為構建河道水體生態系統提供必要前置條件的結構的制作方法

本實用新型涉及一種為構建河道水體生態系統提供必要前置條件的結構，屬于污水處理方法技術領域。

背景技術：

在國民經濟快速增長，人民群眾生活水平顯著提高的情況下，環境保護工作取得很大進展，但水環境嚴峻形勢總體上仍沒有根本改變，其主要是污染物排放量超過水環境承載能力，河道水污染，湖泊富營養化，生態破壞嚴重，生物多樣性減少，生態系統功能退化，導致一些城市河流甚至完全淪為納污河，喪失了自凈能力。為此現有為實現河道的自凈能力，通過前處理使河道生態水體系統恢復是目前河道除污的最佳解決思路。

觀察國內外實現河道自凈的治理方法，其多是采用一些處理效果穩定、經濟性能好的污水處理法，從空間分布來看可分為三種，一將河水引出河道水系，引入附近的污水處理廠進行處理的異地處理法；二在河道內建設處理系統，沿程進行河水凈化的原位處理法；三在河岸帶上建設處理系統，將河水分流其中進行處理的旁路處理法。上述方法河道治理方法受自然條件的影響，如溫度、流量和水質變化，普遍存在處理效果差，運行費用高、整個是處理區域長、效率低等問題。

技術實現要素：

針對現有技術的不足之處，本實用新型提出一種能快速處理黑臭河水質的為構建河道水體生態系統提供必要前置條件的方法及結構，以克服現有技術的不足。

本實用新型采用的技術方案：

為快速構建河道水體生態系統提供必要前置條件的結構，它包括需進行水處理的河道，在需進行水處理的河道內設置能使溶氣水、絮凝劑或活性炭的一種或一種以上的組合均勻擴散到規定流段的快速擴散混合裝置，在快速擴散混合裝置的河道后方設有氣浮區，在氣浮區的尾端設有浮渣收集裝置，在浮渣收集裝置后的河道內放置生物填料區。

上述的為快速構建河道水體生態系統提供必要前置條件的結構是，所述的快速擴散混合裝置包括管道，在管道的前段設有投料口，在管道內投料口的后方設有能使水體旋轉的旋流裝置，在管道內旋流裝置的后方設有破壞水體旋轉的紊流裝置，在管道的尾端設有流量控制閥。

前述的為快速構建河道水體生態系統提供必要前置條件的結構是，所述的旋流裝置為沿管道軸向布置的螺旋形金屬片。

前述的為快速構建河道水體生態系統提供必要前置條件的結構是，所述的紊流裝置為高度為管道直徑5-15%的金屬片，金屬片連接在管道內壁軸向設置。

前述的為快速構建河道水體生態系統提供必要前置條件的結構是，在所述旋流裝置的螺旋形金屬片與管道軸線方向呈30-60°的夾角。

前述的為快速構建河道水體生態系統提供必要前置條件的結構是，在河道快速擴散混合裝置的上游設有格柵。

與現有技術比較，本實用新型在需進行水處理的河道內設置能使溶氣水、絮凝劑或活性炭的一種或一種以上的組合快速均勻擴散到規定流段的快速擴散混合裝置，在快速擴散混合裝置的河道后方設有氣浮區，在氣浮區的尾端設有浮渣收集裝置，在該浮渣收集裝置后的河道內設有生物填料區，這樣經過上述步驟后污水流段或黑臭河的河道水質就會大幅提升，經申請人測試滿足構建河道水體生態系統的前置條件。設置快速擴散混合裝置是因在高流速的情況下才能確保氣體或溶氣水充分與河道污水充分接觸、實現活性污泥的充分氧化；進一步的為增加水處理的反應程度，在在快速擴散混合裝置內或出口設有紫外線照射設備，同時利用紫外線光催化原理，可使一些長鏈有機物轉換成短鏈，使其穩定性降低，進一步增加氧化效果；在通氣或溶氣水的河道上游設有格柵，這樣可以去除河道內大顆粒雜物，避免堵塞后續設備。

