一种黑臭水体底泥的原位修复装置和原位修复方法与流程

本发明涉及水体修复技术领域，具体涉及一种黑臭水体底泥的原位修复装置和原位修复方法。

背景技术：

目前对于黑臭河道内底泥的处理，主流的方法有以下几种：(1)底泥疏浚技术：对受污染的河道进行机械清淤疏浚，采用机械设备将底泥从河底挖出，转移到其他的地方进行异位无害化处理；(2)原位覆盖技术：在污染底泥表面铺放一层或多层清洁的覆盖物，使污染底泥与上层水体隔离，从而阻止底泥中污染物向水体的迁移。上述两种方法共同的优点是见效快，但同时面临着施工成本高、破坏水体中原有的生态系统、易造成二次污染等问题。

中国专利cn206502728u公开了一种黑臭水体底泥的原位处理装置，包括密封罩和用于对密封罩内底泥进行曝气扰动的曝气装置，该装置能够有效治理黑臭水体及底泥中的污染物，但是只能针对某个点进行局部原位修复，无法对整个水域进行全面修复，水质易反复恶化，修复效果难以长期保持。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种黑臭水体底泥的原位修复装置，采用本发明提供的装置能够对整个水域进行全面修复，解决黑臭水体治理过程中水体返黑、水质反复恶化的难题。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种黑臭水体底泥的原位修复装置，包括依次连通的生物催化系统、诱导反应系统和组合填料系统；所述组合填料系统的出水口与所述生物催化系统的入水口相连通；

使用时，所述生物催化系统设置于陆地上；所述诱导反应系统和组合填料系统设置于黑臭水体底部；

所述生物催化系统包括若干个生物催化箱；每个所述生物催化箱的内部设置有依次连通的第一水箱12和第二水箱7；所述第一水箱12中设置有第一曝气装置；所述第二水箱7中设置有生物催化剂投放装置6和第二曝气装置9；

所述诱导反应系统包括若干个诱导反应箱；每个所述诱导反应箱中设置有第三曝气装置21；每个所述诱导反应箱的底部设置有若干个通孔；

所述组合填料系统包括若干个组合填料箱；每个所述组合填料箱的腔体沿竖直方向间隔设置有可拆卸的两圈格栅，将所述组合填料箱的腔体分为同轴的三个箱体，由内向外依次为内层箱体、中层箱体和外层箱体；所述外层箱体内填充有火山岩，中层箱体内填充有沸石，内层箱体内填充有活性炭；

所述组合填料箱的侧壁上设置有入水口26；所述组合填料箱中内层箱体的顶部或底部设置有出水口24。

优选地，当所述生物催化系统包括多个生物催化箱时，所述多个生物催化箱的组合方式为并联或串联；

每个所述生物催化箱的内部还设置有放置动力设备的通道；所述动力设备包括自吸水泵3、增氧气泵1和漩涡风机4。

优选地，所述第一水箱12中的第一曝气装置与所述增氧气泵1相连通；

所述第二水箱7中的第二曝气装置9与所述漩涡风机4相连通；

所述诱导反应箱中的第三曝气装置21与所述漩涡风机4相连通。

优选地，所述诱导反应系统中若干个诱导反应箱的组合方式为并联或串联；所述诱导反应箱的侧壁上设置有若干个第一通孔15。

优选地，所述诱导反应箱中设置有一水平挡板，将所述诱导反应箱分为上箱体和下箱体两部分；所述上箱体和下箱体的高度比为3:2；所述水平挡板上设置有若干通孔；所述诱导反应箱内部的第三曝气装置21设置于所述水平挡板的上表面。

