專利名稱：：一種城市前置庫工程系統(tǒng)綜合治理污水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明設(shè)計(jì)一種污水治理方法，具體為一種間隙瀑布法，是城巿前置庫工程系統(tǒng)綜合治理污水的方法系列中發(fā)展起來的第五種新工藝。屬于環(huán)境污染治理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：經(jīng)典的濕地生物處理法，也稱之為前置庫工程系統(tǒng)，其流程方法為徑流—配水系統(tǒng)—沉沙池—濕地—涵洞—湖河；如公開號(hào)為CN101108749公開的城巿前置庫工程工藝流程系統(tǒng)的綜合治理方法。由截污法、微生物法、生態(tài)回流法、浮床法、水中多階梯食物鏈構(gòu)建法共同構(gòu)成。但該前置庫工程系統(tǒng)需要設(shè)置配水系統(tǒng)、沉沙池、濕地、涵洞，需要大面積的閑置土地，所以不適用于人多地少、寸土寸金的城巿及巿郊的人口密集區(qū)；城巿河窄水淺，郊區(qū)無排污管道，富營(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)濃度高，不具備濕地排污條件。而單純的生態(tài)浮床技術(shù)、曝氣技術(shù)、截污技術(shù)雖然都各有其優(yōu)缺點(diǎn)，但是單獨(dú)使用效果都不太好，城巿污染河道生態(tài)修復(fù)是一個(gè)世界性難題，特別是黑臭相當(dāng)嚴(yán)重的河道的修復(fù)和治理問題。另外現(xiàn)有技術(shù)中一般用充氧船裝上曝氣機(jī)對(duì)水體進(jìn)行充氧，由于一般的充氧船裝上曝氣機(jī)造價(jià)高達(dá)幾十萬，而且使用一天也得幾千以至幾萬元，使河道修復(fù)和治理的成本太高，而城巿大多數(shù)的河道河窄水淺，曝氣船也無法開進(jìn)，所以在城巿大多數(shù)窄河道中很難使用曝氣機(jī)對(duì)水體充氧。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，而提供的一種城巿前置庫工程系統(tǒng)綜合治理污水的方法，以彌補(bǔ)曝氣技術(shù)成本高、河道適應(yīng)性差的缺陷。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種城巿前置庫工程系統(tǒng)綜合治理污水的方法，由太陽能間隙瀑布系統(tǒng)；構(gòu)建水下多種植物、動(dòng)物群落，形成良性生態(tài)循環(huán)；構(gòu)建水面、河岸多重食物鏈構(gòu)成的城巿前置庫工程綜合治理污水的方法所述的太陽能間隙瀑布系統(tǒng)，是通過太陽能綠色能源供電，用水泵將水輸送到高處形成間歇瀑布的方法，以降低能耗和充氧、消除漂浮腐敗物；所述的構(gòu)建水下生態(tài)多種植物、動(dòng)物群落，是為了利用太陽能構(gòu)建水下食物鏈，需要選擇合理的沉水植物填補(bǔ)空缺的生態(tài)位。避免有害物種形成一種獨(dú)大、泛濫成災(zāi)的狀況，導(dǎo)致黑臭回潮；所述的構(gòu)建水面、河岸多重食物鏈，使用透光浮床，充分利用太陽能，擴(kuò)大水面植物量，進(jìn)一步構(gòu)建水面環(huán)境多道食物鏈。上述太陽能間隙瀑布系統(tǒng)，由若千個(gè)太陽能間隙瀑布發(fā)生裝置組成。單個(gè)太陽能間隙瀑布發(fā)生裝置由太陽能電池板、電控箱、蓄電裝置、逆變器、瀑布水箱(含機(jī)電控制部分)、移動(dòng)支架、輸水管、小功率潛水泵組成；所述的輸水管一端與潛水泵連接置于河面下，另一端與瀑布水箱連通，中間由移動(dòng)支架支撐；瀑布水箱與電控箱電連接,電控箱上設(shè)置有太陽能電池板，電控箱下設(shè)有蓄電裝置和逆變器。由太陽能電池板供電，經(jīng)逆變器至潛水泵，潛水泵將水輸送到高處的瀑布水箱中，其間控制放水閥門自動(dòng)關(guān)閉，由機(jī)電控制裝置控制間隙瀑布的運(yùn)行。瀑布水箱蓄滿后閥門開啟放水。所述的瀑布水箱包括水箱主體和閥門，水箱主體的底部設(shè)置有若干帶閥門的出水孔；水箱主體的上方設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上設(shè)有拉桿與閥門連接；轉(zhuǎn)軸由機(jī)電控制器控制轉(zhuǎn)動(dòng)；水位傳感器設(shè)置與水箱主體內(nèi)上部，水位傳感器的信號(hào)輸出端與機(jī)電控制器電連接。水位傳感器將水位高度信號(hào)傳遞給機(jī)電控制器，機(jī)電控制部分控制同步輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)拉桿開閉閥門。