專利名稱：水力增氧水質(zhì)自凈屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是對于被污染的水體(天然河流，河溝，城市生活污水， 城市內(nèi)河，城市公園內(nèi)湖和廣大農(nóng)村的面源污染)進行治理、并可恢復(fù)水質(zhì) 自凈能力的設(shè)備——水力增氧水質(zhì)自凈屏。只要將被污染的水引入水力增氧水質(zhì)自凈屏后其出水就能被處理為排放一級A標(biāo)準(zhǔn)(《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物 排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002)或地水表III類水或水源水，恢復(fù)天然水體的水質(zhì) 自凈能力，達到可持續(xù)地恢復(fù)天然水體的水質(zhì)自凈能力和恢復(fù)生態(tài)目的。屬 于水環(huán)境恢復(fù)生態(tài)和污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景當(dāng)前國內(nèi)外對于被污染的水體進行深度治理分兩種類型， 一種是將污水 生物處理工藝引來應(yīng)用，將其深度處理，當(dāng)其處理達到排放一級A標(biāo)準(zhǔn)時， 其運轉(zhuǎn)費用已高達2元/1113左右，處理達到地表水III類的實例至今尚沒有；另 一種是用特殊處理方法，例如，分子篩、納米等，其運行費用比生物處理要 高1~2倍。當(dāng)今所有流行應(yīng)用的污水生物處理工藝都需要用鼓風(fēng)曝氣(或其 它各類曝氣)的方法增加污水中的溶解氧，以便讓污水中附在活性污泥上或 填料上好氧微生物得以生長、繁殖分解污水，讓污水得到凈化。曝氣方法復(fù) 氧效率很低，能耗很大，運行費用很高。當(dāng)前國內(nèi)外對于來自廣大農(nóng)村的面 源污染的處理還沒有一個既經(jīng)濟，又能解決問題的方法。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的旨在解決被污染的水體(天然河流，河溝，城市生活污水， 城市內(nèi)河，城市公園內(nèi)湖)進行治理和我國廣大農(nóng)村面源污染問題，提出一種經(jīng)濟有效的水力增氧水質(zhì)自凈屏?？蓪⒈晃廴镜乃w處理達到排放一級A標(biāo)準(zhǔn)或地表水ni類或水源水的設(shè)備——水力增氧水質(zhì)自凈屏。本發(fā)明的技術(shù)解決方案其結(jié)構(gòu)是水力增氧機設(shè)置在水力增氧自凈屏的一端，水力增氧自凈屏的另一端是污水進水泵管的水箱或為承接上一層水力 增氧機出水的水箱，填料設(shè)置在水力增氧自凈屏的中央，水力增氧機頂在水 力增氧機的頂部，虹吸管吸水口設(shè)置在水力增氧機的下部入口處，水力增氧 自凈屏分若干層，虹吸管出水進入下一層即是第二層水力增氧自凈屏的另一 端的水箱。本發(fā)明的優(yōu)點充分利用了水泵的有效水頭，將勢能通過水力學(xué)的虹吸 和流體運動轉(zhuǎn)化為動能進行大氣復(fù)氧及吹脫，不需鼓風(fēng)曝氣再耗能，運行費 用特低，造價也低，且無噪音，無泡沫，不投藥，無二次污染，不堵塞，污 泥量小。?？煽箾_擊負(fù)荷，也可處理高濃度污水。長期停運后也能很快恢復(fù)。除此之外，還有1)工藝簡單，全部自控?zé)o需專人管理。 