申请/专利权人：江苏博恩环境工程成套设备有限公司

申请日：2017-12-18

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN107879564B

主分类号：C02F9/00

分类号：C02F9/00;C02F1/00;C02F1/52;C02F7/00;C02F3/34;C02F1/72

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2018.05.01#实质审查的生效;2018.04.06#公开

摘要：本发明公开了一种用于河道排水口的原位处理系统，包括一次处理系统和二次处理系统；一次处理系统中，待处理河道的两侧均设有雨污箱涵，所述雨污箱涵的内侧上部设有溢流排水口，所述物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置固定安装于溢流排水口处，所述凝聚剂加药装置通过凝聚剂加药管路与物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置连接；二次处理系统中的微纳米曝气系统包括微纳米发生器、曝气管路和微纳米曝气头，所述微纳米曝气头均匀分配至待处理河道中，所述微纳米发生器用于产生富氧微纳米流体，所述微纳米发生器通过曝气管路与微纳米曝气头连接。本发明实施简单，工程施工量少，施工工期短，投资成本低。

主权项：1.一种用于河道排水口的原位处理系统，其特征在于：包括排水口直接原位处理的一次处理系统和污水河道原位处理的二次处理系统；所述一次处理系统包括雨污箱涵、物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置、凝聚剂加药装置和凝聚剂加药管路，待处理河道的两侧均设有雨污箱涵，所述雨污箱涵的内侧上部设有溢流排水口，所述物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置固定安装于溢流排水口处，所述凝聚剂加药装置通过凝聚剂加药管路与物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置连接；所述二次处理系统包括微纳米曝气系统和微生物菌种投加系统；所述微纳米曝气系统包括微纳米发生器、曝气管路和微纳米曝气头，所述微纳米曝气头均匀分配至待处理河道中，所述微纳米发生器用于产生富氧微纳米流体，所述微纳米发生器通过曝气管路与微纳米曝气头连接；所述微生物菌种投加系统包括微生物加药装置和微生物加药管路，所述微生物加药装置通过微生物加药管路与物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置连接；所述物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置包括箱体，依次设于箱体内的第一级格栅网、第二级格栅网、折流隔板、混合絮凝区和溢流三角堰板，所述凝聚剂加药装置通过凝聚剂加药管路与第一级格栅网的前端连接，所述微生物加药装置通过微生物加药管路与第一级格栅网的前端连接；所述物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置通过螺栓方式固定于雨污箱涵的溢流排水口处；所述第一级格栅网的孔径为5mm，所述第二级格栅网的孔径为2mm，且第一级格栅网和第二级格栅网的数量均为两个；所述微纳米发生器为文丘里管式构造，所述微纳米曝气头为水力剪切式构造；所述微纳米曝气头布置于溢流排水口的下游2m河道位置，微纳米曝气头的喷射方向与水流方向相反，且微纳米曝气头设置于河道平水期水位液下10cm位置；所述凝聚剂加药装置内的凝聚剂选用无机矿物合成中性粉末制剂；所述微生物加药装置内的微生物制剂由以下重量份的组分组成：光合细菌30％-40％，芽孢杆菌10％-20％，硝化细菌10-20％，聚磷菌5％-15％，酵母菌30％-40％；所述凝聚剂加药装置为喷射式干粉投加装置；所述微生物加药装置为隔膜泵式构造；加入微生物和凝聚剂的污水经格栅网后经过折流隔板进入混合絮凝区，进入混合絮凝区的凝聚剂和污染水体在该区域深度混合并进行初步絮凝；污水中的胶体类及溶解类污染组分经凝聚剂反应在混合絮凝区内形成小颗粒絮体；污水在混合絮凝区内的方向为自下而上流动，之后经过混合絮凝区末端顶部的溢流三角堰板排出物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置，跌落进入待处理河道中；水体跌落进入待处理河道中后在快速流动的河道水面形成高度紊流，和待处理河道中原有污水进行快速混合，从而使微生物菌种快速混合在整个河道水体中；物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置中混合絮凝区形成的小颗粒絮体进入河道中后絮体快速变大并排入下游水域；降雨强度降低后，待处理河道中水体流速逐步降低，大颗粒絮体沉入河底。

