一种一体化地表水恢复处理设备的制作方法

1.本发明涉及地表水处理技术领域，更具体的说是涉及一种超标水体、黑臭水体、富营养化较重等水体处理与恢复的集成一体化处理设备。


背景技术：

2.细菌中的脱氧核糖核酸(dna)、核糖核酸(rna)和蛋白吸收紫外线的最强峰在260nm～280nm。波长低于200nm的紫外线可以引起dna链断裂，造成核酸和蛋白的交联破裂，杀灭核酸的生物活性，致细菌死亡。臭氧型紫外线灯管可以产生254nm、185nm两种波长的紫外线。高频短波紫外线可以引起细菌的dna链断裂，造成核酸和蛋白的交联破裂，杀灭核酸的生物活性至细菌死亡；高频短波紫外线还可以将空气中的氧气合成臭氧，通过臭氧分解出的羟基自由基氧化有机物、氨氮等污染物，快速便利，无物理接触无二次污染。
3.由于生产、生活活动和地表污染源控制的影响，80％以上的城市河道水质存在富营养化现象，每年5-8月水体呈现绿色，较严重的水体藻类浮于水面、水中溶解氧降低、死鱼现象频发，一旦出现蓝藻大面积爆发灾害，对人类健康构成潜在威胁。
4.目前地表水质恢复以截留技术、曝气技术、湿地、浮岛以及水下森林等技术为主流，这些技术主要是通过微生物的生物作用和植物吸收降低水中有机物、氨氮和磷，达到降低富营养化藻类爆发风险。
5.如：城市补充再生水流动性较小的河道、景观湖等，由于地表水中营养物的积累，在阳光充足条件下，河水往往呈现绿色且藻类覆盖水面，造成溶解氧降低，产生臭味，造成水生态环境破坏，严重的造成大面积死鱼事件。针对这类藻类爆发的地表水污染控制，目前主要采取向水体中投加消毒药剂和物理人工打捞等手段进行缓解，但是由于大量使用药剂，不仅消耗水体中的溶解氧，也打破了水生态平衡，造成鱼类死亡等危害。
6.为了避免水体中藻类大面积爆发，除对水体水源进行控制外，一般在水体中设置湿地、水下森林、曝气及曝气和浮岛联合等手段维护水体健康。这种设置在河道和城市景观湖中的措施，投资及维护费用高，占地大、恢复时间较长且影响自然景观。
7.因此如何提供一种一体化地表水恢复处理设备是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

8.有鉴于此，本发明提供了一种一体化地表水恢复处理设备，该设备集浮选和高频超短波紫外集成技术，设计一种全新的城市富营养化水体水质恢复方法，有利于地表水体富营养化控制与应急、快速恢复，避免藻类疯长、强化水质提升、消除黑臭水体。
9.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
10.一种一体化地表水恢复处理设备，包括仓体，所述仓体通过隔板被分隔为混合区、浮选分离区、高效氧化区和缓冲区；
11.所述混合区侧面顶部开设有总进水口；所述混合区内部下方设置有溶气管，沿所
述溶气管的长度方向均匀分布有溶气释放器，所述溶气管的一端伸出至所述混合区外与气源连通；所述混合区与所述浮选分离区之间的隔板底部开设有过水条形口，所述过水条形口上安装有折板，形成l型布水口；
12.所述浮选分离区的顶部设置有集渣槽，所述集渣槽设置有排渣管，所述排渣管的一端伸出至所述浮选分离区外；所述浮选分离区的侧面底部设置有浮选分离区出水口，所述浮选分离区出水口通过管道与所述高效氧化区侧面顶部设置的高效氧化区进水口连通；
13.所述高效氧化区的内部设置有管道布水器，所述管道布水器与所述高效氧化区进水口连通；所述高效氧化区内顶部设置有高频短波紫外线发射装置；所述高效氧化区的侧面顶部开设有高效氧化区出水口；
14.所述高效氧化区出水口与所述缓冲区侧面底部的缓冲区进水口通过管道连通；所述缓冲区另一侧面还设置有总出水口。
15.本发明集浮选反应、紫外高频短波及其产生的羟基自由基的高级氧化作用于一体，快速分离水藻且有效降低有机物，具有速度快，无需专人管理、连续进水，出水效果好、自动化程度高等优点。
16.优选的，在上述一种一体化地表水恢复处理设备中，所述高频短波紫外线发射装置包括固定板和若干高频短波紫外线发射管，所述固定板周边固定在所述高效氧化区内部，并且所述固定板上均匀分布有安装孔，所述高频短波紫外线发射管安装在所述安装孔上，并且所述高频短波紫外线发射管与水面垂直。
17.优选的，在上述一种一体化地表水恢复处理设备中，所述总进水口上设置有第一加药口。
18.优选的，在上述一种一体化地表水恢复处理设备中，所述缓冲区进水口设置有第二加药口。