一個水泵將 污水泵入設(shè)備，出水即自動達到設(shè)計要求(排放一級B標(biāo)準(zhǔn)、排放一級A標(biāo) 準(zhǔn)、地表水III類標(biāo)準(zhǔn)，可替代除直接飲用外的自來水功能)；2)因地制宜 進行處理a)若占地限制，則可向空間發(fā)展，安裝水力增氧自凈屏處理設(shè) 備；b)在城市生態(tài)景觀小區(qū)，要求處理設(shè)備不能過高，則可向水平方向發(fā) 展，安裝與之相匹配的景點式的水力增氧自凈屏處理設(shè)備，既可處理污水達 到地表水m類標(biāo)準(zhǔn)，又可用來搞活生態(tài)景觀小區(qū)水景的秀麗，創(chuàng)造一個具有 優(yōu)美的自然景觀的和諧社會；C)在山區(qū)或丘陵區(qū)，有坡降(水力勢能)可利用，則直接運行費用可不需一分錢；3)處理規(guī)模大、小都可以適用。由 于是利用水力勢能增氧，處理規(guī)模的放大或縮小都不能在垂直方向放大或縮 小，水的水力勢能下去以后就上不來了。因此只能是單元模塊在水平方向前 后左右進行并聯(lián)放大或縮小。


附圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中l(wèi)是水力增氧機、2是填料、3是水力增氧機頂、4是水力增氧自凈 屏、5是虹吸管吸水口、 6是污水進水泵管、7是虹吸管出水即是第二層水力 增氧自凈屏的另一端的水箱、A是污水。
具體實施方式
對照附圖l,其結(jié)構(gòu)是水力增氧機1設(shè)置在水力增氧自凈屏4的一端，水 力增氧自凈屏4的另一端是污水進水泵管6的水箱或為承接上一層水力增氧 機1出水的水箱，填料2設(shè)置在自凈屏4的中央，水力增氧機頂3在水力增 氧機1的頂部，虹吸管吸水口 5設(shè)置在水力增氧機1的下部入口處，水力增 氧自凈屏4分若干層，虹吸管出水進入下一層7即是第二層水力增氧自凈屏 的另一端的水箱。水力增氧自凈屏4的一個單元模塊長度一般為10nn2m，設(shè)計層數(shù)由污水 進水水質(zhì)特性、處理水量和出水水質(zhì)要求確定，在4 20層之間，每層的高度 25 35cm。水力增氧機1用PVC材料鑄制成扁形彎管狀，并由若干米長呈扁形彎管 狀的PVC材料鑄制成(即是虹吸管)，水力增氧機1的長度由處理水量控制，被安置在上水槽中與其下部的一個水槽相連接形成一個單元整體。扁形彎管與圓形彎管相比，可以使出水量增加約一倍，,原因是圓形彎管的截面積為1/4 (;r D2)'扁形彎管的截面積為D2'所以扁形彎管的截面積大于圓形彎管的截面 積1。 27倍，同時扁形彎管的虹吸出水流速大于圓形彎管的虹吸出水流速的 1.27倍填料2是應(yīng)用PVC湍球分層鋪砌，(或由卵石、黃砂分層鋪砌，并順序按 大卵石、中卵石、小卵石、粗砂和細砂鋪砌)填料數(shù)量由去除負(fù)荷控制。若干米長呈扁形彎管為虹吸管，其一邊為虹吸管吸水口5，位于本層水槽 的近槽底25mm處，另一邊為虹吸管出水口 7即是第二層水力增氧自凈屏的另 一端的水箱。填料2的卵石、黃砂上所附的微生物及輪蟲類生物是由試驗室內(nèi)培養(yǎng)在 工程現(xiàn)場接種后進行培養(yǎng)，繁殖。工作過程當(dāng)污水自第一層進入水力增氧機l時，(在平原地區(qū)由水泵打 入，在山區(qū)有天然水力勢能時則自流進入)污水A自下而上運動，且其中攜 帶的懸浮物自下而上被截留，當(dāng)水位上升到水力增氧機中的虹吸管頂部3并 超過后，則產(chǎn)生虹吸，很快吸干該層的污水A排入下一層，此時污水自上而 下運動攜帶被截留的懸浮物質(zhì)(很通暢地由小孔隙向大孔隙流動)也排入下 一層(這也是每一層填料不堵塞的原因)，同時將空氣吸入填料2的孔隙之中， 空氣沿大顆?？紫断蛐☆w?？紫蹲韵露系嘏c所有填料中的水膜相接觸而進 行大氣復(fù)氧，使得填料表面的水膜中溶解氧迅速增加。當(dāng)每一層的污水A被吸干后，虹吸自動斷開，且有一段間歇時間，故使 得填料中水膜的大氣復(fù)氧時間很充分，又由于水膜很薄，其中的溶解氧很快 向飽和值接近，故適宜填料表面生物膜中好氧微生物生長、繁殖，并很快分解污水。由于污水A的不斷進入，該層的水位又上升，再次虹吸，周而復(fù)始，并 且自上一層向下一層，逐層傳遞，每傳遞一層，污水中的溶解氧增加一次， 它是遞增的，同時填料上所附微生物也要分解污水一次，分解污水的能力也 是遞增的，至底層通過二沉池，將攜帶的懸浮物沉淀，上清液出水時再通過 水力增氧生態(tài)草皮，且由于流體運動和毛細管的作用將水和有機物(氮，磷) 輸送給上部土層和覆蓋的草皮，去除了氮、磷，即可達排放一級A標(biāo)準(zhǔn)或地表水ni類水質(zhì)或水源水，恢復(fù)天然水體的水質(zhì)自凈能力。