通過本發(fā)明技術(shù)方案設(shè)計(jì)而成的城巿前置庫工程系統(tǒng)綜合治理污水的方法，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)使用曝氣方法帶來的成本高、適應(yīng)性差的缺陷，且具有移動(dòng)方便、應(yīng)用面積廣、針對(duì)性強(qiáng)和能耗低的優(yōu)點(diǎn)。圖1為本發(fā)明的太陽能間隙瀑布系統(tǒng)示意圖；圖2為本發(fā)明的太陽能間隙瀑布系統(tǒng)中瀑布水箱的結(jié)構(gòu)示意圖;圖中1、太陽能發(fā)電板2、電控箱3、蓄電裝置4、逆變器5、瀑布水箱6、移動(dòng)支架7、輸水管8、潛水泵51、水箱主體52、閥門53、出水孔54、拉桿55、水位傳感器56、機(jī)電控制器57、轉(zhuǎn)軸具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式進(jìn)一步說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。如圖l所示的陽能間隙瀑布系統(tǒng)所示的太陽能間隙瀑布系統(tǒng)，由太陽能電池板l、電控箱2、蓄電裝置3、逆變器4、瀑布水箱5(含機(jī)電控制部分)、移動(dòng)支架6、輸水管7、小功率潛水泵8組成；所述的輸水管7—端與潛水泵8連接置于河面下，另一端與瀑布水箱5連通，中間由移動(dòng)支架6支撐；瀑布水箱5與電控箱2電連接，電控箱2上設(shè)置有太陽能電池板1，電控箱2下設(shè)有蓄電裝置3和逆變器4。由太陽能電池板l供電，經(jīng)逆變器4至潛水泵8，潛水泵8將水輸送到高處的瀑布水箱5中，其間控制放水閥門自動(dòng)關(guān)閉，由機(jī)電控制裝置控制間隙瀑布的運(yùn)行。瀑布水箱蓄滿后閥門開啟放水。如圖2所示的瀑布水箱，包括水箱主體51和閥門52,水箱主體51的底部設(shè)置有若干帶閥門52的出水孔；水箱主體51的上方設(shè)置有轉(zhuǎn)軸57，轉(zhuǎn)軸57上設(shè)有拉桿54與閥門52連接；轉(zhuǎn)軸57由機(jī)電控制器56控制轉(zhuǎn)動(dòng)；水位傳感器55設(shè)置與水箱主體51內(nèi)上部，水位傳感器55的信號(hào)輸出端與機(jī)電控制器56電連接。1、現(xiàn)有曝氣法的高能耗問題有的河道由于維護(hù)成本高，無法維持而導(dǎo)致黑臭回潮。為建立環(huán)境友好型資源節(jié)約型社會(huì)，需探索了一種適應(yīng)本地的、具有生物多樣性的、低成本的生態(tài)修復(fù)技術(shù)。算一筆經(jīng)濟(jì)帳近600米河道中有6臺(tái)1.5Kw/h的曝氣機(jī)，每天工作8小時(shí)，每天耗電72度，一年365天計(jì)，一年共計(jì)26280度，電費(fèi)兩萬多元。若運(yùn)用空氣曝氣設(shè)備，則一條長(zhǎng)600米，寬15米的河道，選較便宜的設(shè)備需15萬元，使用、維護(hù)費(fèi)幾萬，總計(jì)20萬元左右。由此可見，曝氣法的高能耗問題影響到大量河道的治理成本。為了降低能耗和充氧、消除漂浮腐敗物，設(shè)計(jì)了太陽能可移動(dòng)間隙瀑布裝置。太陽能的維護(hù)成本很低，而且初期成本隨著應(yīng)用巿場(chǎng)的擴(kuò)大在急劇降低，是一種有發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?。如果?jì)算環(huán)境補(bǔ)償費(fèi)用，太陽能的優(yōu)勢(shì)更加明顯。2、太陽能方陣最佳傾角的確定為了充分利用太陽能，使太陽能電池板方陣盡可能在全年接受到最大的太陽輻照量，方陣的傾角需經(jīng)常改變；為了降低維護(hù)成本和工作量，簡(jiǎn)化裝置的操作，方陣的傾角一年中又不宜經(jīng)常改變。因此需要找到一個(gè)最佳的平衡點(diǎn)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，按照上海地區(qū)20年的氣象資料可以把全年分為春分一夏至，春分一秋分，秋分一冬至，冬至一春分四個(gè)時(shí)間段，通過研究與計(jì)算得出結(jié)論春分一夏至期間最佳傾角為當(dāng)?shù)鼐暥?，春分一秋分期間最佳傾角為當(dāng)?shù)鼐暥葴p23.4rc,秋分一冬至期間最佳傾角為當(dāng)?shù)鼐暥?，冬至一春分期間最佳傾角為當(dāng)?shù)劁浂燃?3.4rc。上海地區(qū)的緯度為31.17°C,太陽能方陣最佳傾角分別為7.76°C、31.17°C、54.58°C。鑒于上述幾點(diǎn)，本項(xiàng)目分別取31°C、7°C、55。