优选地，所述诱导反应箱的下箱体侧壁上设置有充气孔17。

优选地，所述诱导反应箱底部的通孔中设置有泥水交换套管；所述泥水交换套管的一端插入诱导反应箱的下箱体中，另一端插入底泥中。

优选地，所述组合填料系统中若干个组合填料箱的组合方式为并联或串联；所述组合填料箱的侧壁上设置有若干个第二通孔27。

优选地，所述火山岩的粒径为8～10mm，所述沸石的粒径为6～8mm，所述活性炭的粒径为4～6mm。

本发明还提供了一种基于上述技术方案所述装置的黑臭水体底泥的原位修复方法，包括以下步骤：

将所述生物催化系统设置于陆地上；所述诱导反应系统和组合填料系统设置于黑臭水体底部；

将清洁水体通入所述第一水箱12中，进行曝气增氧，得到第一水体；

将所述第一水体通入第二水箱7中，利用第二水箱7中的生物催化剂投放装置6向所述第一水体中加入生物催化剂，对所述生物催化剂进行活化，得到第二水体；

将所述第二水体通入诱导反应箱中，与经由所述诱导反应箱底部通孔进入的底泥混合，在曝气条件下，所述第二水体中的生物催化剂对底泥进行催化，得到修复后的底泥和第三水体；

将所述第三水体由所述组合填料箱侧壁上的入水口通入组合填料箱中，依次经火山岩、沸石和活性炭的过滤，得到清洁水体；将所述清洁水体通入所述第一水箱12中，进行循环修复。

本发明提供了一种黑臭水体底泥的原位修复装置，包括依次连通的生物催化系统、诱导反应系统和组合填料系统；所述组合填料系统的出水口与所述生物催化系统的入水口相连通；使用时所述生物催化系统设置于陆地上；所述诱导反应系统和组合填料系统设置于黑臭水体底部。本发明利用生物催化系统向水体中添加生物催化剂，同时对水体进行曝气增氧，提高生物催化剂的活性；经过曝气增氧和生物催化剂诱导的水体在诱导反应系统中与底泥充分混合，水体中的生物催化剂对底泥中的污染物进行降解，实现底泥修复；诱导反应箱流出的水体进入组合填料系统进行过滤，除去水体中的杂质和氨氮污染物，为生物催化系统提供清洁水体，有利于提高生物催化剂的催化效率。本发明提供的装置中三个系统同时运行，可以增加目标水体的水动力，实现独立水域内的动态循环，增加水中溶解氧，能够对整个水域进行全面修复，解决黑臭水体治理过程中水体返黑、水质反复恶化的难题；采用本发明提供的装置能够为微生物提供适宜的生存环境，诱导土著微生物回归，完善水生态系统，实现黑臭水体底泥的原位修复；同时，也解决了异地处理技术(底泥疏浚)工程量大、费用高、存在二次污染、底泥后续处理困难的难题。

另外，本发明提供的装置为分体式装置，可以根据实际情况的变化，调整每个系统中箱体的数量和组合方式；本发明提供的装置简便，方便运输，适宜应用于养殖坑塘、公园景观池塘和小型湖泊湿地等水域的水体底泥修复。

附图说明

图1为本发明实施例提供的生物催化箱的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的诱导反应箱的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的组合填料箱的结构示意图；

图4为本发明实施例中泥水交换套管的结构示意图；

图5为本发明实施例1中黑臭水体底泥的原位修复装置的示意图；

图6为本发明实施例2中黑臭水体底泥的原位修复装置的示意图；

其中，1-增氧气泵；2-自吸水泵出水管道；3-自吸水泵；4-漩涡风机；5-自吸水泵进水管；6-生物催化剂投放装置；7-第二水箱；8-旋涡风机排气管道；9-第二水箱的微孔曝气盘；10-直流潜水泵；11-第二水箱自流排水管道；12-第一水箱；13-诱导反应箱的出水口；14-诱导反应箱的进水口；15-诱导反应箱的导水圆孔；16-微孔曝气盘进气孔；17-充气孔；18-泥水交换套管内管；19-泥水交换套管外管；20-诱导反应箱；21-诱导反应箱的微孔曝气盘；22-可拆卸内圈格栅；23-管材；24-组合填料箱的出水口；25-可拆卸外圈格栅；26组合填料箱的入水口；27-组合填料箱的导水圆孔。

