本發(fā)明涉及污水處理技術領域，具體而言，涉及一種黑臭河涌治理裝置。
背景技術：
隨著經(jīng)濟快速發(fā)展，城市人口急劇增加，河涌、湖泊、江流的污染逐漸加劇。工廠排放的廢水，附近居民的生活污水吞噬著河涌的美麗，河涌的黑臭現(xiàn)象已經(jīng)成為影響城市形象和市民生活務必解決的問題。河涌、湖泊、江流水流作為生活飲用水最主要的部分，黑臭河涌的存在使一部分地區(qū)出現(xiàn)了嚴重污染飲用水的現(xiàn)象，加劇了我國水資源危機。黑臭水體滲入地下，對地下水也產(chǎn)生了一定的影響。其次，河流的“黑臭”不僅給人的感官以刺激，使人感到不愉快和厭惡，而且黑臭的水體散發(fā)出的氣體成分如h2s、nh3等可直接危害人體的健康。
近年來，我國河涌污水處理能力提高很快，但是河涌污水處理能力與實際需求仍相差很大。目前還有相當一批城市沒有河涌污水處理廠。同時，在河涌污水處理設施的建設和運行方面還存在一些問題。
一是河涌污水處理設施和管網(wǎng)收集系統(tǒng)建設任務沉重，所需資金量巨大。
隨著我國城市化進程的加快，中小城市(鎮(zhèn))的發(fā)展十分迅速，全國19200多個建制鎮(zhèn)絕大多數(shù)都沒有河涌污水處理設施。目前，中小城市(鎮(zhèn))的河涌污水排放量約占全國污水排放總量的一半以上，隨著未來50年小城鎮(zhèn)建設的快速發(fā)展，生活污水和工業(yè)廢水的排放量將會數(shù)倍、甚至十幾倍的增加，勢必加劇河涌水環(huán)境的惡化。
二是河涌污水處理廠運行費用高，河涌污水處理廠低負荷生產(chǎn)甚至不生產(chǎn)成普遍現(xiàn)象，沒有發(fā)揮應有作用。
三是河涌污水管網(wǎng)收集系統(tǒng)建設滯后，跟不上污染面的擴展。
四是河涌污水處理廠擠占耕地，占地面積巨大。
根據(jù)河涌污水處理工藝和規(guī)模大小的不同，河涌污水處理廠建設用地一般為1-2平方米/噸。考慮到我國現(xiàn)有的龐大的污水數(shù)字和快速的污水增長率，河涌污水處理廠的建設用地已經(jīng)并將繼續(xù)成為我國土地資源沉重壓力。
技術實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明提供的一種黑臭河涌治理裝置，更好的克服了上述現(xiàn)有技術存在的問題和缺陷，不僅結構簡單，充分利用了河道以及周邊空間，無需將河涌水引到河涌外處理，而且可以高效快捷、因地制宜的展開黑臭河涌治理、大幅度降低固定投資、運行和管理成本，實現(xiàn)黑臭河涌的綜合整治。
一種黑臭河涌治理裝置，包括閉合的溝體，所述溝體兩側(cè)為待治理河涌的岸邊區(qū)域，所述溝體的兩端分別設置進水口和出水口，所述進水口至所述出水口之間包括依次連通的第一厭氧區(qū)、第一缺氧區(qū)、好氧區(qū)、第二缺氧區(qū)和第二厭氧區(qū)，所述進水口與所述第一厭氧區(qū)連通，所述第二厭氧區(qū)與所述出水口連通，所述好氧區(qū)設置有曝氣裝置。
進一步地，所述進水口和所述出水口均設置有格柵。
進一步地，所述曝氣裝置為表面曝氣設備或布置在底部的微孔曝氣器。
進一步地，所述曝氣裝置為景觀式曝氣機。
進一步地，所述好氧區(qū)與所述第一缺氧區(qū)和所述第二缺氧區(qū)之間連通處均設置有調(diào)節(jié)門。
進一步地，所述好氧區(qū)、所述第一缺氧區(qū)、所述第二缺氧區(qū)、所述第一厭氧區(qū)和所述第二厭氧區(qū)均設置有一個或多個推流攪拌裝置。
進一步地，所述閉合的溝體為單溝式或多溝道式。
進一步地，所述好氧區(qū)與所述第一缺氧區(qū)之間還設置有一組或多組串聯(lián)的缺氧區(qū)與好氧區(qū)。
進一步地，所述缺氧區(qū)和所述好氧區(qū)均為二溝型環(huán)形。
進一步地，所述岸邊區(qū)域設置有水生植被層。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的黑臭河涌治理裝置的有益效果是：