19.优选的，在上述一种一体化地表水恢复处理设备中，所述管道布水器一端与所述高效氧化区进水口连通，另一端封闭，并且所述管道布水器沿其长度方向开设有布水条形口。
20.优选的，在上述一种一体化地表水恢复处理设备中，所述仓体为顶部开口的长方体结构，采用碳钢制作一体成形；所述混合区、浮选分离区、高效氧化区、缓冲区的宽度相同，长度比例为1:5:2.5:1。
21.优选的，在上述一种一体化地表水恢复处理设备中，所述高效氧化区顶部选用钛板作为封闭盖板对所述高效氧化区顶部进行封闭。
22.优选的，在上述一种一体化地表水恢复处理设备中，在所述仓体内壁作喷砂处理，并采用煤沥青和陶瓷釉面防腐处理。
23.优选的，在上述一种一体化地表水恢复处理设备中，所述混合区、浮选分离区、高效氧化区、缓冲区的侧壁上均开设有排空口。
24.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一体化地表水恢复处理设备，便于移动，占地小、安装工期短、运行简单方便、可自动运行，是解决现有小型河道、湖泊及景观水体污染快速澄清的替代产品，大大降低处理投资费用，固液分离快、出水水质好，提升该类水质快速恢复技术的竞争力。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
26.图1附图为本发明未安装高频短波紫外线发射装置时的结构示意图；
27.图2附图为本发明的俯视图；
28.图3附图为沿图2中a-a的剖视图；
29.图4附图为溶气管与溶气释放器的安装关系示意图；
30.图5附图为管道布水器的结构示意图；
31.图6附图为沿图5中b-b的剖视图；
32.图7附图为高频短波紫外线发射装置安装在高效氧化区内时的俯视示意图；
33.图8附图为沿图7中c-c的剖视图。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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。
35.本发明实施例公开了一种一体化地表水恢复处理设备，包括仓体1，仓体1通过隔板被分隔为混合区2、浮选分离区3、高效氧化区4和缓冲区5；
36.混合区2侧面顶部开设有总进水口6；混合区2内部下方设置有溶气管7，沿溶气管7的长度方向均匀分布有溶气释放器8，溶气管7的一端伸出至混合区2外与气源连通；混合区2与浮选分离区3之间的隔板底部开设有过水条形口9，过水条形口9上安装有折板10，形成l型布水口；
37.混合区2主要作用是对进水、溶气进行均匀混合，溶气水由底部连通的l型布水口进入浮选固液分离区；
38.浮选分离区3的顶部设置有集渣槽11，集渣槽11设置有排渣管12，排渣管12的一端伸出至浮选分离区3外；浮选分离区3的侧面底部设置有浮选分离区出水口13，浮选分离区出水口13通过管道与高效氧化区4侧面顶部设置的高效氧化区进水口14连通。
39.浮选分离区3主要作用是利用混合溶气水中微气泡的上浮，使水和藻类等杂质分离，藻类等杂质经微气泡携带上浮于长方体水面表面，然后涌入集渣槽11收集。
40.高效氧化区4的内部设置有管道布水器15，管道布水器15与高效氧化区进水口14连通；高效氧化区4内顶部设置有高频短波紫外线发射装置16；高效氧化区4的侧面顶部开设有高效氧化区出水口17；
41.浮选分离后的水进入高效氧化区4；高效氧化区4为长方体结构，设置高频短波紫外线发射装置16，主要作用是经过浮选的溶气水穿过高频短波紫外线发射装置16，在高频短波紫外线的作用下，产生羟基自由基高强氧化离子，使水中营养物质发生氧化反应得到降解，残留在水中的藻类在吸收高频短波外线，引起dna链断裂，核酸和蛋白交联破裂，丧失
生物活性，进而死亡，使受污染的富营养化地表水得到净化。
42.高效氧化区出水口17与缓冲区5侧面底部的缓冲区进水口18通过管道连通；缓冲区5另一侧面还设置有总出水口19。高效氧化区4净化后的水进入缓冲区5，缓冲区5为长方体结构，进入该区的净水经过消毒，停留缓冲后，经总出水口19排入河道
43.本发明集浮选反应、紫外高频短波及其产生的羟基自由基的高级氧化作用于一体，快速分离水藻且有效降低有机物，具有速度快，无需专人管理、连续进水，出水效果好、自动化程度高等优点。
