高新黑臭水体净化系统技术

高新黑臭水体净化系统技术

本高新技术涉及一种黑臭水体净化系统,属于污水处理技术领域。

背景技术:

随着经济社会的飞速发展,城市的不断扩张,在城市建设过程中,我国城市水环境污染日益严重,城市河道中的水体多被有机污染物和氮、磷等污染物污染,黑臭水体已是我国各城市河道普遍存在的现象,城市黑臭河道的治理将是今后一段时间内重点解决的环境问题。目前,已经开发了许多用于河道净化的技术,包括物理法、化学法、微生物强化法和自然生态修复法四大类。但是河道污染具有污染途径多、污染程度严重、污染物种类多,数量大、污染区域广、分布范围宽、自然生态系统破坏严重、非点源污染越来越严重等特点。单一的河道治理方式已经无法有效保障河道水环境得到彻底修复。尤其在污染严重的河道治理过程中,生物法在建立过程中,由于生物的耐受性有限,存活率低,往往需要前期先进行其他手段的处理,处理过程复杂,能耗高。

技术实现要素:

为解决上述问题,本高新技术提供一种黑臭水体净化系统。通过外源截留、内源净化联合的方式,构建具有自我修复功能的河道生态系统,全面净化黑臭水体。

本高新技术的第一个目的是提供一种黑臭水体净化系统,包括:

外源截留单元,所述的外源截留单元包括分别位于河道两侧的生态截流沟和护坡生态截留带;所述的生态截流沟包括截留沟和与截留沟相连通的截留池,所述的截留沟和截留池底壁上铺设有多孔陶瓷颗粒;所述的护坡生态截留带包括若干沿坡面层层堆叠且相互锁定的吸湿生态袋和植物带;以及,

内源净化单元,所述的内源净化单元包括依次连通的吸附区、微生物净化区和生态恢复区,所述的生态恢复区设置在所述的吸附区和微生物净化区的上部,生态恢复区与吸附区和微生物净化区之间设有浮板;所述的吸附区内设有多孔陶瓷颗粒和树脂吸附绳;所述的微生物净化区内设有膜架,所述的膜架上设有纤维管增强型中空纤维复合生物膜和仿生水草;所述的生态恢复区内设有水生植物。

进一步地,所述的吸附区的下端设有第一污水入口,上端设有第一污水出口,所述的微生物净化区的下端设有第二污水入口,上端设有第二污水出口,生态恢复区一端设有第三污水入口,另一端设有第三污水出口,第二污水入口与第一污水出口相连,第三污水入口与第二污水出口相连。

进一步地,所述的吸附区内设有陶瓷颗粒架,所述的陶瓷颗粒架为多孔板架,多孔陶瓷颗粒置于陶瓷颗粒架上。

进一步地,所述的膜架为中空结构,膜架上开设有多个贯通其内表面的微型通孔,膜架一端与供气装置连接,用于向纤维管增强型中空纤维复合生物膜和仿生水草输送气体。

进一步地,所述的膜架呈u型设置,与供气装置连接的一端设有开关,所述的纤维管增强型中空纤维复合生物膜与仿生水草交替悬挂在所述的膜架上。

进一步地,所述的多孔陶瓷颗粒包括空心陶瓷球,所述的空心陶瓷球上开设有多个贯通其内表面的通孔,所述的空心陶瓷球的表面设有二氧化钛涂覆层。

进一步地,所述的吸湿生态袋中装有吸湿材料,所述的吸湿材料为多孔陶瓷颗粒和/或超高吸湿纤维n-38。

进一步地,所述的截流沟呈倒等腰梯形,沿河道延伸方向分布。

进一步地,所述的生态恢复区内设有种植窝,水生植物种植在所述的种植窝内。

进一步地,所述的水生植物为挺水植物,包括菖蒲、千屈菜和黄鸢尾花中的一种或几种。

本高新技术的有益效果:

本高新技术通过外源截留、内源净化联合的方式,构建具有自我修复功能的河道生态系统,全面净化黑臭水体。

附图说明

图1是本高新技术的黑臭水体净化系统的结构示意图;

图2是本高新技术的内源净化单元的结构示意图;

图3是本高新技术的生态截流沟的结构示意图。

其中标号说明:1、外源截流单元,11、生态截流沟,111、截流沟,112、截留池,12、生态截留带,121、吸湿生态袋,122、植物带,21、吸附区,211、多孔陶瓷颗粒,212、吸附绳,213、第一污水入口,214、第一污水出口,215、陶瓷颗粒架,22、微生物净化区,221、膜架,222、中空纤维膜组件,223、仿生水草,224、第二污水入口,225、第二污水出口,226、供气装置,23、生态恢复区,231、水生植物,232、第三污水入口,233、第三污水出口,234、种植窝,24、浮板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本高新技术作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本高新技术并能予以实施,但所举实施例不作为对本高新技术的限定。

