[发明专利]景观塔型水体曝气和生物净化装置及净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种景观塔型水体曝气和生物净化装置及净化方法，属于污水净化处理技术领域。

背景技术

人工湿地具有投资低、耗能少、缓冲容量大、工艺简单等特点，在国内外得到了广泛的应用，但由于植物吸附过程中根区吸收和微生物降解等生化过程都需要溶氧，而目前国内外的人工湿地多采用的平面型结构，污水在湿地中停留时间长、水流较为平缓、植物根系和填料长期浸泡在水中，导致人工湿地基质溶氧水平低，限制了湿地污水处理的效果，增加了人工湿地占地面积。目前人工湿地曝气充氧主要通过梯级跌水充氧、底部布置曝气管道及表面设置曝气装置等方式实现，现有的这些人工湿地曝气装置运行成本高、结构复杂，维修困难，且大都影响了人工湿地的景观功能，破坏人们的视觉享受。

污水处理厂尾水处置主要有三种途径：一是处理达标后直接排放，二是深度处理后回用，三是建设尾水净化装置对尾水进一步处理，达到预定水质标准，减轻对排入水体的水环境压力，并多渠道加以回用。尾水净化技术主要分为物理技术、生物——生态技术和生态水工学技术三类。物理技术包括引水稀释与曝气复氧，引水稀释就是通过水利工程的调控引入上游或附近的清洁水源对尾水进行稀释，使尾水在短时间内得到稀释，达到一定的水质标准。由于引水稀释不能减少尾水中的污染物总量，因此只能作为尾水净化的一种辅助手段。曝气是人为地向尾水中充入空气（或氧气），使空气与尾水强烈接触，将氧溶于尾水中，加速尾水的复氧过程，促使尾水中好氧微生物大量繁殖快速消耗水体中的有机物，提高对污染物的净化能力，改善水质状况。近年来，以人工湿地为主的生物——生态处理技术以其成熟的工艺、廉价的成本迅速得到推广运用。这类方法将污水处理厂尾水有控制地投配到土地上，通过土壤、植物、水系统中物理、化学和生物过程，净化污染物，使水资源得到再次利用。生物——生态处理技术的优点是投资较低、抗冲击力强，操作简单，结合必要的景观设计，可以美化环境。但生物——生态工程也存在一定的局限性，不适用于重金属含量偏高、酸碱度过高、以及可生化性差的尾水，而且占地面积较大系统的长期运行能力有待进一步探索和完善等。生态水工学净化尾水的主要内容是在渠道纵向上构建弯曲和蜿蜒，急流、缓流、深潭、浅滩交错相间的格局，该方法对受水水体形态有具体的要求，使用范围有局限。

发明内容

本发明提出的是一种景观塔型水体曝气和生物净化装置及净化方法，其目的旨在克服现有技术所存在的人工湿地水体中溶解氧浓度低，污水净化处理效果不理想等缺陷，进一步提高及增加景观的需求，本发明利用塔型的独特结构，将水体曝气及生物净化有机结合，在有效净化污水提高水质的同时，增加了视觉美感。

本发明的技术解决方案：景观塔型水体曝气和生物净化装置，其特征是塔型结构，包括出水孔，溢流池，出水渠，其中溢流池的中央是出水孔，出水渠与出水孔相通；所述的溢流池的外围设有若干层功能层，每个功能层内包括生物球净化区、景观水生植物区，其中景观水生植物区设在生物球净化区的外围，溢流池的一端连接输水管，输水管的另一端上安装水泵。

本发明的优点：不仅通过自由跌水提高了污水中溶氧浓度，而且增加了生物强化处理的功能，明显提高人工湿地的处理效率、污水厂出水的水质。与现行的一些技术相比，具有如下优点：

1）水体增氧效率高，本发明利用塔型结构，在层与层之间自由跌水曝气，使水体充分增氧，为污水的进一步处理净化创造了有利条件。

2）水体净化能力较强，污水在导流板的作用下，与装置内的生物球充分接触，生物球上的微生物在此过程中一定程度去除了污水中的有机物、氮、磷等物质。

3）景观美感效果好，本发明不仅没有破坏人工湿地的景观功能，而且还增加了人工湿地及污水厂的景观效果。

4）对水质、水量变化适应性强，若进水水质污染浓度较高或出水水质要求提高可增加塔型结构的级数，若污水水量增加较多，可构建多个装置以并联的形式来满足水量要求。

5）结构简单、建设成本低、维修方便。

附图说明

附图1是景观塔型水体曝气和生物净化装置的立体示意图。

附图2是景观塔型水体曝气和生物净化装置的俯视示意图。

附图3是景观塔型水体曝气和生物净化装置的正视示意图。

附图4是景观塔型水体曝气和生物净化装置整体剖面结构示意及水流方向图。

附图5是景观塔型水体曝气和生物净化装置局部剖面结构细节图。