全文数据：一种用于河道排水口的原位处理系统技术领域[0001]本发明涉及河道水体治理技术领域，更具体地说，特别涉及一种用于河道排水口的原位处理系统。背景技术[0002]随着工业经济的发展和城市人口规模增长，我国河道水环境质量急剧下降。现代社会经济快速发展，城市居民对城市生态环境要求越来越高。城市河道作为生态环境的重要组成部分，在提供水利蓄水、行洪作用的同时也提供休闲、娱乐、景观等功能要求。[0003]我国河道水环境治理措施主要包括控源截污、水体原位处理、水体异位旁路处理、底泥处理等。近几年，建设部门对城市内排入河道的污染水体采取了不同形式的控源截污措施。最终水体排入河道的排水口主要包括雨污分流制排水口和合流制排水口，排水口治理是控源截污一系列措施中的重要环节。雨污分流制排水系统雨水管线和污水管线分开设置，排入河道的污染水体主要是初期雨水。对于不能实现雨污分流的排水系统采用雨污合流箱涵等措施。少雨季节，污水未充满箱涵，从箱涵底部流入污水集中处理厂;多雨季节，雨污水充满箱涵，从箱涵上部溢流排水口流入河道。由于旱季少雨季节雨水量小，箱涵内污水流速慢，污水中颗粒污染物会沉积到箱涵底部;多雨季节，箱涵内快速水流冲击箱涵底部沉积污染物，随雨污水一并排入河道。对于雨污分流制排水系统的初期雨水排水口和雨污合流箱涵的溢流排水口，采取必要措施解决漂浮垃圾、污染组分高度富集的固体及胶体颗粒物污染问题非常必要。漂浮垃圾若不及时清除会遮挡阳光，抑制光合作用，自身腐败过程会消耗大量溶解氧，导致水体恶化。大量富含有机物、氮、磷等污染组分的固体及胶体颗粒物排入河道，破坏河道原有微生物生态平衡，超出河道自净能力会导致河道水体呈富营养化状态，甚至导致河水水体发臭。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种用于河道排水口的原位处理系统，该处理系统可有效解决分流制排水系统的初期雨水、雨污合流箱涵溢流排水等带入大量污染物从而导致河道二次污染的问题，可有效拦截大颗粒漂浮垃圾、富含有机物氮磷等污染组分的固体及胶体颗粒物直接排入河道，有效降低雨季河道污染问题。[0005]为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：[0006]—种用于河道排水口的原位处理系统，包括排水口直接原位处理的一次处理系统和污水河道原位处理的二次处理系统；[0007]所述一次处理系统包括雨污箱涵、物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置、凝聚剂加药装置和凝聚剂加药管路，待处理河道的两侧均设有雨污箱涵，所述雨污箱涵的内侧上部设有溢流排水口，所述物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置固定安装于溢流排水口处，所述凝聚剂加药装置通过凝聚剂加药管路与物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置连接；[0008]所述二次处理系统包括微纳米曝气系统和微生物菌种投加系统；[0009]所述微纳米曝气系统包括微纳米发生器、曝气管路和微纳米曝气头，所述微纳米曝气头均匀分配至待处理河道中，所述微纳米发生器用于产生富氧微纳米流体，所述微纳米发生器通过曝气管路与微纳米曝气头连接；[0010]所述微生物菌种投加系统包括微生物加药装置和微生物加药管路，所述微生物加药装置通过微生物加药管路与物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置连接。[0011]进一步地，所述物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置包括箱体，依次设于箱体内的第一级格栅网、第二级格栅网、折流隔板、混合絮凝区和溢流三角堰板，所述凝聚剂加药装置通过凝聚剂加药管路与第一级格栅网的前端连接，所述微生物加药装置通过微生物加药管路与第一级格栅网的前端连接。[0012]进一步地，所述物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置通过螺栓方式固定于雨污箱涵的溢流排水口处。[0013]进一步地，所述第一级格栅网的孔径为5mm，所述第二级格栅网的孔径为2mm，且第一级格栅网和第二级格栅网的数量均为两个。[0014]进一步地，所述凝聚剂加药装置内的凝聚剂选用无机矿物合成中性粉末制剂。[0015]进一步地，所述微生物加药装置内的微生物制剂由以下重量份的组分组成:光合细菌3〇%_4〇%，芽孢杆菌10%_2〇%，硝化细菌10-20%:聚磷菌5%-15%，酵母菌30%-40%。[0016]进一步地，所述凝聚剂加药装置为喷射式干粉投加装置。[0017]进一步地，所述微生物加药装置为隔膜栗式构造。[0018]进一步地，所述微纳米发生器为文丘里管式构造，所述微纳米曝气头为水力剪切式构造。[0019]进一步地，所述微纳米曝气头布置于溢流排水口的下游2m河道位置，微纳米曝气头的喷射方向与水流方向相反，且微纳米曝气头设置于河道平水期水位液下l〇cm位置。[0020]与现有技术相比，本发明的优点在于：[0021]1、本发明无需旁路循环等措施，原位快速处理河道排污问题；[0022]2、本发明有效解决雨季排水口造成的悬浮物、颗粒物、有机物及氮、磷等污染组分对河道造成的物理污染和化学污染。