專(zhuān)利名稱(chēng)：水質(zhì)自?xún)裟芰f增器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水環(huán)境恢復(fù)生態(tài)和污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及的是對(duì)于被污染 的水體治理、并可恢復(fù)水質(zhì)自?xún)裟芰Φ脑O(shè)備——水質(zhì)自?xún)裟芰f增器。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)的天然河流，城市內(nèi)河，天然湖泊和城市公園內(nèi)湖的護(hù)岸大都已經(jīng)進(jìn)行 了渠化，用漿砌塊石或砼進(jìn)行護(hù)岸，使得原先的天然岸坡對(duì)于污水所具有的一定 自?xún)裟芰档偷綆缀鯙榱?。特別是對(duì)于來(lái)自廣大農(nóng)村的面源污染將長(zhǎng)驅(qū)直入地進(jìn) 入水體。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)于被污染的水體如天然河流、河溝、城市內(nèi)河、天然湖泊、城 市公園內(nèi)湖和廣大農(nóng)村的面源污染，需要進(jìn)行深度治理，特別是對(duì)于來(lái)自廣大農(nóng) 村的面源污染的處理還沒(méi)有一個(gè)既經(jīng)濟(jì)、又能解決問(wèn)題的方法。
專(zhuān)利"水力增氧水質(zhì)自?xún)羝?，公開(kāi)號(hào)cn 101274805a，公開(kāi)了一種水力增氧
水質(zhì)自?xún)羝?，可將被污染的水體處理達(dá)到排放一級(jí)a標(biāo)準(zhǔn)或地表水m類(lèi)或水源
水。但是，此專(zhuān)利所提供的水力增氧自?xún)羝灵L(zhǎng)度和寬度較小，為了滿(mǎn)足污水處理 能力就要有足夠的高度以保證足夠的虹吸強(qiáng)度。但是天然河、湖的岸坡高度有限， 必須加大長(zhǎng)度和寬度。在長(zhǎng)度和寬度加大后，它的虹吸強(qiáng)度就很難保證，同時(shí)每 層自?xún)羝林械乃y以保證很快被虹吸吸干。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在解決水力增氧自?xún)羝恋拈L(zhǎng)度和寬度加大后，高度有限，虹 吸強(qiáng)度不夠和每層自?xún)羝林械乃y以保證好快被虹吸吸干的問(wèn)題，本發(fā)明提供了 一種水質(zhì)自?xún)裟芰f增器，可以很好的解決了此問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案 一種水質(zhì)自?xún)裟芰f增器，包括增氧機(jī)和增氧生態(tài) 護(hù)岸，增氧生態(tài)護(hù)岸由若干單元模塊組成，每個(gè)單元模塊分層鋪設(shè)，每一層為一 個(gè)水箱，在水箱中設(shè)有填料，在每層水箱的端部設(shè)有增氧機(jī)，增氧機(jī)內(nèi)設(shè)有虹吸
3管，虹吸管吸水口設(shè)置在增氧機(jī)的下部入口處，虹吸管的吸水口距水箱底25mm 處，增氧機(jī)的虹吸管頂部低于增氧機(jī)機(jī)頂5cm，所述的增氧生態(tài)護(hù)岸的每個(gè)單元 模塊分為6層，每層水箱長(zhǎng)度為10m 12m，寬度為2.0m 2.5m，每層的高度為 30cm，每層用填料按反濾層分層鋪砌，水箱底填料沿橫向嵌砌成排，每?jī)膳砰g 設(shè)有間隙，形成集水細(xì)溝，集水細(xì)溝通到縱向的集水廊道，本層水箱端部增氧機(jī) 中虹吸管的出水口通入下一層水箱的集水廊道，每層水箱的增氧機(jī)的虹吸管的吸 水口設(shè)于集水廊道上，第一層的集水廊道承接由起博器下泄的污水，其余層的集 水廊道承接上一層增氧機(jī)虹吸管的出水。所述增氧機(jī)的虹吸管為若干米長(zhǎng)呈扁形 彎管狀的PVC材料鑄制成，在扁形彎管出水口的下部設(shè)有克服地轉(zhuǎn)力的水輪機(jī) 尾水裝置。