CN114702194A - 一种河道湖泊水体污染治理装置与治理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种河道湖泊水体污染治理装置与治理方法，该装置包括MBR单元、射流器，以及固定于水下的光催化单元，其中，所述的射流器的入口连接所述MBR单元的出水口，射流器的射流出口朝向所述光催化单元。与现有技术相比，本发明将MBR、射流增氧、光催化工艺高效结合，实现节能的同时，又实现河道湖泊环境的高效治理。

Description

一种河道湖泊水体污染治理装置与治理方法
技术领域
本发明属于水污染治理技术领域，涉及一种河道湖泊水体污染治理装置与治理方法。
背景技术
现有河道湖泊水体污染治理设备大部分仅有曝气效果，或者结合岸边水生植物处理，在节能的前提下，治理效果和速度不尽人意。如CN105923926A中公开的黑臭污水处理***与黑臭污水处理工艺，仅描述了一种常规工艺组合，并将其应用于河道治理。CN107098557A公开了一种黑臭河涌治理***，该***射流***并未很好与其他平行***配合，其作用主要为射流曝气供氧，提高黑臭水体的溶氧，方法较为单一。CN108609816A公开了一种河道污水综合处理***及其处理，将常规工艺和非常规工艺磁混凝处理结合，但其***控制较为复杂。
发明内容
本发明的目的就是为了提供一种河道湖泊水体污染治理装置与治理方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明的技术方案之一提供了一种河道湖泊水体污染治理装置，包括MBR单元、射流器，以及固定于水下的光催化单元，其中，所述的射流器的入口连接所述MBR单元的出水口，射流器的射流出口朝向所述光催化单元。
进一步的，所述的MBR单元包括进水泵、MBR膜池、MBR膜组件、曝气组件与抽吸泵，其中，所述的MBR膜池的进水口处还设有格栅，所述的进水泵的进水端连接水体，出水端连接所述MBR膜池的进水口，所述的MBR组件安置在MBR膜池内，且位于MBR膜组件底部的曝气管与所述曝气组件连接，所述MBR组件的出水口与抽吸泵连接，所述抽吸泵的出口管路连接所述射流器。
更进一步的，所述的格栅的过滤精度为2mm。
更进一步的，所述的抽吸泵的出口管路分为至少两条支路，其中一条支路连接所述射流器，且对应支路上优选设有压力表。
更进一步的，所述的曝气组件为曝气风机。
进一步的，所述的射流器的气体入口处装有气体过滤头。另外，射流器产生的射流气泡大部分(约70％至80％左右)都在1微米以下。射流器的数量可以为一个或多个。
进一步的，所述的光催化单元包括固定于水下0.1～0.3m处的光催化填料箱、以及装填在光催化填料箱的光催化填料。优选的，光催化填料可为聚丙烯加载二氧化钛。同时，光催化填料箱的厚度一般在100mm之内，长宽比例可为3:1，较优的尺寸为长度为600mm，宽度200mm。光催化填料箱所处位置一般常年有太阳照射，无遮挡。
更进一步的，所述的射流器的射流出口平行对准所述光催化填料箱的底部，且距离为100～300mm。
更进一步的，所述的光催化填料箱的一端还装有ORP探头。运行时，根据ORP回馈信号，通过抽吸泵上的变频器调节抽吸泵出水流量，即射流器进水流量，控制ORP在+150mv以上。
本发明的技术方案之二提供了一种河道湖泊水体污染治理方法，其采用如上所述的治理装置实施，该方法具体为：
待治理水体被吸入MBR单元，停留2～4h，所得出水经抽吸泵抽出，并至少部分送往射流器，再经射流器的射流出***向光催化单元，即完成对污染水体的治理。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)高效利用MBR抽吸泵出水的多余能量，将其用于射流的空化作用激发。而实现了整体工艺的高效性、经济性
