[发明专利]一种污染河流的治理装置与方法

权利要求书

1.一种污染河流的治理装置，其特征在于：包括曝气拦渣区(1)、太阳能和风能发电系统、强化驯养区(2)和协同降解区(3)；

所述曝气拦渣区(1)包括橡胶底坝(1-1)、拦渣板(1-2)、浮渣槽(1-3)和曝气系统；

所述橡胶底坝(1-1)采用袋式结构，橡胶底坝用高强度合成纤维织物为受力骨架，内外涂敷橡胶作保护层，加工成高强度胶布，将其垂直河岸设置，橡胶底坝的两端固定在河岸上，通过充填水或气体使其膨胀，利用充填的水或气体的多少来调节橡胶底坝的高度；

所述拦渣板(1-2)设置在橡胶底坝上，由木板制成，或者采用聚氨酯防水泡沫板制成；拦渣板两端固定在河岸上；拦渣板上半部分设置在水面上，拦渣板下半部分浸没在水面下，拦渣板和橡胶底坝之间留有空隙，作为水流通道(1-4)；

所述浮渣槽(1-3)设置在河岸上，接收河流吹浮过来的漂浮物；

所述曝气系统包括曝气泵、进气管、布气管和曝气头，曝气泵和进气管安装在拦渣板的露出水面的上半部分上，布气管和曝气头布设在拦渣板的浸没在水面下的下半部分上，曝气头吹出的气流朝向河岸一侧，气流带动水流和漂浮物沿着拦渣板飘向河岸，漂浮物进入浮渣槽；进气管连接曝气泵和布气管；

所述太阳能和风能发电系统安装在拦渣板的露出水面的上半部分上，并通过电缆与曝气泵连接；

所述强化驯养区(2)位于曝气拦渣区的下游，依据河流的自然形状建造而成；所述强化驯养区包括循环流动墙(2-1)、表曝机(2-2)、流化填料(2-3)、溢流坝(2-4)、拦截格网(2-5)和生物剂添加装置；

所述循环流动墙(2-1)位于强化驯养区的河道中间，由无砂混凝土制成，与河岸平行；

所述表曝机(2-2)位于循环流动墙的两端，并通过电缆与太阳能和风能发电系统连接；

所述流化填料(2-3)满足以下要求：①比重接近于水，挂膜后其比重略小于1，在不曝气时浮于水的表面；②挂膜以后，在正常的曝气强度下能在水中呈流化状态；③老化的生物膜靠水力冲刷和曝气搅动自动脱落，保证生物膜的活性；④可直接往水里投加；⑤靠表曝机的曝气和水流引导其流动；⑥采用聚乙烯、聚丙烯、聚氨酷或树脂制成；⑦流化填料的形状为球状；

所述溢流坝(2-4)位于强化驯养区的尾部，由无砂混凝土制成，与河道垂直设置；

所述拦截格网(2-5)位于溢流坝的上部或前端，与河道垂直设置，由聚乙烯、聚丙烯、聚氨酷或金属制成，其网眼的大小小于流化填料的直径；

所述生物剂添加装置包括塑料桶和搅拌器；

所述生物剂添加装置添加的生物剂的生产过程为：①分离、筛选治理河流中的底泥和河水中的土著微生物，得到本土优势菌群；②对本土优势菌群进行驯化、培养；③生产出具有强大分解污染物能力的生态消淤菌剂和生态净水菌剂；④把生态消淤菌剂和生态净水菌剂按1:1的比例混合得到生物剂；

所述协同降解区(3)位于下游，与强化驯养区(2)的溢流坝相接，依据河流的自然形状建造而成；所述协同降解区内设置有植物浮床(3-1)；所述植物浮床(3-1)由木料、竹竿、尼龙绳、钢丝和填料块制成；具体地，所述浮床床体的制作过程为：①用木料或竹竿制成浮床床体的长方体外框架，接头处用螺丝或钢丝捆扎连接；②用尼龙绳在长方体外框架的上层和下层织成网状，上层网眼大于下层网眼，上下网眼错开；③在网眼内种植植物；④在下层网眼下悬挂填料块，填料块由聚乙烯材料制成，比表面积大；

所述协同降解区的水体中放养鱼类、贝类多种生物。

2.根据权利要求1所述的污染河流的治理装置，其特征在于：利用本发明的污染河流的治理装置进行污染河流治理的方法为：来自上游的污染河水到达拦渣板(1-2)后，由于拦渣板的拦截，漂浮物集聚在拦渣板前，太阳能和风能发电系统产生的电能带动曝气泵工作，通过进气管、布气管和曝气头对水体进行好氧曝气，曝气头吹出的气流朝向河岸一侧，气流带动水流沿着拦渣板流动，漂浮物飘向河岸、进入浮渣槽并被清理运走，河水通过拦渣板和橡胶底坝之间的水流通道(1-4)进入强化驯养区(2)，生物剂添加装置添加生物剂，水体和底泥中的微生物就地大量繁殖，使水体中的有机污染物得到降解，同时通过消化作用削除河流中的部分有机底泥；表曝机(2-2)一方面对污水进行曝气，一方面推动水流加速流动，流化填料(2-3)成为活性污泥的载体，污水沿着循环流动墙(2-1)循环流动，产生氧化沟工艺的处理效应，拦截格网(2-5)阻止流化填料流入下游；强化驯养区处理后的水通过溢流坝(2-4)进入协同降解区(3)，植物浮床(3-1)下部的填料块上生长有大量的生物，产生生物接触氧化池的效果，对污染的河水进行进一步的处理；植物浮床床体上种植的植物通过发达的根系吸收水体中的富营养物质，降低水体中的COD、N、P的含量；协同降解区的水体中放养的鱼类、贝类对水体进行进一步的处理，处理后的水排往下游。