所述的增氧生態(tài)護(hù)岸的兩端各設(shè)有一個(gè)增氧機(jī)。所述的填料是大卵石、 中卵石、小卵石、粗砂和細(xì)砂或PVC湍球，填料數(shù)量由去除負(fù)荷控制。每層用 填料按反濾層分層鋪砌，具體方法是最底部為3cm厚水泥砂漿上嵌砌直徑 5cm 7cm的填料如大卵石或PVC湍球，將填料沿橫向嵌砌成排，每?jī)膳砰g隔lcm 形成集水細(xì)溝，通到縱向的集水廊道，向上再鋪砌填料，由下到上填料的直徑逐 級(jí)減小，也就是按反濾層分層鋪砌。所述的填料上附有微生物及輪蟲(chóng)類(lèi)生物，所 附的微生物及輪蟲(chóng)類(lèi)生物是由試驗(yàn)室內(nèi)培養(yǎng)在工程現(xiàn)場(chǎng)接種后進(jìn)行培養(yǎng)、繁殖。
本發(fā)明涉及的是對(duì)于被污染的水體如天然河流、河溝、城市內(nèi)河、天然湖泊、 城市公園內(nèi)湖和廣大農(nóng)村的面源污染進(jìn)行治理，并可恢復(fù)水質(zhì)自?xún)裟芰Φ脑O(shè)備 ——水質(zhì)自?xún)裟芰f增器?？蓪⑦M(jìn)入河、湖被污染的水和廣大農(nóng)村的面源污染的 水引入水質(zhì)自?xún)裟芰f增器，其出水就能被處理為排放一級(jí)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(lèi)水，恢復(fù)天然水體的水 質(zhì)自?xún)裟芰Γ_(dá)到可持續(xù)地恢復(fù)天然水體的水質(zhì)自?xún)裟芰突謴?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。
有益效果
1.本發(fā)明設(shè)計(jì)的水質(zhì)自?xún)裟芰f增器的長(zhǎng)度和寬度加大后，將填料大卵石
PVC湍球沿橫向嵌砌成排，每?jī)膳砰g隔lcm形成集水細(xì)溝，通到縱向的集水廊 道，形成了類(lèi)似"井點(diǎn)"(基坑排水遇到流沙使用)集水細(xì)溝為支管，集水廊道 為干管，在虹吸大流量的情況下保證很快被虹吸吸干護(hù)岸中的水。保證了在增加 了的水質(zhì)自?xún)裟芰f增器的長(zhǎng)度和寬度的情況下依然能夠保證有足夠的虹吸強(qiáng)度。
2. 本發(fā)明設(shè)計(jì)的增氧機(jī)，即增氧機(jī)中的虹吸管為若干米長(zhǎng)呈扁形彎管狀的 PVC材料鑄制成，扁形彎管長(zhǎng)度加長(zhǎng)后，就會(huì)因?yàn)榈剞D(zhuǎn)力形成旋渦而破壞虹吸， 在若干米長(zhǎng)呈扁形彎管出水口的下部設(shè)計(jì)有克服地轉(zhuǎn)力的水輪機(jī)尾水裝置。
3. 本發(fā)明充分利用了大氣復(fù)氧雙膜理論中的水中溶解氧增加率與比表面面 積成正比的規(guī)律。水箱設(shè)計(jì)每層一個(gè)單元模塊長(zhǎng)度為10m 12m，寬度為 2.0m 2.5m，高度為0.30m，共計(jì)6層，其中填料可應(yīng)用卵石、黃砂分層鋪砌， 并順序按大卵石、中卵石、小卵石、粗砂和細(xì)砂鋪砌，其比表面面積可達(dá)600m2， 也可用PVC湍球。通過(guò)滲流運(yùn)動(dòng)和水力學(xué)的虹吸運(yùn)動(dòng)可增加7m負(fù)壓的勢(shì)能并 轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，進(jìn)行大氣復(fù)氧，不需鼓風(fēng)曝氣再耗能，不需運(yùn)行費(fèi)用，造價(jià)也低， 且無(wú)噪音，無(wú)泡沫，不投藥，無(wú)二次污染，不堵塞，污泥量小?？煽箾_擊負(fù)荷， 長(zhǎng)期停運(yùn)后也能很快恢復(fù)。
