[發明專利]一種污染河流的治理裝置與方法

在審

• 申請號: 201611205852.X
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106630424A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 萬玉山;顧義鋒;周超;沈夢;溫馨
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/02;C02F3/10;C02F3/32;C02F3/34;C02F3/06;C02F3/18;C02F11/02;E02B15/06
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1.一種污染河流的治理裝置，其特征在于：包括曝氣攔渣區(1)、太陽能和風能發電系統、強化馴養區(2)和協同降解區(3)；

所述曝氣攔渣區(1)包括橡膠底壩(1-1)、攔渣板(1-2)、浮渣槽(1-3)和曝氣系統；

所述橡膠底壩(1-1)采用袋式結構，橡膠底壩用高強度合成纖維織物為受力骨架，內外涂敷橡膠作保護層，加工成高強度膠布，將其垂直河岸設置，橡膠底壩的兩端固定在河岸上，通過充填水或氣體使其膨脹，利用充填的水或氣體的多少來調節橡膠底壩的高度；

所述攔渣板(1-2)設置在橡膠底壩上，由木板制成，或者采用聚氨酯防水泡沫板制成；攔渣板兩端固定在河岸上；攔渣板上半部分設置在水面上，攔渣板下半部分浸沒在水面下，攔渣板和橡膠底壩之間留有空隙，作為水流通道(1-4)；

所述浮渣槽(1-3)設置在河岸上，接收河流吹浮過來的漂浮物；

所述曝氣系統包括曝氣泵、進氣管、布氣管和曝氣頭，曝氣泵和進氣管安裝在攔渣板的露出水面的上半部分上，布氣管和曝氣頭布設在攔渣板的浸沒在水面下的下半部分上，曝氣頭吹出的氣流朝向河岸一側，氣流帶動水流和漂浮物沿著攔渣板飄向河岸，漂浮物進入浮渣槽；進氣管連接曝氣泵和布氣管；

所述太陽能和風能發電系統安裝在攔渣板的露出水面的上半部分上，并通過電纜與曝氣泵連接；

所述強化馴養區(2)位于曝氣攔渣區的下游，依據河流的自然形狀建造而成；所述強化馴養區包括循環流動墻(2-1)、表曝機(2-2)、流化填料(2-3)、溢流壩(2-4)、攔截格網(2-5)和生物劑添加裝置；

所述循環流動墻(2-1)位于強化馴養區的河道中間，由無砂混凝土制成，與河岸平行；

所述表曝機(2-2)位于循環流動墻的兩端，并通過電纜與太陽能和風能發電系統連接；

所述流化填料(2-3)滿足以下要求：①比重接近于水，掛膜后其比重略小于1，在不曝氣時浮于水的表面；②掛膜以后，在正常的曝氣強度下能在水中呈流化狀態；③老化的生物膜靠水力沖刷和曝氣攪動自動脫落，保證生物膜的活性；④可直接往水里投加；⑤靠表曝機的曝氣和水流引導其流動；⑥采用聚乙烯、聚丙烯、聚氨酷或樹脂制成；⑦流化填料的形狀為球狀；

所述溢流壩(2-4)位于強化馴養區的尾部，由無砂混凝土制成，與河道垂直設置；

所述攔截格網(2-5)位于溢流壩的上部或前端，與河道垂直設置，由聚乙烯、聚丙烯、聚氨酷或金屬制成，其網眼的大小小于流化填料的直徑；

所述生物劑添加裝置包括塑料桶和攪拌器；

所述生物劑添加裝置添加的生物劑的生產過程為：①分離、篩選治理河流中的底泥和河水中的土著微生物，得到本土優勢菌群；②對本土優勢菌群進行馴化、培養；③生產出具有強大分解污染物能力的生態消淤菌劑和生態凈水菌劑；④把生態消淤菌劑和生態凈水菌劑按1:1的比例混合得到生物劑；

所述協同降解區(3)位于下游，與強化馴養區(2)的溢流壩相接，依據河流的自然形狀建造而成；所述協同降解區內設置有植物浮床(3-1)；所述植物浮床(3-1)由木料、竹竿、尼龍繩、鋼絲和填料塊制成；具體地，所述浮床床體的制作過程為：①用木料或竹竿制成浮床床體的長方體外框架，接頭處用螺絲或鋼絲捆扎連接；②用尼龍繩在長方體外框架的上層和下層織成網狀，上層網眼大于下層網眼，上下網眼錯開；③在網眼內種植植物；④在下層網眼下懸掛填料塊，填料塊由聚乙烯材料制成，比表面積大；

所述協同降解區的水體中放養魚類、貝類多種生物。

2.根據權利要求1所述的污染河流的治理裝置，其特征在于：利用本發明的污染河流的治理裝置進行污染河流治理的方法為：來自上游的污染河水到達攔渣板(1-2)后，由于攔渣板的攔截，漂浮物集聚在攔渣板前，太陽能和風能發電系統產生的電能帶動曝氣泵工作，通過進氣管、布氣管和曝氣頭對水體進行好氧曝氣，曝氣頭吹出的氣流朝向河岸一側，氣流帶動水流沿著攔渣板流動，漂浮物飄向河岸、進入浮渣槽并被清理運走，河水通過攔渣板和橡膠底壩之間的水流通道(1-4)進入強化馴養區(2)，生物劑添加裝置添加生物劑，水體和底泥中的微生物就地大量繁殖，使水體中的有機污染物得到降解，同時通過消化作用削除河流中的部分有機底泥；表曝機(2-2)一方面對污水進行曝氣，一方面推動水流加速流動，流化填料(2-3)成為活性污泥的載體，污水沿著循環流動墻(2-1)循環流動，產生氧化溝工藝的處理效應，攔截格網(2-5)阻止流化填料流入下游；強化馴養區處理后的水通過溢流壩(2-4)進入協同降解區(3)，植物浮床(3-1)下部的填料塊上生長有大量的生物，產生生物接觸氧化池的效果，對污染的河水進行進一步的處理；植物浮床床體上種植的植物通過發達的根系吸收水體中的富營養物質，降低水體中的COD、N、P的含量；協同降解區的水體中放養的魚類、貝類對水體進行進一步的處理，處理后的水排往下游。