本發(fā)明是涉及一種水質(zhì)處理系統(tǒng)和處理方法，尤其是涉及一種自循環(huán)式城市中央景觀公園水質(zhì)處理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

城市中央景觀公園是城市綠化的重要組成部分，是城市居民日常生活、休閑的重要去處。城市公園是指除自然公園外的公園，包括綜合性公園與公園的類別(如主題公園，城市廣場(chǎng)，植物園，動(dòng)物園等)。在中國(guó)，城市公園具有：生態(tài)功能，景觀功能，防災(zāi)功能，滿足城市居民的需要。在國(guó)外，除了旅游，休閑，商業(yè)活動(dòng)和文化宣傳功能，還具有美化的功能和人性化的功能。

就目前而言的城市中央景觀公園，眾多景觀水體水質(zhì)都發(fā)生著不同程度的水質(zhì)惡化，包括有機(jī)物及氮、磷等物質(zhì)的嚴(yán)重超標(biāo)致使水質(zhì)虧氧，富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重，失去其原來所應(yīng)該具備的景觀功能和對(duì)周邊環(huán)境的調(diào)節(jié)作用；同時(shí)，游客的一些不文明現(xiàn)象，致使水體進(jìn)一步惡化。針對(duì)上述問題，急需采用合理有效的方法治理污染，處理水質(zhì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為一種自循環(huán)式城市中央景觀公園水質(zhì)處理系統(tǒng)及方法，針對(duì)現(xiàn)有城市中央景觀公園的水質(zhì)問題，設(shè)計(jì)了水質(zhì)處理系統(tǒng)，采用沉降與換水方式實(shí)現(xiàn)水質(zhì)處理；首先添加硫酸鐵，使其產(chǎn)生絮凝作用，包覆有機(jī)物及氮、磷等物質(zhì)并沉降；然后通過減壓汽化再液化方式，向河流中注入新水，稀釋水中的雜質(zhì)，以此來降低雜質(zhì)的濃度。

為了解決上述技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案：

一種自循環(huán)式城市中央景觀公園水質(zhì)處理系統(tǒng)，包括進(jìn)水管、控制基站、處理模組及出水管，進(jìn)水管的后端連接有第一抽水泵，第一抽水泵連接至控制基站，出水管上連接有第二抽水泵，其特征在于：處理模組包括沉降池及換水器，沉降池的一端連接進(jìn)水管，沉降池的另一端連接出水管，沉降池與換水器相互連接，換水器連接至出水管；沉降池的上端安裝有投料器，投料器連接至控制站；沉降池與換水器之間連接輸水管，輸水管上安裝有電磁閥，電磁閥連接至控制基站；換水器內(nèi)安裝有氣壓缸、液位計(jì)及攪拌器，氣壓缸與液位計(jì)均連接至控制基站，電磁閥，氣壓缸、攪拌器及液位計(jì)相互配合；換水器內(nèi)形成有密封腔，氣壓缸上連接有氣壓活塞，氣壓活塞活動(dòng)于密封腔內(nèi)。

進(jìn)一步，進(jìn)水管的前端連接有蓄水池，蓄水池上安裝有第一水閘，第一水閘連接至控制基站，第一水閘的下端安裝有擋泥板。第一水閘控制進(jìn)水，方便調(diào)控；擋泥板阻擋泥土，防止泥土跑入處理系統(tǒng)。

進(jìn)一步，進(jìn)水管上連接有蝸形水管及中間過濾管，蝸形水管連接中間過濾管，中間過濾管連接第一抽水泵。蝸形水管促使水旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致水分子劇烈運(yùn)動(dòng)，水中的雜質(zhì)跑出；而后，借助中間過濾管過濾掉這些雜質(zhì)，實(shí)現(xiàn)初步過濾，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，除雜效果顯著。

進(jìn)一步，中間過濾管包括前端污物層及中間過濾層，前端污物層與中間過濾層相互配合，前端污物層上設(shè)有泄污口；中間過濾層內(nèi)設(shè)有過濾篩網(wǎng)。過濾篩網(wǎng)過濾得到雜質(zhì)，雜質(zhì)堆積在前端污物層，這些雜質(zhì)又可通過泄污口排出，設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以長(zhǎng)時(shí)間使用。

