[發(fā)明專利]吸附-電解-曝氣協(xié)同一體化處理富營養(yǎng)化水體的裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510464692.X
• 申請日: 2015-07-31
• 公開（公告）號: CN105060412A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李青云;趙良元;林莉;湯顯強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 長江水利委員會(huì)長江科學(xué)院
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/28;C02F101/16;C02F101/10
• 代理公司: 武漢楚天專利事務(wù)所 42113
• 代理人: 孔敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水環(huán)境保護(hù)與治理領(lǐng)域，尤其涉及一種吸附—電解—曝氣協(xié)同一體化處理富營養(yǎng)化水體的裝置。

背景技術(shù)

湖泊富營養(yǎng)化是當(dāng)今世界面臨的重大環(huán)境問題。湖庫水體富營養(yǎng)化惡化水質(zhì)，誘發(fā)“水質(zhì)性”缺水危機(jī)，降低水資源綜合利用效率和安全供水保障能力，極大削弱了水資源對國民經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略支撐作用。

目前水體富營養(yǎng)化治理主要通過控制藻類及消除過量氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)相結(jié)合的方式。對藻類控制來說，通常采用打撈、機(jī)械除藻或化學(xué)除藻等方法；過量營養(yǎng)物質(zhì)削減，大多采用清水稀釋、植物吸收凈化等措施。這些藻類防治措施耗時(shí)耗力，應(yīng)急處置能力較差；過量營養(yǎng)物質(zhì)削減通常需要配套建設(shè)引水工程或植物修復(fù)工程，引水工程耗費(fèi)大量清水，植物修復(fù)見效慢。由此可見，在外源截污背景下，采用合適的工藝方法快速削減水體中的氨氮和磷，將水體中的氨氮和磷含量，以及藻類密度降低至可接受水平，是今后治理河湖富營養(yǎng)化問題的重要方向。

發(fā)明名稱為“移動(dòng)式富營養(yǎng)化水體處理裝置”的中國專利(申請?zhí)枺?01210193361.3)公布了移動(dòng)式富營養(yǎng)化水體處理裝置，該裝置包括集水池、厭氧池、好氧池、移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器、二沉池、催化氧化池和清水池等處理裝置。該專利整體處理工藝流程類似于污水處理處理裝置設(shè)計(jì)復(fù)雜；富營養(yǎng)化水體處理裝置處理后排出的方式屬于異位處理，處理水量有限；采用移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器，其微生物處理富營養(yǎng)化水體需要較長的停留時(shí)間且運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜。

在發(fā)明名稱為“一種高效磁性除藻和增氧曝氣結(jié)合的景觀水體水華凈化船”的中國專利(申請?zhí)枺?01010238112.2)中，公布了一種高效新型景觀水體水華處理用船，其原理是當(dāng)景觀水體吸入船只時(shí)，期間投加鐵磁性物質(zhì)、混凝劑和助凝劑，使懸浮物、膠體物質(zhì)、藻類和總磷等形成可作用于磁場的微絮顆粒，然后通過磁力將其從水體中分離。該專利中把水吸入船只處理相當(dāng)于異位處理，處理能力有限，且投加絮凝劑、助凝劑、磁鐵等使得處理工藝更加繁瑣。

在發(fā)明名稱為“一種移動(dòng)式富營養(yǎng)化水體生態(tài)修復(fù)裝置”的中國專利(申請?zhí)枺?01010238112.2)中，公布了一種可以通過遷移的移動(dòng)式富營養(yǎng)化水體生態(tài)修復(fù)裝置，該裝置主要由光催化氣體發(fā)生裝置、填料層、流水層組成，利用填料層對富營養(yǎng)化水體進(jìn)行凈化，水中加臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧和光催化氣體產(chǎn)生光氫離子，對水質(zhì)實(shí)行殺菌消毒。整個(gè)裝置可由車載運(yùn)輸?shù)剿帯Ｔ撘苿?dòng)生態(tài)修復(fù)裝置是一種塑料凈化罐，富營養(yǎng)化水體自上至下處理，容易發(fā)生堵塞，而且采用臭氧及光催化裝置成本及處理成本較高。

現(xiàn)有富營養(yǎng)化水體治理技術(shù)及裝置或是采用生物方法恢復(fù)水體生態(tài)功能，耗時(shí)較長，生物生存條件要求苛刻；或是采用厭氧池、好氧、生物膜等組合裝置進(jìn)行處理，設(shè)計(jì)復(fù)雜，微生物處理富營養(yǎng)化水體需要較長的停留時(shí)間且運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜，處理成本較高。并且，現(xiàn)有裝置的功能都過于單一化，不能同時(shí)將富營養(yǎng)化水體中的氮磷污染物及藻類同時(shí)去除，裝置中的各個(gè)凈化單元都是獨(dú)立運(yùn)行的，尚未見到有凈化單元之間協(xié)同作用的例子。

在發(fā)明名稱為“封閉水域大型移動(dòng)式水質(zhì)凈化系統(tǒng)”的中國專利(專利號：201110308276.2)中，公布了一種封閉水域大型移動(dòng)式水質(zhì)凈化系統(tǒng)，該系統(tǒng)上設(shè)有過濾單元、吸附單元、微電流電解離子釋放單元、曝氣單元等水質(zhì)處理裝置，通過各個(gè)水質(zhì)處理單元與水域水體的直接接觸，對水體中污染物進(jìn)行處理。該裝置由于采用的水處理技術(shù)主要為物理化學(xué)技術(shù)，相比于前述的生物修復(fù)技術(shù)，具有處理速度快、處理能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。該裝置對吸附、曝氣與微電流電解進(jìn)行了整體集成，根據(jù)水域水體的污染類型，選擇性地布設(shè)其中的一種或幾種單元。但是系統(tǒng)涉及的吸附、曝氣與微電流電解獨(dú)立設(shè)計(jì)、布置和運(yùn)行，未考慮與發(fā)揮各個(gè)單元之間的協(xié)同和耦合作用。因此，開發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡單、能充分發(fā)揮各個(gè)單元之間協(xié)同功能、有效消除富營養(yǎng)化水體中的氮磷污染物及藻類的凈化技術(shù)及裝置非常必要。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種吸附—電解—曝氣協(xié)同一體化處理富營養(yǎng)化水體的裝置，該裝置通過吸附、微電流電解、微孔曝氣三種凈化單元的協(xié)同有效提高單個(gè)處理單元的凈化效率，加速水體中氮磷和藻類的去除，該裝置處理方式巧妙、使用方便、維護(hù)簡單、不產(chǎn)生二次污染，可解決現(xiàn)有富營養(yǎng)化水體治理技術(shù)及裝置中存在工藝設(shè)計(jì)復(fù)雜，各種凈化單元功能獨(dú)立，不能同時(shí)發(fā)揮各個(gè)凈化單元的協(xié)同功能的問題。