具体实施方式

本发明提供了一种黑臭水体底泥的原位修复装置，包括依次连通的生物催化系统、诱导反应系统和组合填料系统；所述组合填料系统的出水口与所述生物催化系统的入水口相连通。

本发明提供的原位修复装置包括生物催化系统，用于向水体中添加生物催化剂，同时对水体进行曝气增氧，提高生物催化剂的活性。在本发明中，所述生物催化系统包括若干个生物催化箱，当所述生物催化系统包括多个生物催化箱时，所述多个生物催化箱的组合方式优选为并联或串联。作为本发明的一个实施例，生物催化系统包括1个生物催化箱、2个并联的生物催化箱或2个串联的生物催化箱。在本发明中，所述原位修复装置使用时，所述生物催化系统设置于陆地上，优选为目标水体的岸边。

在本发明中，所述生物催化箱的形状优选为柱状，更优选为长方体；所述长方体形生物催化剂的长×宽×高优选为1500mm×1200mm×1400mm。在本发明中，所述生物催化箱的箱体材质优选为不锈钢。

在本发明中，所述生物催化箱的内部设置有依次连通的第一水箱12和第二水箱7；所述第一水箱12和第二水箱7优选设置于所述生物催化箱的底部；所述第一水箱12和第二水箱7的材质独立优选为玻璃钢；所述第一水箱12和第二水箱7的形状独立优选为柱状，更优选为长方体；所述长方体形第一水箱12的长×宽×高优选为1000mm×600mm×1000mm；所述长方体形第二水箱7的长×宽×高优选为1000mm×600mm×1000mm；所述第一水箱12和第二水箱7的水平距离优选为0.1～0.2m。

在本发明中，所述第一水箱12中设置有第一曝气装置，对第一箱体中的水体进行曝气增氧，为微生物提供适宜的生存环境。在本发明中，所述第一曝气装置优选设置于所述第一水箱12的底部；所述第一曝气装置优选为微孔曝气盘。在本发明中，所述微孔曝气盘的数量优选为4个；所述4个微孔曝气盘的连接方式优选为两行两列，水平并排分布；所述微孔曝气盘的材质优选为聚乙烯(pe)；所述微孔曝气盘的进风管道直径优选为25mm，气盘直径优选为215mm。

作为本发明的一个实施例，所述第一水箱12中的曝气装置通过增氧气泵排气管道与增氧气泵1相连通，利用增氧气泵1向所述曝气装置中输送氧气，提高水体中的氧气含量。在本发明中，所述增氧气泵1的功率优选为180w，工作电压优选为220v。作为本发明的一个实施例，所述增氧气泵1设置于所述生物催化箱内部的顶部。

作为本发明的一个实施例，所述第一水箱12还包括设置于所述第一水箱12顶部的进水口，用于通入清洁水体。在本发明中，所述清洁水体的来源为组合填料箱排出的水体。在本发明中，优选利用自吸水泵3将清洁水体经自吸水泵出水管道2注入第一水箱12中。在本发明中，所述自吸水泵3的功率优选为1500w，工作电压优选为220v。在本发明中，所述自吸水泵出水管道2的材质优选为pe，所述自吸水泵出水管道2的内管径优选为40mm。作为本发明的一个实施例，所述自吸水泵3设置于所述生物催化箱内部的顶部。

作为本发明的一个实施例，所述第一水箱12还包括设置于所述第一水箱12底部的直流潜水泵10，用于将第一水箱12中的第一水体导入第二水箱7中。在本发明中，所述直流潜水泵10的功率优选为550w，工作电压优选为220v。