实施例1:

如图1、2所示,本高新技术的一种黑臭水体净化系统,包括:

外源截留单元1,外源截留单元1包括分别位于河道两侧的生态截流沟11和护坡生态截留带12;生态截流沟11包括截留沟111和与截留沟111相连通的截留池112,截留沟111和截留池112底壁上铺设有多孔陶瓷颗粒(图中未视出);护坡生态截留带12包括若干沿坡面层层堆叠且相互锁定的吸湿生态袋121和植物带122;以及,

内源净化单元2,内源净化单元2包括依次连通的吸附区21、微生物净化区22和生态恢复区23,生态恢复区23设置在吸附区21和微生物净化区22的上部,生态恢复区23与吸附区21和微生物净化区22之间设有浮板24;吸附区21内设有多孔陶瓷颗粒211和树脂吸附绳212;微生物净化区22内设有膜架221,膜架221上设有纤维管增强型中空纤维复合生物膜222和仿生水草223;生态恢复区23内设有水生植物231。

本高新技术的吸附区21的下端设有第一污水入口213,上端设有第一污水出口214,微生物净化区22的下端设有第二污水入口224,上端设有第二污水出口225,生态恢复区23一端设有第三污水入口232,另一端设有第三污水出口233,第二污水入口224与第一污水出口214相连,第三污水入口232与第二污水出口225相连。

本高新技术通过将生态恢复区设置在吸附区和微生物净化区的上方,并通过浮板的设置,将生态净化区浮在水面之上,流经生态恢复区的污水经过吸附处理和微生物处理,已经能够达到植物耐受的范围,净化后的水回流至河道中,能够稀释河道中的污水,经过一段时间的循环,既能够构建生态系统,处理河道中的污水。

还需要说明的是本高新技术中,水流整体流速较低,增加了处理时间,增强处理效果,且不会因为水流过快,导致吸附、微生物等处理效果减弱。

如图2所示,本高新技术的吸附区21内设有陶瓷颗粒架215,陶瓷颗粒架215为多孔板架,多孔陶瓷颗粒211置于陶瓷颗粒架215上。

本高新技术的膜架221为中空结构,膜架上开设有多个贯通其内表面的微型通孔,膜架一端与供气装置226连接,用于向纤维管增强型中空纤维复合生物膜222和仿生水草223输送气体。

本高新技术的膜架221呈u型设置,与供气装置226连接的一端设有开关,纤维管增强型中空纤维复合生物膜222与仿生水草223交替悬挂在膜架上。

本高新技术的多孔陶瓷颗粒211包括空心陶瓷球,空心陶瓷球上开设有多个贯通其内表面的通孔,空心陶瓷球的表面设有二氧化钛涂覆层。

本高新技术的纤维管增强型中空纤维复合生物膜的制备方法可参照专利cn201910362462.0,其原理主要通过纳米耦合曝气生物膜反应技术,利用中空纤维膜比表面积较大这一特性优势,使其在膜表面营造了相对稳定的微环境,为水体中微生物的附着生长。另外,仿生水草也提供了优越的附着场所,从而促进了水体微生物的快速聚集和大量繁殖,通过微生物的作用对污染水体进行快速有效净化。

本高新技术的生态恢复区23内设有种植窝234,水生植物231种植在种植窝234内。水生植物为挺水植物,包括菖蒲、千屈菜和黄鸢尾花中的一种或几种。

本高新技术的吸湿生态袋121中装有吸湿材料,吸湿材料为多孔陶瓷颗粒和/或超高吸湿纤维n-38。

如图1和图3所示,本高新技术的截流沟111呈倒等腰梯形,沿河道延伸方向分布。

本高新技术的工作原理:本高新技术的外源截留单元通过设置生态截流沟和护坡生态截留带,建立了一套完善的雨污分流或合流系统,当水流经过时,通过多孔陶瓷颗粒对水中的杂质和污染物进行过滤吸附,并通过水处理缓释剂对污染物进行一定的处理,从而减少污染物的输入。本高新技术的内源净化单元安装好之后,投放到黑臭河道中,从吸附区下端向吸附区泵入污水,经过吸附区吸附后,从上端泵入微生物净化区,并间歇打开供气装置,经过微生物处理之后,将污水再泵入生态恢复区采用水生植物进行进一步的处理,然后排入河道中。循环之后,即每个泵都同时运行,形成一个水流循环,逐步对河道中的污水进行处理。