4. 工藝簡(jiǎn)單，全部自控?zé)o需專(zhuān)人管理。只要將廣大農(nóng)村的面源來(lái)水?dāng)r截進(jìn) 入截污水溝，通過(guò)起博器進(jìn)入增氧生態(tài)護(hù)岸，則直接運(yùn)行費(fèi)用可不需一分錢(qián)?；?者將已經(jīng)污染的河、湖污水用一個(gè)水泵將污水泵入截污水溝，這時(shí)直接運(yùn)行費(fèi)用 僅為一個(gè)水泵的電費(fèi)，出水即自動(dòng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求如排放一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)、排放一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)、地表水III類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。
5. 因地制宜進(jìn)行處理a.若占地限制，則可向空間發(fā)展，改用水泵將污水 泵入，即改裝為水力增氧自?xún)羝撂幚碓O(shè)備；b.在城市生態(tài)景觀小區(qū)，則可將生 態(tài)護(hù)岸的表層種植草皮或綠化。亦可用來(lái)搞活生態(tài)景觀小區(qū)水景的秀麗，創(chuàng)造一 個(gè)具有優(yōu)美的自然景觀的和諧社會(huì)。
6. 處理規(guī)模大、小都可以適用。由于是利用水力勢(shì)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(shì)能下去以后就上不來(lái)了。因 此只能是單元模塊在水平方向前后左右進(jìn)行并聯(lián)放大或縮小。


圖l是本發(fā)明的河、湖的增氧生態(tài)護(hù)岸斷面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明的河、湖的增氧生態(tài)護(hù)岸主視圖
圖中1是污水、2是截污水溝、3是起搏器、4是增氧生態(tài)護(hù)岸、5是增氧機(jī)、 6是擴(kuò)散器。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)照附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。
在天然河流、城市內(nèi)河、天然湖泊和城市公園內(nèi)湖已經(jīng)渠化了的護(hù)岸如漿砌 塊石或砼的護(hù)岸與土岸即岸坡結(jié)合部分挖開(kāi)，建立水質(zhì)自?xún)裟芰f增器。
一種水質(zhì)自?xún)裟芰f增器，包括增氧機(jī)5和增氧生態(tài)護(hù)岸4，增氧生態(tài)護(hù)岸 4由若干單元模塊組成，每個(gè)單元模塊分層鋪設(shè)，每一層為一個(gè)水箱，在水箱中 設(shè)有填料，在每層水箱的端部設(shè)有增氧機(jī)4，增氧機(jī)4內(nèi)設(shè)有虹吸管，虹吸管吸 水口設(shè)置在增氧機(jī)4的下部入口處，虹吸管4的吸水口距水箱底25mm處，增氧 機(jī)4的虹吸管頂部低于增氧機(jī)4機(jī)頂5cm，所述的增氧生態(tài)護(hù)岸4的每個(gè)單元模 塊分為6層，每層水箱長(zhǎng)度為10m 12m，寬度為2.0m 2.5m，每層的高度為30cm， 每層用填料按反濾層分層鋪砌，水箱底填料沿橫向嵌砌成排，每?jī)膳砰g設(shè)有間隙， 形成集水細(xì)溝，集水細(xì)溝通到縱向的集水廊道，本層水箱端部增氧機(jī)中虹吸管的 出水口通入下一層水箱的集水廊道，每層水箱的增氧機(jī)的虹吸管的吸水口設(shè)于集 水廊道上，第一層的集水廊道承接由起博器下泄的污水，其余層的集水廊道承接 上一層增氧機(jī)虹吸管的出水。
