一种黑臭水体修复系统及其修复方法技术方案

本发明专利技术公开了一种黑臭水体修复系统，包括黑臭水体治理系统、能源供应系统、刮渣熟化/消化系统和在线水质检测系统；其修复方法为：污水进入气浮池，通过气浮过程，一方面去除浮渣，另一方面使得水中溶解氧浓度增大，其浮渣进入刮渣熟化/消化系统，其出水引入曝气生物滤池中，将污水中的氨氮最终转化为氮气排出系统，同时，将污水中的剩余有机污染物进行深度处理，并进一步去除悬浮污染物。本发明专利技术以可移动体为载体，搭载以气浮池和生物滤池为核心的黑臭废水处理装备，以风、光、油、水动力等混合能源动力供应系统，以厌氧消化灌和热交换为主体的废渣处理系统，实现对湖面和河流等黑臭水体的修复，具有可移动性、投资小、能耗低等优点。

Black odor water body repairing system and repairing method thereof

The invention discloses a method for repairing the smelly water system, including the smelly water management system, energy supply system, slag scraping cure / digestive system and online water quality monitoring system; the repair method is that the sewage into the flotation tank through the flotation process, on the one hand to remove the dross, on the other hand makes the concentration of dissolved oxygen increases. The slag scraping scum into aging / digestive system, the introduction of water in biological aerated filter, the ammonia nitrogen in wastewater into nitrogen removal system, at the same time, the residual organic pollutants in sewage depth treatment, and further removal of suspended pollutants. The invention uses a movable body as the carrier, equipped with black and odorous wastewater treatment equipment to flotation tank and biological filter as the core, with the wind, light, water and oil mixed power energy supply system, waste disposal system with anaerobic digestion of irrigation and heat exchange as the main body, realize the restoration of the water of the lake and the river black odor the advantages of mobility, low investment and low energy consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种黑臭水体修复系统及其修复方法
本专利技术涉及环保技术，特别涉及一种黑臭水体修复系统及其修复方法。
技术介绍