在本发明中，所述第二水箱7中设置有第二曝气装置9，对第二箱体中的水体进行曝气增氧，为微生物提供适宜的生存环境。在本发明中，所述第二曝气装置9优选设置于所述第二水箱7的底部；所述第二曝气装置9优选为微孔曝气盘。在本发明中，所述微孔曝气盘9的数量优选为4个；所述4个微孔曝气盘的连接方式优选为两行两列，并排水平分布；所述微孔曝气盘9的材质优选为聚乙烯(pe)；所述微孔曝气盘9的进风管道直径优选为25mm，气盘直径优选为215mm。

作为本发明的一个实施例，所述第二曝气装置9通过旋涡风机排气管道8与旋涡风机4相连通，利用漩涡风机4向所述第二曝气装置9中输送空气，增大水体中的氧气含量。在本发明中，所述旋涡风机4的功率优选为1500w，工作电压优选为220v。在本发明中，所述旋涡风机排气管道8的材质优选为pe，所述旋涡风机排气管道8的内管径优选为40mm。作为本发明的一个实施例，所述旋涡风机4设置于所述生物催化箱内部的顶部。

在本发明中，所述第二水箱7中设置有生物催化剂投放装置6，向第二箱体中的水体添加生物催化剂。在本发明中，所述生物催化剂投放装置6的箱体材质优选为不锈钢；所述生物催化剂投放装置6优选为正方体，所述正方体形生物催化剂投放装置6的边长优选为200mm。作为本发明的一个实施例，所述生物催化剂投放装置的投放口设置于所述生物催化剂投放装置的底部，将生物催化剂通过所述投放口投加到第二水箱中。在本发明中，所述生物催化剂投放装置6优选设置于所述第二箱体的上部，更优选设置于所述第二箱体的一个上顶角处。

作为本发明的一个实施例，所述第二水箱7还包括设置于所述第二水箱7底部的出水口，用于输出第二箱体中的水体。在本发明中，当所述生物催化系统包括多个并联的生物催化箱时，第二水箱7中的水体经所述出水口通入诱导反应系统中；当所述生物催化系统包括多个串联的生物催化箱时，前一个生物催化箱中第二水箱7中的水体通入后一个生物催化箱中的第一水箱12中，依次类推，最后一个生物催化箱中第二水箱7中的水体经所述出水口通入诱导反应系统中。

作为本发明的一个实施例，所述生物催化箱的内部还设置有放置动力设备的通道；前文所述自吸水泵3、增氧气泵1和漩涡风机4均属于动力设备。作为本发明的一个实施例，所述通道设置于所述生物催化箱的一个上顶角处；所述通道的尺寸优选为300mm×300mm×1200mm。

本发明提供的原位修复装置包括与所述生物催化系统的出水口相连通的诱导反应系统，用于降解底泥中的污染物。在本发明中，所述生物催化系统出水口为第二水箱7的出水口。在本发明中，所述原位修复装置使用时，所述诱导反应系统设置于黑臭水体底部，优选设置于所述水体底部的泥水交界处；所述诱导反应箱的底部优选设置有支架，用于将所述诱导反应箱固定在水体底部。在本发明中，所述诱导反应系统包括若干个诱导反应箱，当所述诱导反应系统包括多个诱导反应箱时，所述若干个诱导反应箱的组合方式优选为并联或串联。作为本发明的一个实施例，生物催化系统包括1个诱导反应箱、2个并联的诱导反应箱或2个串联的诱导反应箱。

在本发明中，所述诱导反应箱的形状优选为柱状，更优选为正方体；所述正方体形诱导反应箱的边长优选为500mm。在本发明中，所述诱导反应箱的箱体材质优选为不锈钢。

作为本发明的一个实施例，所述诱导反应箱还包括设置于所述诱导反应箱顶部的进水口14，用于通入所述生物催化系统排出的第二水体。在本发明中，所述进水口14优选为直径40mm的圆孔。在本发明的具体实施例中，所述生物催化系统中第二水箱7的出水口与所述诱导反应箱的进水口14由第二水箱自流排水管道11相连通。在本发明中，所述第二水箱自流排水管道11的材质优选为pe，内管径优选为40mm。