進(jìn)一步，沉降池內(nèi)設(shè)有底板組件，底板組件的上方形成有處理室，底板組件的下端形成有污物室；底板組件包括底板及轉(zhuǎn)臺(tái)，底板連接于轉(zhuǎn)臺(tái)的上端，底板上設(shè)有第一貫通孔，轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)有第二貫通孔，第一貫通孔與第二貫通孔相互匹配，轉(zhuǎn)臺(tái)連接至控制基站。轉(zhuǎn)臺(tái)可旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)至第一貫通孔與第二貫通孔上下對(duì)應(yīng)時(shí)，處理室內(nèi)析出的雜質(zhì)可通過底板組件進(jìn)入污物室；轉(zhuǎn)至第一貫通孔與第二貫通孔上下錯(cuò)開時(shí)，污物室與處理室之間停止物質(zhì)流動(dòng)，防止雜質(zhì)再次進(jìn)入水中，實(shí)現(xiàn)徹底除雜。

進(jìn)一步，氣壓缸內(nèi)連接有導(dǎo)氣管，導(dǎo)氣管的下口位于氣壓活塞的下端，導(dǎo)氣管貫穿氣壓缸，導(dǎo)氣管的上口連接出水管，導(dǎo)氣管上連接有單向閥。

采用上述一種自循環(huán)式城市中央景觀公園水質(zhì)處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水質(zhì)處理的方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)通過控制基站打開水質(zhì)處理系統(tǒng)的第一水閘，關(guān)閉公園河流上第二水閘，水從河流進(jìn)入蓄水池；

(2)引水過濾：a、打開第一抽水泵，水由蓄水池進(jìn)入進(jìn)水管；b、流動(dòng)過濾；c、水進(jìn)入沉降池，控制基站轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，第一貫通孔與第二貫通孔相互對(duì)齊；同時(shí)，打開投料器，向沉淀池內(nèi)勻速投放硫酸鐵；然后靜置2h，而后轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，將第一貫通孔與第二貫通孔錯(cuò)開，沉淀后的污物留在污物室；

(3)引水入流：打開第二抽水泵，沉降池中的一部分水通過出水管進(jìn)入河流；然后重復(fù)步驟(2)對(duì)下一批水進(jìn)行引水過濾。

(4)引水換水：打開電磁閥，沉降池中的一部分水通過輸水管進(jìn)入換水器中的密封腔，當(dāng)水位達(dá)到額定水位時(shí)，電磁閥關(guān)閉；然后打開氣壓缸與攪拌器，氣壓活塞向上運(yùn)動(dòng)，水由汽化及再液化后，通過導(dǎo)氣管進(jìn)入出水管，再由出水管向河流注入新水；重復(fù)上述過程，對(duì)下一批水進(jìn)行處理。

優(yōu)選后，步驟(2)中流動(dòng)過濾的具體步驟為：首先水通過蝸形水管，再進(jìn)入中間過濾管，中間過濾層內(nèi)過濾掉水中的固體顆粒并堆積在前端污物層。

優(yōu)選后，步驟(2)中，起始投料速率為550-630g/min，并以20g/min的速率遞減，投料10-15min。

由于采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：

本發(fā)明為一種自循環(huán)式城市中央景觀公園水質(zhì)處理系統(tǒng)及方法，針對(duì)現(xiàn)有城市中央景觀公園的水質(zhì)問題，設(shè)計(jì)了水質(zhì)處理系統(tǒng)，采用沉降與換水方式實(shí)現(xiàn)水質(zhì)處理；首先添加硫酸鐵，使其產(chǎn)生絮凝作用，包覆有機(jī)物及氮、磷等物質(zhì)并沉降；然后通過減壓汽化再液化方式，向河流中注入新水，稀釋水中的雜質(zhì)，以此來降低雜質(zhì)的濃度。其具體有益效果表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：

1、水閘由控制基站控制，方便人為調(diào)控，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)處理按需進(jìn)行。

