CN113105085A - 一种底泥就地臭氧氧化处理***及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种底泥就地臭氧氧化处理***及使用方法，属于水污染防治与生态修复领域，包括臭氧微纳米气泡发生***、刮渣***和供电***；所述供电***用来为臭氧微纳米气泡发生***和刮渣***提供电能；所述臭氧微纳米气泡发生***将产生的臭氧微纳米气泡喷射到底泥中对底泥氧化降解，在氧化降解过程中产生的浮渣通过刮渣***收集。本发明可实现河湖污染的河湖底泥就地处理，减少运输成本，从源头削减水体污染物，减少后续处理负荷，减少了疏浚带来的环境干扰。

Description

一种底泥就地臭氧氧化处理***及使用方法

技术领域

本发明属于水污染防治与生态修复领域，涉及到一种底泥就地臭氧氧化处理***及使用方法，用于就地臭氧微纳米气泡就地氧化消减河湖底泥。

背景技术

河道是城市的生态脉络和风景带，是自然和人居环境的重要调节器，是各行各业物质输入载体和出口。河道底泥是各种输入水体中的物质经一系列物理、化学及生化反应后沉积于河底，形成疏松状、富含有机质、污染物和营养盐的灰黑色淤泥，当外源输入得到有效控制后，底泥污染将会成为影响水质改善的重要限制因素，具体为，一方面，排入到河流、湖泊等天然水体中的污染物(营养盐、重金属等)有相当一部分最终转移到底泥中,并逐渐富集积累起来，沉积于底泥中的污染物可以通过解吸、溶解、生物分解等一系列物理、化学和生化作用，重新释放到上覆水中，导致水体水质下降；另一方面，由于底泥是底栖生物的主要生活场所和食物来源，所以底泥中的污染物会对底栖生物产生严重影响，甚至还可通过食物链威胁人体健康。水域的污染底泥数量相当大，且持续不断地产生，如不清理，将逐渐蔓延整个水域。

河道底泥处理分为原位处理和异位处理。异位处理时，底泥中含有大量的有机质、营养物(氮、磷等营养盐)和一些对生态环境产生危害的重金属、病原菌、病毒微生物和毒性有机物等有毒有害物，使得淤泥容易发臭、易于腐烂，若未处理到位直接排放到堆泥场中容易造成对环境的二次污染，尤其是在耕地堆放会影响后期复耕效果，从而导致耕地租用难度增加，且需要需求场地堆放和处置，工程量巨大且花费高。

发明内容

针对上述提出的问题，本发明提供了一种底泥就地臭氧氧化处理装置及其使用方法，可实现河湖污染的河湖底泥就地处理，减少运输成本，从源头削减水体污染物，减少后续处理负荷，减少了疏浚带来的环境干扰。

本发明是通过如下技术方案得以实现的：

一种底泥就地臭氧氧化处理***，包括臭氧微纳米气泡发生***、刮渣***和供电***；所述供电***用来为臭氧微纳米气泡发生***和刮渣***提供电能；所述臭氧微纳米气泡发生***将产生的臭氧微纳米气泡喷射到底泥中对底泥氧化降解，在氧化降解过程中产生的浮渣通过刮渣***收集。

进一步的，所述刮渣***包括电动机、刮板、集渣槽和导流筒；所述导流筒上方安装有支架，支架上设置有电动机，所述电动机的输出端设置有刮板，刮板上设置有刮条；所述集渣槽设置在导流筒内，所述集渣槽用来收集刮条刮取的杂物。

进一步的，所述供电***包括太阳能板、逆变器和电路线；所述太阳能板呈倒“V”形布置，所述太阳能板与逆变器通过电路线连通，所述逆变器将所述太阳能板产生的直流电转化为交流电。

进一步的，所述臭氧微纳米气泡发生***包括臭氧发生器、第一进水管、多级泵、气液分离罐和微纳米气泡释放器；所述第一进水管和臭氧发生器的输出端通过第二三通与多级泵的输入端连接，多级泵的输出端与气液分离罐输入端通过管道连通，所述气液分离罐的输出端与微纳米气泡释放器输入端通过管道连通；所述微纳米气泡释放器的输出端将臭氧微纳米气泡喷射到底泥中。

