一种河道黑臭水质处理装置及其处理方法与流程

1.本发明涉及一种河道黑臭水质处理装置，具体是一种河道黑臭水质处理装置及其处理方法。


背景技术：

2.目前我国大部分城市河道已演变为黑臭河道，在我国许多城市，河道有机污染普遍存在且日益突出，城市污水直排河道，流经城镇河段污染严重，水体出现季节性或终年黑臭，均成为我国目前城市河道污染问题中亟待解决的水环境问题，所谓黑臭是有机污染的一种极端现象，是由于水体缺氧，有机物腐败而造成的，黑臭状态是水体的一个极端状态，其本身的特点也与其他状态有很大不同，其理化环境表现为强还原性质，有机无机污染极其严重，水体有异味，已经不适合水生生物生存，水生植被退化甚至灭绝，浮游植物、浮游动物、底栖动物只有少量耐污种存在，食物链断裂，食物网支离破碎，生态系统结构严重失衡，功能严重退化甚至丧失。
3.现在的大部分河道黑臭水处理，大都采用过滤网通过滤网过滤河道中的泥沙和絮状物垃圾，但是过滤网过滤后会有残留，而且在即使在实现多级过滤后，泥沙通常由于向心力和地球引力的作用，泥沙容易聚集在一处，而不会均匀的分散，泥沙或者其他垃圾会集中在一侧进行过滤，导致过滤装置在进行过滤处理时，泥沙冲击较多，长期使用容易造成堵塞和损坏。


技术实现要素：

4.发明目的：一种河道黑臭水质处理装置及其处理方法，以解决现有技术存在的上述问题。
5.技术方案：一种河道黑臭水质处理装置，包括收集污水并且向下游输送的排污装置，设置在所述排污装置上的用于监测悬浮物的监测装置，与所述监测装置连接的抓取装置，设置在所述排污装置两侧的增氧装置；所述增氧装置包括配重单元，与所述配重单元连接的用于栽培水草的培载单元和土培单元。
6.作为一个优先方案，所述排污装置包括好氧曝气区，与所述好氧曝气区连接的厌氧搅拌区，与所述厌氧搅拌区连接在的沉降区，以及设置在所述沉降区上方的出水区；所述厌氧搅拌区上方设有用于收集漂浮物的采集装置。
7.作为一个优先方案，所述监测装置包括与采集装置连接的用于采集河道是否存在絮状悬浮物的水下原位摄像机和用于分析悬浮物微观结构和细菌群落结构的显微分析单元，以及与所述显微分析单元连接的水质分析单元。
8.作为一个优先方案，所述采集装置包括水上区和水下区；所述水上区连接监控平台；所述水下区包括支撑防护架，与所述支撑防护架连接在的过滤桶体，设置在所述
过滤桶体下方的水下控制器，与所述水下控制器连接的流量计，设置在所述支撑防护架内部的潜水泵，固定安装在所述支撑防护架上的水深传感器，连接在所述过滤桶体上的浊度传感器，以及均布设置在所述过滤桶体上的止逆阀。
9.作为一个优先方案，所述过滤桶体设计成中空结构，包括盖体，设置在所述盖体下方的一级过滤区，设置在所述一级过滤区下方的并且与所述一级过滤区联通的二级过滤区，设置在所述二级过滤区下方的、并且所述二级过滤区联通的三级过滤区，所述一级过滤区与二级过滤区、二级过滤区与三级过滤区之间分别设有隔层，所述隔层设有搅拌器和过滤膜。
10.作为一个优先方案，所述增氧装置还包括外罐体，与所述外罐体内部的并且位于所述外罐体轴心的内罐体，两端分别与所述外罐体和内罐体连接的若干个隔间件，设置在所述隔间件内部的环形气管件，设置在所述环形气管件一端的并且与环形气管件连通的沉淀池输水管，设置在所述沉淀池输送管上面的出水管，一端设置在所述外罐体上、另一端设置在所述内罐体上的进水管，设置在所述环形气管件另一端相联通的好氧输送管，设置在所述沉淀池输水管侧面的、与所述出水管连接的清水罐，设置在所述外罐体上的罐盖。
11.作为一个优先方案，所述环形气管件设置有6个排气口，其中所述排气口分别与沉淀池输水管、出水管、好氧输送管连接相通。
12.作为一个优先方案，一种河道黑臭水质处理装置的处理方法，包括如下步骤； 步骤1、将装置安置在河道污水处的下游；步骤2、污水经过排污装置处，污水经过好氧曝光区，对污水进行阳光增温，沉泥沉降，污水经过阳光增温后流转至厌氧搅拌区；步骤3、污水进入厌氧搅拌区后，经过搅拌，对经过的污水进行活性污水和有机物进一步降解，进而降解后的污水流入到沉降区，所述沉降区的内部设有大量的溶氧量，并且进行泥水分离，存储污泥，同时沉降区还设置有水泵；步骤4、泥水分离后的污水通过水泵排除至出水区；步骤5、监测装置启动监控经过出水区处的垃圾，将监测到的垃圾实时传送到监控平台处，同时排污装置两侧增氧装置启动；步骤6、培载单元将用于净化水质的水草放置在出水区，进一步净化出水区的水质。