作为本发明的一个实施例，所述诱导反应箱中还包括一水平挡板，将所述诱导反应箱分为上箱体和下箱体两部分；所述上箱体和下箱体的高度比优选为3:2。在本发明的具体实施例中，所述水平挡板距离所述诱导反应箱底部的距离优选为200mm；所述水平挡板的材质优选为不锈钢材质。在本发明中，所述水平挡板中优选设置有若干通孔，所述通孔的数量优选为16个，排布方式优选为4行4列均匀分布；所述通孔优选为直径10mm的圆孔，便于水体通过。

在本发明中，所述水平挡板的上表面设置有第三曝气装置21，对诱导反应箱中的水体进行曝气增氧，提高微生物的催化效率。在本发明中，所述第三曝气装置21优选为微孔曝气盘。在本发明中，所述微孔曝气盘21的数量优选为2个；所述2个微孔曝气盘优选放置在所述水平挡板的对角线上；所述微孔曝气盘21的材质优选为聚乙烯(pe)；所述微孔曝气盘21的进风管道直径优选为25mm，气盘直径优选为215mm。

作为本发明的一个实施例，所述诱导反应箱中的第三曝气装置21通过管材与所述生物催化箱中的漩涡风机4相连通，实现曝气。在本发明中，所述管材的材质优选为pe，所述管材的内管径优选为40mm，外管径优选为50mm作为本发明的一个实施例，所述诱导反应箱的上箱体的侧壁上设置有微孔曝气盘进气孔16，用于通过所述管材。在本发明中，所述微孔曝气盘进气孔16优选为直径32mm的圆孔。

作为本发明的一个实施例，所述诱导反应箱还包括设置于所述诱导反应箱侧壁上的若干个第一通孔15，所述第一通孔15优选设置于所述诱导反应箱的上箱体的侧壁上，便于箱体内外部的水体交换。在本发明中，所述第一通孔15优选为直径10mm的导水圆孔，所述若干个通孔的排列方式优选为每个侧壁上设置3行12列的通孔。

作为本发明的一个实施例，所述诱导反应箱还包括设置于所述诱导反应箱侧壁上的出水口13，所述出水口13更优选设置于所述诱导反应箱的上箱体的侧壁上，用于输出诱导反应箱中的第三水体。在本发明中，当所述诱导反应系统包括多个并联的诱导反应箱时，所述诱导反应箱中的水体经所述出水口13通入组合填料系统中；当所述诱导反应系统包括多个串联的诱导反应箱时，前一个诱导反应箱中的水体通入后一个诱导反应箱中，依次类推，最后一个诱导反应箱中的水体经所述出水口13通入组合填料系统中。在本发明中，所述出水口13优选为直径40mm的圆孔。

作为本发明的一个实施例，所述诱导反应箱的下箱体侧壁上设置有充气孔17，用于对下箱体进行充气。增加下箱体的水动力，加快诱导反应箱内外部水体交换，促进生物催化剂与底泥的作用效果。在本发明中，所述充气孔17优选设置于前文所述诱导反应箱中的出水孔的对侧。在本发明中，所述充气孔17优选为直径32mm的圆孔；所述充气孔17距离所述诱导反应箱底部的距离优选为100mm。

在本发明中，所述诱导反应箱的底部设置有若干通孔，所述通孔优选为直径30mm的圆孔，两个相邻所述通孔之间的间距优选为20mm。作为本发明的一个实施例，所述通孔中设置有泥水交换套管如图4所示，所述泥水交换套管的一端插入诱导反应箱的下箱体中，另一端插入底泥中。作为本发明的一个实施例，所述泥水交换套管的总长度优选为300mm，泥水交换套管在所述诱导反应箱内部的长度和箱体外部的长度比值优选为1:2。本发明采用上述设置能够增大底泥与水体的接触空间，促进生物催化剂剂对底泥的降解。在本发明中，所述泥水交换套管优选包括内管18和外管19，所述外管19的外径优选为30mm，外管19的内径优选为12mm；所述内管18的内径优选为20mm，内管18的外径优选为8mm；所述内管18和外管19的材质独立为pe；所述内管18和外管19优选均为花管；所述外管的孔隙度优选大于内管的孔隙度。本发明采用泥水交换套管能够防止管内堵塞，使水流顺利通过。