进一步的，所述微纳米气泡释放器向下倾斜45°～60°并置于刮渣***中的导流筒内。

进一步的，所述第一进水管输入端部安装有80～100目滤网。

进一步的，所述微纳米气泡释放器安装在弯管上，所述弯管环绕在导流筒的外壁上。

进一步的，所述臭氧微纳米气泡发生***置于箱体内，箱体和刮渣***均安装在浮台上，且箱体安置于浮台的横梁上，浮台为“U”型结构，导流筒上端置于“U”型结构开口处；所述供电***中的太阳能板通过支撑架支撑，支撑架安装在浮台上。

底泥就地臭氧氧化处理***的使用方法，包括如下步骤：

步骤一：启动臭氧发生器，为多级泵提供臭氧，调节进气阀，将进气管流量计调到最小，臭氧发生器输出端直接联接多级泵；

步骤二：启动多级泵，池水通过第一进水管持续吸取并被滤网进行过滤，去除进水中杂物后，与臭氧混合，逐步调节进气管流量计，确保负压表示数为-0.01～0Mpa，形成初步的气液混合流体，初步的气液混合流体继而进入气液分离罐中；具体的，河道水经第一进水管吸入，臭氧发生器产生臭氧，河道水和臭氧进入多级泵内进行气液混合得到气液混合流体，气液混合流体流入气液分离罐；

步骤三：启动气液分离罐，分离不溶于水体的多余臭氧气体，使气液比维持在1：10～20，气液分离罐安装压力表罐内气压维持在0.3～0.4Mpa；

步骤四：处理好的气液混合物由气液分离罐输出端进入第三进水管中，下行至第三三通处，后进入弯管中，由第四三通进入微纳米气泡释放器中，从而与底泥接触，并将其氧化。

有益效果：

1.可实现河湖污染的河湖底泥就地处理，减少运输成本，从源头削减水体污染物，减少后续处理负荷，减少了疏浚带来的环境干扰。

2.通过设置浮台使得本发明可漂浮在水体上，从而实现了对底泥的就地处理，另外，太阳能板设置在浮台上，可通过控制***控制浮台的朝向，从而实现太阳能板更多的光照发电。

3.在第一进水管输入端设置滤网可实现对进入管道的水进行提前过滤去除进水中杂物，避免堵塞后续管路以及干扰多级泵的正常运转，从而提高了多级泵的工作效率。

4.微纳米气泡释放器向下倾斜45°～60°并置于刮渣***中的导流筒内，该设置角度使得微纳米气泡释放器释放的臭氧微纳米气泡水流冲击底泥层，扬起的底泥能被臭氧最大限度地接触氧化，同时泛起的漂浮物也能够顺利通过导流筒。

附图说明

图1为本发明实施例涉及到的一种底泥就地臭氧氧化处理***的总体结构示意图；

图2为本发明图1中涉及到的臭氧微纳米气泡发生***结构示意图；

图3为本发明图1中涉及到的刮渣***结构示意图。

附图标记说明如下：

1-供电***；1.1-电路线；1.2-太阳能板；1.3-逆变器；2-臭氧微纳米气泡发生***；2.1-箱体；2.2-控制面板；2.3-臭氧发生器；2.4-进气管；2.5-第二三通；2.6-气体流量计；2.7-多级泵；2.8-第一进水管；2.9-第一三通；2.10-第二进水管；2.11-气液分离罐；2.12-第三进水管；2.13-第三三通；2.14-管卡；2.15-弯管；2.16-第四三通；2.17-微纳米气泡释放器；3-刮渣***；3.1-电动机；3.2-支架；3.3-刮板；3.4-刮条；3.5-集渣槽；3.6-导流筒；4-支撑架；5-浮台。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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在本发明中的具体含义。

结合附图1，一种底泥就地臭氧氧化处理***，供电***1为多级泵2.7、气液分离罐2.11、臭氧发生器2.3等各功能部件提供驱动动力，浮台5上直接承载着供电***1；所述浮台5上布置有刮渣***3、供电***1、臭氧微纳米气泡发生***2，所述供电***1与所述臭氧微纳米气泡发生***2通过电路线1.1联接；所述臭氧微纳米气泡发生***2中的多级泵2.7在供电***1的持续供电条件下，在工作条件下吸取着河道水，水流通过第一进水管2.8与臭氧发生器2.3中产生的臭氧在多级泵2.7中混合，产生气液混合流体，进入气液分离罐2.11中，不溶解的多余臭氧气体通过排气阀排出，气液混合流体通过第三进水管2.12、弯管2.15、第三三通2.13、第四三通2.16，通过微纳米气泡释放器2.17喷射释放产生臭氧微纳米气泡，喷射出的臭氧微纳米气泡与河道的底泥接触并将其氧化降解，在此过程中产生浮渣通过刮渣***3的导流筒3.6导流至水面层，再由刮渣板刮送至集渣槽3.5内，聚集到一定程度泵送外部处置。

