[發明專利]流動水域原位脫氮反應器

有效

• 申請號: 201210456289.9
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN102923914A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 陳丁江;張柏發;黃宏
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 韓介梅

技術領域

本發明是一種流動水域原位脫氮反應器。

背景技術

隨著人類工農業生產強度的增加和對水資源需求的提高，由氮磷等營養物過剩引起的湖泊、水庫、河口、海岸等水體富營養化已成為社會經濟發展及生態環境建設過程中迫切需要解決的關鍵問題之一。溪流、溝渠、河道等流動水域不僅是上游陸域向下游水域輸送氮磷等營養物的主要通道，在區域和全球的氮循環中起到了重要的調控作用，而且是許多地區生活、生產、娛樂用水的直接或間接來源，與人類健康和生存質量息息相關。因此，實現這些流動水域的氮磷污染控制至關重要。由于實施水污染源頭控制代價大，農業施肥、畜禽養殖、農村生活等產生的非點源污染控制難度大，使對污染水體進行原位修復和凈化成為當前水污染控制中的主要技術手段之一。當前適用于流動水域原位脫氮技術主要包括強化充氧、沉淀作用等物理凈化技術和人工濕地/緩沖帶、生態浮島、生物濾膜等生物凈化技術。然而，現有的這些技術手段尚存在脫氮能力弱、應用和運行成本高、壽命較短、需額外的空間、適用性低、存在二次污染的風險等一方面或多方面不足，進而限制了這些技術手段的應用和推廣，能同時克服以上不足、實現流動水域持續、自動、高效、原位脫氮技術尚未見報道，進而影響到水體富營養化控制的成效。

發明內容

本發明的目的是提供一種流動水域原位脫氮反應器，以實現對入（湖）庫溪流、排水溝渠、城市河道等流動水域的低成本、無二次污染的、高效、持續原位脫氮。

本發明目的是通過以下技術方案來實現的：流動水域原位脫氮反應器包括沿水流方向依次設置在河床上的沉砂池、跌水壩、反應池和鵝卵石堆成的擋水墻，反應池的下層填充木屑層、在木屑層的底部靠近鵝卵石擋水墻處鋪設用于收集脫氮尾水的PVC管，PVC管上具有多個帶紗網的尾水收集孔，PVC管出水口與軟質排水暗管相連，該軟質排水暗管穿過鵝卵石擋水墻下方的河床底部，其出水口露于鵝卵石擋水墻下游河床表面，在軟質排水暗管的出水口安裝有排水龍頭，在木屑層的上面并列鋪設粘砂層和礫石層，其中粘砂層靠近擋水墻，礫石層靠近跌水壩，礫石層的透水性大于粘砂層的透水性。

由于流動水體的自然落差，上游的水流自動通過沉砂池后，利用跌水壩充氧后，再利用擋水墻前后側的水位差，使大部分水流進入反應池進行處理，處理后的尾水進入反應池底部的多孔PVC管，并通過若干個軟質排水暗管向下游排出。

本發明不僅可有效利用溪流、溝渠、河道等流動水域的原始空間和生物群落進行原位脫氮處理，而且可以利用流動水域自上而下的高差變化對原水進行跌水充氧，對其他污染物也起到一定的凈化作用，實現污染水域的持續處理和凈化。所需的大部分材料可以實現就地取材，建造簡單、費用低廉，無需外加動力、使用壽命長、維護成本低，無二次污染，不影響該水域的泄洪能力，可以自動、持續、有效去除入（湖）庫溪流、排水溝渠、城市河道等流動水域中的高濃度氮。

附圖說明

圖1是本發明反應器的構成示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖進一步說明本發明

參照圖1，本發明的流動水域原位脫氮反應器包括沿水流方向依次設置在河床上的沉砂池1、跌水壩2、反應池3和鵝卵石堆成的擋水墻4，反應池3的下層填充木屑層7、在木屑層7的底部靠近鵝卵石擋水墻4處鋪設用于收集脫氮尾水的PVC管8，PVC管8上具有多個帶紗網的尾水收集孔11，PVC管8出水口與軟質排水暗管5相連，該軟質排水暗管5穿過鵝卵石擋水墻4下方的河床底部，其出水口露于鵝卵石擋水墻4下游河床表面，在軟質排水暗管5的出水口安裝有排水龍頭6，在木屑層7的上面并列鋪設粘砂層9和礫石層10，其中粘砂層9靠近擋水墻4，礫石層10靠近跌水壩2，礫石層10的透水性大于粘砂層9的透水性。

為了確保反應器脫氮能力且不影響水域的泄洪能力，安裝于排水暗管5出水口上的排水龍頭6最低處離河床表面的高度要低于反應池3上方的水位高度，且鵝卵石擋水墻4與跌水壩2高度相當。