一種河道水質原位生物凈化設備的制作方法

本發明涉及河道水質治理領域，尤其涉及一種河道水質原位生物凈化設備。

背景技術：

近年來隨著經濟的不斷發展和人們生活水平的不斷提高，天然河流、湖泊及景觀水域等地表水受污染問題越來越嚴重，主要為水體富營養化，表現為水體中氮和磷的嚴重超標，從而導致河流、湖泊及景觀水域等天然水體的諸多功能受到破壞。其中，河流是與人類活動最為密切的天然水體，工業生產活動中產生的工業廢水和日常生活中產生的生活廢水會對河流的水質產生重要影響，此外，農業生產中，人們大肆開墾河流兩岸灘地、未被利用的殺蟲劑、除草劑以及氮磷營養物質隨著地表徑流進入河道也會對河流的水質產生嚴重影響，可見，在天然水體的污染中，河流的污染情況最為嚴重。

目前，河道水質的治理方法主要有疏浚、生態浮島、局部充氧和投撒生物菌劑。疏浚清污方法雖然可短期內一次性清除河底淤泥及大部分有機污染物，但通過疏浚清污破壞了河道內動植物的生態環境，使得環境自凈能力遭受到毀滅性破壞，在環境自凈能力低于納污量時河道短時間內恢復污染狀態甚至更加惡劣，同時，疏浚通常需要花費大量的人力和物力，而且維持的時間短，污染容易復發。生態浮島的水生植物以及根系的遮蔽作用，能夠很好地抑制水華的爆發，提高水體透明度，對改善后的水質有較好的保持作用，但由于受河道運輸限制，浮島只能設置在河道兩側，則使得河道兩側水流流速和流量遠小于河道中心，對河道整體的凈化效率低，且浮島水生植物生長周期短、季節性強，導致處理效果隨季節變化較大。投撒生物菌劑是目前新興的主要環境修復手段，通過在水體中投加有用菌種，通過微生物參與下進行有機污染物的去除效果明顯，但由于菌種沒有固定載體受水流沖擊，流失嚴重需反復不停的進行菌劑投加，除造成較高的運行成本外，由于水體中氧含量缺乏，菌種易轉型為厭氧菌種，更加劇了水質的惡化。

技術實現要素：

本發明所要解決的第一個技術問題是針對現有技術而提供一種能有效實現河道水質凈化的河道水質原位生物凈化設備。

本發明所要解決的第二個技術問題是針對現有技術而提供一種能有效實現河道水體水力循環的河道水質原位生物凈化設備。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種河道水質原位生物凈化設備，包括管式本體，該本體的一端為進水口，另一端為出水口，上述進水口與河水提升泵的出水口相連，該本體包括設置在內部的生物反應器、軸流泵、爆氣管組以及向該爆氣管組供風的爆氣風機，所述生物反應器中設置有能攔截污染物并為土著微生物提供附著空間的彈性生物填料串，所述爆氣管組向上述彈性生物填料串爆氣，所述軸流泵至少為兩個，并且其中一個設置于進水口處，另一個設置于本體中部。

作為優選，所述生物反應器為管道狀，包括管式骨架、包覆在該骨架上的網體以及懸掛在骨架內部的上述彈性生物填料串，所述生物反應器的一端為進水端，另一端為出水端，并且沿本體內的水流方向設置。這樣可使彈性生物填料串更好地攔截水中的污染物，并使污染物被填料上附著的生物降解轉化，同時去除部分溶解狀態的有機物和氮、磷物質。

進一步，所述彈性生物填料串連接于網體的網孔交叉處，所述彈性生物填料串上的各彈性生物填料均呈球狀且半徑為0.1～0.2m，相鄰彈性生物填料串的水平間距為200mm～250mm；本發明中的網體優選為尼龍網。

再進一步，所述彈性生物填料由聚烯烴類和聚酰胺材料制成的絲條壓制而成，且表面形成有微波紋。該填料與硬性類蜂窩填料相比，孔隙可變性大，不堵塞；與軟性類填料相比，材質壽命長，不粘連接團；與半軟性填料相比，表面積大、掛膜迅速、造價低廉。

為使上述方案中的軸流泵穩固設置，作為優選，所述軸流泵設置于固定在河底的支撐架上，該支撐架包括外部的方形主體架和設置在該主體架內部的懸架，該懸架與主體架的頂部固定，所述軸流泵連接在懸架的自由端，而使軸流泵懸設在主體架內部。

進一步，所述軸流泵距河底的高度為80～100cm，從而更好地實現水體的水力循環。

作為優選，所述曝氣管組包括曝氣主管和與該曝氣主管連通的曝氣軟管，所述曝氣主管與曝氣風機的出風口連通，所述曝氣軟管通過管卡固定在管式骨架的底部。

進一步，所述曝氣風機的出風口處設置有止回閥，所述曝氣主管通過支架固定在河岸上。

進一步，所述生物反應器至少為兩個并沿本體內部的水流方向并列設置，兩生物反應器底部連續設置一根曝氣軟管，并且上述曝氣主管在兩生物反應器之間的間隙處與曝氣軟管連接，其中曝氣軟管的兩端蓋設有端蓋。