供电***1包括电路线1.1、太阳能板1.2、逆变器1.3，所述太阳能板1.2呈倒“V”形布置，所述太阳能板1.2与逆变器1.3通过电路线1.1联接，所述逆变器1.3将所述太阳能板1.2产生的直流电转化为刮渣***3和臭氧微纳米气泡发生***2所需的交流电，所述太阳能板1.2依托所述支撑架4支撑。

所述浮台5由浮块拼接组成，起承载各***的作用，所述浮块拼接成“U”型，导流筒3.6位于“U”型开口处；所述箱体2.1安置于浮台5横梁上；所述支撑架4固连在浮台5上，架起太阳能板1.2；所述导流筒3.6通过支撑结构固定在浮台5上。

结合附图2，所述臭氧微纳米气泡发生***2包括箱体2.1、控制面板2.2、臭氧发生器2.3、进气管2.4、第二三通2.5、气体流量计2.6、多级泵2.7、第一进水管2.8、第一三通2.9、第二进水管2.10、气液分离罐2.11、第三进水管2.12、第三三通2.13、管卡2.14、弯管2.15、第四三通2.16、微纳米气泡释放器2.17，所述第一进水管2.8输入端通入水面以下并安装80～100目滤网，第一进水管2.8上安装有进水量调节阀以及负压表，压力应维持在-0.01～0Mpa，输出端联接多级泵2.7；所述臭氧发生器2.3产生臭氧气体，臭氧发生器2.3出气管路上联接气体流量计2.6的进气端，气体流量计2.6的出气端联接进水管上面第二三通2.5的上端进口，第二三通2.5出水端和多级泵2.7的进水口联接，多级泵2.7输出端联接气液分离罐2.11，气液分离罐2.11上安装有压力表和排气阀，调控进水量和进气量维持气液分离罐2.11内压力在0.3-0.4Mpa范围内，气液分离罐2.11输出端与所述第三进水管2.12一端联接，所述第三进水管2.12另一端通过第三三通2.13与弯管2.15联接，所述管卡2.14与所述导流筒3.6焊接将所述第三进水管2.12固定，所述弯管2.15环形围绕在刮渣***3的导流筒3.6上，所述微纳米气泡释放器2.17通过第四三通2.16与弯管2.15联接，所述微纳米气泡释放器2.17向下倾斜45°～60°安置于导流筒3.6内侧，并向河道底泥层喷射臭氧微纳米气泡。

结合附图3，所述刮渣***3包括电动机3.1、支架3.2、刮板3.3、刮条3.4和集渣槽3.5，由于臭氧微纳米气泡喷射河道底层底泥过程中会产生浮渣，由于微纳米气泡气浮作用产生上浮，它们由刮渣***3的导流筒3.6导流至水面，所述刮条3.4安装于刮板3.3下端；所述电动机3.1由供电***1通过电能带动刮板3.3，做循环往复的圆周运动，刮取的杂物在刮条3.4的带动下进入导流筒3.6的集渣槽3.5中，人工定期利用潜污泵清除并运走。

一种底泥就地臭氧氧化处理装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤一：启动臭氧发生器2.3，为多级泵2.7提供臭氧，调节进气阀，将进气管2.4流量计调到最小，臭氧发生器2.3输出端直接联接多级泵2.7；

步骤二：启动多级泵2.7，池水通过第一进水管2.8持续吸取并被滤网进行过滤，去除进水中杂物后，与臭氧混合，逐步调节进气管2.4流量计，确保负压表示数为-0.01～0Mpa，形成初步的气液混合流体，初步的气液混合流体继而进入气液分离罐2.11中；

步骤三：启动气液分离罐2.11，分离不溶于水体的多余臭氧气体，使气液比维持在1：10～20，气液分离罐2.11安装压力表罐内气压维持在0.3～0.4Mpa；

步骤四：处理好的气液混合物由气液分离罐2.11输出端进入第三进水管2.12中，下行至第三三通2.13处，后进入弯管2.15中，由第四三通2.16进入微纳米气泡释放器2.17中，从而与底泥接触，并将其氧化。

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。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种底泥就地臭氧氧化处理***，其特征在于，包括臭氧微纳米气泡发生***、刮渣***和供电***；所述供电***用来为臭氧微纳米气泡发生***和刮渣***提供电能；所述臭氧微纳米气泡发生***将产生的臭氧微纳米气泡喷射到底泥中对底泥氧化降解，在氧化降解过程中产生的浮渣通过刮渣***收集。

