CN107140794A - 一种黑臭河涌治理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种黑臭河涌治理装置，包括闭合的沟体，所述沟体两侧为待治理河涌的岸边区域，所述沟体的两端分别设置进水口和出水口，所述进水口至所述出水口之间包括依次连通的第一厌氧区、第一缺氧区、好氧区、第二缺氧区和第二厌氧区，所述进水口与所述第一厌氧区连通，所述第二厌氧区与所述出水口连通，所述好氧区设置有曝气装置。本发明的黑臭河涌治理装置，充分利用了河道以及周边空间，结构合理，可以高效快捷、因地制宜的展开黑臭河涌治理、大幅度降低固定投资和运行成本，实现黑臭河涌的综合整治。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体而言，涉及一种黑臭河涌治理装置。
背景技术
随着经济快速发展，城市人口急剧增加，河涌、湖泊、江流的污染逐渐加剧。工厂排放的废水，附近居民的生活污水吞噬着河涌的美丽，河涌的黑臭现象已经成为影响城市形象和市民生活务必解决的问题。河涌、湖泊、江流水流作为生活饮用水最主要的部分，黑臭河涌的存在使一部分地区出现了严重污染饮用水的现象，加剧了我国水资源危机。黑臭水体渗入地下，对地下水也产生了一定的影响。其次，河流的“黑臭”不仅给人的感官以刺激，使人感到不愉快和厌恶，而且黑臭的水体散发出的气体成分如H2S、NH3等可直接危害人体的健康。
近年来，我国河涌污水处理能力提高很快，但是河涌污水处理能力与实际需求仍相差很大。目前还有相当一批城市没有河涌污水处理厂。同时，在河涌污水处理设施的建设和运行方面还存在一些问题。
一是河涌污水处理设施和管网收集***建设任务沉重，所需资金量巨大。
随着我国城市化进程的加快，中小城市(镇)的发展十分迅速，全国19200多个建制镇绝大多数都没有河涌污水处理设施。目前，中小城市(镇)的河涌污水排放量约占全国污水排放总量的一半以上，随着未来50年小城镇建设的快速发展，生活污水和工业废水的排放量将会数倍、甚至十几倍的增加，势必加剧河涌水环境的恶化。
二是河涌污水处理厂运行费用高，河涌污水处理厂低负荷生产甚至不生产成普遍现象，没有发挥应有作用。
三是河涌污水管网收集***建设滞后，跟不上污染面的扩展。
四是河涌污水处理厂挤占耕地，占地面积巨大。
根据河涌污水处理工艺和规模大小的不同，河涌污水处理厂建设用地一般为1-2平方米/吨。考虑到我国现有的庞大的污水数字和快速的污水增长率，河涌污水处理厂的建设用地已经并将继续成为我国土地资源沉重压力。
发明内容
有鉴于此，本发明提供的一种黑臭河涌治理装置，更好的克服了上述现有技术存在的问题和缺陷，不仅结构简单，充分利用了河道以及周边空间，无需将河涌水引到河涌外处理，而且可以高效快捷、因地制宜的展开黑臭河涌治理、大幅度降低固定投资、运行和管理成本，实现黑臭河涌的综合整治。
一种黑臭河涌治理装置，包括闭合的沟体，所述沟体两侧为待治理河涌的岸边区域，所述沟体的两端分别设置进水口和出水口，所述进水口至所述出水口之间包括依次连通的第一厌氧区、第一缺氧区、好氧区、第二缺氧区和第二厌氧区，所述进水口与所述第一厌氧区连通，所述第二厌氧区与所述出水口连通，所述好氧区设置有曝气装置。
进一步地，所述进水口和所述出水口均设置有格栅。
进一步地，所述曝气装置为表面曝气设备或布置在底部的微孔曝气器。
进一步地，所述曝气装置为景观式曝气机。
进一步地，所述好氧区与所述第一缺氧区和所述第二缺氧区之间连通处均设置有调节门。
进一步地，所述好氧区、所述第一缺氧区、所述第二缺氧区、所述第一厌氧区和所述第二厌氧区均设置有一个或多个推流搅拌装置。
进一步地，所述闭合的沟体为单沟式或多沟道式。
进一步地，所述好氧区与所述第一缺氧区之间还设置有一组或多组串联的缺氧区与好氧区。
进一步地，所述缺氧区和所述好氧区均为二沟型环形。
