專利名稱：：一種城市前置庫工程系統(tǒng)綜合治理污水的方法
技術領域：
：本發(fā)明設計一種污水治理方法，具體為一種間隙瀑布法，是城巿前置庫工程系統(tǒng)綜合治理污水的方法系列中發(fā)展起來的第五種新工藝。屬于環(huán)境污染治理領域。
背景技術：
：經(jīng)典的濕地生物處理法，也稱之為前置庫工程系統(tǒng)，其流程方法為徑流—配水系統(tǒng)—沉沙池—濕地—涵洞—湖河；如公開號為CN101108749公開的城巿前置庫工程工藝流程系統(tǒng)的綜合治理方法。由截污法、微生物法、生態(tài)回流法、浮床法、水中多階梯食物鏈構建法共同構成。但該前置庫工程系統(tǒng)需要設置配水系統(tǒng)、沉沙池、濕地、涵洞，需要大面積的閑置土地，所以不適用于人多地少、寸土寸金的城巿及巿郊的人口密集區(qū)；城巿河窄水淺，郊區(qū)無排污管道，富營養(yǎng)化物質濃度高，不具備濕地排污條件。而單純的生態(tài)浮床技術、曝氣技術、截污技術雖然都各有其優(yōu)缺點，但是單獨使用效果都不太好，城巿污染河道生態(tài)修復是一個世界性難題，特別是黑臭相當嚴重的河道的修復和治理問題。另外現(xiàn)有技術中一般用充氧船裝上曝氣機對水體進行充氧，由于一般的充氧船裝上曝氣機造價高達幾十萬，而且使用一天也得幾千以至幾萬元，使河道修復和治理的成本太高，而城巿大多數(shù)的河道河窄水淺，曝氣船也無法開進，所以在城巿大多數(shù)窄河道中很難使用曝氣機對水體充氧。
發(fā)明內容本發(fā)明的發(fā)明目的是針對現(xiàn)有技術的上述問題，而提供的一種城巿前置庫工程系統(tǒng)綜合治理污水的方法，以彌補曝氣技術成本高、河道適應性差的缺陷。本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)一種城巿前置庫工程系統(tǒng)綜合治理污水的方法，由太陽能間隙瀑布系統(tǒng)；構建水下多種植物、動物群落，形成良性生態(tài)循環(huán)；構建水面、河岸多重食物鏈構成的城巿前置庫工程綜合治理污水的方法所述的太陽能間隙瀑布系統(tǒng)，是通過太陽能綠色能源供電，用水泵將水輸送到高處形成間歇瀑布的方法，以降低能耗和充氧、消除漂浮腐敗物；所述的構建水下生態(tài)多種植物、動物群落，是為了利用太陽能構建水下食物鏈，需要選擇合理的沉水植物填補空缺的生態(tài)位。避免有害物種形成一種獨大、泛濫成災的狀況，導致黑臭回潮；所述的構建水面、河岸多重食物鏈，使用透光浮床，充分利用太陽能，擴大水面植物量，進一步構建水面環(huán)境多道食物鏈。上述太陽能間隙瀑布系統(tǒng)，由若千個太陽能間隙瀑布發(fā)生裝置組成。單個太陽能間隙瀑布發(fā)生裝置由太陽能電池板、電控箱、蓄電裝置、逆變器、瀑布水箱(含機電控制部分)、移動支架、輸水管、小功率潛水泵組成；所述的輸水管一端與潛水泵連接置于河面下，另一端與瀑布水箱連通，中間由移動支架支撐；瀑布水箱與電控箱電連接,電控箱上設置有太陽能電池板，電控箱下設有蓄電裝置和逆變器。由太陽能電池板供電，經(jīng)逆變器至潛水泵，潛水泵將水輸送到高處的瀑布水箱中，其間控制放水閥門自動關閉，由機電控制裝置控制間隙瀑布的運行。瀑布水箱蓄滿后閥門開啟放水。所述的瀑布水箱包括水箱主體和閥門，水箱主體的底部設置有若干帶閥門的出水孔；水箱主體的上方設置有轉軸，轉軸上設有拉桿與閥門連接；轉軸由機電控制器控制轉動；水位傳感器設置與水箱主體內上部，水位傳感器的信號輸出端與機電控制器電連接。水位傳感器將水位高度信號傳遞給機電控制器，機電控制部分控制同步輪傳動轉軸，轉軸帶動拉桿開閉閥門。