目前我国大部分城市河道已演变为黑臭河道。在我国许多城市，河道有机污染普遍存在且日益突出，城市污水直排河道，流经城镇河段污染严重，水体出现季节性或终年黑臭，均成为我国目前城市河道污染问题中亟待解决的水环境问题。国务院2015年4月16日正式颁发《水污染防治行动计划》(简称“水十条”)，明确提出整治城市水体，要求到2020年，我国地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10％以内；到2030年，城市建成区黑臭水体总体得到消除。黑臭水体的治理方法主要有截流、疏浚、活水循环(即引水增流)、人工增氧曝气、混凝、生态治理等。目前，尚没有一种能持续有效而又简便的治理黑臭水体的方法。黑臭水体治理的困难在于：(1)单一过滤、截污等技术方法很难实现水质含氧量的大幅提升；(2)使用单一的电能，不仅需电能消耗大，且选址受到限制，处理范围只能以岸边处理站为圆心一定半径的范围内，超过这个范围需设立新站，投资成本增加；特别是不能到岸边距离的湖泊或河流中心地带去进行污水处理；(3)固定设施在其周边水质好转后产生闲置，造成资源浪费；(4)处理后产生的废水废渣不能形成固体状，不便于运输和处置。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种节能型可移动式黑臭水体修复系统及其修复方法，本系统及其方法以无污染的绿色可再生能源(太阳能、风能)作为废水处理装置的供电来源，处理后的水通过水泵喷出水流的反作用力推动船舶前进，将黑臭水体处理的主要步骤集中到一起，对大气、海洋等周边环境污染少、处理效率高、经营成本低，可解决现有黑臭水体工艺技术处理的不足。本专利技术所采用的技术方案是：一种黑臭水体修复系统，包括设置在可移动体上的黑臭水体治理系统、能源供应系统、刮渣熟化/消化系统和在线水质检测系统，所述能源供应系统分别与所述黑臭水治理系统、刮渣熟化/消化系统和在线水质检测系统相连接并为其供电；所述黑臭水体治理系统由气浮池和曝气生物滤池组成，所述气浮池的出水口通过管线连接至所述曝气生物滤池的进水口；所述气浮池的原水入口管线和所述曝气生物滤池的出水口管线均连接至所述在线水质检测系统；所述气浮池顶部的渣体分离系统的出渣口通过管线连接至所述刮渣熟化/消化系统的进渣口。所述曝气生物滤池的出水口管线还连接至设置在可移动体尾部的水泵机组作为可移动体的推进动力。所述气浮池的加药器，和所述刮渣熟化/消化系统的排泥管上均设置有电磁阀。本专利技术黑臭水体修复系统还包括自动控制机柜，所述气浮池的加药器，所述加药器的电磁阀，所述刮渣熟化/消化系统的排泥管，和所述排泥管的电磁阀均连接至所述自动控制柜。所述能源供应系统包括设置在可移动体上层建筑屋顶的太阳能板和风力发电装置，所述太阳能板和风力发电装置均连接至设置在可移动体内的储能装置，所述储能装置通过导线连接至所述黑臭水体治理系统、刮渣熟化/消化系统和在线水质检测系统中的用电设备，所述用电设备和所述储能装置之间设置有逆变器。所述气浮池采用横流式气浮池，包括渣体分离系统、气浮反应区和加压溶气发生系统。本专利技术还提供一种基于上述黑臭水体修复系统的修复方法，包括以下步骤：(1)通过取水泵抽取黑臭水体的污水，污水经过加压溶气后引入气浮池池体中，通过气浮过程，一方面去除浮渣，另一方面使得水中溶解氧浓度增大至饱和或过饱和状态，为后续曝气生物滤池提供适宜的进水；(2)步骤(1)中的浮渣进入刮渣熟化/消化系统，进行酸化处理，然后进入厌氧反应罐进行厌氧消化处理，最后收集储存；(3)步骤(1)中的出水引入曝气生物滤池中，通过生物滤池硝化和反硝化细菌的协同作用，将污水中的氨氮最终转化为氮气排出系统，同时，在反硝化的过程中，将污水中的剩余有机污染物为碳源的形式进行深度处理，并进一步去除水中的悬浮污染物；(4)步骤(3)的出水通过自流的方式排回至水体，完成黑臭水体修复。本专利技术的有益效果是：①通过利用水动力、太阳能和风能等绿色能源来作为辅助能源为船上设备与仪器供电，一方面节省了经营成本，另一方面减小了环境污染。②将黑臭废水处理、污泥厌氧消化、水质在线检测等集中于同一移动平台上，并可实现自动运行，便于操作与管理。③实现了水体水质的实时监测，可及时、有效的反映水质变化，为污染源分析提供事实依据。附图说明图1：本专利技术能源供应系统结构示意图；图2：本专利技术黑臭水体治理系统和刮渣熟化/消化系统结构示意图。附图标注：1、可移动体；2、进水泵；3、太阳能板；4、风力发电装置；5、储能装置；6、逆变器；7、原水入口管线；8、增压泵；9、加药器；10、空气压缩机；11、出气口；12、压力表；13、溶气罐；14、释放器；15、气浮池池体；16、刮渣机；17、集水管；18、出渣口；19、酸化罐；20、厌氧反应罐；21、排泥管；22、循环泵；23、换热器；24、填料层；25、曝气管；26、反冲洗气泵；27、反冲洗水泵；28、进气口；29、出水口管线。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的描述。