13.作为一个优先方案，一种利用河道黑臭水质处理装置的处理方法，所述步骤5包括如下步骤：步骤5.1、当监测到絮状污染物时，采集装置启动作业，水体从过滤筒体顶部的止逆阀进水口进入过滤装置，悬浮物被过滤介质截留在过滤桶内；步骤5.2、过滤后的水经电磁流量传感器和潜水泵从出水口流出；步骤5.3、同时采集装置下水后，水下传感器反馈深度、浊度、实时和累计流量，搅拌的转速参数，并且保存检测数据，通过监控平台启动水泵电机和搅拌电机的启停和调速，控制采样的过程有效进行；步骤5.4、采样结束。
14.有益效果：本发明公开了一种河道黑臭水质处理装置，通过在装置设置在不同的河道下游处，在排污装置的上面连接监测装置，便于检测河道中漂浮物和垃圾，设有水下原
位摄像机检测河道水下是否有垃圾的存在提高河道过滤的精度，设有抓取装置抓取河道中的垃圾，同时在经过过滤后的河道投放用于净化水质的水草，进一步改善黑臭河道的水质情况。
附图说明
15.图1为本发明的主视图；图2为本发明的增氧装置的剖面图；图3为本发明识内罐体的结构示意图；图4为本发明识内罐体的结构示意图；图5为本发明中水上区和水下区系统示意图；附图标记为：排污装置1、好氧曝气区101、厌氧搅拌区102、沉降区103、出水区104、采集装置105、水上区1051、水下区1052、支撑防护架10521、过滤桶体10522、水下控制器10523、流量计10524、潜水泵10525、水深传感器10526
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1、浊度传感器10526、止逆阀10526、盖体601、一级过滤区602、二级过滤区603、三级过滤区604、搅拌器605、过滤膜606、监控平台1053、监测装置2、水下原位摄像机202、水质分析单元203、抓取装置3、增氧装置4、外罐体401、配重单元401
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1、内罐体402、隔间件403、环形气管件404、沉淀池输水管405、出水管406、进水管407、好氧输送管408、清水罐409、罐盖410、培载单元411、土培单元412。
具体实施方式
16.本发明通过一种河道黑臭水质处理装置及其处理方法，现在的大部门河道黑臭水处理，大都采用过滤网通过滤网过滤河道中的泥沙和絮状物垃圾，但是过滤网过滤后会有残留，而且在即使在实现多级过滤后，泥沙通常由于向心力和地球引力的作用，泥沙容易聚集在一处，而不会均匀的分散，泥沙或者其他垃圾会集中在一侧进行过滤，导致过滤装置在进行过滤处理时，泥沙冲击较多，长期使用容易造成堵塞和损坏。下面通过实施例，并结合附图对本方案做进一步具体说明。
17.一种河道黑臭水质处理装置由排污装置1、监测装置2、抓取装置3、增氧装置4等几部分组成。将排污装置1设置在预设的位置，污水向下游输送经过排污装置1，污水经过排污装置1处经过处理，将污水进行过滤，同时设置在排污装置1上的监测装置2监测经过排污装置1处的污水上或者污水内是否有絮物或者其他漂浮的垃圾，所述抓取装置3与监测装置2连接，当监测到有漂浮垃圾时，抓取装置3启动，将漂浮在污水上方的垃圾抓取、回收。进而减少河道中垃圾减少，所述增氧装置4设置在排污装置1的两侧，所述增氧装置4包括配重单元401
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1，与所述配重单元401