2、流動(dòng)過濾過程中，蝸形水管帶動(dòng)水向上與向下翻騰，促使水分子劇烈運(yùn)動(dòng)，在劇烈運(yùn)動(dòng)過程中水中的雜質(zhì)跑出；而后，借助中間過濾管過濾掉這些雜質(zhì)，實(shí)現(xiàn)初步過濾，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，除雜效果顯著。

3、沉降池的沉降過程中，首先由投入的硫酸鐵促使水產(chǎn)生絮凝作用，包覆水中的有機(jī)物及氮、磷等物質(zhì)并沉降，經(jīng)沉降靜置后，這些雜質(zhì)進(jìn)入污物室。而后錯(cuò)開第一貫通孔與第二貫通孔，這些雜質(zhì)不會(huì)重新跑到處理室中，除去雜質(zhì)十分徹底，效果顯著。同時(shí)，該沉降池能夠連續(xù)沉降，處理水質(zhì)的效率非常高，省時(shí)省力。

4、引水換水過程中，首先由輸水管向密封腔注水，在水位達(dá)到目標(biāo)水位后，液位計(jì)識(shí)別該信號(hào)，并通過控制基站關(guān)閉電磁閥，開啟攪拌器與氣壓缸；氣壓缸帶動(dòng)氣壓活塞向上運(yùn)動(dòng)，密封腔的體積擴(kuò)大，氣壓逐漸減小，水的沸點(diǎn)逐漸降低；同時(shí)，攪拌器帶動(dòng)水劇烈運(yùn)動(dòng)，水分子相互碰撞，從而促使水汽化形成水蒸汽，水蒸汽通過導(dǎo)氣管向上運(yùn)動(dòng)；當(dāng)穿過單向閥后，氣壓回復(fù)正常，水蒸汽又逐漸轉(zhuǎn)化為水，從而實(shí)現(xiàn)換水過程。上述過程無需加熱，節(jié)能減排，且換水能夠稀釋水中的雜質(zhì)，降低了雜質(zhì)的濃度。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

圖1為本發(fā)明中水質(zhì)處理系統(tǒng)與在河流中的安裝示意圖；

圖2為本發(fā)明中水質(zhì)處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中第一水閘的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為第一水閘處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的示意圖；

圖5為本發(fā)明中換水器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為換水器處于減壓狀態(tài)時(shí)的示意圖；

圖7為本發(fā)明中底板組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明中中間過濾器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖2至圖8所示，一種自循環(huán)式城市中央景觀公園水質(zhì)處理系統(tǒng)，包括第一水閘2、蓄水池4、進(jìn)水管14、控制基站(圖中未標(biāo)出)、處理模組及出水管16；第一水閘2的下端安裝有擋泥板27，第一水閘2控制進(jìn)水，方便調(diào)控；擋泥板27阻擋泥土，防止泥土跑入處理系統(tǒng)3。第一水閘2建造在河流上，由控制基站控制啟閉，且第一水閘2連接至蓄水池4，河流的水通過第一水閘2能夠進(jìn)入蓄水池4。

蓄水池4上連接有進(jìn)水管14，進(jìn)水管14按照水流方向依次安裝有蝸形水管5及中間過濾管6，蝸形水管5中流入水并將水向上抬升與拋落，導(dǎo)致水分子劇烈運(yùn)動(dòng)，水中的雜質(zhì)跑出；而后水流入中間過濾管6，中間過濾管6包括前端污物層7及中間過濾層8，前端污物層7與中間過濾層8相互配合，前端污物層7上設(shè)有泄污口10；中間過濾層8內(nèi)設(shè)有過濾篩網(wǎng)9。