1、本發(fā)明的黑臭河涌治理裝置采用卡魯賽爾氧化溝結構，利用厭氧區(qū)微生物把大分子有機物氧化成小分子有機物和聚磷菌釋放出磷，缺氧區(qū)將有機物進一步進行分解和進行反硝化反應去除硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮，好氧區(qū)把有機物氧化成co2和水，進行硝化反應去除氨氮，極大的提高了黑臭河涌治理效率。
2、本發(fā)明的黑臭河涌治理裝置，充分利用了河道以及周邊空間，無需將河涌水引到河涌外處理，結構簡單，節(jié)約占地，可以高效快捷、因地制宜的展開黑臭河涌治理、大幅度降低固定投資、運行和管理成本，實現(xiàn)黑臭河涌的綜合整治。
3、本發(fā)明黑臭河涌治理裝置的進水口和出水口可以根據(jù)河涌污水水流的方向需要互換，并達到相同的污水治理效果。該黑臭河涌治理裝置可以因地制宜地設置在不同地形河涌的任一截河道內(nèi)，而不需要因為水流方向的改變調(diào)整和重新安裝該黑臭河涌治理裝置，節(jié)省勞動力和成本。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。
圖1為本發(fā)明的黑臭河涌治理裝置的結構示意圖。
附圖標號說明：
100黑臭河涌治理裝置
1溝體
11進水口
12出水口
13水生植被層
111格柵
2第一厭氧區(qū)
3第一缺氧區(qū)
4好氧區(qū)
41曝氣裝置
5第二缺氧區(qū)
6第二厭氧區(qū)
7調(diào)節(jié)門
8推流攪拌裝置
9分隔板
具體實施方式
為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關附圖對黑臭河涌治理裝置進行更全面的描述。附圖中給出了黑臭河涌治理裝置的首選實施例。但是，黑臭河涌治理裝置可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對黑臭河涌治理裝置的公開內(nèi)容更加透徹全面。
在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
在本發(fā)明的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語的具體含義。
參閱圖1，本發(fā)明提供了一種黑臭河涌治理裝置100，包括閉合的溝體1，所述溝體1兩側(cè)為待治理河涌的岸邊區(qū)域，所述溝體1的兩端分別設置進水口11和出水口12，所述進水口至所述出水口之間包括依次連通的第一厭氧區(qū)2、第一缺氧區(qū)3、好氧區(qū)4、第二缺氧區(qū)5和第二厭氧區(qū)6，所述進水口11與所述第一厭氧區(qū)2連通，所述第二厭氧區(qū)6與所述出水口12連通，所述好氧區(qū)4設置有曝氣裝置41。
上述黑臭河涌治理裝置100的工作原理如下：
河涌污水從進水口11流入系統(tǒng)，先經(jīng)過第一厭氧區(qū)2，使污水中的聚磷菌在第一厭氧區(qū)2發(fā)生釋磷反應，在第一厭氧區(qū)2內(nèi)微生物將水和污泥中的有機物分解成小分子有機物；再進入第一缺氧區(qū)3，在第一缺氧區(qū)3內(nèi)進一步分解部分有機物；然后進入好氧區(qū)4，在好氧區(qū)4內(nèi)把有機物被分解成co2和h2o，以達到去除有機物的目的，在本區(qū)域內(nèi)還會發(fā)生硝化反應，把含氮有機物分解成硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮，并且在本區(qū)域內(nèi)聚磷菌還會超量吸收水中的磷，使污水中的磷聚集在污泥上；利用浮游動物(或螺和蚌)吃污泥，小蝦吃浮游動物、小魚吃小蝦、大魚吃小魚，通過這種食物鏈方式去除污泥、并去除聚集在污泥上的磷。同時，好氧區(qū)4分解得到的硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮會有一部分會再回流到第一缺氧區(qū)3，在第一缺氧區(qū)3內(nèi)微生物利用第一厭氧區(qū)2流進的有機物提供碳源，利用好氧區(qū)4回流回來的硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮提供氮源，進行反硝化反應，把硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化成n2和水；最后經(jīng)過第二缺氧區(qū)5和第二厭氧區(qū)6，繼續(xù)徹底的脫氮除磷去除有機物，經(jīng)前述反應處理后的水從出水口排出。