同時現有水處理中的一個高效處理方法為曝氣，曝氣指將空氣中的氧強制向液體中轉移的過程，其目的是獲得足夠的溶解氧而曝氣能防止池內懸浮體下沉，加強池內有機物與微生物及溶解氧接觸的目的了，從而保證池內微生物在有充足溶解氧的條件下，對污水中有機物的氧化分解作用，但曝氣大多用于污水處理池，無法很好的適用于流速較換的黑臭河，且曝氣有效利用率較低，為解決該問題，申請人提出了一種新的能使添加物的快速擴散混合的裝置，所述的添加物為溶氣水、絮凝劑或活性炭的一種或一種以上的組合；快速擴散混合的裝置包括管道，在管道的前段設有投料口，在管道內投料口的后方設有能使水體旋轉的旋流裝置，在管道內旋流裝置的后方設有破壞水體旋轉的紊流裝置，在管道的尾端設有流量控制閥，旋流裝置能使沿河道順流的水流在管道內旋轉從而改變流速，使添加物與河道內水充分混合溶解；紊流裝置可以看做是一個擋片，將加速后經初步混合的水流及添加料經撞擊后進一步混合擴散；流量控制閥的設置是確保管道處于滿水狀態，這樣才能夠確保水流在旋流裝置的作用下轉動而加快運動速度。進一步的旋流裝置為沿管道軸向布置的螺旋形金屬片，采用螺旋形金屬片作為旋流裝置第一具有造價低、不易損壞的優點；第二無需其它能源，具有節能適應性強的優點。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2是快速擴散混合裝置的一種結構示意圖。

圖3是快速擴散混合裝置的另一種結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步說明，如圖1所示，本實用新型提出了一種快速構建河道水體生態系統提供必要前置條件的結構，該思路是在需進行水處理的河道內設置能使溶氣水、絮凝劑或活性炭的一種或一種以上的組合快速均勻擴散到規定流段的快速擴散混合裝置，在快速擴散混合裝置的河道后方設有氣浮區，在氣浮區的尾端設有浮渣收集裝置，在該浮渣收集裝置后的河道內設有生物填料區，經生物填料區后的河道水質大幅提升，為構建河道水體生態系統提供前置條件，且經試驗后生物填料區后的河道內就可種植水體生態植物，所述的溶氣水的氣源為空氣、氧氣或臭氧。進一步的為防止較大的垃圾堵塞設備，在本套處理系統前加有格柵。

下面根據上述的思路，申請人以實際河道的構建情況進行詳細描述，具體步驟、方式和所用設備如下：

（1）、根據選取黑臭河的實際地理情況選取地勢便于修建兩級水壩的位置作為本項目的施工地點；

（2）、在選取后項目構建位置后，以建立兩個水壩為基礎條件，將上游水壩做為快速擴散混合裝置的固定水壩，通過水壩確保河道內的水均經過快速擴散混合裝置；而下游的水壩主要是確保水流平緩，便于產生氣浮及對產生的浮渣進行收集，同時便于對去該區域的沉淀物進行打撈；而上述的浮渣收集裝置我們固定在下游的水壩上。

（3）、生物填料區的布置，根據百度百科的介紹（生物填料，好氧生物流化床工藝中采用立體空心填料為好氧生物載體，填料為中空結構，正常運行進，填料懸浮在水中。填料內部生長厭氧菌，產生反硝化作用可以脫氮；外部生長好氧菌，去除有機物，整個處理過程中同時存在硝化與反硝化過程。）其布置在下游水壩的下游，根據水質環境選擇其區域的大小；

（4）、格柵的和紫外線照射設備的布置，格柵布置在上游水壩的上方，紫外線照射設備布置在在快速擴散混合裝置10內或出口。

經上述布置后即可形成在需進行水處理的河道6內設置能使溶氣水、絮凝劑或活性炭的一種或一種以上的組合均勻擴散到規定流段的快速擴散混合裝置10，在快速擴散混合裝置10的河道后方設有氣浮區7，在氣浮區7的尾端設有浮渣收集裝置8，在浮渣收集裝置8后的河道內放置生物填料區9，在河道快速擴散混合裝置1的上游設有格柵11，在快速擴散混合裝置10內或出口設有紫外線照射設備。

上述的設備布置過程中，格柵、浮渣收集裝置、紫外線照射設備和生物填料均采用現有的水處理常用的設備和安裝方式，但快速擴散混合裝置10為適用于河道，申請人進行全新的設計，如圖2和3所示，其包括管道1，在管道1的前段設有投料口2，在管道1內投料口2的后方設有能使水體旋轉的旋流裝置3，所述的旋流裝置3為沿管道軸向布置的螺旋形金屬片，旋流裝置3通過部分區域焊接的方式與管道1內壁連接，在管道1內旋流裝置3的后方設有破壞水體旋轉的紊流裝置4，所述的紊流裝置4為高度為管道直徑5-15%的金屬片，金屬片連接在管道1內壁軸向設置，在管道1的尾端設有流量控制閥5，旋流裝置3和紊流裝置4其采用陶瓷片后塑料片也在本申請保護范圍之內；同時為減少水阻，在所述旋流裝置3的螺旋形金屬片與管道軸線方向呈30-60°的夾角。