本发明通过原位修复装置包括与所述诱导反应系统的出水口13相连通的组合填料系统，用于过滤水体中的杂质和氨氮污染物，为生物催化系统提供清洁水体，提高生物催化剂的催化效率。在本发明中，所述组合填料系统包括若干个组合填料箱；当所述组合填料系统包括多个组合填料箱时，所述多个组合填料箱的组合方式优选为并联或串联。在本发明中，所述原位修复装置使用时，所述组合填料系统设置于黑臭水体底部；所述组合填料系统和诱导反应系统的直线距离优选为15～30m；所述组合填料箱的底部优选设置有支架，用于将所述组合填料箱固定在水体底部。

在本发明中，所述组合填料箱的形状优选为柱状，更优选为正方体；所述正方体形组合填料箱的边长优选为500mm。在本发明中，所述组合填料箱的箱体材质优选为不锈钢。

在本发明中，所述组合填料箱的侧壁上设置有若干个第二通孔27，能够使箱体外部水体进入到所述组合填料箱内部。在本发明中，所述第二通孔27优选为直径10mm的导水圆孔，所述若干个通孔的排列方式优选为每个侧壁上设置3行12列的通孔。

在本发明中，所述组合填料箱的内部沿竖直方向间隔设置有可拆卸的两圈格栅：可拆卸外圈格栅25和可拆卸内圈格栅22；将所述组合填料箱的腔体分为同轴的三个箱体，由内向外依次为内层箱体、中层箱体和外层箱体。在本发明中，在同一水平面上，所述可拆卸外圈格栅25与所述组合填料箱侧壁的直线距离优选等于所述可拆卸外圈格栅25与所述可拆卸内圈格栅22的直线距离。在本发明中，所述可拆卸外圈格栅25和可拆卸内圈格栅22上优选设置有均匀分布的细孔，所述细孔的孔径小于填料的粒径。在本发明中，所述外层箱体内填充的填料为火山岩，中层箱体内填充的填料为沸石，内层箱体内填充的填料为活性炭。本发明所述组合填料箱中各层箱体的填料填充量没有特殊的限定，以填充满各层箱体为宜。在本发明中，所述火山岩的粒径优选为8～10mm，所述沸石的粒径优选为6～8mm，所述活性炭的粒径优选为4～6mm。在本发明中，所述火山岩主要过滤水体中的杂质，所述沸石和活性炭主要吸附水体中的氨氮污染物。

在本发明中，所述组合填料箱的侧壁上设置有入水口26；所述组合填料箱中内层箱体的顶部或底部设置有出水口24，本发明采用上述设置能够使进入组合填料箱的水体依次经过火山岩、沸石和活性炭的过滤、吸附，降低水体中的悬浮物，为生物催化系统提供清洁水体。在本发明中，所述入水口26优选为直径40mm的圆孔。

在本发明中，所述出水口24优选为直径40mm的圆孔，用于输出过滤后的清洁水体。在本发明中，当所述组合填料系统包括多个并联的组合填料箱时，优选通过管材23将所述组合填料箱的出水口24与生物催化箱中的自吸水泵3连接，将所述组合填料箱过滤后的水体输送至生物催化箱中；当所述组合填料系统包括多个串联的组合填料箱时，前一个组合填料箱中的水体通入后一个组合填料箱中，依次类推，最后一个组合填料箱过滤后的水体经所述出水口24通过管材23通入生物催化箱中。在本发明中，所述管材23的一端优选通过所述出水口24深入所述组合填料箱的内层箱体中，所述管材23插入内层箱体的深度优选为300mm，所述管材23的外管径优选为40mm；所述管材23的材质优选为pe；所述管材23内部不存在填料活性炭。