44.本发明为了提高水体净化、恢复速度、节省占地，利用高频短波波长低于200nm的紫外线，一方面细菌吸收紫外线后，引起dna链断裂，造成核酸和蛋白的交联破裂，杀灭核酸的生物活性，致细菌死亡，另一方面紫外线将空气中的氧合成臭氧，通过臭氧分解出的羟基自由基的氧化性氧化有机物、氨氮等污染物。
45.为了进一步优化上述技术方案，高频短波紫外线发射装置16包括固定板20和若干高频短波紫外线发射管21，固定板20周边固定在高效氧化区4内部，并且固定板20上均匀分布有安装孔，高频短波紫外线发射管21安装在安装孔上，并且高频短波紫外线发射管21与水面垂直。
46.为了进一步优化上述技术方案，总进水口6上设置有第一加药口。
47.为了进一步优化上述技术方案，缓冲区进水口18设置有第二加药口。
48.为了进一步优化上述技术方案，管道布水器15一端与高效氧化区进水口14连通，另一端封闭，并且管道布水器15沿其长度方向开设有布水条形口22。
49.为了进一步优化上述技术方案，仓体1为顶部开口的长方体结构，采用碳钢制作一体成形；混合区2、浮选分离区3、高效氧化区4、缓冲区5的宽度相同，长度比例为1:5:2.5:1。
50.为了进一步优化上述技术方案，高效氧化区4顶部选用钛板作为封闭盖板对高效氧化区4顶部进行封闭。
51.为了进一步优化上述技术方案，在仓体1内壁作喷砂处理，并采用煤沥青和陶瓷釉面防腐处理。
52.为了进一步优化上述技术方案，混合区2、浮选分离区3、高效氧化区4、缓冲区5的侧壁上均开设有排空口。
53.工作过程：
54.本发明中的一种一体化地表水恢复处理设备是受污染的河道水体、景观湖水中藻类、有机物、氮、磷等有机污染物的有效处理设备，用于含细小悬浮物高的地表水体、富营养的湖泊和景观水。
55.本发明中的一体化地表水恢复处理设备集气液混合、固液分离、高级氧化、杀菌技术于一体，可以省去大批量的建筑设施、设备和占地，占地是同等混凝反应池、气浮池、生物氧化池、澄清池等占地的1/20。
56.一次性提升动力，利用水头无需增加加压设施，完成混合、浮选、氧化、杀菌联合作用，出水水质中有机物、氨氮、总磷、悬浮物指标可达到地表水相关标准水平。
57.如图1所示，本发明中一体化地表水恢复处理设备呈长方体中空的长方体状结构，从左至右依次为混合区2、浮选分离区3、高效氧化区4和缓冲区5。
58.混合区2内设溶气释放器8，还可以絮凝加药，内部的絮凝剂、溶气液体与进水能够
均匀混合，通过l型布水口与浮选分离区3相通；加药并充分混合后的水进入浮选分离区3，携带微小气泡的液体在浮选分离区3内完成气液分离，同时悬浮固体在微气泡浮力的作用下实现固液分离，浮选分离区3侧壁上方设集渣槽11，集渣槽11设置有排渣管12；浮选分离区3通过浮选分离区出水口13与高效氧化区4的高效氧化区进水口14相连，均匀进水，高效氧化区4内设置有管道布水器15和高频短波紫外线发射装置16；缓冲区5尺寸宽度与高效氧化区4相同，下部设高效氧化区进水口14，并在高效氧化区进水口14设第二加药口，另一侧面设总出水口19。
59.本专利中的一体化地表水恢复处理设备处理含有机污染物的地表水时，待处理水与絮凝剂同时进入混合区2混合，汽水混合液经混合区2底部的l型布水口均匀进入浮选分离区3，混合液中的微小气泡吸附、携带水中的悬浮固体杂质上浮，处理水向下流完成固液气的分离，携带固体杂质的微小气泡上升至液体表面，在推流作用下进入集渣槽11排出，处理水则从浮选分离区3底部的浮选分离区出水口13进入到高效氧化区4的高效氧化区进水口14，然后通过管式布水器均匀地进入高效氧化区4，高效氧化区4内设置高频短波紫外线发射装置16，处理水中残留的藻类物质在高频短波紫外线的照射下失去生物活性，进而死亡，同时水中的溶解氧在高频短波线的作用下，产生具有强氧化性的羟基自由基，将水中的cod、氮、磷等营养物质氧化降解。处理后的水通过管道引进入缓冲区5，在该区的净水经过消毒，停留缓冲后，经总出水口19排入河道。
60.使用本发明中的一体化地表水恢复处理设备处理后，高悬浮物的污废水得到澄清，悬浮物取出率高于规范沉淀池、普通过滤的出水水平，输出的清水悬浮物小于5mg/l。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
61.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。