進(jìn)水管14的后端連接有第一抽水泵11，第一抽水泵11由控制基站控制，第一抽水泵11的另一端的連接處理模組，在處理模組中開始對(duì)水進(jìn)行深入處理；處理模組包括沉降池12與換水器17，沉降池12連接第一抽水泵11，開啟第一抽水泵11，水被逐漸輸送至沉降池12中。沉降池12的上端安裝有投料器13，投料器13內(nèi)填充有硫酸鐵，投料器13設(shè)置有兩個(gè)，并連接至控制基站，控制基站可調(diào)節(jié)投料器13的投料速率；同時(shí)，沉降池12內(nèi)設(shè)有底板組件，底板組件的上方形成有處理室(圖中未標(biāo)出)，底板組件的下端形成有污物室(圖中未標(biāo)出)；水進(jìn)入處理室后，投料器13投料，進(jìn)行沉降作用，沉降后的物質(zhì)穿過底板組件進(jìn)入污物室。底板組件包括底板24及轉(zhuǎn)臺(tái)25，底板24連接于轉(zhuǎn)臺(tái)25的上端，底板24上設(shè)有第一貫通孔26，轉(zhuǎn)臺(tái)25上設(shè)有第二貫通孔(圖中未標(biāo)出)，第一貫通孔26與第二貫通孔相互匹配，轉(zhuǎn)臺(tái)25連接至控制基站。轉(zhuǎn)臺(tái)25可旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)至第一貫通孔26與第二貫通孔上下對(duì)應(yīng)時(shí)，處理室內(nèi)析出的雜質(zhì)可通過底板組件進(jìn)入污物室；轉(zhuǎn)至第一貫通孔26與第二貫通孔上下錯(cuò)開時(shí)，污物室與處理室之間停止物質(zhì)流動(dòng)，防止雜質(zhì)再次進(jìn)入水中，實(shí)現(xiàn)徹底除雜。

沉降池12上設(shè)有兩個(gè)出水口，第一個(gè)出水口連接出水管16，出水管16上連接有第二抽水泵18，第二抽水泵18連接至控制基站，啟動(dòng)第二抽水泵18后，沉降池12中的一部分水被重新通入河流中。第二出水口連接有輸水管15，輸水管15上安裝有電磁閥28，輸水管15的另一端連接換水器17，沉降池12的另一部分水通過輸水管15導(dǎo)入換水器17內(nèi)；電磁閥28連接至控制基站，換水器17內(nèi)安裝有氣壓缸22、液位計(jì)29及攪拌器21，氣壓缸22與液位計(jì)29均連接至控制基站，電磁閥28，氣壓缸22、攪拌器21及液位計(jì)29相互配合；進(jìn)水過程中，換水器17內(nèi)的水位逐漸上升，當(dāng)?shù)竭_(dá)額定水位時(shí)，液位計(jì)29識(shí)別該水位，并向控制基站發(fā)送信號(hào)；隨后，控制基站關(guān)閉電磁閥28，打開氣壓缸22和攪拌器21。換水器17內(nèi)形成有密封腔20，氣壓缸22上連接有氣壓活塞23，氣壓活塞23活動(dòng)于密封腔20內(nèi)，氣壓缸22工作時(shí)，氣壓活塞23逐漸向上運(yùn)動(dòng)，密封腔20內(nèi)的體積逐漸增大，氣壓隨之下降。氣壓缸22內(nèi)連接有導(dǎo)氣管19，導(dǎo)氣管19的下口位于氣壓活塞23的下端，導(dǎo)氣管19貫穿氣壓缸22，導(dǎo)氣管19的上口連接出水管16；同時(shí)，導(dǎo)氣管19上連接有單向閥，減壓時(shí)，單向閥30內(nèi)側(cè)的導(dǎo)氣管19氣壓較低，單向閥30外側(cè)的導(dǎo)氣管19為大氣氣壓。

采用上述一種自循環(huán)式城市中央景觀公園水質(zhì)處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水質(zhì)處理的方法，包括如下步驟：

(1)首先在河流上施工建造第一水閘2與第二水閘1(如圖1所示)，通過第二水閘1控制河流流動(dòng)；然后將上述水質(zhì)處理系統(tǒng)3安裝至第一水閘2后側(cè)。