[0023]3、本发明实施简单，工程施工量少，施工工期短，投资成本低。附图说明[0024]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0025]图1是本发明用于河道排水口的原位处理系统的平面结构示意图。[0026]图2是本发明用于河道排水口的原位处理系统的立面结构示意图。[0027]图3是本发明中物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置结构示意图。[0028]附图标记说明：1、待处理河道，2、雨污箱涵，3、溢流排水口，4、物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置，5、微纳米发生器，6、曝气管路，7、微纳米曝气头，8、微生物加药装置，9、m土松加约目时，川、激衆刑加药装置，n、凝聚剂加药管路，4丨、第一级格栅网，42、第二级格栅网，43、折流隔板，44、混合絮凝区，45、溢流三角堰板。具体实施方式[0029]、下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员，解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。[0030]一参阅图1、图2所示，本发明提供一种用于河道排水口的原位处理系统，包括排水口直接原位处理的一次处理系统和污水河道原位处理的二次处理系统。[0031]、所述一次处理系统包括雨污箱涵2、物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置4、凝聚剂加药装置10和凝聚剂加药管路11，待处理河道两侧均设有雨污箱涵2,雨污箱涵2的内侧上部设有溢流排水口3，少雨季节，污水未充满雨污箱涵2，从箱涵底部流入污水集中处理厂;多雨季节，雨污水充满雨污箱涵2，从雨污箱涵2上部溢流排水口3流入河道。[0032]、所述，理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置4固定安装于溢流排水口3处，物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置4的尺寸可以完全涵盖住溢流排水口3,通过膨胀螺栓+钢丝拉绳连接在雨污箱涵2的侧立面。[0033]所述二次处理系统包括微纳米曝气系统和微生物菌种投加系统。[0034]所述微纳米曝气系统包括微纳米发生器5、曝气管路6和微纳米曝气头7,所述微纳米曝气头7均勾分配至待处理河道1中，所述微纳米发生器5用于产生富氧微纳米流体，所述微纳米发生器5通过曝气管路6与微纳米曝气头7连接。[0035]所述微生物菌种投加系统包括微生物加药装置8和微生物加药管路9,所述微生物加药装置8通过微生物加药管路9与物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置4连接。[0036]参阅图3所示，所述物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置4包括箱体，依次设于箱体内的第一级格栅网41、第二级格栅网42、折流隔板43、混合絮凝区44和溢流三角堰板45。[0037]所述物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置4主要用于拦截溢流排水口3所排污水中所含的垃圾、大颗粒漂浮固体污染物。污水首先经过第一级格栅网41，第一级格栅网孔径5mm，可以拦截直径大于5mm的固体垃圾;经过第一级格栅网41后经过第二级格栅网42,第二级格栅网42孔径为2mm的固体颗粒垃圾。第一级格栅网41和第二级格栅网42分别设置两道，格栅网可以方便拆卸，其中一道格栅网在污堵后更换清洗过程中另一道格栅网可有效拦截污染物。[0038]所述凝聚剂加药装置10通过凝聚剂加药管路U与第一级格栅网41的前端连接，所述微生物加药装置8通过微生物加药管路9与第一级格栅网41的前端连接，微生物制剂和凝聚剂在该处和水体进行混合能达到在排入污水中均匀分布的要求。[0039]本实施例中，所采用凝聚剂加药装置1〇为喷射式千粉投加装置，微生物加药装置8为隔膜泵式构造。[0040]在本实施例中，微纳米曝气头7采用旋流式结构，即水力剪切式构造，为不镑钢材质。微纳米发生器5采用文丘里管式构造。[0041]在本实施例中，微纳米曝气头7设置于排水口下游2m位置，喷射方向逆水流方向，曝气头7设置于河道1平水期水位液下10cm位置。[0042]在本实施例中，所述微生物加药装置8内的微生物制剂由以下重量份的组分组成：光合细菌3〇%-40%，芽孢杆菌10%-2〇%，硝化细菌10-20%:聚磷菌5%_15%，酵母菌30%-40%〇[0043]在本实施例中，所述凝聚剂加药装置10内的凝聚剂选用无机矿物合成中性粉末制剂。[0044]本发明的工作原理为：[0045]加入微生物和凝聚剂的污水经格栅网后经过折流隔板43进入混合絮凝区44,进入絮凝反应区44的凝聚剂和污染水体在该区域深度混合并进行初步絮凝。污水中的胶体类及溶解类污染组分经凝聚剂反应在絮凝反应区44内形成小颗粒絮体。