本實(shí)用新型涉及一種廣泛應(yīng)用于城市及農(nóng)村的河道及湖泊黑臭水體治理的河道水質(zhì)自凈能力提升裝置。
背景技術(shù)：
水體黑臭是當(dāng)水體遭受嚴(yán)重有機(jī)污染時(shí)水體缺氧，有機(jī)物降解不完全，厭氧降解形成發(fā)臭物質(zhì)的現(xiàn)象。水體黑臭會(huì)使水體完全喪失使用功能，并影響景觀及人類生活和健康。2015年4月2日，國(guó)務(wù)院頒布實(shí)施的《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(“水十條”)明確城市人民政府是整治黑臭水體的責(zé)任主體，并提出2017年底前，直轄市、省會(huì)城市、計(jì)劃單列市建成區(qū)基本消除黑臭水體；2020年底前，地級(jí)以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10％以內(nèi)；到2030年，全國(guó)城市建成區(qū)黑臭水體總體得到消除。但是，黑臭水體成因復(fù)雜，影響因素多，加之雨污合流、面源污染、缺乏系統(tǒng)治理等，導(dǎo)致黑臭水一直是水環(huán)境污染治理的難點(diǎn)。
綜上所示，加強(qiáng)城市黑臭水體的治理是建設(shè)小康社會(huì)、和諧社會(huì)的必要保障，也是徹底的改善民生，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的必要基礎(chǔ)。但是現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題是，黑臭水體范圍大，涉及面廣，邊界模糊，其治理手段單一且投資巨大，運(yùn)行成本高，整體效益低下，易引起二次污染，水質(zhì)反復(fù)惡化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明目的：本實(shí)用新型的目的是針對(duì)黑臭水治理的現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、模塊化、占地小、處理時(shí)間短且出水水質(zhì)好的河道水質(zhì)自凈能力提升裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案：一種河道水質(zhì)自凈能力提升裝置，包括高效磁粉沉淀池、濾布濾池單元和超濾單元；所述高效磁粉沉淀池包括依次連通的一級(jí)混合池、二級(jí)混合池、三級(jí)混合池、磁粉分離區(qū)，一級(jí)混合池設(shè)有進(jìn)水口、PAC投放口、渦流發(fā)生器Ⅰ，二級(jí)混合池設(shè)有磁粉投放口、渦流發(fā)生器Ⅱ，三級(jí)混合池設(shè)有PAM投放口、高速混合導(dǎo)流器，磁粉分離區(qū)設(shè)有刮泥機(jī)、產(chǎn)水口、排污口；濾布濾池單元包括濾布濾池，濾布濾池的進(jìn)水口連通磁粉分離區(qū)的產(chǎn)水口，濾布濾池的排污口通過(guò)污泥回流泵Ⅰ連通一級(jí)混合池的進(jìn)水口；超濾單元包括超濾膜組件，超濾膜組件的進(jìn)水口通過(guò)超濾泵連通濾布濾池的產(chǎn)水口，超濾膜組件的產(chǎn)水口連通河道，超濾膜組件的排污口連通一級(jí)混合池的進(jìn)水口。
進(jìn)一步的，所述磁粉分離區(qū)的排污口通過(guò)污泥回流泵Ⅱ連通剪切機(jī)的入口，剪切機(jī)的出口連通磁粉分離器的入口，分離器的磁粉出口連通二級(jí)混合池的磁粉投放口，分離器的排污口連通污泥脫水系統(tǒng)。
進(jìn)一步的，所述一級(jí)混合池的底部與二級(jí)混合池的底部連通，二級(jí)混合池的頂部與三級(jí)混合池的頂部連通，三級(jí)混合池的頂部與磁粉分離區(qū)的頂部連通。
進(jìn)一步的，所述高速混合導(dǎo)流器包括豎直設(shè)置的水流導(dǎo)向筒，水流導(dǎo)向筒內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)流槳葉。
進(jìn)一步的，所述濾布濾池為立式片狀纖維濾布濾池。
進(jìn)一步的，所述超濾膜組件為陶瓷中空纖維過(guò)濾膜。
有益效果：
(1)本實(shí)用新型采用“高效磁粉沉淀+濾布濾池+超濾”模塊化組合，可有效除去黑臭水體中的懸浮物、有機(jī)物和微生物等，出水水質(zhì)可達(dá)地表IV類水標(biāo)準(zhǔn)；
(2)處理效率高，停留時(shí)間短，耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)，高負(fù)荷下依然可穩(wěn)定運(yùn)行；
(3)磁粉可循環(huán)使用，回收率高達(dá)98％；
(4)占地面積小，投資成本低，建設(shè)周期短；
(5)處理量大，運(yùn)行成本低；
(6)模塊化組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于拆卸安裝及運(yùn)輸；