權(quán)利要求
`1. 水力增氧水質(zhì)自凈屏，其特征是水力增氧機設(shè)置在水力增氧自凈屏的一端，水力增氧自凈屏的另一端是污水進水泵管的水箱或為承接上一層水力增氧機出水的水箱，填料設(shè)置在水力增氧自凈屏的中央，水力增氧機頂在水力增氧機的頂部，虹吸管吸水口設(shè)置在水力增氧機的下部入口處，水力增氧自凈屏分若干層，虹吸管出水進入下一層即是第二層水力增氧自凈屏的另一端的水箱；所述的虹吸管為呈扁形狀的彎管，該彎管的一邊為虹吸管吸水口，距槽底25mm處，該彎管的另一邊為虹吸管出水口，排入下一層。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力增氧水質(zhì)自凈屏，其特征是所述的水力 增氧自凈屏的一個單元模塊長度一般為10m 12m，其設(shè)計層數(shù)為4 20層，每層的高度為25 35cm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的水力增氧水質(zhì)自凈屏，其特征是所述的水力增氧機用若干米長呈扁形彎管狀的PVC材料鑄制成，水力增氧機被安置在上水 槽中與其下部的一個水槽相連接形成一個單元整體。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的水力增氧水質(zhì)自凈屏，其特征是所述的填料是 用PVC湍球分層鋪砌或卵石、黃砂分層鋪砌，并按大卵石、中卵石、小卵石、 粗砂和細砂順序鋪砌，填料數(shù)量由去除負(fù)荷控制。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的水力增氧水質(zhì)自凈屏，其特征所述的是用若干 米長呈扁形彎管狀的PVC材料鑄制成為虹吸管，其一邊為虹吸管吸水口，位 于本層水槽的近槽底25mm處，另一邊為虹吸管出水口即是第二層水力增氧 自凈屏的另一端的水箱。
6、根據(jù)權(quán)利要求l所述的水力增氧水質(zhì)自凈屏，其特征是所述的填料的 PVC湍球或卵石、黃砂上所附的微生物及輪蟲類生物是由試驗室內(nèi)培養(yǎng)在工 程現(xiàn)場接種后進行培養(yǎng)，繁殖。
全文摘要
本發(fā)明是水力增氧水質(zhì)自凈屏，水力增氧機設(shè)置在水力增氧自凈屏的一端，其另一端是水箱，填料設(shè)置在水力增氧自凈屏的中央，水力增氧機的虹吸管吸水口設(shè)置在水力增氧機的下部入口處，水力增氧自凈屏分若干層，虹吸管出水進入下一層水箱；所述的虹吸管為呈扁形狀的彎管，該彎管的一邊為虹吸管吸水口，距槽底25mm處，該彎管的另一邊為虹吸管出水口，排入下一層。優(yōu)點充分利用水泵的有效水頭，將勢能通過虹吸轉(zhuǎn)化為動能進行大氣復(fù)氧及吹脫，不需鼓風(fēng)曝氣再耗能，運行費用低，全部自控?zé)o需專人管理，且無噪音，無泡沫，不投藥，無二次污染，不堵塞，污泥量小，可抗沖擊負(fù)荷，也可處理高濃度污水，長期停運后能很快恢復(fù)。
文檔編號C02F7/00GK101274805SQ20081002484
公開日2008年10月1日 申請日期2008年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月7日
發(fā)明者丁訓(xùn)靜, 陳鳴釗 申請人:陳鳴釗