时间内氧气的溶解度，结果如下：经处理过后的时间(h)溶解氧(mg/l)温度(℃)0.224.125.1123.825.9522.730.71022.231.22424.025.64823.724.8实施例4在实施例3的基础上，对该池塘内的黑臭水体进行观察，处理后12小时，其水体表面的发黑现象已明显改善，有机污染物指标cod和bod含量明显下降，但仍能闻到臭味；处理后32小时，其水体表面的发黑现象已消除，但仍能闻到轻微臭味；处理后48小时，水体透明度明显提高，臭味消除。值得说明的是，经过处理后的黑臭水体可保持数天或数周内水体质量良好，处理后的水体应注意防止垃圾、污水的再次污染，可间歇性的进行普通增氧作业或对水体底部淤泥进行清理，如保持不善，有可能使水体再次发黑发臭。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。当前第1页12