污水在絮凝反应区44内的方向为自下而上流动，之后经过絮凝反应区末端顶部的溢流三角堰板45排出物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置4，跌落进入待处理河道1中。[0046]水体跌落进入待处理河道1中后在快速流动的河道水面形成高度紊流，和待处理河道1中原有污水进行快速混合，从而使微生物菌种快速混合在整个河道水体中。物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置4中絮凝反应区44形成的小颗粒絮体进入河道1中后絮体快速变大并排入下游水域。降雨强度降低后，待处理河道1中水体流速逐步降低，大颗粒絮体沉入河底。作为优选方案，所采用的无机物理凝聚剂和水体中胶体及溶解性污染物所形成的大颗粒絮体机械结构稳定，不易破碎，化学性质稳定，絮体内包覆的污染组分不会二次析出。[0047]由于雨污水中含有大量有机污染组分及氮、磷等污染组分，这些污染组分进入待处理河道1中后消耗大量溶解氧。常规曝气供氧措施难以满足污染物消耗溶解氧需求，溶解氧的缺失会导致待处理河道1中水体恶化。本发明所采用微纳米曝气增氧系统能提供大量微纳米富氧水体，微纳米发生器5产生的微纳米流体经曝气管路6输送至微纳米曝气头7,富氧微纳米流体经微纳米曝气头7喷射入待处理河道1水体中。富氧水体中所含微纳米气泡直径界于100纳米到50微米之间。这些微纳米气泡在水中溶解度高，存在时间长。这些微纳米气泡破碎瞬间可激发产生大量羟基自由基，这些高氧化性羟基自由基可有效降解水中难降解污染组分。本发明的一些实施例中，微纳米曝气系统处理后水体中溶解氧浓度可达10-14mgL〇[0048]本发明可有效实现固体大颗粒污染物、胶体污染物、有机物氮磷等溶解性污染组分的原位处理，适用于分流制排水系统的初期雨水、雨污合流箱涵溢流排水等带入大量污染物从而导致河道二次污染的问题。[0049]虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种用于河道排水口的原位处理系统，其特征在于:包括排水口直接原位处理的一次处理系统和污水河道原位处理的二次处理系统；所述一次处理系统包括雨污箱涵、物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置、凝聚剂加药装置和凝聚剂加药管路，待处理河道的两侧均设有雨污箱涵，所述雨污箱涵的内侧上部设有溢流排水口，所述物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置固定安装于溢流排水口处，所述凝聚剂加药装置通过凝聚剂加药管路与物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置连接；所述二次处理系统包括微纳米曝气系统和微生物菌种投加系统；所述微纳米曝气系统包括微纳米发生器、曝气管路和微纳米曝气头，所述微纳米曝气头均匀分配至待处理河道中，所述微纳米发生器用于产生富氧微纳米流体，所述微纳米发生器通过曝气管路与微纳米曝气头连接；所述微生物菌种投加系统包括微生物加药装置和微生物加药管路，所述微生物加药装置通过微生物加药管路与物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置连接。2.根据权利要求1所述的用于河道排水口的原位处理系统，其特征在于:所述物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置包括箱体，依次设于箱体内的第一级格栅网、第二级格栅网、折流隔板、混合絮凝区和溢流三角堰板，所述凝聚剂加药装置通过凝聚剂加药管路与第一级格栅网的前端连接，所述微生物加药装置通过微生物加药管路与第一级格栅网的前端连接。3.根据权利要求1所述的用于河道排水口的原位处理系统，其特征在于:所述物理拦截格栅和混合絮凝箱集成装置通过螺栓方式固定于雨污箱涵的溢流排水口处。4.根据权利要求1所述的用于河道排水口的原位处理系统，其特征在于:所述第一级格栅网的孔径为5mm，所述第二级格栅网的孔径为2mm，且第一级格栅网和第二级格栅网的数量均为两个。5.根据权利要求1所述的用于河道排水口的原位处理系统，其特征在于:所述凝聚剂加药装置内的凝聚剂选用无机矿物合成中性粉末制剂。6.根据权利要求1所述的用于河道排水口的原位处理系统，其特征在于:所述微生物加药装置内的微生物制剂由以下重量份的组分组成：光合细菌30°乂-40%，芽孢杆菌10%-20%，硝化细菌10-20%:聚磷菌5%_15%，酵母菌30%-40°乂。7.根据权利要求1所述的用于河道排水口的原位处理系统，其特征在于:所述凝聚剂加药装置为喷射式干粉投加装置。8.根据权利要求1所述的用于河道排水口的原位处理系统，其特征在于:所述微生物加药装置为隔膜栗式构造。9.根据权利要求1所述的用于河道排水口的原位处理系统，其特征在于:所述微纳米发生器为文丘里管式构造，所述微纳米曝气头为水力剪切式构造。10.根据权利要求1所述的用于河道排水口的原位处理系统，其特征在于:所述微纳米曝气头布置于溢流排水口的下游2m河道位置，微纳米曝气头的喷射方向与水流方向相反，且微纳米曝气头设置于河道平水期水位液下10cm位置。

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