(2)将射流耦合应用于光催化，并自动控制光催化填料箱内氧化还原电位，使光催化反应位于合适的环境条件，有利于河道湖泊充氧的同时，又利于光催化作用的高效发挥。
(3)区别于常规工艺简单的管道水流连接，本发明将MBR、射流增氧、光催化工艺高效结合，实现节能的同时，又实现河道湖泊环境的高效治理。
附图说明
图1为本发明的治理装置的工艺流程示意图；
图中标记说明：
1、进水泵；2、格栅；3、MBR膜组件；4、曝气风机；5、MBR膜池；6、抽吸泵；7、压力表；8、射流器；9、光催化填料箱；10、ORP探头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
以下各实施方式中，若无特别说明的功能部件或结构，则表明其均为本领域为实现对应功能而采用的常规部件或常规结构。
为提高对河道湖泊污染水体的处理效果，本发明提供了一种河道湖泊水体污染治理装置，请参见图1所示，包括MBR单元、射流器8，以及固定于水下的光催化单元，其中，所述的射流器8的入口连接所述MBR单元的出水口，射流器8的射流出口朝向所述光催化单元。
在一些具体的实施方式中，所述的MBR单元包括进水泵1、MBR膜池5、MBR膜组件3、曝气组件与抽吸泵6，其中，所述的MBR膜池5的进水口处还设有格栅2，所述的进水泵1的进水端连接水体，出水端连接所述MBR膜池5的进水口，所述的MBR组件安置在MBR膜池5内，且位于MBR膜组件3底部的曝气管与所述曝气组件连接，所述MBR组件的出水口与抽吸泵6连接，所述抽吸泵6的出口管路连接所述射流器8。
更具体的实施方式中，所述的格栅2的过滤精度为2mm。
更具体的实施方式中，所述的抽吸泵6的出口管路分为至少两条支路，其中一条支路连接所述射流器8，且对应支路上优选设有压力表7。
更具体的实施方式中，所述的曝气组件为曝气风机4。
在一些具体的实施方式中，所述的射流器8的气体入口处装有气体过滤头。另外，射流器8产生的射流气泡大部分(约70％至80％左右)都在1微米以下。射流器8的数量可以为一个或多个。此处射流器材质为不锈钢304，采用常规市售产品即可。
在一些具体的实施方式中，所述的光催化单元包括固定于水下0.1～0.3m处的光催化填料箱9、以及装填在光催化填料箱9的光催化填料。优选的，光催化填料可为聚丙烯加载二氧化钛。同时，光催化填料箱9的厚度一般在100mm之内，长宽比例可为3:1，较优的尺寸为长度为600mm，宽度200mm。光催化填料箱9所处位置一般常年有太阳照射，无遮挡。
更具体的实施方式中，所述的射流器8的射流出口平行对准所述光催化填料箱9的底部，且距离为100～300mm。
更具体的实施方式中，所述的光催化填料箱9的一端还装有ORP探头10。运行时，根据ORP回馈信号，通过抽吸泵6上的变频器调节抽吸泵6出水流量，即射流器8进水流量，控制ORP在+150mv以上。
同时，本发明提供了一种河道湖泊水体污染治理方法，其采用如上所述的治理装置实施，该方法具体为：
待治理水体被吸入MBR单元，停留2～4h，所得出水经抽吸泵6抽出，并至少部分送往射流器8，再经射流器8的射流出***向光催化单元，即完成对污染水体的治理。
以上各实施方式可以任一单独实施，也可以任意两两组合或更多的组合实施。
下面结合具体实施例对上述实施方式进行更详细的说明。
实施例1：
以居民区附近湖泊水体为例，该水体COD平均为80mg/L，氨氮平均为10mg/L，溶解氧1mg/L，处理区域静态水量1800立方左右。处理目标：处理区域内水质达到地表水V类标准：COD≤40mg/L，氨氮≤2mg/L，溶解氧≥2mg/L。
装置通过下述步骤实现对湖泊水体的达到地表水V类标准的治理：
