專利名稱：河湖水體柔性載體生物接觸氧化原位強化處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種受污染河湖水體原位凈化處理技術(shù)，具體涉及采用柔性載體進行生物接觸氧化原位處理裝置。
背景技術(shù)：
生物接觸氧化技術(shù)是以填料作為載體，使細菌和真菌類的微生物和原生動物、后生動物一類的微型動物附著在填料或載體上生長繁育，形成膜狀生物相，污染水體與生物膜接觸時，污染物被生物膜上的微生物所攝取，作為微生物生長繁殖的營養(yǎng)物，從而達到降解污染物、凈化水質(zhì)的目的。由于氧在生物膜中的遞減傳遞機制，使生物膜沿表層向里逐漸形成耗氧_兼性_厭氧的復(fù)合凈化機制，不但對水體中的有機污染物可進行有效處理，還對植物營養(yǎng)物氮、磷等營養(yǎng)鹽進行有效去除。傳統(tǒng)生物接觸氧化技術(shù)使用的填料一般為硬性或半軟性粒狀、球狀、塊狀材料，其缺陷在于，需要固定形式的池或槽將填料包圍或固定，因此必須在岸邊構(gòu)筑處理池，需要占用土地，而且實施復(fù)雜，操作不便。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，提出一種承載柔性載體可直接安裝在河湖水體底部的生物接觸氧化原位強化處理裝置，該裝置實施方便，布置靈活，不影響行船和行洪，曝氣形式根據(jù)水深可靈活選擇，且凈化效果顯著。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型包括如下技術(shù)方案河湖水體柔性載體生物接觸氧化原位強化處理裝置，其包括生物載體單元框架、 柔性載體和曝氣設(shè)備；其中該生物載體單元框架是由桿狀型材拼接而成的立方形單層或多層框架，層間距為 50-100cm ；每層框架上平行設(shè)置多個輔助橫桿，各輔助橫桿的間距為20 80cm ；該柔性載體為條狀或草狀柔性親水性有機材料，其一端固定在該輔助橫桿上；固定有柔性載體的生物載體單元框架布設(shè)在河湖水底，曝氣設(shè)備布設(shè)在生物載體單元框架附近。如上所述的裝置，其中，該柔性載體優(yōu)選是由聚氨酯或聚酰胺纖維制成的織物或無紡織物。如上所述的裝置，其中，該柔性載體的長度優(yōu)選為30 120cm，寬度優(yōu)選為30 80cmo如上所述的裝置，其中，每立方米所述生物載體單元框架上優(yōu)選布設(shè)1. 2-9. 6m2所述柔性載體；如上所述的裝置，其中，該生物載體單元框架的整體尺寸優(yōu)選為2 4mX2 4mXl. 5 3m。如上所述的方法，其中，該曝氣設(shè)備可以為提水式曝氣設(shè)備和/或推流式曝氣設(shè)備。[0014]本實用新型的有益效果在于，本實用新型采用柔性載體進行生物接觸氧化原位強化處理河湖污染水體。該柔性載體是利用比表面積大、親水性和吸附能力強、具有有機功能團的有機材料制成的軟性生物填料，如草狀、帶狀等，填料高度、長度和厚度可根據(jù)需要靈活加工，其在水中可利用自身浮力直立在水中，對于水體有流動的水域，柔性載體順?biāo)鞣较虬惭b，不會影響過水；柔性載體布置在湖泊和河道中不會影響行船和行洪；柔性載體與生物載體單元框架組裝后，可采用船載小型吊車或自制吊架放置入水，可有水操作，不用放干河湖中水，施工方便。應(yīng)用試驗表明，依照本實用新型的方法設(shè)置裝置4個月后對受污染水體的COD. BOD5, TP和葉綠素a去除率分別為24%、57%、59%和31% ；工程運行期間，水體主要指標(biāo)滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)中IV類水體要求，水體透明度達到60cm以上。

