CN207566985U - 一种富营养化封闭水体异位修复系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种富营养化封闭水体异位修复系统，包括设于封闭水体外侧的至少两级异位处理沟渠，每级异位处理沟渠顶部高度由外侧至封闭水体依次递减呈落差设置，封闭水体与最外侧异位处理沟渠之间设置提升泵，所述异位处理沟渠内包括：填充于异位处理沟渠内的脱氮填料单元；位于异位处理沟渠水面处的浮床植物单元；以及向脱氮填料单元内投加药剂的应急加药单元。本实用新型中，由提升泵将封闭水体泵入最外侧异位处理沟渠中，处理后的水体依次自流进入下一级处理沟渠，在每一级沟渠内，由脱氮填料单元、浮床植物单元及应急加药单元协同作用进行净化处理，最终净化出水自流流回封闭水体内。

Description

一种富营养化封闭水体异位修复系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种富营养化封闭水体异位修复系统。

背景技术

近年来，为美化城市居住环境，建造了许多大大小小的人工湖泊，但是大部分此类湖泊为静止或着流动性较差的封闭缓流水体，且容易受到居民生活污水、生活垃圾、地面雨水径流等的污染，引起水体富营养化，藻类大量繁殖，最终致使水体黑臭，不但丧失了人工湖泊的造景功能，还严重影响了周围居民的生活环境。

针对水体富营养化的处理技术主要有絮凝沉降、过滤净化、生态浮岛、清淤挖泥、底层曝气等方法，但采用这些现有技术难以达到预期处理效果。其中絮凝沉降法是直接向水体中投加药剂，使藻类凝聚沉入水底，可以很快使水体恢复透明度，但是沉入水底的藻类腐烂后又会重新释放污染物质，水体富营养化不能得到根治；生态浮岛利用植物吸收水体中的氮磷等营养盐，同时具有较好的景观效果，但是针对突发性藻类水华作用有限；清淤挖泥、底层曝气等方法可以短期内净化水质，但是工程量较大，处理费用高昂。

目前采用物化技术和生物技术结合修复富营养化水体的方法取得了较好的成效，例如公开号为CN 103951144A的中国发明专利文献公开了一种营养化废水的处理装置及方法，包括吸水装置、磁絮凝装置、磁盘机复氧装置、浮床装置，所述吸水装置抽取富营养化废水表层底泥的沉积物和其间隙水；所述磁絮凝装置与吸水装置相连接，将吸水装置抽取的富营养化废水形成磁性絮团；所述磁盘机复氧装置一侧与磁絮凝装置相连接，另一侧与浮床装置相连接，磁盘机复氧装置由磁盘机构、磁种回收装置以及纳米微气泡发生器组成，磁盘机构对磁性絮团进行磁分离，形成带磁性的污泥，再利用磁种回收装置回收磁种；纳米微气泡发生器将净化后的富营养化废水融合成气液均相流；所述浮床装置是指水生植物生态浮床。

实用新型内容

本实用新型提供一种富营养化封闭水体异位修复系统，装置结构简单，处理效果好。

一种富营养化封闭水体异位修复系统，其特征在于，包括设于封闭水体外侧的至少两级异位处理沟渠，每级异位处理沟渠顶部高度由外侧至封闭水体侧依次递减呈落差设置，封闭水体与最外侧异位处理沟渠之间设置提升泵，所述异位处理沟渠内包括：

填充于异位处理沟渠内的脱氮填料单元；

位于异位处理沟渠水面处的浮床植物单元；

以及向脱氮填料单元内投加药剂的应急加药单元。

本实用新型中，以封闭水体为中心，异位处理沟渠高度由内之外依次增高，异位处理沟渠可以设置在封闭水体一侧也可以环绕封闭水体设置，由提升泵将封闭水体泵入最外侧异位处理沟渠中，处理后的水体依次自流进入下一级处理沟渠，在每一级沟渠内，由脱氮填料单元、浮床植物单元及应急加药单元协同作用进行净化处理，最终净化出水自流流回封闭水体内。