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1连接的用于栽培水草的培载单元411和土培单元412。悬浮物在泥沙污泥对河道水质影响较大，特别是悬浮物在水下赋存状态、微观结构组成以及细菌群落结构的差异，都可对水质产生影响，同时颗粒物是河道污染的主要载体，同时悬浮物在水体中对水体的各类物质都具有吸附作用，自然水环境中几乎不存在纯净的悬浮物。颗粒吸附作用通常取决于吸附剂和吸附质的性质和反应温度，吸附释放用于各类水体环境中沉积物对营养盐、重金属、有机污染物，为了解决河道中悬浮物的问题因此设计了排污装置1。所述排污装置1包括好氧曝气区101、厌氧搅拌区102、沉降区103、出水区104、采集装置105、水上区1051、、水下区、监控平台1053、撑防护架10521、过滤桶体10522、水下控制器
10523、流量计10524、潜水泵10525、水深传感器10526、浊度传感器10526、止逆阀10526、盖体601、一级过滤区602、二级过滤区603、三级过滤区604、搅拌器605、过滤膜606，其中与所述好氧曝气区101连接的厌氧搅拌区102，与所述厌氧搅拌区102连接在的沉降区103，以及设置在所述沉降区103上方的出水区104；所述厌氧搅拌区102上方设有用于收集漂浮物的采集装置105。所述监测装置2包括与采集装置105连接的用于采集河道是否存在絮状悬浮物的水下原位摄像机202和用于分析悬浮物微观结构和细菌群落结构的显微分析单元，以及与所述显微分析单元连接的水质分析单元203。所述采集装置105包括水上区1051和水下区1052；所述水上区1051连接监控平台1053；所述水下区1052包括支撑防护架10521，与所述支撑防护架10521连接在的过滤桶体10522，设置在所述过滤桶体10522下方的水下控制器10523，与所述水下控制器10523连接的流量计10524，设置在所述支撑防护架10521内部的潜水泵10525，固定安装在所述支撑防护架10521上的水深传感器10526
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1，连接在所述过滤桶体10522上的浊度传感器10526，以及均布设置在所述过滤桶体10522上的止逆阀10526。所述过滤桶体10522设计成中空结构，包括盖体601，设置在所述盖体601下方的一级过滤区602，设置在所述一级过滤区602下方的并且与所述一级过滤区602联通的二级过滤区603，设置在所述二级过滤区603下方的、并且所述二级过滤区603联通的三级过滤区604，所述一级过滤区602、 二级过滤区603以及三级过滤区604隔成之间设有搅拌器605及其过滤膜606。排污装置1设在河道的下游，水体经过好氧曝光区，对污水进行阳光增温，沉泥沉降，污水经过阳光增温后流转至厌氧搅拌区102，污水进入厌氧搅拌区102后，经过搅拌，对经过的污水进行活性污水和有机物进一步降解，进而降解后的污水流入到沉降区103，所述沉降区103的内部设有大量的溶氧量，并且进行泥水分离，存储污泥，同时沉降区103还是设置有水泵，泥水分离后的污水通过水泵排除至出水区104。为了解决水下悬浮物的采集，同时适用于高浊水体的采集，本发明采用分级结构式，通过一级过滤的方式，过滤经过的水体，然后电磁流量传感器记录过滤的水总量，同时具有水深采集的作用，当水体经过过滤桶体10522时，止逆阀10526进水口进入过滤桶体10522内，悬浮物被过滤介质被留着过滤桶体10522内，过滤后的水经过电磁流量传感器和潜水泵10525从出水口流出，同时为了减少过程中过滤程的堵塞，在一级过滤区602、 二级过滤区603以及三级过滤区604隔成之间设有搅拌器605及其过滤膜606，使得内部形成湍流环境，通过对滤膜表面的剪切作用阻止悬浮物在膜表面沉积，有效减少了滤膜堵塞，极大地提高过滤速度。水下区为监测平台，监测平台由电脑、动力电源和通讯模块构成，实时显示水下传感器反馈的深度、浊度、实时和累计流量、搅拌转速，并且可查看，同时监测平台连接潜水泵10525、搅拌电机和水泵电机，用于控制电机的启停与调速，对整个作业过程有效的控制，水下传感器反馈的深度、浊度、实时和累计流量、搅拌转速等参数。