(7)自動(dòng)化程度高，無(wú)需人員值守。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1-渦流發(fā)生器Ⅰ；2-渦流發(fā)生器Ⅱ；3-高速混合導(dǎo)流器；3-1-水流導(dǎo)向筒；3-2-導(dǎo)流槳葉；4-刮泥機(jī)；5-濾布濾池；6-超濾膜組件；7-超濾泵；8-污泥回流泵Ⅰ；9-污泥回流泵Ⅱ；10-剪切機(jī)；11-磁粉分離器。
具體實(shí)施方式：
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做更進(jìn)一步的解釋。
如圖1所示，本實(shí)用新型的一種河道水質(zhì)自凈能力提升裝置，包括高效磁粉沉淀池、濾布濾池單元和超濾單元。
所述高效磁粉沉淀池包括依次連通的一級(jí)混合池、二級(jí)混合池、三級(jí)混合池、磁粉分離區(qū)，其中，所述一級(jí)混合池的底部與二級(jí)混合池的底部連通，二級(jí)混合池的頂部與三級(jí)混合池的頂部連通，三級(jí)混合池的頂部與磁粉分離區(qū)的頂部連通。一級(jí)混合池設(shè)有進(jìn)水口、PAC(聚合氯化鋁)投放口、渦流發(fā)生器Ⅰ1。二級(jí)混合池設(shè)有磁粉投放口、渦流發(fā)生器Ⅱ2。三級(jí)混合池設(shè)有PAM(聚丙烯酰胺)投放口、高速混合導(dǎo)流器3；所述高速混合導(dǎo)流器3包括豎直設(shè)置的水流導(dǎo)向筒31，水流導(dǎo)向筒31內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)流槳葉32。磁粉分離區(qū)設(shè)有刮泥機(jī)4、產(chǎn)水口、排污口。所述磁粉分離區(qū)的排污口通過(guò)污泥回流泵Ⅱ9連通剪切機(jī)10的入口，剪切機(jī)10的出口連通磁粉分離器11的入口，分離器11的磁粉出口連通二級(jí)混合池的磁粉投放口，分離器11的排污口連通污泥脫水系統(tǒng)。
濾布濾池單元包括濾布濾池5，濾布濾池5的進(jìn)水口連通磁粉分離區(qū)的產(chǎn)水口，濾布濾池5的排污口通過(guò)污泥回流泵Ⅰ8連通一級(jí)混合池的進(jìn)水口。
超濾單元包括超濾膜組件6，超濾膜組件6的進(jìn)水口通過(guò)超濾泵7連通濾布濾池5的產(chǎn)水口，超濾膜組件6的產(chǎn)水口連通河道，超濾膜組件6的排污口連通一級(jí)混合池的進(jìn)水口。
本實(shí)施例中，磁粉采用改性的鈷鐵氧體CoxFe3-xO4；所述濾布濾池5為立式片狀纖維濾布濾池；所述超濾膜組件6為陶瓷中空纖維過(guò)濾膜。
本實(shí)用新型的工作原理如下：
黑臭水首先進(jìn)入一級(jí)混合池，一級(jí)混合池中投加PAC，經(jīng)過(guò)渦流發(fā)生器Ⅰ1的攪拌，黑臭水中的懸浮物與PAC混合后進(jìn)入二級(jí)混合池，與二級(jí)混合池中投加的磁粉在渦流強(qiáng)化器Ⅱ2的攪拌下混合，提高混凝絮體比重，使絮體具有磁性，隨后流入三級(jí)混合池，三級(jí)混合池內(nèi)投加PAM，高速混合導(dǎo)流器3通過(guò)導(dǎo)流槳葉3-2高速轉(zhuǎn)動(dòng)將處理水經(jīng)水流導(dǎo)向筒3-1由池底逆向提升至池面出水口，達(dá)到混合反應(yīng)的最佳效果，避免池底堆積反應(yīng)沉淀物，在三級(jí)混合池內(nèi)，絮體進(jìn)一步凝聚，隨后流入磁粉分離區(qū)，在磁粉分離區(qū)底部實(shí)現(xiàn)固液分離，分離的磁粉絮團(tuán)經(jīng)污泥回流泵Ⅱ9提升進(jìn)入剪切機(jī)10，將包裹磁粉的礬花打碎，使其以分散狀態(tài)進(jìn)入磁粉分離器11，在磁粉分離器11中實(shí)現(xiàn)磁粉的回收，回收的磁粉進(jìn)入二級(jí)混合池循環(huán)使用，剩余污泥進(jìn)入污泥脫水系統(tǒng)；
磁粉分離區(qū)的上清液自流入濾布濾池5，濾布濾池5的運(yùn)行狀態(tài)包括：過(guò)濾、反沖洗、排泥狀態(tài)。正常反洗周期為2h，反洗轉(zhuǎn)速為0.5轉(zhuǎn)/分鐘，濾布濾池5下方設(shè)有斗形池底，有利于池底污泥的收集，沉淀污泥由污泥回流泵Ⅰ8提升至一級(jí)混合池；
濾布濾池5出水經(jīng)超濾泵7提升進(jìn)入超濾膜組件6。超濾膜組件6選用錯(cuò)流過(guò)濾，錯(cuò)流過(guò)濾能減輕膜污染傾向，延長(zhǎng)膜使用壽命，超濾濃水回流至一級(jí)混合池，超濾膜組件6的產(chǎn)水達(dá)到地表水IV類標(biāo)準(zhǔn)，可以直接回補(bǔ)河道。
以某一重度黑臭湖泊水為例，進(jìn)水透明度9cm，氧化還原電位-220mV，氨氮濃度20mg/L，使用本河道自凈能力提升裝置，經(jīng)高效磁粉沉淀、濾布濾池和超濾協(xié)同處理后，水質(zhì)總體得到提升，迅速變清變亮，出水濁度小于0.1NTU，COD低于30mg/L,氨氮低于1.5mg/L,符合地表水四類水標(biāo)準(zhǔn)要求。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。