作为本发明的一个实施例，所述生物催化箱的结构示意图如图1所示，所述生物催化箱为一长方体箱体，在所述生物催化箱的顶部设置有下通道，所述下通道内放置有自吸水泵3、增氧气泵1和漩涡风机4；在所述生物催化箱的底部并排放置有第一水箱12和第二水箱7，所述第一水箱12和第二水箱7的底部独立设置有四个微孔曝气盘；所述第一水箱12的顶部设置有进水口，利用自吸水泵3吸入的水体由所述进水口通入第一水箱12中；所述第一水箱12中的微孔曝气盘9与所述增氧气泵1相连通；所述第一水箱12的底部还设置有直流潜水泵10，用于将第一水箱12中的水体输送至第二水箱7中；所述第二水箱7中的微孔曝气盘与所述漩涡风机4相连通；所述第二水箱7的一个上顶角处设置有生物催化剂投放装置6，用于向水体中投加生物催化剂；所述第二水箱7的底部设置有出水口，用于输出经过曝气增氧和投加生物催化剂的水体。

作为本发明的一个实施例，本发明提供的诱导反应箱的结构示意图如图2所示，所述诱导反应箱为一正方体箱体，在所述诱导反应箱的顶部中心设置有进水口14，与所述第二箱体的出水口通过第二水箱自流排水管道11相连通，通入所述生物催化箱排出的添加有生物催化剂的水体；在所述诱导反应箱的内部设置有一水平挡板，将所述诱导反应箱分为上箱体和下箱体；在所述水平挡板的上表面设置有两个微孔曝气盘21，所述微孔曝气盘21通过设置于所述上箱体侧壁上的微孔曝气盘进气孔16与所述生物催化箱的漩涡风机4相连通；在所述上箱体的侧壁上设置有3行12列的导气圆孔15，用于箱体内外的水体交换；在所述下箱体的侧壁上设置有一充气孔17，用于对下部水体进行充气；在与所述充气孔17对侧的上箱体的侧壁上设置有出水口，输出水体；在所述诱导反应箱的底部设置有泥水交换套管，提高底泥和水体的接触空间，提高生物催化剂对水体的催化效果。

作为本发明的一个实施例，本发明提供的组合填料箱的结构示意图如图3所示，所述组合填料箱为一正方体箱体，在所述组合填料箱的侧壁上设置有入水口26，与所述诱导反应箱的出水口13通过管材连通，通入所述诱导反应箱排出的水体；在所述组合填料箱的侧壁上还设置有3行12列的导气圆孔27，更有利于河道中的水体进入组合填料箱中；所述组合填料箱的腔体沿竖直方向间隔设置有可拆卸外圈格栅25和可拆卸内圈格栅22，将所述组合填料箱的腔体分为同轴的三个箱体，由内向外依次为内层箱体、中层箱体和外层箱体；所述外层箱体内填充有粒径为8～10mm的火山岩；所述中层箱体内填充有粒径为6～8mm的沸石；所述内层箱体内填充有4～6mm的活性炭；在所述内层箱体的顶部设置有出水口24，通过所述出水口24将管材23的一端插入内层箱体中，将管材23的另一端与所述生物催化箱的自吸水泵3连接，将经过组合填料箱过滤的水体输送至生物催化箱中。