1、水下切割型潜水泵(即进水泵1)置入湖泊水面下，该泵流量为8m3/h，水下切割型潜水泵将湖泊污水提升至MBR单元，经过格栅2粗过滤(过滤精度为2mm)后，进入MBR膜池5，此处反应停留时间为3小时左右。
2、反应出水经过抽吸泵6抽出，通向射流器8。抽吸泵6出口分有5路，每一路都装有射流器8。每个射流器8固定于水下0.2米位置。射流器8气体进口所连软管进气口固定于水面上方。
3、与射流器8对应的5个光催化填料箱9(每个光催化填料箱9厚度在100mm之内，长宽比例为3:1，长度为600mm，宽度200mm)固定于水下0.2米处位置，位置常年有太阳照射，无遮挡。4个光催化填料箱9各自间隔6米，最中间光催化填料箱9带有ORP探头10。运行时，根据ORP回馈信号，通过变频器调节抽吸泵6出水流量，即射流器8进水流量，控制ORP在+150mv～300mv之间。
所用的光催化填料，其制备过程如下：
1、将聚丙烯粉末加入含γ-氨丙基三乙基硅烷4-6％(此处为质量分数，采用5％即可)的水溶液(聚丙烯粉末：水溶液质量比1:3～1:5，此处采用质量比为1:4)，超声振荡30-40分钟。
2、在上述混合液中加入纳米二氧化钛(满足其质量分数为1％-2％)，超声30-40分钟后离心处理，所得离心底物置于恒温干燥箱内维持60-70℃进行干燥90-120分钟，得到负载二氧化钛的聚丙烯粉末。
3、将负载二氧化钛的聚丙烯粉末混炼后，挤进模具造型，即得所用的光催化填料。
经10天处理后，该湖泊水体水质稳定在30～40mg/L，氨氮0.5～2mg/L，溶解氧＞2.3mg/L。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种河道湖泊水体污染治理装置，其特征在于，包括MBR单元、射流器，以及固定于水下的光催化单元，其中，所述的射流器的入口连接所述MBR单元的出水口，射流器的射流出口朝向所述光催化单元。
2.根据权利要求1所述的一种河道湖泊水体污染治理装置，其特征在于，所述的MBR单元包括进水泵、MBR膜池、MBR膜组件、曝气组件与抽吸泵，其中，所述的MBR膜池的进水口处还设有格栅，所述的进水泵的进水端连接水体，出水端连接所述MBR膜池的进水口，所述的MBR组件安置在MBR膜池内，且位于MBR膜组件底部的曝气管与所述曝气组件连接，所述MBR组件的出水口与抽吸泵连接，所述抽吸泵的出口管路连接所述射流器。
3.根据权利要求2所述的一种河道湖泊水体污染治理装置，其特征在于，所述的格栅的过滤精度为2mm。
4.根据权利要求2所述的一种河道湖泊水体污染治理装置，其特征在于，所述的抽吸泵的出口管路分为至少两条支路，其中一条支路连接所述射流器。
5.根据权利要求2所述的一种河道湖泊水体污染治理装置，其特征在于，所述的曝气组件为曝气风机。
6.根据权利要求1所述的一种河道湖泊水体污染治理装置，其特征在于，所述的射流器的气体入口处装有气体过滤头。
7.根据权利要求1所述的一种河道湖泊水体污染治理装置，其特征在于，所述的光催化单元包括固定于水下0.1～0.3m处的光催化填料箱、以及装填在光催化填料箱的光催化填料。
8.根据权利要求7所述的一种河道湖泊水体污染治理装置，其特征在于，所述的射流器的射流出口平行对准所述光催化填料箱的底部，且距离为100～300mm。
9.根据权利要求7所述的一种河道湖泊水体污染治理装置，其特征在于，所述的光催化填料箱的一端还装有ORP探头。
10.一种河道湖泊水体污染治理方法，其采用如权利要求1-9任一所述的治理装置实施，其特征在于，该方法具体为：
待治理水体被吸入MBR单元，停留2～4h，所得出水经抽吸泵抽出，并至少部分送往射流器，再经射流器的射流出***向光催化单元，即完成对污染水体的治理。
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