上述閉合的溝體1可列舉為卡魯賽爾氧化溝，所述溝體1是截取待治理河涌的部分河道，溝體1兩側(cè)為待治理河涌的岸邊區(qū)域，本發(fā)明的黑臭河涌治理裝置100充分利用了河道以及周邊空間，結構合理。另外，所述進水口11與所述出水口12、所述第一厭氧區(qū)2和所述第二厭氧區(qū)6以及所述第一缺氧區(qū)3和所述第二缺氧區(qū)5可以好氧區(qū)4為中心對稱地設置，這樣，在實際應用于黑臭河涌治理過程中，本發(fā)明的進水口11和出水口12可以根據(jù)河涌污水水流的方向需要互換，并達到相同的污水治理效果。該黑臭河涌治理裝置100適合安裝在不同地形河涌的任一截河道內(nèi)，而不需要因為水流方向的改變調(diào)整和重新安裝該黑臭河涌治理裝置100，節(jié)省勞動力和成本。
上述曝氣裝置41可列舉為設置在環(huán)形溝的表面曝氣設備或布置在底部的微孔曝氣器，利用鼓風機給微孔曝氣器提供空氣，來控制調(diào)節(jié)好氧區(qū)4的曝氣，供給溶解氧，保證提供給微生物降解有機物和硝化以及微生物自身生命活動所需氧，同時曝氣器釋放空氣的過程中以及空氣與泥水混合液接觸過程中，其動力起到一定的推流、攪拌混合功能，以滿足好氧區(qū)4污水處理流態(tài)和安全運行所需。
上述曝氣裝置41還可以采用標準配置的倒傘型表面曝氣設備，優(yōu)選地，所述曝氣裝置41為景觀式曝氣機。本發(fā)明實施例中采用多個景觀式曝氣機，由于多個設置，因而可以根據(jù)處理水的水質(zhì)、水量、濃度變化，靈活開啟或關停部分曝氣裝置41，供氧可變，設備配置更合理，反應效率更高，從而達到節(jié)約運行能耗。
需要說明的是，本發(fā)明實施例中，根據(jù)進水水質(zhì)和處理要求，可以靈活布置曝氣裝置41的數(shù)量及密度。
優(yōu)選地，所述進水口和所述出水口均設置有格柵111。
上述格柵111，又稱鋼格柵，鋼格板或格柵板，是扁鋼和扭鋼焊接而成。其主要作用是去除污水中較大的懸浮或漂浮物，以減輕后續(xù)水處理工藝的處理負荷，并起到防止出現(xiàn)堵塞治理裝置，導致裝置內(nèi)部難清理和處理效果下降。所述格柵111可列舉為回轉(zhuǎn)式格柵。當攔截的柵渣量大于0.2m3/d時，一般采用機械清渣方式；柵渣量小于0.2m3/d時，可采用人工清渣方式，也可采用機械清渣方式。
優(yōu)選地，所述好氧區(qū)4與所述第一缺氧區(qū)3和所述第二缺氧區(qū)5之間連通處均設置有調(diào)節(jié)門7。
優(yōu)選地，所述好氧區(qū)4、所述第一缺氧區(qū)3、所述第二缺氧區(qū)5、所述第一厭氧區(qū)2和所述第二厭氧區(qū)6均設置有一個或多個推流攪拌裝置8。
上述在所述好氧區(qū)4與所述第一缺氧區(qū)3和所述第二缺氧區(qū)5之間均設置調(diào)節(jié)門7的作用是實現(xiàn)好氧區(qū)4與第一缺氧區(qū)3和第二缺氧區(qū)5的高內(nèi)回流比，省去內(nèi)回流泵，節(jié)省大量能耗，回流量由調(diào)節(jié)門7的開啟度控制。
上述在好氧區(qū)4、所有缺氧區(qū)和所有厭氧區(qū)內(nèi)設置推流攪拌裝置8，增加回流水量，通過開啟推流攪拌裝置8的數(shù)量，控制回流水量，可以極大增加污水在好氧區(qū)、缺氧區(qū)及厭氧區(qū)內(nèi)的停留時間，進一步強化脫氮除磷效果。需要說明的是，可根據(jù)實際進水水質(zhì)和處理要求，靈活布置各區(qū)域推流攪拌裝置8的數(shù)量及密度。
需要理解的是，所有厭氧區(qū)和缺氧區(qū)采用推流攪拌裝置8還可以攪拌起河底淤泥進行厭氧反應和缺氧反應。好氧區(qū)4內(nèi)通過設置推流攪拌裝置8，可以在停開部分表面曝氣裝置41時，開啟推流攪拌裝置8以滿足循環(huán)推流，有效保證混合液流速，有效防止了活性污泥沉淀。