2.根据权利要求1所述的底泥就地臭氧氧化处理***，其特征在于，所述刮渣***包括电动机(3.1)、刮板(3.3)、集渣槽(3.5)和导流筒(3.6)；所述导流筒(3.6)上方安装有支架(3.2)，支架(3.2)上设置有电动机(3.1)，所述电动机(3.1)的输出端设置有刮板(3.3)，刮板(3.3)上设置有刮条(3.4)；所述集渣槽(3.5)设置在导流筒(3.6)内，所述集渣槽(3.5)用来收集刮条(3.4)刮取的杂物。

3.根据权利要求1所述的底泥就地臭氧氧化处理***，其特征在于，所述供电***包括太阳能板(1.2)、逆变器(1.3)和电路线(1.1)；所述太阳能板(1.2)呈倒“V”形布置，所述太阳能板(1.2)与逆变器(1.3)通过电路线(1.1)连通，所述逆变器(1.3)将所述太阳能板(1.2)产生的直流电转化为交流电。

4.根据权利要求1所述的底泥就地臭氧氧化处理***，其特征在于，所述臭氧微纳米气泡发生***包括臭氧发生器(2.3)、第一进水管(2.8)、多级泵(2.7)、气液分离罐(2.11)和微纳米气泡释放器(2.17)；所述第一进水管(2.8)和臭氧发生器(2.3)的输出端通过第二三通(2.5)与多级泵(2.7)的输入端连接，多级泵(2.7)的输出端与气液分离罐(2.11)输入端通过管道连通，所述气液分离罐(2.11)的输出端与微纳米气泡释放器(2.17)输入端通过管道连通；所述微纳米气泡释放器(2.17)的输出端将臭氧微纳米气泡喷射到底泥中。

5.根据权利要求4所述的底泥就地臭氧氧化处理***，其特征在于，所述微纳米气泡释放器(2.17)向下倾斜45°～60°并置于刮渣***中的导流筒(3.6)内。

6.根据权利要求4所述的底泥就地臭氧氧化处理***，其特征在于，所述第一进水管(2.8)输入端部安装有80～100目滤网。

7.根据权利要求4所述的底泥就地臭氧氧化处理***，其特征在于，所述微纳米气泡释放器(2.17)安装在弯管(2.15)上，所述弯管(2.15)环绕在导流筒(3.6)的外壁上。

8.根据权利要求1所述的底泥就地臭氧氧化处理***，其特征在于，所述臭氧微纳米气泡发生***置于箱体(2.1)内，箱体(2.1)和刮渣***均安装在浮台(5)上，且箱体(2.1)安置于浮台(5)的横梁上，浮台(5)为“U”型结构，导流筒(3.6)上端置于“U”型结构开口处；所述供电***中的太阳能板(1.2)通过支撑架(4)支撑，支撑架(4)安装在浮台(5)上。

9.根据权利要求1至8任一项所述的底泥就地臭氧氧化处理***的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：启动臭氧发生器(2.3)，为多级泵(2.7)提供臭氧，调节进气阀，将进气管(2.4)流量计调到最小，臭氧发生器(2.3)输出端直接联接多级泵(2.7)；

步骤二：启动多级泵(2.7)，池水通过第一进水管(2.8)持续吸取并被滤网进行过滤，去除进水中杂物后，与臭氧混合，逐步调节进气管(2.4)流量计，确保负压表示数为-0.01～0Mpa，形成初步的气液混合流体，初步的气液混合流体继而进入气液分离罐(2.11)中；

步骤三：启动气液分离罐(2.11)，分离不溶于水体的多余臭氧气体，使气液比维持在1：10～20，气液分离罐(2.11)安装压力表罐内气压维持在0.3～0.4Mpa；

步骤四：处理好的气液混合物由气液分离罐(2.11)输出端进入第三进水管(2.12)中，下行至第三三通(2.13)处，后进入弯管(2.15)中，由第四三通(2.16)进入微纳米气泡释放器(2.17)中，从而与底泥接触，并将其氧化。

10.根据权利要求所述的底泥就地臭氧氧化处理***的使用方法，其特征在于，步骤二中，河道水经第一进水管(2.8)吸入，臭氧发生器(2.3)产生臭氧，河道水和臭氧进入多级泵(2.7)内进行气液混合得到气液混合流体，气液混合流体流入气液分离罐(2.11)。

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