以上所述实施例仅是为充分说明本高新技术而所举的较佳的实施例,本高新技术的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本高新技术基础上所作的等同替代或变换,均在本高新技术的保护范围之内。本高新技术的保护范围以权利要求书为准。

技术特征:

1.一种黑臭水体净化系统,其特征在于,包括:

外源截留单元,所述的外源截留单元包括分别位于河道两侧的生态截流沟和护坡生态截留带;所述的生态截流沟包括截留沟和与截留沟相连通的截留池,所述的截留沟和截留池底壁上铺设有多孔陶瓷颗粒;所述的护坡生态截留带包括若干沿坡面层层堆叠且相互锁定的吸湿生态袋和植物带;以及,

内源净化单元,所述的内源净化单元包括依次连通的吸附区、微生物净化区和生态恢复区,所述的生态恢复区设置在所述的吸附区和微生物净化区的上部,生态恢复区与吸附区和微生物净化区之间设有浮板;所述的吸附区内设有多孔陶瓷颗粒和树脂吸附绳;所述的微生物净化区内设有膜架,所述的膜架上设有纤维管增强型中空纤维复合生物膜和仿生水草;所述的生态恢复区内设有水生植物。

2.根据权利要求1所述的一种黑臭水体净化系统,其特征在于,所述的吸附区的下端设有第一污水入口,上端设有第一污水出口,所述的微生物净化区的下端设有第二污水入口,上端设有第二污水出口,生态恢复区一端设有第三污水入口,另一端设有第三污水出口,第二污水入口与第一污水出口相连,第三污水入口与第二污水出口相连。

3.根据权利要求1所述的一种黑臭水体净化系统,其特征在于,所述的吸附区内设有陶瓷颗粒架,所述的陶瓷颗粒架为多孔板架,多孔陶瓷颗粒置于陶瓷颗粒架上。

4.根据权利要求1所述的一种黑臭水体净化系统,其特征在于,所述的膜架为中空结构,膜架上开设有多个贯通其内表面的微型通孔,膜架一端与供气装置连接,用于向纤维管增强型中空纤维复合生物膜和仿生水草输送气体。

5.根据权利要求4所述的一种黑臭水体净化系统,其特征在于,所述的膜架呈u型设置,与供气装置连接的一端设有开关,所述的纤维管增强型中空纤维复合生物膜与仿生水草交替悬挂在所述的膜架上。

6.根据权利要求1所述的一种黑臭水体净化系统,其特征在于,所述的多孔陶瓷颗粒包括空心陶瓷球,所述的空心陶瓷球上开设有多个贯通其内表面的通孔,所述的空心陶瓷球的表面设有二氧化钛涂覆层。

7.根据权利要求1所述的一种黑臭水体净化系统,其特征在于,所述的吸湿生态袋中装有吸湿材料,所述的吸湿材料为多孔陶瓷颗粒和/或超高吸湿纤维n-38。

8.根据权利要求1所述的一种黑臭水体净化系统,其特征在于,所述的截流沟呈倒等腰梯形,沿河道延伸方向分布。

9.根据权利要求1所述的一种黑臭水体净化系统,其特征在于,所述的生态恢复区内设有种植窝,水生植物种植在所述的种植窝内。

10.根据权利要求9所述的一种黑臭水体净化系统,其特征在于,所述的水生植物为挺水植物,包括菖蒲、千屈菜和黄鸢尾花中的一种或几种。

技术总结
本高新技术公开了一种黑臭水体净化系统。本高新技术的黑臭水体净化系统,包括外源截留单元,外源截留单元包括分别位于河道两侧的生态截流沟和护坡生态截留带;内源净化单元,内源净化单元包括依次连通的吸附区、微生物净化区和生态恢复区,生态恢复区设置在吸附区和微生物净化区的上部,生态恢复区与吸附区和微生物净化区之间设有浮板;吸附区内设有多孔陶瓷颗粒和树脂吸附绳;微生物净化区内设有膜架,膜架上设有纤维管增强型中空纤维复合生物膜和仿生水草;生态恢复区内设有水生植物。本高新技术通过外源截留、内源净化联合的方式,构建具有自我修复功能的河道生态系统,全面净化黑臭水体。

技术开发人、权利持有人:张克勤;周宁;董伊航

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