[發明專利]水污染河道底泥原位修復裝置和方法

在審

• 申請號: 202011204922.6
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112321106A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 范秀磊;謝雅;蘇紀康;項袁;徐德志;王佳雨
• 申請（專利權）人: 徐州工程學院
• 主分類號: C02F11/02
• 分類號: C02F11/02;C02F11/06
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 張帥

1.一種水污染河道底泥原位修復裝置，其特征在于：包括直立的空心反應柱（6），空心反應柱（6）內放置ORC反應珠（4），空心反應柱（6）四周柱面上有鏤空部分（7）供水流入與ORC反應珠（4）反應釋氧，空心反應柱（6）的上端設置有放置平臺（5），放置平臺（5）的中心安裝兩層彈出裝置，下層的彈出裝置是ORC反應珠彈出裝置（3），上層的彈出裝置是除臭菌群凝膠珠彈出裝置（1），除臭菌群凝膠珠彈出裝置（1）直徑小于ORC反應珠彈出裝置（3），除臭菌群凝膠珠彈出裝置（1）坐落在ORC反應珠彈出裝置（3）中心，除臭菌群凝膠珠彈出裝置（1）四周的ORC反應珠彈出裝置（3）上面環繞分布有除臭菌群凝膠珠（2）；所述ORC反應珠彈出裝置（3）四周的放置平臺（5）上面環繞分布有ORC反應珠（4）；所述空心反應柱（6）下端是錐形的裝置固定底端（10），裝置固定底端（10）上部設置擾動裝置，擾動裝置包括位于中部的潛水電機（8），潛水電機（8）的四周均布且連接四個可伸縮機械臂（9），可伸縮機械臂（9）正常縮放在空心反應柱（6）內，工作時可伸縮機械臂（9）從空心反應柱（6）內向外伸出，可伸縮機械臂（9）內設有裝有并能播撒60目生物炭的腔室（11）。

2.根據權利要求1所述的水污染河道底泥原位修復裝置，其特征在于：所述可伸縮機械臂（9）分為四層，每層伸出時作為一節，以縮放時最內層為第四層，其中最內層最先伸出，最內層與第三層鉸接，第三層與第二層、第一層依次套裝連接，所述第三層具有所述腔室（11），腔室（11）內放置60目生物炭，腔室（11）上設有受壓敏電阻控制的防護蓋。

3.根據權利要求2所述的水污染河道底泥原位修復裝置，其特征在于：所述所述可伸縮機械臂（9）最外面的一層長度為75cm，外徑為40cm，內徑為34cm；中間一層外徑為34cm，內徑為28cm；次內層外徑為22cm，內徑為12cm；最內層直徑12cm。

4.根據權利要求1或2所述的水污染河道底泥原位修復裝置，其特征在于：所述空心反應柱（6）中部和下部直徑為2m，空心反應柱（6）中部的壁厚度為0.1m；所述放置平臺（5）的直徑為1.3m；所述除臭菌群凝膠珠彈出裝置（1）的直徑為0.6m，所述ORC反應珠彈出裝置（3）直徑為1m。

5.根據權利要求1或2所述的水污染河道底泥原位修復裝置，其特征在于：所述空心反應柱（6）的鏤空部分（7）是邊長為米的正方形孔，各孔之間的距離為米，柱內ORC反應珠（4）直徑為米。

6.根據權利要求1或2所述的水污染河道底泥原位修復裝置，其特征在于：所述ORC反應珠（4）以金屬過氧化物（釋氧劑）為主要成分，輔以吸附材料60目生物炭，pH調節材料高嶺土，用無機包埋材料水泥包埋，反應珠直徑為5.5cm，保證ORC的比例為50%左右，高嶺土5%，生物炭5%。

7.根據權利要求1或2所述的水污染河道底泥原位修復裝置，其特征在于：所述空心反應柱（6）采用混凝土材料。

8.根據權利要求1或2所述的水污染河道底泥原位修復裝置，其特征在于：所述除臭菌群凝膠珠（2）內菌群包括：脫氮硫桿菌、中間硫桿菌和芽孢桿菌，由海藻酸鈉包埋成除臭菌群凝膠珠（2）。

9.根據權利要求1或2所述的水污染河道底泥原位修復裝置，其特征在于：所述ORC反應珠彈出裝置（3）和除臭菌群凝膠珠彈出裝置（1）的結構均為：包括主支架（12），主支架（12）的內層設有電磁鐵（15），主支架（12）的外側安裝一圈彈板（14），彈板（14）上端通過鉸接部（13）與主支架（12）鉸接，常態下彈板（14）下垂貼合在主支架（12）四周側壁上，電磁鐵（15）得電后與彈板（14）磁性相反。

10.一種利用權利要求1所述裝置的水污染河道底泥原位修復方法，其特征在于：包括步驟如下：

步驟1：通過遙控控制水污染河道底泥原位修復裝置的攪動裝置伸出可伸縮機械臂，尾端彎曲，觸碰到底泥；

步驟2：攪動裝置旋轉，壓敏電阻得到感應松開腔室防護蓋的卡口，機械臂釋放生物炭，生物炭落在底泥上，此時生物炭以吸附的方式吸附底泥中的氮磷、重金屬和有機污染物；

步驟3：空心反應柱頂部的除臭菌群凝膠珠彈出裝置啟動，彈出包埋好的除臭菌群凝膠珠，除臭菌群凝膠珠緩慢沉入水底，與經攪動釋放出臭味的物質反應，減少臭氣的逸出；

步驟4：人工投加污水處理廠新取的活性污泥，提高改變水底的優勢菌種，從而改進水底環境；

步驟5：啟動ORC反應珠彈出裝置，彈出ORC反應珠，提高水底溶氧量和氧化還原電位，為活性污泥等菌群提供適宜的環境。