[发明专利]黑臭水体多级净化系统及多级净化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及水体治理领域，具体而言，涉及一种黑臭水体多级净化系统及多级净化工艺。

背景技术

目前国内外采用的水生态修复技术主要有物理方法、化学方法和生物-生态方法。物理方法即通过工程措施进行机械除藻、疏挖底泥、引水稀释等，但往往治标不治本，只能作为对付突发性水体污染的应急措施。化学方法包括加入化学药剂杀藻、加入铁盐促进磷的沉淀、加入石灰脱氮等，但花费大，并易造成二次污染，而且不能从根本上恢复水生生态系统的结构和功能。生物-生态方法包括放养控藻型生物，构建生态浮岛、人工湿地和水生植被等；然而，城市黑臭水体区域范围内一方面没有多余的土地构建旁路人工湿地；另一方面，在不控制支流污染的条件下，湿地及浮岛植物不仅难以存活，而且也不能有效消减污染负荷。因此，在充分考虑已有黑臭水体治理技术的适应性基础上，结合黑臭水质状况及污染特点，对已有成熟技术进行集成与优化，开发适用于污染物强化净化的集成技术，是解决黑臭水体治理问题的关键。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种黑臭水体多级净化系统及多级净化工艺，以缓解现有技术中存在的治理效果差和成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种黑臭水体多级净化系统，包括沿水流方向依次设置的沉淀区、厌氧区、生物接触氧化区和水生植物区；所述生物接触氧化区和所述水生植物区内均设有曝气管，所述曝气管与曝气机相连；所述生物接触氧化区内还设有悬挂式生物填料和微生物菌种，所述微生物菌种的体积为河道存水量的1‰-5‰。

作为进一步优选的技术方案，所述悬挂式生物填料包括悬挂体和悬挂于所述悬挂体下部的生物填料，所述悬挂体为绳索和/或浮岛。

作为进一步优选的技术方案，所述绳索的一端固定于河岸，所述绳索的另一端固定于导流墙或对面河岸。

作为进一步优选的技术方案，所述生物填料的底部不固定。

作为进一步优选的技术方案，所述曝气管为微孔曝气管。

作为进一步优选的技术方案，所述曝气机每日的曝气时间为3-24 小时，河道中水体溶解氧浓度为2mg/L以上。

作为进一步优选的技术方案，所述水生植物区内还包括生态浮岛和仿生水草，所述仿生水草设置于所述生态浮岛下方；

优选地，所述生态浮岛包括浮岛床体和种植于所述浮岛床体上的植物，所述植物包括穗花狐尾藻、荷花和睡莲。

作为进一步优选的技术方案，所述厌氧区内的水体表面布满漂浮植物。

作为进一步优选的技术方案，所述沉淀区、厌氧区、生物接触氧化区和水生植物区的长度均独立地为3-8米，宽度均为0.5-1.5米。

第二方面，本发明提供了一种黑臭水体多级净化工艺，采用上述的黑臭水体多级净化系统对黑臭水体进行净化，包括以下步骤：沿水流方向依次设置沉淀区、厌氧区、生物接触氧化区和水生植物区；其中，在生物接触氧化区和水生植物区内同时设置曝气管，曝气管与曝气机相连；在生物接触氧化区内设置悬挂式生物填料和投放微生物菌种，微生物菌种的投放体积为河道存水量的1‰-5‰。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的黑臭水体多级净化系统包括沿水流方向依次设置的沉淀区、厌氧区、生物接触氧化区和水生植物区，以生物接触氧化区为核心，利用曝气机、曝气管与悬挂式生物填料相结合，对黑臭水体进行综合治理，通过悬挂式生物填料表面的微生物吸收、转化、降解、清除黑臭水中的大量污染物，改善水质，其中悬挂式生物填料可以为河涌内的大量微生物提供挂膜介质，形成生物膜，提高微生物的分解和净化作用；生物接触氧化区内特定含量的微生物菌种可有效地去除支涌水中的氨氮和总磷，微生物污水处理菌种具有繁殖快速、生命力强、安全无毒等特点，既能有效消除恶臭，防止病原菌蚊蝇滋生，又能有效去除水中的氨氮、总磷、COD、BOD等污染物。

沉淀区主要去除水体中的泥沙和比重较大的悬浮物，同时起到调节池的作用，当进水负荷较高时，通过加药沉淀，缓解后续工段压力。厌氧区主要利用厌氧菌的作用去除废水中的有机物。水生植物区主要利用水生植物的根系作为微生物的载体，微生物繁殖生长后，能够形成稳定的生态群落，进而降低主河道污水负荷。