[发明专利]流动水域原位脱氮反应器

说明书

技术领域

本发明是一种流动水域原位脱氮反应器。

背景技术

随着人类工农业生产强度的增加和对水资源需求的提高，由氮磷等营养物过剩引起的湖泊、水库、河口、海岸等水体富营养化已成为社会经济发展及生态环境建设过程中迫切需要解决的关键问题之一。溪流、沟渠、河道等流动水域不仅是上游陆域向下游水域输送氮磷等营养物的主要通道，在区域和全球的氮循环中起到了重要的调控作用，而且是许多地区生活、生产、娱乐用水的直接或间接来源，与人类健康和生存质量息息相关。因此，实现这些流动水域的氮磷污染控制至关重要。由于实施水污染源头控制代价大，农业施肥、畜禽养殖、农村生活等产生的非点源污染控制难度大，使对污染水体进行原位修复和净化成为当前水污染控制中的主要技术手段之一。当前适用于流动水域原位脱氮技术主要包括强化充氧、沉淀作用等物理净化技术和人工湿地/缓冲带、生态浮岛、生物滤膜等生物净化技术。然而，现有的这些技术手段尚存在脱氮能力弱、应用和运行成本高、寿命较短、需额外的空间、适用性低、存在二次污染的风险等一方面或多方面不足，进而限制了这些技术手段的应用和推广，能同时克服以上不足、实现流动水域持续、自动、高效、原位脱氮技术尚未见报道，进而影响到水体富营养化控制的成效。

发明内容

本发明的目的是提供一种流动水域原位脱氮反应器，以实现对入（湖）库溪流、排水沟渠、城市河道等流动水域的低成本、无二次污染的、高效、持续原位脱氮。

本发明目的是通过以下技术方案来实现的：流动水域原位脱氮反应器包括沿水流方向依次设置在河床上的沉砂池、跌水坝、反应池和鹅卵石堆成的挡水墙，反应池的下层填充木屑层、在木屑层的底部靠近鹅卵石挡水墙处铺设用于收集脱氮尾水的PVC管，PVC管上具有多个带纱网的尾水收集孔，PVC管出水口与软质排水暗管相连，该软质排水暗管穿过鹅卵石挡水墙下方的河床底部，其出水口露于鹅卵石挡水墙下游河床表面，在软质排水暗管的出水口安装有排水龙头，在木屑层的上面并列铺设粘砂层和砾石层，其中粘砂层靠近挡水墙，砾石层靠近跌水坝，砾石层的透水性大于粘砂层的透水性。

由于流动水体的自然落差，上游的水流自动通过沉砂池后，利用跌水坝充氧后，再利用挡水墙前后侧的水位差，使大部分水流进入反应池进行处理，处理后的尾水进入反应池底部的多孔PVC管，并通过若干个软质排水暗管向下游排出。

本发明不仅可有效利用溪流、沟渠、河道等流动水域的原始空间和生物群落进行原位脱氮处理，而且可以利用流动水域自上而下的高差变化对原水进行跌水充氧，对其他污染物也起到一定的净化作用，实现污染水域的持续处理和净化。所需的大部分材料可以实现就地取材，建造简单、费用低廉，无需外加动力、使用寿命长、维护成本低，无二次污染，不影响该水域的泄洪能力，可以自动、持续、有效去除入（湖）库溪流、排水沟渠、城市河道等流动水域中的高浓度氮。

附图说明

图1是本发明反应器的构成示意图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明

参照图1，本发明的流动水域原位脱氮反应器包括沿水流方向依次设置在河床上的沉砂池1、跌水坝2、反应池3和鹅卵石堆成的挡水墙4，反应池3的下层填充木屑层7、在木屑层7的底部靠近鹅卵石挡水墙4处铺设用于收集脱氮尾水的PVC管8，PVC管8上具有多个带纱网的尾水收集孔11，PVC管8出水口与软质排水暗管5相连，该软质排水暗管5穿过鹅卵石挡水墙4下方的河床底部，其出水口露于鹅卵石挡水墙4下游河床表面，在软质排水暗管5的出水口安装有排水龙头6，在木屑层7的上面并列铺设粘砂层9和砾石层10，其中粘砂层9靠近挡水墙4，砾石层10靠近跌水坝2，砾石层10的透水性大于粘砂层9的透水性。

为了确保反应器脱氮能力且不影响水域的泄洪能力，安装于排水暗管5出水口上的排水龙头6最低处离河床表面的高度要低于反应池3上方的水位高度，且鹅卵石挡水墙4与跌水坝2高度相当。