本发明还提供了基于上述技术方案所述装置对黑臭水体底泥的原位修复方法，包括以下步骤：

将所述生物催化系统设置于陆地上；所述诱导反应系统和组合填料系统设置于黑臭水体底部；

将清洁水体通入所述第一水箱12中，进行曝气增氧，得到第一水体；

将所述第一水体通入第二水箱7中，利用第二水箱7中的生物催化剂投放装置6向所述第一水体中加入生物催化剂，对所述生物催化剂进行活化，得到第二水体；

将所述第二水体通入诱导反应箱中，与经由所述诱导反应箱底部通孔进入的底泥混合，在曝气条件下，所述第二水体中的生物催化剂对底泥进行催化，得到修复后的底泥和第三水体；

将所述第三水体由所述组合填料箱侧壁上的入水口通入组合填料箱中，依次经火山岩、沸石和活性炭的过滤，得到清洁水体；将所述清洁水体通入所述第一水箱12中，进行循环修复。

本发明将清洁水体通入所述第一水箱12中，进行曝气增氧，得到第一水体。在本发明中，所述清洁水体的通入速率优选为0.5～0.8m/s。在本发明中，所述第一水体的含氧量优选为6mg/l。

得到第一水体后，本发明将所述第一水体通入第二水箱7中，利用第二水箱7中的生物催化剂投放装置6向所述第一水体中加入生物催化剂，对所述生物催化剂进行活化，得到第二水体。在本发明中，所述第一水体通入第二水箱7中的通入速率优选为1.0m³/l。在本发明中，所述活化优选在曝气条件下进行。本发明对所述生物催化剂的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员所熟知的生物催化剂即可。在本发明中，所述生物催化剂的实质是一种生物蛋白酶，此种生物蛋白酶为氧化还原类酶和转移类酶的混合制剂，可促进底泥进行氧化还原反应，催化底泥中进行物质转化。在本发明中，所述生物催化剂的投加量优选为200～500ppm。

得到第二水体后，本发明将所述第二水体通入诱导反应箱中，与经由所述诱导反应箱底部通孔进入的底泥混合，在曝气条件下，所述第二水体中的生物催化剂对底泥进行催化，得到修复后的底泥和第三水体。在本发明中，所述第二水体通入诱导反应箱中的通入速率优选为1.5～2.0m³/h。

得到第三水体后，将所述第三水体由所述组合填料箱侧壁上的入水口通入组合填料箱中，依次经火山岩、沸石和活性炭的过滤，得到清洁水体；将所述清洁水体通入所述第一水箱12中，进行循环修复。作为本发明的一个具体实施例，本发明将所述第三水体由出水口13排出，经所述组合填料箱侧壁上的入水口26通入组合填料箱中，依次经火山岩、沸石和活性炭的过滤，由出水口24排出清洁水体；将所述清洁水体由所述第一水箱的进水口通入所述第一水箱12中，进行循环修复。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供的黑臭水体底泥的原位修复装置的示意图如图5所示，将所述生物催化箱放置在岸边，所述诱导反应箱和组合填料箱放置在河道水体底部；所述生物催化箱的出水口与所述诱导反应箱的进水口相连通；所述诱导反应箱的出水口与所述组合填料箱的进水口相连通；所述组合填料箱的出水口与所述生物催化箱的进水口相连通。

实施例2

本实施例提供的黑臭水体底泥的原位修复装置的示意图如图6所示，将所述生物催化箱放置在岸边，两个所述诱导反应箱和两个所述组合填料箱相间地放置在河道水体底部；所述生物催化箱的出水口与一号诱导反应箱的进水口相连通；

所述一号诱导反应箱的第一出水口与二号诱导反应箱的进水口相连通，二号诱导反应箱的出水口与二号组合填料箱的第一进水口相连通；

所述一号诱导反应箱的第二出水口与一号组合填料箱的进水口相连通，一号组合填料箱的出水口与二号组合填料箱的第二进水口相连通；

二号组合填料箱的出水口与所述生物催化箱的进水口相连通；

其中，一号诱导反应箱和一号组合填料箱之间还设置有一连通水管，二号诱导反应箱和二号组合填料箱之间还设置有一连通水管，能够增加诱导反应箱和组合填料箱之间的水量交换。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。