优选地，所述异位处理沟渠内设有若干表面曝气机。控制沟渠内水体溶解氧在2～3mg/L，表面曝气机在充氧的同时，不会扰动沟渠底部的填料层，可以减少填料的流失。

优选地，相邻异位处理沟渠之间及最内侧异位处理沟渠与封闭水体之间由隔墙分隔，隔墙的高度最外侧异位处理沟渠至封闭水体依次递减。

进一步优选地，所述异位处理沟渠的宽度为1～2m，深度为0.5～1m，所述隔墙上每间隔20～40m设置一个跌水段，跌水高度为0.1～0.2m

异位处理沟渠的进水侧高于出水侧，有利于水流由进水口向出水口自行流动，每隔20～40m设置一个跌水段，跌水高度为0.1～0.2m，可以增加水中溶解氧。在好氧条件下，硝化菌可将沸石吸附的氨氮转化为硝态氮，实现沸石解析，使沸石重新具有吸收氨氮的能力。煤渣中的Ca、Fe、Al可沉淀水中的可溶性磷，且在厌氧条件下，填料易释磷，增加水中溶解氧，有利于被固定化磷的稳定性。

本实用新型采用表面曝气和跌水的方法向水中增氧，利用微生物消耗填料吸附的营养盐，提高填料利用率，并且不会产生被吸附的营养盐重新流失到水体中的现象。

优选地，所述脱氮填料单元包括填充于异位处理沟渠底部的碎石垫层和位于碎石垫层上方的煤渣与改性沸石混合填料层。

本实用新型针对造成水体富营养化的过量氮磷等营养盐，采用沸石、煤矸石等脱氮填料进行快速吸附，短时间内去除污染物质，浮床植物单元进一步加强了水体自净能力，不会对景观造成影响，同时提高了该系统脱氮除磷的稳定性；应急加药支管道，针对突发性水体恶化，可以通过投加药剂进行快速处理，提高了系统的抗冲击能力。

进一步优选地，所述碎石垫层的高度为10～20cm，所述煤渣与沸石混合填料层的高度为20～30cm。

进一步优选地，碎石的粒径为20～30mm，煤渣的粒径为5～20mm，改性沸石的粒径为1～5mm，改性沸石填充于煤渣缝隙中，改性沸石与煤渣的体积比为1:4～2:3。

脱氮填料单元中，碎石作为垫层铺设于沟渠底面，粒径为20～30mm，高度为10～20cm；煤矸石铺设于碎石之上，粒径为5～20mm，高度为20～30cm；改性沸石滤料层粒径为1～5mm，改性沸石填充于卵石层缝隙中，改性沸石与煤渣体积比为1:4～2:3。改性沸石和煤渣作为填料可以快速吸收水体中的氮磷，避免水体发生水华现象。

优选地，所述应急加药单元包括：

储药箱；

插入所述脱氮填料单元内且均匀分布的若干应急加药支管；

连接储药箱与应急加药支管的加药总管；

以及设于加药总管上的加药泵。

脱氮填料单元中均匀布设有若干应急加药支管道，储药箱放置在岸边，当封闭水体水质变化较大，超过脱氮填料处理负荷时，采用加药泵向水中投加硝化菌种，絮凝剂、吸附剂等药剂，增大异位修复系统抗冲击能力。

所述浮床植物单元悬浮于所述封闭水体和异位修复沟渠水面，加强该系统的脱氮效能。优选地，所述浮床植物单元中包括槐叶萍、凤眼莲和浮水莲中的至少一种。浮床植物可利用水体中的氮磷等作为营养元素，使水体得到净化。

优选地，所述封闭水体内及异位修复沟渠内均设有在线监测探头。

为实现自动控制，进一步优选地，还设有控制器，所有在线监测探头均接入该控制器内，所有泵均接入并受控于该控制器。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中所示附图标记如下：

1-最外层异位处理沟渠 2-隔墙 3-提升泵

4-表面曝气机 5-加药泵 6-浮床植物

7-应急加药支管 8-储药箱 9-封闭水体

10-煤渣与改性碎石混 11-碎石垫层

合填料层

具体实施方式

如图1所示，一种富营养化封闭水体异位修复系统，包括环绕封闭水体9外围设置的若干级异位处理沟渠(附图1中以两级为例)，相邻异位处理沟渠之间以及最内层异位处理沟渠与封闭水体由隔墙2分隔，隔墙的高度由最外侧异位处理沟渠至封闭水体依次递减，呈落差设置，有利于水体从最外侧异位处理沟渠依次自流经过内侧异位处理沟渠，最终回到封闭水体内。

