[发明专利]黑臭水体曝气增氧生态修复系统

说明书

技术领域

本发明涉及水环境生态修复领域，特别一种黑臭水体曝气增氧生态修复系统。

背景技术

曝气增氧是消除黑臭水体、修复水生态环境的常用方法。一方面，水体中高溶解氧浓度有利于好氧微生物的生长繁殖，从而有效的降解水中的污染物质。另一方面，水体中的溶解氧可以氧化黑臭水体中的还原性物质如MnS、FeS等，且曝气可以去除H₂S、NH₃等挥发性气体，从而消除臭味。

然而目前水体修复方法中，曝气增氧存在着效率低下的问题。传统的曝气方式中气水混合物是竖向流动的。当水温为25℃时，氧气在水中的饱和溶解度仅为8.2mg/L，气水混合物竖向向上流动，曝气中心的水体溶解氧达到饱和，而周边区域水体溶解氧含量较低，使传统曝气方式中溶解氧的扩散效率较低。传统的曝气方式耗能大、效率低，虽然间断曝气和微气泡曝气得到了广泛的研究，但其曝气效率还有待进一步提高。

水环境生态修复中，微生物是水体污染物的主要分解者。目前水体修复中常用的微生物载体有生态浮岛、生物毯等。但这些设备放置于水环境中，由于水体流动性差，污染物到微生物表面的传质速度较慢，影响了水体中污染物降解效率，导致治理效果不理想。

中国专利文献CN 102948393 A记载了一种保温大棚条件下的养殖池塘水循环处理系统及其构建方法。它包括漂浮在水面上的浮式生物过滤器，浮式生物过滤器包括竖直设于其中心的提水管，提水管穿过生物毡仓，生物毡仓下部周向设有溢水栅栏，生物毡仓外侧还设有生物滤料仓，生物滤料仓上部周向设有溢水栅栏，浮式生物过滤器横向固定，并能够随水位升降竖直移动 ；部分或全部出气终端与进气管的下端连接，进气管的上端与提水管连通，提水管内还设有曝气砂石 ；水流从提水管进入浮式生物过滤器，完成过滤后从生物滤料上部周向的溢水栅栏溢出，进入池塘。生物毡仓的设计在初期能够提高曝气效率，通过增加比表面积增大微生物的处理效率，也能够增加微生物表面的传质速度，但是在污染较为严重的黑臭水体，或者使用较长时间后，生物毡仓的内部孔隙堵塞，曝气效率、微生物处理效率和传质速度均大幅降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种黑臭水体曝气增氧生态修复系统，能够适用于污染较为严重的黑臭水体，提高曝气效率，并且能够在较长的持续时间内使用，而不会降低曝气效率、微生物处理效率和传质速度。在优选的方案中，还能够具有较好的景观效果，便于后期维护。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种黑臭水体曝气增氧生态修复系统，包括多个垂直交错布置的下凹式托盘和上凸式托盘，上凸式托盘的中间设有顶部通孔，在下凹式托盘和上凸式托盘上设有填料。

优选的方案中，所述的下凹式托盘和上凸式托盘位于曝气装置的上方。

优选的方案中，上凸式托盘的外径大于下凹式托盘的外径。

优选的方案中，所述的下凹式托盘设有下凹的上表面，填料位于下凹式托盘上表面，下凹式托盘的底面中间较低、边缘较高。

优选的方案中，所述的下凹式托盘的底面还设有用于分散气流的锥形底部。

优选的方案中，所述的上凸式托盘的底面中间较高、边缘较低，顶部通孔位于底面中间的位置。

优选的方案中，在上凸式托盘的边缘设有上翘边沿。

优选的方案中，在下凹式托盘和上凸式托盘的上方设有植物托盘，植物托盘采用凹陷盘状结构、带有透水孔的凹陷盘状结构或者采用透水栅格结构。

优选的方案中，还设有支架，支架上设有多层的层架，下凹式托盘、上凸式托盘和植物托盘放置在层架上。

优选的方案中，所述的支架上设有浮筒，支架的底部设有用于固定曝气装置排气管的层架。