进一步地，所述岸边区域设置有水生植被层。
与现有技术相比，本发明的黑臭河涌治理装置的有益效果是：
1、本发明的黑臭河涌治理装置采用卡鲁赛尔氧化沟结构，利用厌氧区微生物把大分子有机物氧化成小分子有机物和聚磷菌释放出磷，缺氧区将有机物进一步进行分解和进行反硝化反应去除硝酸盐氮和亚硝酸盐氮，好氧区把有机物氧化成CO2和水，进行硝化反应去除氨氮，极大的提高了黑臭河涌治理效率。
2、本发明的黑臭河涌治理装置，充分利用了河道以及周边空间，无需将河涌水引到河涌外处理，结构简单，节约占地，可以高效快捷、因地制宜的展开黑臭河涌治理、大幅度降低固定投资、运行和管理成本，实现黑臭河涌的综合整治。
3、本发明黑臭河涌治理装置的进水口和出水口可以根据河涌污水水流的方向需要互换，并达到相同的污水治理效果。该黑臭河涌治理装置可以因地制宜地设置在不同地形河涌的任一截河道内，而不需要因为水流方向的改变调整和重新安装该黑臭河涌治理装置，节省劳动力和成本。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的黑臭河涌治理装置的结构示意图。
附图标号说明：
100 黑臭河涌治理装置
1 沟体
11 进水口
12 出水口
13 水生植被层
111 格栅
2 第一厌氧区
3 第一缺氧区
4 好氧区
41 曝气装置
5 第二缺氧区
6 第二厌氧区
7 调节门
8 推流搅拌装置
9 分隔板
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对黑臭河涌治理装置进行更全面的描述。附图中给出了黑臭河涌治理装置的首选实施例。但是，黑臭河涌治理装置可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对黑臭河涌治理装置的公开内容更加透彻全面。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
参阅图1，本发明提供了一种黑臭河涌治理装置100，包括闭合的沟体1，所述沟体1两侧为待治理河涌的岸边区域，所述沟体1的两端分别设置进水口11和出水口12，所述进水口至所述出水口之间包括依次连通的第一厌氧区2、第一缺氧区3、好氧区4、第二缺氧区5和第二厌氧区6，所述进水口11与所述第一厌氧区2连通，所述第二厌氧区6与所述出水口12连通，所述好氧区4设置有曝气装置41。
上述黑臭河涌治理装置100的工作原理如下：
河涌污水从进水口11流入***，先经过第一厌氧区2，使污水中的聚磷菌在第一厌氧区2发生释磷反应，在第一厌氧区2内微生物将水和污泥中的有机物分解成小分子有机物；再进入第一缺氧区3，在第一缺氧区3内进一步分解部分有机物；然后进入好氧区4，在好氧区4内把有机物被分解成CO2和H2O，以达到去除有机物的目的，在本区域内还会发生硝化反应，把含氮有机物分解成硝酸盐氮和亚硝酸盐氮，并且在本区域内聚磷菌还会超量吸收水中的磷，使污水中的磷聚集在污泥上；利用浮游动物(或螺和蚌)吃污泥，小虾吃浮游动物、小鱼吃小虾、大鱼吃小鱼，通过这种食物链方式去除污泥、并去除聚集在污泥上的磷。同时，好氧区4分解得到的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮会有一部分会再回流到第一缺氧区3，在第一缺氧区3内微生物利用第一厌氧区2流进的有机物提供碳源，利用好氧区4回流回来的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮提供氮源，进行反硝化反应，把硝酸盐氮和亚硝酸盐氮转化成N2和水；最后经过第二缺氧区5和第二厌氧区6，继续彻底的脱氮除磷去除有机物，经前述反应处理后的水从出水口排出。