圖1為本實用新型一種優(yōu)選實施方式的生物載體框架結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型一種優(yōu)選實施方式的河湖水體柔性載體生物接觸氧化原位強化處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型的一種柔性載體——人工草結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行進一步詳細說明。如圖1和2所示，在本實用新型的一種優(yōu)選實施方式中，該處理裝置包括生物載體單元框架1和柔性載體2。生物載體單元框架是由桿狀型材11拼接而成的立方形單層或多層框架，層間距為50-100cm ；每層框架上平行設(shè)置多個輔助橫桿12，各輔助橫桿的間距為20 80cm?？蚣芸捎山卿?、鋼筋、螺絲或繩索等拼接固定組成，要求結(jié)構(gòu)牢固，重量要能夠克服所裝載體在水里的浮力，并且能夠抵抗水流晃動，穩(wěn)固直立在水中。每個生物載體單元框架的整體尺寸可根據(jù)需要靈活確定，優(yōu)選為2 4mX 2 4mX 1. 5 3m。柔性載體2為條狀或草狀柔性親水性有機材料，材料可選自具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子材料，該材料除具有親水特性外，還具有柔軟、可隨水流變形、孔隙率和比表面積大等特點，可以是由聚氨酯、聚酰胺纖維(俗稱尼龍)等具有上述特點的材料制成織物或無紡織物，孔隙度優(yōu)選大于96% ；其一端固定在輔助橫桿上，另一端可自由漂浮在水中。柔性載體的長度優(yōu)選為30 120cm，寬度為30 80cm。每立方米生物載體單元框架可上布設(shè) 1. 2-9. 6m2柔性載體。圖3所示為本實用新型的一種柔性載體——人工草結(jié)構(gòu)示意圖，其包括草狀載體21和安裝底袋23，草狀載體21與安裝底袋23連接，安裝底袋23是由織物縫合成的筒狀結(jié)構(gòu)，其套設(shè)在輔助橫桿12上。施工時將固定有柔性載體的生物載體單元框架布設(shè)在河湖水體的水下，投放量為處理水量1萬m3水體/天，去除lmg/L BOD5,柔性載體BOD5單位面積負荷1. 7gB0D/ (m2 填料·(!)，需投放5882m2柔性載體；2米以下水深采用單層生物載體單元框架，2米以上水深采用多層生物載體單元框架。柔性載體放入水中后，由曝氣設(shè)備為微生物生長繁殖提供氧氣，以保證其能夠發(fā)揮凈化作用。曝氣設(shè)備提供曝氣量根據(jù)處理水量、處理前后BOD濃度、設(shè)備供氧效率等指標(biāo)進行計算，保證處理區(qū)DO濃度不低于2mg/L。對于2m以上的水深，可采用提水式曝氣設(shè)備；2米以下水深可采用推流式曝氣設(shè)備和/或提水式曝氣設(shè)備。除考慮供氣量，還要考慮曝氣設(shè)備的作用范圍，曝氣設(shè)備最大作用水深范圍應(yīng)不低于安裝柔性載體處最大水深；單臺設(shè)備曝氣量滿足要求而水平作用范圍不能滿足要求時，要采用多臺設(shè)備以保證曝氣范圍能夠覆蓋整個柔性載體安裝區(qū)。應(yīng)用實例1北京城市河湖水體柔性載體生物接觸氧化工程本工程在上游北展后湖和下游西海同期實施，通過在水體中布置柔性載體的原位強化凈化處理裝置，改善水體水質(zhì)。該柔性載體采用聚氨酯為原材料制成的織物，呈草狀， 柔軟可變形，孔隙率和比表面積大。(1)北展后湖柔性載體生物接觸氧化工程柔性載體布置在長河末端的北展后湖湖區(qū)內(nèi)，處理水量3. 47萬m3/d，水深3 4m， 布置柔性載體20412m2。柔性載體布置采用本實用新型的生物載體單元多層框架結(jié)構(gòu)，多個單元框架組成組，多個組構(gòu)成生物載體布置區(qū)。根據(jù)工程布置區(qū)的不同水深，框架采用兩種，一種是1.5 米高的矮框架，一種是3. 0米高的高框架。選用提水式曝氣機。根據(jù)工程布置范圍、曝氣機作用范圍、曝氣量等運行參數(shù)，在柔性載體布置區(qū)內(nèi)共放置8臺曝氣機，分散曝氣。曝氣機采用漂浮式安裝，利用自身浮體漂浮在水面上，利用繩子固定在周圍框架上。(2)西海柔性載體生物接觸氧化工程柔性載體布置在西海中間位置，設(shè)計處理水量1. 73萬m3/d，最小水深0. 