增氧生態(tài)護(hù)岸的一個(gè)單元模塊長(zhǎng)度一般為10m 12m，寬度為2.0m 2.5m， 設(shè)計(jì)層數(shù)為6層，每層的高度為30cm，每層寬度為2.15m，凈寬為1.50m是比 較合適的寬度。從砼基礎(chǔ)開(kāi)始向上，每30cm —層的增氧生態(tài)護(hù)岸也就是反濾層， 其結(jié)構(gòu)最底部為3cm厚水泥砂漿上嵌砌5cm 7cm的大卵石也可用PVC湍球， 將大卵石或PVC湍球沿橫向嵌砌成排，每?jī)膳砰g隔lcm形成集水細(xì)溝，通到縱 向的集水廊道，向上再鋪砌填料，由下向上按照直徑由大到小鋪砌，即中卵石、 小卵石、粗砂和細(xì)砂順序按反濾層分層鋪砌，總共高度為30cm，填料數(shù)量由去 除負(fù)荷控制。按照這樣的結(jié)構(gòu)逐層鋪砌到第6層頂部，再鋪砌3cm厚水泥砂漿 后即回填土，上覆草皮或當(dāng)?shù)刂参锘蜣r(nóng)作物。這樣的設(shè)置形成了類(lèi)似"井點(diǎn)"， 集水細(xì)溝為支管，集水廊道為干管，在虹吸大流量的情況下，也能保證很快被虹 吸吸干增氧生態(tài)護(hù)岸中的水。
增氧機(jī)4的虹吸管是由若干米長(zhǎng)呈扁形彎管狀的PVC材料鑄制成，在扁形 彎管出水口的下部設(shè)有克服地轉(zhuǎn)力的水輪機(jī)尾水裝置。這樣就可以避免因?yàn)楹缥?管長(zhǎng)度加長(zhǎng)后，因?yàn)榈剞D(zhuǎn)力形成漩渦而破壞虹吸。增氧機(jī)安裝于增氧生態(tài)護(hù)岸每
6個(gè)單元模塊的每層水箱的兩端。
增氧生態(tài)護(hù)岸的填料上所附的微生物及輪蟲(chóng)類(lèi)生物是由試驗(yàn)室內(nèi)培養(yǎng)在工 程現(xiàn)場(chǎng)接種后進(jìn)行培養(yǎng)、繁殖。
工作過(guò)程污水l來(lái)自廣大農(nóng)村的面源污染，進(jìn)入截污水溝2。讓污水l流 向截污水溝2的下游一端，進(jìn)入起博器3。讓涓涓細(xì)流的農(nóng)村面源或大雨形成的
農(nóng)村面源，在起博器3中形成大水量的脈沖，排入增氧生態(tài)護(hù)岸單元模塊的第一
層中。該污水先流入集水廊道，并通過(guò)填料沿縱向嵌砌形成的集水細(xì)溝，形成均 勻的上升，污水自下而上運(yùn)動(dòng)，且其中攜帶的懸浮物自下而上被截留，其中水位
上升到增氧機(jī)中的虹吸管頂部，并超過(guò)后，則產(chǎn)生虹吸，增加7m負(fù)壓。由于虹 吸管的吸水口在集水廊道之中距底部25mm，以很大的流速，7.3m水頭，吸干集 水廊道中的污水，整個(gè)增氧生態(tài)護(hù)岸中的污水很通暢地自上而下由小孔隙向大孔 隙流動(dòng)，流入集水細(xì)溝，通到橫向的集水廊道排入下一層增氧生態(tài)護(hù)岸，這也是 每一層填料不堵塞的原因，同時(shí)將空氣吸入填料的孔隙之中，空氣沿大顆?？紫?br> 向小顆粒孔隙自下而上地與所有填料中的水膜相接觸而進(jìn)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)每一層的污水被吸干后，虹吸自動(dòng)斷開(kāi)，且有 一段間歇時(shí)間，故使得填料中水膜的大氣復(fù)氧時(shí)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(zhǎng)、繁殖， 并很快分解污水。
由于污水的不斷進(jìn)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(shí)填料上所附微生物也要分解污水一次，填料上所附微生物的數(shù)量也要增加一 次，分解污水的能力也是遞增的，故稱(chēng)為"水質(zhì)自?xún)裟芰f增器"，至底層通過(guò)二 沉池，將攜帶的懸浮物沉淀，上清液出水時(shí)再通過(guò)擴(kuò)散器6均勻地排入河、湖之 中。通過(guò)6層增氧生態(tài)護(hù)岸處理后，去除了COD和氮、磷，即可達(dá)排放一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)或地表水III類(lèi)水質(zhì)或水源水，恢復(fù)天然水體的水質(zhì)自?xún)裟芰Α?br> 權(quán)利要求