作為優選，所述管式本體的外周包覆有防水布，且其上部兩側分別設置有浮體而使其能浮在水中，其底部用固定錨固定于河床底，從而能使該管式本體更加穩固地固定于河道中。

與現有技術相比，本發明的優點在于：本發明的設備中設置有生物反應器，該生物反應器中設置有彈性生物填料串，同時設置能向該彈性生物填料串曝氣的曝氣管組件，進而使得該彈性生物填料串能有效攔截水中的污染物，并使污染物被填料上附著的生物降解轉化，同時去除部分溶解狀態的有機物和氮、磷物質，實現水質的凈化；此外，設置軸流泵，并使河道中的水由管式本體的進水口輸送到出水口，從而在一定范圍內實現了河道水體的水力循環，以達到重復凈化提升水質的技術效果，尤其對緩流河道水體。總之，本發明中的河道水質原位生物凈化設備，結構簡單，可靈活安裝于河道中，不用占用河岸綠地，節約后期運行以及人工養護費用，處理量大(1000噸/天以上)。

附圖說明

圖1為本發明實施例中河道水質原位生物凈化設備的結構示意圖(彈性生物填料串未示出)；

圖2為圖1的剖面圖；

圖3為本發明實施例中生物反應器結構示意圖(彈性生物填料串未示出)；

圖4為本發明實施例中彈性生物填料串安裝方式示意圖；

圖5為本發明實施例中軸流泵安裝方式示意圖；

圖6為本發明實施例中曝氣軟管安裝方式示意圖；

圖7為本發明實施例中曝氣主管安裝方式示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。

如圖1～7所示，一種河道水質原位生物凈化設備，包括管式本體1，該本體1的一端為進水口11，另一端為出水口12，上述進水口11與河水提升泵(未示出)的出水口相連，該本體1包括設置在內部的生物反應器2、軸流泵6、爆氣管組以及向該爆氣管組供風的爆氣風機3。該本體1的外周包覆有防水布8，且其上部兩側分別設置有浮體9(本實施例中該浮體9為泡沫)而使其能浮在水中，其底部用固定錨(未示出)固定于河床底。

生物反應器2為管道狀，包括管式骨架21、包覆在該骨架21上的網體22以及懸掛在骨架21內部的上述彈性生物填料串23，該生物反應器2的一端為進水端，另一端為出水端，并且沿本體1內的水流方向設置。本實施例中該管式骨架21由11個矩形方鋼框211(1.2*1.5)組成，相鄰矩形方鋼框211之間間隔0.5mm放置并包裹網體22，使用時，將各矩形方鋼框211豎起，橫向四邊通過鋼筋固定，而使其橫向不能移動。

本實施例中，上述網體22為尼龍網，上述彈性生物填料串23連接于尼龍網的網孔交叉處，并且相鄰彈性生物填料串23的水平間距為200mm～250mm(本實施例中為200mm)，上述彈性生物填料串23上的各彈性生物填料231均呈球狀且半徑為0.1～0.2m(本實例中為0.1m)。彈性生物填料串23用于攔截水中的污染物，并使污染物被填料上附著的生物降解轉化，同時去除部分溶解狀態的有機物和氮、磷物質，實現水質的凈化。該彈性生物填料231可有多種選擇，本實施例中優選的填料(購于南京蘭江水處理設備有限公司)由聚烯烴類和聚酰胺材料制成的絲條壓制而成，且表面形成有微波紋。

上述曝氣管組向彈性生物填料串23曝氣，包括曝氣主管4和與該曝氣主管4連通的曝氣軟管5，曝氣主管4與曝氣風機3的出風口連通，曝氣軟管5通過管卡10固定在管式骨架21的底部。其中，曝氣主管4通過支架41固定在河岸上，本實施例中該支架41沿河岸水平設置，其截面呈T型，其一端插入河岸的地面下，另一端供曝氣主管4擱置，從而在牢固固定曝氣主管4的基礎上，能避免對河岸綠地的占用。進一步，為能更加牢固地固定曝氣主管4，每隔1.5m設置管卡10，進一步固定曝氣主管4。

本實施例中，上述生物反應器2為八個并沿本體1內部的水流方向并列設置，兩生物反應器2底部連續設置一根曝氣軟管5，并且上述曝氣主管4在兩生物反應器2之間的間隙處與曝氣軟管5連接，曝氣軟管5的兩端分別用ABS或PE堵頭蓋封。此外，曝氣風機3設置在河岸上，并與本體1的中部相對，曝氣風機3的出風口處設置有止回閥7。

本實施例中，軸流泵6為兩個，并且其中一個設置于進水口11處，另一個設置于本體1中部。軸流泵6設置于固定在河底的支撐架61上，該支撐架61包括外部的方形主體架611和設置在該主體架611內部的懸架612，該懸架612與主體架611的頂部連接，軸流泵6連接在懸架612的自由端，而使軸流泵6懸設在主體架611內部，軸流泵6距河底的高度為80～100cm。

本發明中的河道水質原位生物凈化設備的工作過程如下：河道中的水流經河水提升泵泵入管式本體1中，一方面，生物反應器2中的彈性生物填料串23攔截水體中的污染物，并通過其上附著的生物降解轉化污染物，同時去除部分溶解狀態的有機物和氮、磷物質，實現水質的凈化；另一方面，軸流泵6能使河道中的水由管式本體1的進水口11輸送到出水口12，從而在一定范圍內實現了河道水體的水力循環，以達到重復凈化提升水質的技術效果，尤其對緩流河道水體。