6m，最大水深1. lm，布置柔性載體21168m2。柔性載體布置采用本實用新型的生物載體單元單層框架結(jié)構(gòu)，多個單元框架組成組，多個組構(gòu)成生物載體布置區(qū)。選用潛水型推流曝氣機。根據(jù)工程布置范圍、曝氣機作用范圍、曝氣量等運行參數(shù)，在柔性載體布置區(qū)內(nèi)共布置14臺曝氣機，分散曝氣。曝氣機采用沉水式安裝，利用支架固定在水底。(3)處理效果經(jīng)過6 9月四個月運行期的監(jiān)測，與前一年未實施此工程時同期水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果對比，對C0Dto、BOD5, TP和葉綠素a去除率分別為北展后湖柔性載體生物接觸氧化工程為30%、61%、57%、33%，西海柔性載體生物接觸氧化工程為19%、54%、61%、29%，總體工程為24%、57%、59%和31%。工程運行期間，水體主要指標(biāo)含量與2005年同期相比，均有明顯降低，且滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)中IV類水體要求，水體透明度達到60cm以上，上、下游水體之間各指標(biāo)含量差別逐漸縮小，隨著工程運行，水體質(zhì)量逐漸好轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求1.河湖水體柔性載體生物接觸氧化原位強化處理裝置，其特征在于，其包括生物載體單元框架、柔性載體和曝氣設(shè)備；其中該生物載體單元框架是由桿狀型材拼接而成的立方形單層或多層框架，層間距為 50-100cm ；每層框架上平行設(shè)置多個輔助橫桿，各輔助橫桿的間距為20 80cm ；該柔性載體為條狀或草狀柔性親水性有機材料，其一端固定在該輔助橫桿上；固定有柔性載體的生物載體單元框架布設(shè)在河湖水底，曝氣設(shè)備布設(shè)在生物載體單元框架附近。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述柔性載體是由聚氨酯或聚酰胺纖維制成的織物或無紡織物。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述柔性載體的長度為30 120cm，寬度為 30 80cm。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，每立方米所述生物載體單元框架上布設(shè) 1. 2-9. 6m2所述柔性載體；
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述生物載體單元框架的整體尺寸為2 4mX2 4mXl. 5 3m。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其特征在于，所述曝氣設(shè)備為提水式曝氣設(shè)備和/或推流式曝氣設(shè)備。
專利摘要本實用新型涉及一種河湖水體柔性載體生物接觸氧化原位強化處理裝置，其包括生物載體單元框架、柔性載體和曝氣設(shè)備；生物載體單元框架是由桿狀型材拼接而成的立方形單層或多層框架，層間距為50-100cm；每層框架上平行設(shè)置多個輔助橫桿，各輔助橫桿的間距為20～80cm；柔性載體為條狀或草狀柔性親水性有機材料，其一端固定在該輔助橫桿上；固定有柔性載體的生物載體單元框架布設(shè)在河湖水底，曝氣設(shè)備布設(shè)在生物載體單元框架附近。該裝置布置在湖泊和河道中不會影響行船和行洪；柔性載體與生物載體單元框架組裝后，可采用船載小型吊車或自制吊架放置入水，可有水操作，不用放干河湖中水，施工方便。
文檔編號C02F3/02GK201942553SQ201020682408
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者孟慶義, 廖日紅, 李其軍, 胡秀琳, 許志蘭, 趙立新 申請人:北京市水利科學(xué)研究所