每个异位处理沟渠内均设置表面曝气机4、脱氮填料单元、浮体植物单元和应急加药单元，脱氮填料单元包括上下两层填料，下层为碎石垫层11、上层为煤渣与改性沸石混合填料层10，碎石作为垫层铺设于沟渠底面，粒径为20～30mm，高度为10～20cm；煤矸石铺设于碎石之上，粒径为5～20mm，高度为20～30cm；改性沸石滤料层粒径为1～5mm，改性沸石填充于卵石层缝隙中，改性沸石与煤渣体积比为1:4～2:3。

浮体植物单元由若干浮体植物6组成，位于水面处，浮体植物为槐叶萍、凤眼莲和浮水莲中的至少一种。

应急加药单元包括储药箱8、加药总管、设于加药总管上的加药泵5以及均匀分布于脱氮填料单元内的应急加药支管7，应急加药支管插入底层填料内，加药总管连接储药箱和对应的应急加药支管7。

表面曝气机4设置于异位处理沟渠内水面处。

异位处理沟渠的宽度为1～2m，深度为0.5～1m，隔墙上每间隔20～40m设置一个跌水段，跌水高度为0.1～0.2m。

封闭水体9通过提升泵3泵入最外侧异位处理沟渠1内，依次经过各级异位处理沟渠净化处理，最终自流回到封闭水体9内。

为方便控制，还可以在封闭水体内及各级异位处理沟渠内设置在线监测探头，并设置控制器，所有的在线监测探头均接入该控制器内，所有的泵也均介入并受控于该控制器。

以上所述仅为本实用新型专利的具体实施案例，但本实用新型专利的技术特征并不局限于此，任何相关领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。

Claims (10)

1.一种富营养化封闭水体异位修复系统，其特征在于，包括设于封闭水体外侧的至少两级异位处理沟渠，每级异位处理沟渠顶部高度由外侧至封闭水体侧依次递减呈落差设置，封闭水体与最外侧异位处理沟渠之间设置提升泵，所述异位处理沟渠内包括：

填充于异位处理沟渠内的脱氮填料单元；

位于异位处理沟渠水面处的浮床植物单元；

以及向脱氮填料单元内投加药剂的应急加药单元。

2.根据权利要求1所述富营养化封闭水体异位修复系统，其特征在于，所述异位处理沟渠内设有若干表面曝气机。

3.根据权利要求1所述富营养化封闭水体异位修复系统，其特征在于，相邻异位处理沟渠之间及最内侧异位处理沟渠与封闭水体之间由隔墙分隔，隔墙的高度最外侧异位处理沟渠至封闭水体依次递减。

4.根据权利要求3所述富营养化封闭水体异位修复系统，其特征在于，所述异位处理沟渠的宽度为1～2m，深度为0.5～1m，所述隔墙上每间隔20～40m设置一个跌水段，跌水高度为0.1～0.2m。

5.根据权利要求1所述富营养化封闭水体异位修复系统，其特征在于，所述脱氮填料单元包括填充于异位处理沟渠底部的碎石垫层和位于碎石垫层上方的煤渣与改性沸石混合填料层。

6.根据权利要求5所述富营养化封闭水体异位修复系统，其特征在于，所述碎石垫层的高度为10～20cm，所述煤渣与沸石混合填料层的高度为20～30cm。

7.根据权利要求5所述富营养化封闭水体异位修复系统，其特征在于，碎石的粒径为20～30mm，煤渣的粒径为5～20mm，改性沸石的粒径为1～5mm，改性沸石填充于煤渣缝隙中，改性沸石与煤渣的体积比为1:4～2:3。

8.根据权利要求1所述富营养化封闭水体异位修复系统，其特征在于，所述应急加药单元包括：

储药箱；

插入所述脱氮填料单元内且均匀分布的若干应急加药支管；

连接储药箱与应急加药支管的加药总管；

以及设于加药总管上的加药泵。

9.根据权利要求1所述富营养化封闭水体异位修复系统，其特征在于，所述封闭水体内及异位修复沟渠内均设有在线监测探头。

10.根据权利要求9所述富营养化封闭水体异位修复系统，其特征在于，还设有控制器，所有在线监测探头均接入该控制器内，所有泵均接入并受控于该控制器。