優(yōu)選地，所述閉合的溝體1可以為單溝式也可以為多溝道式，具體地可視待治理河涌的寬度而定。
優(yōu)選地，所述好氧區(qū)4與所述第一缺氧區(qū)3之間還設置有一組或多組串聯(lián)的缺氧區(qū)與好氧區(qū)。
需要說明的是，可以根據(jù)需處理黑臭河涌的實際情況，針對復雜水質(zhì)的污水，如工業(yè)廢水特別是難降解廢水占一定比例的污水，在所述好氧區(qū)4與所述第一缺氧區(qū)3之間設置一組或多組串聯(lián)的缺氧區(qū)與好氧區(qū)，或者將溝體1設置為多溝道式串聯(lián)，而且不同溝道及同一溝道可布置為不同功能區(qū)，以應對復雜水質(zhì)的沖擊和提高脫氮除磷處理能力。
優(yōu)選地，所述缺氧區(qū)和所述好氧區(qū)均為二溝型環(huán)形。
將所有缺氧區(qū)和所有好氧區(qū)均設置為二溝型環(huán)形，可以在缺氧區(qū)和好氧區(qū)內(nèi)部形成循環(huán)混合結構，水力流態(tài)較好，減少了混合工藝死區(qū)，有效提高缺氧區(qū)和好氧區(qū)污水處理的混合效果；同時增大了污水在缺氧區(qū)和好氧區(qū)的循環(huán)時間，使整個流程處于缺氧—好氧—缺氧—好氧…的工藝循環(huán)，硝化反硝化效果顯著增強，保證了總氮的去除。其中一種較好的實現(xiàn)方式是在所有缺氧區(qū)和好氧區(qū)內(nèi)縱向設置分隔板9，從而構成循環(huán)回流混合。
本發(fā)明實施例中，污水在推流攪拌裝置8的推進、攪拌作用下，保持一定流速，根據(jù)環(huán)形溝內(nèi)曝氣裝置41及推流攪拌裝置8的布置形式，污水在沿環(huán)形溝循環(huán)過程中可能依次經(jīng)過不同的區(qū)，如厭氧區(qū)或缺氧區(qū)、好氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)等，在循環(huán)過程中污水中的有機物不斷被微生物降解或反硝化菌脫氮或釋磷菌釋磷所用，污水中的氮、磷營養(yǎng)物除被微生物同化所需外，氮通過硝化菌的硝化作用、反硝化菌的反硝化作用或同步硝化反硝化作用得以去除，通過聚磷菌在厭氧區(qū)釋磷以及在好氧區(qū)超量吸磷將磷轉(zhuǎn)移到污泥中，利用浮游動物(或螺和蚌)吃污泥，小蝦吃浮游動物、小魚吃小蝦、大魚吃小魚，通過這種食物鏈方式去除污泥、并去除聚集在污泥上的磷。
優(yōu)選地，所述岸邊區(qū)域設置有水生植被層13。需要理解的是，通過在岸邊區(qū)域設置水生植被層13，一方面可以輔助去除污水中的重金屬，凈化污水，另一方面還可以美化環(huán)境。
綜上所述，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的黑臭河涌治理裝置100的有益效果是：
1、本發(fā)明的黑臭河涌治理裝置采用卡魯賽爾氧化溝結構，利用厭氧區(qū)微生物把大分子有機物氧化成小分子有機物和聚磷菌釋放出磷，缺氧區(qū)將有機物進一步進行分解和進行反硝化反應去除硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮，好氧區(qū)把有機物氧化成co2和水，進行硝化反應去除氨氮，極大的提高了黑臭河涌治理效率。
2、本發(fā)明的黑臭河涌治理裝置，充分利用了河道以及周邊空間，無需將河涌水引到河涌外處理，結構簡單，節(jié)約占地，可以高效快捷、因地制宜的展開黑臭河涌治理、大幅度降低固定投資、運行和管理成本，實現(xiàn)黑臭河涌的綜合整治。
3、本發(fā)明黑臭河涌治理裝置的進水口和出水口可以根據(jù)河涌污水水流的方向需要互換，并達到相同的污水治理效果。該黑臭河涌治理裝置可以因地制宜地設置在不同地形河涌的任一截河道內(nèi)，而不需要因為水流方向的改變調(diào)整和重新安裝該黑臭河涌治理裝置，節(jié)省勞動力和成本。
盡管以上較多使用了表示結構的術語，例如“溝體”、“第一厭氧區(qū)”、“推流攪拌裝置”等，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。