通過本發(fā)明技術方案設計而成的城巿前置庫工程系統(tǒng)綜合治理污水的方法，彌補了現(xiàn)有技術使用曝氣方法帶來的成本高、適應性差的缺陷，且具有移動方便、應用面積廣、針對性強和能耗低的優(yōu)點。圖1為本發(fā)明的太陽能間隙瀑布系統(tǒng)示意圖；圖2為本發(fā)明的太陽能間隙瀑布系統(tǒng)中瀑布水箱的結構示意圖;圖中1、太陽能發(fā)電板2、電控箱3、蓄電裝置4、逆變器5、瀑布水箱6、移動支架7、輸水管8、潛水泵51、水箱主體52、閥門53、出水孔54、拉桿55、水位傳感器56、機電控制器57、轉軸具體實施例方式下面結合附圖與具體實施方式進一步說明本發(fā)明的結構特點。如圖l所示的陽能間隙瀑布系統(tǒng)所示的太陽能間隙瀑布系統(tǒng)，由太陽能電池板l、電控箱2、蓄電裝置3、逆變器4、瀑布水箱5(含機電控制部分)、移動支架6、輸水管7、小功率潛水泵8組成；所述的輸水管7—端與潛水泵8連接置于河面下，另一端與瀑布水箱5連通，中間由移動支架6支撐；瀑布水箱5與電控箱2電連接，電控箱2上設置有太陽能電池板1，電控箱2下設有蓄電裝置3和逆變器4。由太陽能電池板l供電，經(jīng)逆變器4至潛水泵8，潛水泵8將水輸送到高處的瀑布水箱5中，其間控制放水閥門自動關閉，由機電控制裝置控制間隙瀑布的運行。瀑布水箱蓄滿后閥門開啟放水。如圖2所示的瀑布水箱，包括水箱主體51和閥門52,水箱主體51的底部設置有若干帶閥門52的出水孔；水箱主體51的上方設置有轉軸57，轉軸57上設有拉桿54與閥門52連接；轉軸57由機電控制器56控制轉動；水位傳感器55設置與水箱主體51內上部，水位傳感器55的信號輸出端與機電控制器56電連接。1、現(xiàn)有曝氣法的高能耗問題有的河道由于維護成本高，無法維持而導致黑臭回潮。為建立環(huán)境友好型資源節(jié)約型社會，需探索了一種適應本地的、具有生物多樣性的、低成本的生態(tài)修復技術。算一筆經(jīng)濟帳近600米河道中有6臺1.5Kw/h的曝氣機，每天工作8小時，每天耗電72度，一年365天計，一年共計26280度，電費兩萬多元。若運用空氣曝氣設備，則一條長600米，寬15米的河道，選較便宜的設備需15萬元，使用、維護費幾萬，總計20萬元左右。由此可見，曝氣法的高能耗問題影響到大量河道的治理成本。為了降低能耗和充氧、消除漂浮腐敗物，設計了太陽能可移動間隙瀑布裝置。太陽能的維護成本很低，而且初期成本隨著應用巿場的擴大在急劇降低，是一種有發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉础Ｈ绻嬎悱h(huán)境補償費用，太陽能的優(yōu)勢更加明顯。2、太陽能方陣最佳傾角的確定為了充分利用太陽能，使太陽能電池板方陣盡可能在全年接受到最大的太陽輻照量，方陣的傾角需經(jīng)常改變；為了降低維護成本和工作量，簡化裝置的操作，方陣的傾角一年中又不宜經(jīng)常改變。因此需要找到一個最佳的平衡點。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，按照上海地區(qū)20年的氣象資料可以把全年分為春分一夏至，春分一秋分，秋分一冬至，冬至一春分四個時間段，通過研究與計算得出結論春分一夏至期間最佳傾角為當?shù)鼐暥?，春分一秋分期間最佳傾角為當?shù)鼐暥葴p23.4rc,秋分一冬至期間最佳傾角為當?shù)鼐暥?，冬至一春分期間最佳傾角為當?shù)劁浂燃?3.4rc。