1.一種水質(zhì)自?xún)裟芰f增器，包括增氧機(jī)和增氧生態(tài)護(hù)岸，增氧生態(tài)護(hù)岸由若干單元模塊組成，每個(gè)單元模塊分層鋪設(shè)，每一層為一個(gè)水箱，在水箱中設(shè)有填料，在每層水箱的端部設(shè)有增氧機(jī)，增氧機(jī)內(nèi)設(shè)有虹吸管，虹吸管吸水口設(shè)置在增氧機(jī)的下部入口處，虹吸管的吸水口距水箱底25mm處，增氧機(jī)的虹吸管頂部低于增氧機(jī)機(jī)頂5cm，其特征在于，所述的增氧生態(tài)護(hù)岸的每個(gè)單元模塊分為6層，每層水箱長(zhǎng)度為10m～12m，寬為2.0m～2.5m，每層的高度為30cm，每層用填料按反濾層分層鋪砌，水箱底填料沿橫向嵌砌成排，每?jī)膳砰g設(shè)有間隙，形成集水細(xì)溝，集水細(xì)溝通到縱向的集水廊道，本層水箱端部增氧機(jī)中虹吸管的出水口通入下一層水箱的集水廊道，每層水箱的增氧機(jī)的虹吸管的吸水口設(shè)于集水廊道下部，第一層的集水廊道承接由起博器下泄的污水，其余層的集水廊道承接上一層增氧機(jī)虹吸管的出水。
2. 如權(quán)利要求1所述的水質(zhì)自?xún)裟芰f增器，其特征在于，所述增氧機(jī)的 虹吸管為若干米長(zhǎng)呈扁形彎管狀的PVC材料鑄制成，在扁形彎管出水口的下部 設(shè)有克服地轉(zhuǎn)力的水輪機(jī)尾水裝置。
3. 如權(quán)利要求1所述的水質(zhì)自?xún)裟芰f增器，其特征在于，所述的增氧生 態(tài)護(hù)岸的兩端各設(shè)有一個(gè)增氧機(jī)。
4. 如權(quán)利要求1所述的水質(zhì)自?xún)裟芰f增器，其特征在于，所述的填料是 大卵石、中卵石、小卵石、粗砂和細(xì)砂或PVC湍球，填料數(shù)量由去除負(fù)荷控制。
5. 如權(quán)利要求1所述的水質(zhì)自?xún)裟芰f增器，其特征在于，每層用填料按 反濾層分層鋪砌，具體方法是最底部為3cm厚水泥砂漿上嵌砌直徑5cm 7cm的 填料，將填料沿橫向嵌砌成排，每?jī)膳砰g隔lcm形成集水細(xì)溝，通到縱向的集 水廊道，向上再鋪砌填料，由下到上填料的直徑逐級(jí)減小，也就是按反濾層分層 鋪砌。
6. 如權(quán)利要求l所述的水質(zhì)自?xún)裟芰f增器，其特征在于，所述的填料上 附有微生物及輪蟲(chóng)類(lèi)生物，所附的微生物及輪蟲(chóng)類(lèi)生物是由試驗(yàn)室內(nèi)培養(yǎng)在工程 現(xiàn)場(chǎng)接種后進(jìn)行培養(yǎng)、繁殖。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種水質(zhì)自?xún)裟芰f增器，包括增氧機(jī)和增氧生態(tài)護(hù)岸，增氧生態(tài)護(hù)岸每個(gè)單元模塊為6層水箱，每層內(nèi)設(shè)填料，下部設(shè)集水廊道，端部設(shè)有增氧機(jī)，增氧機(jī)內(nèi)虹吸管的吸水口設(shè)在集水廊道下部。每層水箱長(zhǎng)為10m～12m，寬為2.0m～2.5m，每層的高度為30cm，每層用填料按反濾層分層鋪砌，水箱底填料沿橫向嵌砌成排，每?jī)膳砰g設(shè)有間隙，形成集水細(xì)溝，集水細(xì)溝通到縱向的集水廊道，本層水箱端部增氧機(jī)中虹吸管的出水口通入下一層水箱的集水廊道，每層水箱的增氧機(jī)的虹吸管的吸水口設(shè)于集水廊道下部，第一層的集水廊道承接由起博器下泄的污水，其余層的集水廊道承接上一層增氧機(jī)虹吸管的出水。將勢(shì)能通過(guò)虹吸轉(zhuǎn)化為動(dòng)能進(jìn)行大氣復(fù)氧，不需曝氣。
文檔編號(hào)C02F3/32GK101585605SQ200910032089
公開(kāi)日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2009年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者丁訓(xùn)靜, 陳鳴釗 申請(qǐng)人:河海大學(xué)