控制单元为整个自动控制系统的核心部分，经信号转换处理的浊度、深度和流量信号传送至上位机。传感器模块主要有深度、浊度和流量传感器，用于获得水下的即时水深、浊度和累积流量信号。深度传感器检测到设备所在水深，反馈水深信号，判断是否开始采样动作开始；浊度传感器10526检测富集的样本的浊度，反馈浊度信号，判断是否终止采样动作；流量传感器接收流量脉冲信号，转换为实时流量并进行累计，判断设备是否正常工作，并对原始采样量进行计录。动力模块包括水泵电机和搅拌电机，由控制单元控制水泵电机与搅拌电机的转速和启闭。监测装置2还包括水下原位摄像机202、显微分析单元和水质分析单元203。通过水下原位摄像验证河道水体是否存在絮凝悬浮物，以及
观测其在河道水体垂向上的分布规律，水下摄像机从水面逐渐下放到河道底部，沿程记录了水下悬浮物的赋存状态，絮凝悬浮物的多寡直接反映在图像中。
18.当河道水体存在大量颗粒较小的泥沙时，水体呈浑浊的状态，当悬浮物发生絮状时，图像会出现肉眼可见的悬浮颗粒，为了方便分析河道中的悬浮物，通过增加显微分析单元，通过减掉显微分析单元上的吸头，将微量河道液体水样，慢慢滴于载体玻璃片上，至于显微镜下拍照，观测絮凝悬浮物的形状与特征，同时利用图像分析软件分割悬浮物，计算投影面积，投影面积转化为等面积球径（d）。
19.d=;式中；a为投影面积。
20.为了取得黑臭河道中的采集后的水样，设置在高压灭菌的瓶中，尽快带回实验室后取样分析得到各类的细菌样本。
21.为了防止增加水草过滤水质的过程中，水草过多会缺氧，因此设置了增氧装置4，增氧装置4还包括外罐体401，与所述外罐体401内部的并且位于所述外罐体401轴心的内罐体402，两端分别与所述外罐体401和内罐体402连接的若干个隔间件403，设置在所述隔间件403内部的环形气管件404，设置在所述环形气管件404一端的并且与环形气管件404连通的沉淀池输水管405，设置在所述沉淀池输送管上面的出水管406，一端设置在所述外罐体401上、另一端设置在所述内罐体402上的进水管407，设置在所述环形气管件404另一端的、并且其联通的好氧输送管408，设置在所述沉淀池输水管405侧面的、与所述出水管406连接的清水罐409，设置在所述外罐体401上的罐盖410。所述环形气管件404设置有6个排气口，其中所述排气口分别与沉淀池输水管405、出水管406、好氧输送管408连接相通。
22.一种利用河道黑臭水质处理装置的处理方法，包括如下步骤；步骤1、将装置安置在河道污水处的下游；步骤2、污水经过排污装置1处，污水经过好氧曝光区，对污水进行阳光增温，沉泥沉降，污水经过阳光增温后流转至厌氧搅拌区102；步骤3、污水进入厌氧搅拌区102后，经过搅拌，对经过的污水进行活性污水和有机物进一步降解，进而降解后的污水流入到沉降区103，所述沉降区103的内部设有大量的溶氧量，并且进行泥水分离，存储污泥，同时沉降区103还是设置有水泵；步骤4、泥水分离后的污水通过水泵排除至出水区104；步骤5、监测装置2启动监控经过出水区104处的垃圾，将监测到的垃圾实时传送到监控平台1053处，同时排污装置1两侧增氧装置4启动；步骤5.1、当监测到絮状污染物时，采集装置105启动作业，水体从过滤筒体顶部的止逆阀10526进水口进入过滤装置，悬浮物被过滤介质截留在过滤桶内，步骤5.2、过滤后的水经电磁流量传感器和潜水泵10525从出水口流出，进而达到过滤的水质的目的；步骤5.3、同时采集装置105下水后，水下传感器反馈深度、浊度、实时和累计流量，搅拌的转速参数，并且保存检测数据，通过监控平台1053启动水泵电机和搅拌电机的启停和调速，控制采样的过程有效进行：步骤5.4、采样结束。
23.步骤6、培载单元411将用于净化水质的水草放置在出水区104，进一步净化出水区104的水质。
24.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。