(2)通過控制基站打開水質(zhì)處理系統(tǒng)3的第一水閘2，關(guān)閉公園河流上第二水閘1，水從河流逐漸進(jìn)入蓄水池4；

(3)引水過濾：

a、打開第一抽水泵11，關(guān)閉第二抽水泵18，水由蓄水池4進(jìn)入進(jìn)水管14；

b、流動(dòng)過濾：首先經(jīng)過蝸形水管5，蝸形水管5帶動(dòng)水向上與向下翻騰，促使水分子劇烈運(yùn)動(dòng)，在劇烈運(yùn)動(dòng)過程中水中的雜質(zhì)跑出；而后，進(jìn)入中間過濾管6，中間過濾層8的篩網(wǎng)過濾掉這部分跑出的雜質(zhì)，雜質(zhì)堆積在前端污物層7，這些雜質(zhì)又可通過泄污口10排出，實(shí)現(xiàn)初步過濾，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，除雜效果顯著。

c、經(jīng)初步過濾后，水進(jìn)入沉降池12，在達(dá)到額定水位后，關(guān)閉第一抽水泵11；同時(shí)，打開投料器13開始向水投放硫酸鐵，控制起始投料速率為550-630g/min，并以20g/min的速率遞減，投料10-15min。投入的硫酸鐵促使水產(chǎn)生絮凝作用，包覆水中的有機(jī)物及氮、磷等物質(zhì)并沉降；此時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)25未轉(zhuǎn)動(dòng)，第一貫通孔26與第二貫通孔相互對(duì)齊，沉降的雜質(zhì)通過第一貫通孔26與第二貫通孔后進(jìn)入污物室；在該狀態(tài)下靜置2h，直至雜質(zhì)完全進(jìn)入污物室。而后，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)25，錯(cuò)開第一貫通孔26與第二貫通孔，這些雜質(zhì)不會(huì)重新跑到處理室中，除去雜質(zhì)十分徹底，效果顯著。同時(shí)，該沉降池12能夠連續(xù)沉降，處理水質(zhì)的效率非常高，省時(shí)省力。

(4)引水入流：首先打開第二抽水泵18，沉降池12中的3/4左右的水體通過出水管16進(jìn)入河流；然后打開第一抽水泵11，關(guān)閉第二抽水泵18，將下一批水注入沉降池12，按照步驟(3)循環(huán)往復(fù)的持續(xù)的做沉降處理。

(5)引水換水：打開電磁閥28，沉降池12中的1/4左右的水通過輸水管15進(jìn)入換水器17中的密封腔20，密封腔20的水位逐漸升高，當(dāng)達(dá)到額定水位時(shí)，液位計(jì)29向控制基站發(fā)出信號(hào)，控制基站識(shí)別該信號(hào)后發(fā)出指令，關(guān)閉電磁閥28，開啟攪拌器21與氣壓缸22；氣壓缸22帶動(dòng)氣壓活塞23向上運(yùn)動(dòng)，密封腔20的體積擴(kuò)大，氣壓逐漸減小，水的沸點(diǎn)逐漸降低；同時(shí)，攪拌器21帶動(dòng)水劇烈運(yùn)動(dòng)，水分子相互碰撞，從而促使水汽化形成水蒸汽，水蒸汽通過導(dǎo)氣管19向上運(yùn)動(dòng)；當(dāng)穿過單向閥30后，氣壓回復(fù)正常，水蒸汽又逐漸轉(zhuǎn)化為水，從而實(shí)現(xiàn)換水過程。上述過程無需加熱，節(jié)能減排，且換水能夠稀釋水中的雜質(zhì)，降低了雜質(zhì)的濃度。重復(fù)上述過程，對(duì)下一批水進(jìn)行處理。

經(jīng)過水處理后，對(duì)城市中央景觀公園的水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表1：

表1 處理前后水質(zhì)質(zhì)量結(jié)果對(duì)比

由表1可知，經(jīng)過本發(fā)明的水質(zhì)處理后，顯著提升城市中央景觀公園的水環(huán)境。

以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的技術(shù)特征并不局限于此。任何以本發(fā)明為基礎(chǔ)，為解決基本相同的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)基本相同的技術(shù)效果，所作出地簡(jiǎn)單變化、等同替換或者修飾等，皆涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。