上述闭合的沟体1可列举为卡鲁赛尔氧化沟，所述沟体1是截取待治理河涌的部分河道，沟体1两侧为待治理河涌的岸边区域，本发明的黑臭河涌治理装置100充分利用了河道以及周边空间，结构合理。另外，所述进水口11与所述出水口12、所述第一厌氧区2和所述第二厌氧区6以及所述第一缺氧区3和所述第二缺氧区5可以好氧区4为中心对称地设置，这样，在实际应用于黑臭河涌治理过程中，本发明的进水口11和出水口12可以根据河涌污水水流的方向需要互换，并达到相同的污水治理效果。该黑臭河涌治理装置100适合安装在不同地形河涌的任一截河道内，而不需要因为水流方向的改变调整和重新安装该黑臭河涌治理装置100，节省劳动力和成本。
上述曝气装置41可列举为设置在环形沟的表面曝气设备或布置在底部的微孔曝气器，利用鼓风机给微孔曝气器提供空气，来控制调节好氧区4的曝气，供给溶解氧，保证提供给微生物降解有机物和硝化以及微生物自身生命活动所需氧，同时曝气器释放空气的过程中以及空气与泥水混合液接触过程中，其动力起到一定的推流、搅拌混合功能，以满足好氧区4污水处理流态和安全运行所需。
上述曝气装置41还可以采用标准配置的倒伞型表面曝气设备，优选地，所述曝气装置41为景观式曝气机。本发明实施例中采用多个景观式曝气机，由于多个设置，因而可以根据处理水的水质、水量、浓度变化，灵活开启或关停部分曝气装置41，供氧可变，设备配置更合理，反应效率更高，从而达到节约运行能耗。
需要说明的是，本发明实施例中，根据进水水质和处理要求，可以灵活布置曝气装置41的数量及密度。
优选地，所述进水口和所述出水口均设置有格栅111。
上述格栅111，又称钢格栅，钢格板或格栅板，是扁钢和扭钢焊接而成。其主要作用是去除污水中较大的悬浮或漂浮物，以减轻后续水处理工艺的处理负荷，并起到防止出现堵塞治理装置，导致装置内部难清理和处理效果下降。所述格栅111可列举为回转式格栅。当拦截的栅渣量大于0.2m3/d时，一般采用机械清渣方式；栅渣量小于0.2m3/d时，可采用人工清渣方式，也可采用机械清渣方式。
优选地，所述好氧区4与所述第一缺氧区3和所述第二缺氧区5之间连通处均设置有调节门7。
优选地，所述好氧区4、所述第一缺氧区3、所述第二缺氧区5、所述第一厌氧区2和所述第二厌氧区6均设置有一个或多个推流搅拌装置8。
上述在所述好氧区4与所述第一缺氧区3和所述第二缺氧区5之间均设置调节门7的作用是实现好氧区4与第一缺氧区3和第二缺氧区5的高内回流比，省去内回流泵，节省大量能耗，回流量由调节门7的开启度控制。
上述在好氧区4、所有缺氧区和所有厌氧区内设置推流搅拌装置8，增加回流水量，通过开启推流搅拌装置8的数量，控制回流水量，可以极大增加污水在好氧区、缺氧区及厌氧区内的停留时间，进一步强化脱氮除磷效果。需要说明的是，可根据实际进水水质和处理要求，灵活布置各区域推流搅拌装置8的数量及密度。
需要理解的是，所有厌氧区和缺氧区采用推流搅拌装置8还可以搅拌起河底淤泥进行厌氧反应和缺氧反应。好氧区4内通过设置推流搅拌装置8，可以在停开部分表面曝气装置41时，开启推流搅拌装置8以满足循环推流，有效保证混合液流速，有效防止了活性污泥沉淀。
优选地，所述闭合的沟体1可以为单沟式也可以为多沟道式，具体地可视待治理河涌的宽度而定。
优选地，所述好氧区4与所述第一缺氧区3之间还设置有一组或多组串联的缺氧区与好氧区。
需要说明的是，可以根据需处理黑臭河涌的实际情况，针对复杂水质的污水，如工业废水特别是难降解废水占一定比例的污水，在所述好氧区4与所述第一缺氧区3之间设置一组或多组串联的缺氧区与好氧区，或者将沟体1设置为多沟道式串联，而且不同沟道及同一沟道可布置为不同功能区，以应对复杂水质的冲击和提高脱氮除磷处理能力。
优选地，所述缺氧区和所述好氧区均为二沟型环形。
将所有缺氧区和所有好氧区均设置为二沟型环形，可以在缺氧区和好氧区内部形成循环混合结构，水力流态较好，减少了混合工艺死区，有效提高缺氧区和好氧区污水处理的混合效果；同时增大了污水在缺氧区和好氧区的循环时间，使整个流程处于缺氧—好氧—缺氧—好氧…的工艺循环，硝化反硝化效果显著增强，保证了总氮的去除。其中一种较好的实现方式是在所有缺氧区和好氧区内纵向设置分隔板9，从而构成循环回流混合。