C三個(gè)角度，按照表l上海太陽能輻射量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)后的月變化資料，通過上傾斜面上方陣太陽輻照量的計(jì)算模型分別計(jì)算出3rc、7'C、55°C三個(gè)角度向?qū)?yīng)的全年月平均輻照量，結(jié)果如表2所示。表1優(yōu)化設(shè)計(jì)后不同傾斜面上太陽輻照量<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>通過表l確定了每月太陽方陣的最佳傾角，結(jié)果如表2所示,表2優(yōu)化設(shè)計(jì)后不同傾斜面上太陽輻照量<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>并由此設(shè)計(jì)了可變傾角太陽能電池板支架。3、裝置測(cè)試效果表3漂浮腐敗物24小時(shí)處理對(duì)比表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>由上表數(shù)據(jù)可以看出，太陽能間隙瀑布裝置能完全替代目前普遍使用的曝氣船曝氣方法。具有移動(dòng)方便、針對(duì)性強(qiáng)、能耗低、具有景觀性、應(yīng)用面積廣等優(yōu)點(diǎn)?？蓮V泛推廣使用。權(quán)利要求1、一種城市前置庫工程系統(tǒng)綜合治理污水的方法，由太陽能間隙瀑布系統(tǒng)；構(gòu)建水下生態(tài)因子；構(gòu)建水面、河岸多重食物鏈和緊急點(diǎn)源污染的應(yīng)急控制共同構(gòu)成的城市前置庫工程綜合治理污水的方法其特征在于所述的太陽能間隙瀑布系統(tǒng)，是通過太陽能綠色能源供電，用水泵將水輸送到高處儲(chǔ)存，使用時(shí)放水的方法，以降低能耗和充氧、消除漂浮腐敗物；所述的構(gòu)建水下生態(tài)因子，是為了利用太陽能構(gòu)建水下食物鏈，選擇合理的沉水植物填補(bǔ)空缺的生態(tài)位。避免有害物種形成一種獨(dú)大、泛濫成災(zāi)的狀況，導(dǎo)致黑臭回潮；所述的構(gòu)建水面、河岸多重食物鏈，使用透光浮床，充分利用太陽能，擴(kuò)大水面植物量，進(jìn)一步構(gòu)建水面環(huán)境多道食物鏈。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種城巿前置庫工程系統(tǒng)綜合治理污水的方法，其特征在于所述太陽能間隙瀑布系統(tǒng)，由太陽能電池板、電控箱、蓄電裝置、逆變器、瀑布水箱、移動(dòng)支架、輸水管、小功率潛水泵組成；所述的輸水管一端與潛水泵連接置于河面下，另一端與瀑布水箱連通，中間由移動(dòng)支架支撐；瀑布水箱與電控箱電連接，電控箱上設(shè)置有太陽能電池板，電控箱下設(shè)有蓄電裝置和逆變器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種城巿前置庫工程系統(tǒng)綜合治理污水的方法，其特征在于所述的瀑布水箱包括水箱主體和閥門，水箱主體的底部設(shè)置有若千帶閩門的出水孔；水箱主體的上方設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上設(shè)有拉桿與閥門連接；轉(zhuǎn)軸由機(jī)電控制器控制轉(zhuǎn)動(dòng)；水位傳感器設(shè)置與水箱主體內(nèi)上部，水位傳感器的信號(hào)輸出端與機(jī)電控制器電連接。全文摘要本發(fā)明公開了一種城市前置庫工程系統(tǒng)綜合治理污水的方法，由太陽能間隙瀑布系統(tǒng)；構(gòu)建水下生態(tài)因子；構(gòu)建水面、河岸多重食物鏈和緊急點(diǎn)源污染的應(yīng)急控制共同構(gòu)成的城市前置庫工程綜合治理污水的方法通過本發(fā)明技術(shù)方案設(shè)計(jì)而成的城市前置庫工程系統(tǒng)綜合治理污水的方法，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)使用曝氣方法帶來的成本高、適應(yīng)性差的缺陷，且具有移動(dòng)方便、應(yīng)用面積廣、針對(duì)性強(qiáng)和能耗低的優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)C02F7/00GK101525180SQ20081003439公開日2009年9月9日申請(qǐng)日期2008年3月7日優(yōu)先權(quán)日2008年3月7日發(fā)明者衛(wèi)綺騏,吳國(guó)華,旻唐,徐逍一,嬌方,曹裕菁,王文博,苗健雨申請(qǐng)人:上海市南洋模范中學(xué)