如附图1和图2所示，一种黑臭水体修复系统，包括设置在可移动体1(船舶等可移动平台)上的黑臭水体治理系统、能源供应系统、刮渣熟化/消化系统和在线水质检测系统；所述能源供应系统分别与所述黑臭水治理系统、刮渣熟化/消化系统和在线水质检测系统相连接并为其供电。其中，所述可移动体1上设置有进水泵2为本系统提供原水。所述黑臭水体治理系统由气浮池和曝气生物滤池组成，所述气浮池的出水口通过管线连接至所述曝气生物滤池的进水口；所述气浮池的原水入口管线7和所述曝气生物滤池的出水口管线29均连接至所述在线水质检测系统；所述气浮池顶部的渣体分离系统的出渣口18通过管线连接至所述刮渣熟化/消化系统的进渣口。本专利技术中，所述气浮池采用横流式气浮池，包括渣体分离系统、气浮反应区和加压溶气发生系统。所述加压溶气发生系统包括溶气罐13，与所述溶气罐13的进气口相连接的空气压缩机10，和与所述溶气罐13的进水口相连接的增压泵8，所述增压泵8的进水口为所述气浮池的原水入口，其原水入口管线7上设置有加药器9，所述加药器9上设置有电磁阀；所述溶气罐13上设置有压力表12和出气口11。所述气浮反应区包括气浮池池体15，设置在所述气浮池池体15的溶气水进口的释放器14，和设置在气浮池池体15底部与所述气浮池的出水口相连通的集水管17。所述渣体分离系统包括设置在所述气浮池池体15顶部的浮渣槽，和设置在浮渣槽内的刮渣机16，所述刮渣机16将气浮池池体15水面的浮渣刮到高于水面的浮渣槽内，后通过所述浮渣槽的出渣口18流入刮渣熟化/消化系统中。本专利技术中，所述曝气生物滤池包括滤池池体，所述滤池池体由支撑层、承托层、填料层24组成，将水体自有的营养物如碳源、微量元素、蛋白质等通过纳米和微包覆工艺固定于生物滤池的填料中，依靠水体自然流动促进氧气的传输，实现生物滤池中有效菌种的富集与强化；所述滤池池体的底部还设置有曝气管25，所述曝气管25与所述滤池池体的进气口28相连接；所述滤池池体的底部设置有反冲洗进水口和反冲洗进气口，与所述反冲洗进水口和反冲洗进气口相连接的管线上分别设置有反冲洗水泵27和反冲洗气泵26，所述反冲洗水泵27的进水口与所述曝气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种黑臭水体修复系统，其特征在于，包括设置在可移动体上的黑臭水体治理系统、能源供应系统、刮渣熟化/消化系统和在线水质检测系统，所述能源供应系统分别与所述黑臭水治理系统、刮渣熟化/消化系统和在线水质检测系统相连接并为其供电；所述黑臭水体治理系统由气浮池和曝气生物滤池组成，所述气浮池的出水口通过管线连接至所述曝气生物滤池的进水口；所述气浮池的原水入口管线和所述曝气生物滤池的出水口管线均连接至所述在线水质检测系统；所述气浮池顶部的渣体分离系统的出渣口通过管线连接至所述刮渣熟化/消化系统的进渣口。

【技术特征摘要】
1.一种黑臭水体修复系统，其特征在于，包括设置在可移动体上的黑臭水体治理系统、能源供应系统、刮渣熟化/消化系统和在线水质检测系统，所述能源供应系统分别与所述黑臭水治理系统、刮渣熟化/消化系统和在线水质检测系统相连接并为其供电；所述黑臭水体治理系统由气浮池和曝气生物滤池组成，所述气浮池的出水口通过管线连接至所述曝气生物滤池的进水口；所述气浮池的原水入口管线和所述曝气生物滤池的出水口管线均连接至所述在线水质检测系统；所述气浮池顶部的渣体分离系统的出渣口通过管线连接至所述刮渣熟化/消化系统的进渣口。2.根据权利要求1所述的黑臭水体修复系统，其特征在于，所述曝气生物滤池的出水口管线还连接至设置在可移动体尾部的水泵机组作为可移动体的推进动力。3.根据权利要求1所述的黑臭水体修复系统，其特征在于，所述气浮池的加药器，和所述刮渣熟化/消化系统的排泥管上均设置有电磁阀。4.根据权利要求1所述的黑臭水体修复系统，其特征在于，还包括自动控制机柜，所述气浮池的加药器，所述加药器的电磁阀，所述刮渣熟化/消化系统的排泥管，和所述排泥管的电磁阀均连接至所述自动控制柜。5.根据权利要求1所述的黑臭水体修复系统，其特征在于，所述能源供应系统包括设置在可移动体上层建...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮国岭，初喜章，黄鹏飞，王生辉，彭新红，刘玮，
申请(专利权)人：国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12