本发明实施例中，污水在推流搅拌装置8的推进、搅拌作用下，保持一定流速，根据环形沟内曝气装置41及推流搅拌装置8的布置形式，污水在沿环形沟循环过程中可能依次经过不同的区，如厌氧区或缺氧区、好氧区、缺氧区、好氧区等，在循环过程中污水中的有机物不断被微生物降解或反硝化菌脱氮或释磷菌释磷所用，污水中的氮、磷营养物除被微生物同化所需外，氮通过硝化菌的硝化作用、反硝化菌的反硝化作用或同步硝化反硝化作用得以去除，通过聚磷菌在厌氧区释磷以及在好氧区超量吸磷将磷转移到污泥中，利用浮游动物(或螺和蚌)吃污泥，小虾吃浮游动物、小鱼吃小虾、大鱼吃小鱼，通过这种食物链方式去除污泥、并去除聚集在污泥上的磷。
优选地，所述岸边区域设置有水生植被层13。需要理解的是，通过在岸边区域设置水生植被层13，一方面可以辅助去除污水中的重金属，净化污水，另一方面还可以美化环境。
综上所述，与现有技术相比，本发明的黑臭河涌治理装置100的有益效果是：
1、本发明的黑臭河涌治理装置采用卡鲁赛尔氧化沟结构，利用厌氧区微生物把大分子有机物氧化成小分子有机物和聚磷菌释放出磷，缺氧区将有机物进一步进行分解和进行反硝化反应去除硝酸盐氮和亚硝酸盐氮，好氧区把有机物氧化成CO2和水，进行硝化反应去除氨氮，极大的提高了黑臭河涌治理效率。
2、本发明的黑臭河涌治理装置，充分利用了河道以及周边空间，无需将河涌水引到河涌外处理，结构简单，节约占地，可以高效快捷、因地制宜的展开黑臭河涌治理、大幅度降低固定投资、运行和管理成本，实现黑臭河涌的综合整治。
3、本发明黑臭河涌治理装置的进水口和出水口可以根据河涌污水水流的方向需要互换，并达到相同的污水治理效果。该黑臭河涌治理装置可以因地制宜地设置在不同地形河涌的任一截河道内，而不需要因为水流方向的改变调整和重新安装该黑臭河涌治理装置，节省劳动力和成本。
尽管以上较多使用了表示结构的术语，例如“沟体”、“第一厌氧区”、“推流搅拌装置”等，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种黑臭河涌治理装置，包括闭合的沟体，其特征在于：所述沟体两侧为待治理河涌的岸边区域，所述沟体的两端分别设置进水口和出水口，所述进水口至所述出水口之间包括依次连通的第一厌氧区、第一缺氧区、好氧区、第二缺氧区和第二厌氧区，所述进水口与所述第一厌氧区连通，所述第二厌氧区与所述出水口连通，所述好氧区设置有曝气装置。
2.根据权利要求1所述的黑臭河涌治理装置，其特征在于：所述进水口和所述出水口均设置有格栅。
3.根据权利要求1所述的黑臭河涌治理装置，其特征在于：所述曝气装置为表面曝气设备或布置在底部的微孔曝气器。
4.一种权利要求1所述的黑臭河涌治理装置，其特征在于：所述曝气装置为景观式曝气机。
5.根据权利要求1所述的黑臭河涌治理装置，其特征在于：所述好氧区与所述第一缺氧区和所述第二缺氧区之间连通处均设置有调节门。
6.根据权利要求1所述的黑臭河涌治理装置，其特征在于：所述好氧区、所述第一缺氧区、所述第二缺氧区、所述第一厌氧区和所述第二厌氧区均设置有一个或多个推流搅拌装置。
7.根据权利要求1所述的黑臭河涌治理装置，其特征在于：所述闭合的沟体为单沟式或多沟道式。
8.根据权利要求1所述的黑臭河涌治理装置，其特征在于：所述好氧区与所述第一缺氧区之间还设置有一组或多组串联的缺氧区与好氧区。
9.根据权利要求1所述的黑臭河涌治理装置，其特征在于：所述缺氧区和所述好氧区均为二沟型环形。
10.根据权利要求1所述的黑臭河涌治理装置，其特征在于：所述岸边区域设置有水生植被层。
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