上海地區(qū)的緯度為31.17°C,太陽能方陣最佳傾角分別為7.76°C、31.17°C、54.58°C。鑒于上述幾點，本項目分別取31°C、7°C、55。C三個角度，按照表l上海太陽能輻射量優(yōu)化設計后的月變化資料，通過上傾斜面上方陣太陽輻照量的計算模型分別計算出3rc、7'C、55°C三個角度向對應的全年月平均輻照量，結果如表2所示。表1優(yōu)化設計后不同傾斜面上太陽輻照量<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>通過表l確定了每月太陽方陣的最佳傾角，結果如表2所示,表2優(yōu)化設計后不同傾斜面上太陽輻照量<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>并由此設計了可變傾角太陽能電池板支架。3、裝置測試效果表3漂浮腐敗物24小時處理對比表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>由上表數(shù)據(jù)可以看出，太陽能間隙瀑布裝置能完全替代目前普遍使用的曝氣船曝氣方法。具有移動方便、針對性強、能耗低、具有景觀性、應用面積廣等優(yōu)點?？蓮V泛推廣使用。權利要求1、一種城市前置庫工程系統(tǒng)綜合治理污水的方法，由太陽能間隙瀑布系統(tǒng)；構建水下生態(tài)因子；構建水面、河岸多重食物鏈和緊急點源污染的應急控制共同構成的城市前置庫工程綜合治理污水的方法其特征在于所述的太陽能間隙瀑布系統(tǒng)，是通過太陽能綠色能源供電，用水泵將水輸送到高處儲存，使用時放水的方法，以降低能耗和充氧、消除漂浮腐敗物；所述的構建水下生態(tài)因子，是為了利用太陽能構建水下食物鏈，選擇合理的沉水植物填補空缺的生態(tài)位。避免有害物種形成一種獨大、泛濫成災的狀況，導致黑臭回潮；所述的構建水面、河岸多重食物鏈，使用透光浮床，充分利用太陽能，擴大水面植物量，進一步構建水面環(huán)境多道食物鏈。2、根據(jù)權利要求l所述的一種城巿前置庫工程系統(tǒng)綜合治理污水的方法，其特征在于所述太陽能間隙瀑布系統(tǒng)，由太陽能電池板、電控箱、蓄電裝置、逆變器、瀑布水箱、移動支架、輸水管、小功率潛水泵組成；所述的輸水管一端與潛水泵連接置于河面下，另一端與瀑布水箱連通，中間由移動支架支撐；瀑布水箱與電控箱電連接，電控箱上設置有太陽能電池板，電控箱下設有蓄電裝置和逆變器。3.根據(jù)權利要求2所述的一種城巿前置庫工程系統(tǒng)綜合治理污水的方法，其特征在于所述的瀑布水箱包括水箱主體和閥門，水箱主體的底部設置有若千帶閩門的出水孔；水箱主體的上方設置有轉軸，轉軸上設有拉桿與閥門連接；轉軸由機電控制器控制轉動；水位傳感器設置與水箱主體內上部，水位傳感器的信號輸出端與機電控制器電連接。全文摘要本發(fā)明公開了一種城市前置庫工程系統(tǒng)綜合治理污水的方法，由太陽能間隙瀑布系統(tǒng)；構建水下生態(tài)因子；構建水面、河岸多重食物鏈和緊急點源污染的應急控制共同構成的城市前置庫工程綜合治理污水的方法通過本發(fā)明技術方案設計而成的城市前置庫工程系統(tǒng)綜合治理污水的方法，彌補了現(xiàn)有技術使用曝氣方法帶來的成本高、適應性差的缺陷，且具有移動方便、應用面積廣、針對性強和能耗低的優(yōu)點。文檔編號C02F7/00GK101525180SQ20081003439公開日2009年9月9日申請日期2008年3月7日優(yōu)先權日2008年3月7日發(fā)明者衛(wèi)綺騏,吳國華,旻唐,徐逍一,嬌方,曹裕菁,王文博,苗健雨申請人:上海市南洋模范中學