公布日：2022.08.30
申请日：2022.03.11
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
一种双模式低碳运行河湖生态水质净化装置及其方法，涉及污水处理技术领域，其中的双模式低碳运行河湖生态水质净化装置包括综合设备间、沉淀器系统、选择池、生物床孵化器、集水池、精密过滤、污泥池、污泥脱水间以及组成各区间的隔板构成，本发明以高效沉淀、高流速曝气生物床孵化器及深度过滤工艺技术相结合，以微生物床孵化器繁殖、扩培微生物、增加河湖水体生物量技术为核心，以净化水质、快速提升过滤两种运行模式，达到低碳运行，快速净化水质，改善生态环境的目的，本装置适用于河湖微污染水体环境应用，尤其对河湖高藻低浊水，效果显著。
权利要求书
1.一种双模式低碳运行河湖生态水质净化装置，包括综合设备间（1），其特征在于：本发明还包括沉淀器系统（2）、选择池（3）、生物床孵化器（4）、集水池（5）、精密过滤（6）、污泥池（7）与污泥脱水间（8）。
2.根据权利要求1所述的一种双模式低碳运行河湖生态水质净化装置，其特征在于：所述综合设备间（1），包括旋流砂水分离器（102），所述旋流砂水分离器（102）左侧设置有污水提升进水管（101），且其底部设置有集砂斗（103），右侧设置有砂水分离器出水管（104），所述砂水分离器出水管（104）另一端设置有静态混合器（105），所述静态混合器（105）右侧设置有供水管（106），所述静态混合器（105）通过混凝剂加药管（109）与混凝剂加药装置（110）固定连接，所述综合设备间（1）还包括助凝剂供药管（107）、助凝剂加药装置（108）、鼓风机（111）、PLC控制箱（112）、风机供气管（113）和精密过滤器（304），所述助凝剂加药装置（108）上设置有助凝剂供药管（107），所述鼓风机（111）上设置有风机供气管（113）。
3.根据权利要求2所述一种双模式低碳运行河湖生态水质净化装置，其特征在于：所述沉淀器系统（2）包括沉淀器隔板（211）、选择池隔板（204）和沉淀器椎体（208)，所述沉淀器隔板（211）、选择池隔板（204）和沉淀器椎体（208)三者构成容置空腔，其内设置有沉淀器中心筒（206），所述沉淀器中心筒（206）中设置有沉淀器搅拌装置（202），所述容置空腔内左右两侧还设置有斜管（201），所述选择池隔板（204）上方设置有出水槽（203），所述出水槽（203）处的选择池隔板（204）右侧设置有沉淀器出水管（205），所述沉淀器椎体（208)底部设置有泥砂导出管（207），泥砂导出管（207）另一端固定连接有微砂循环泵（209），所述微砂循环泵（209）另一端通过旋流泥砂进砂管（212）连接有旋流泥砂分流装置（213），所述旋流泥砂分流装置（213）上方设有微砂加入斗（214），下方通过管道混合器（210）与沉淀器中心筒（206）固定连接，所述助凝剂供药管（107）右端通过管道混合器（210）与沉淀器中心筒（206），所述供水管（106）右侧与沉淀中心筒（206）固定连接，所述旋流泥砂分流装置（213）上设置有污泥管（215），所述污泥管（215）另一端通入到污泥池（7）中。
4.根据权利要求3所述一种双模式低碳运行河湖生态水质净化装置，其特征在于：所述选择池（3）包括生物床孵化器隔板（305），所述生物床孵化器隔板（305）与选择池隔板（204）组成腔室，该腔室内设置有提升泵（301），所述提升泵（301）通过精密过滤器进水管（302）与精密过滤器（304）固定连接，所述精密过滤器（304）输出端设置有精密过滤器出水管（303），所述选择池（3）上方设置有选择池进水管（504）。
5.根据权利要求4所述一种双模式低碳运行河湖生态水质净化装置，其特征在于：所述的生物床孵化器（4）包括集水池隔板（416），所述集水池隔板（416）与生物床孵化器隔板（305）组成腔室，该腔室内上侧设置有生层滤板（413），下侧设置有生物床孵化器下布水板（405），所述生层滤板（413）与生物床孵化器下布水板（405）之间设置有轻质滤料（403），所述生层滤板（413）上设置有若干上布水滤头（402），所述生物床孵化器下布水板（405）上设有若干下布水滤头（407），所述层滤板（413）与生物床孵化器下布水板（405）中间位置设置有中间隔板（409）将空间分为左右两部分，左右两侧空间内均设置有微生物释放器（404）与生物床孵化器曝气装置（410），所述生物床孵化器隔板（305）上方右侧设置有导流管（401），所述导流管（401）下端出口处位于生物床孵化器下布水板（405）下方，所述精密过滤器出水管（303）与导流管（401）相连接，所述风机供气管（113）上分支分别设置有生物床孵化器曝气装置供气管（408）、微生物释放器供气管（411）与生物床孵化器供气管（412），所述生物床孵化器曝气装置供气管（408）连接右侧的生物床孵化器曝气装置（410），所述生物床孵化器供气管（412）连接左侧的生物床孵化器曝气装置（410），所述微生物释放器供气管（411）连接微生物释放器（404），所述生物床孵化器（4）下方设置有反洗水排水口（406），所述集水池隔板（416）上方上下分别设置有高位出水堰槽（414）与低位出水堰槽（415）。
6.根据权利要求1所述的一种双模式低碳运行河湖生态水质净化装置，其特征在于：所述集水池（5）包括精密滤池隔板（507），所述精密滤池隔板（507）与集水池隔板（416）组成空腔，该空腔底部设置有集水池提升泵（501），所述集水池提升泵（501）上设置有集水池提升泵供水管（502），所述集水池提升泵供水管（502）上设有两分支，分别固接有集水池进水管（504）和反洗水管（503），所述反洗进水管（503）出口处位于生物床孵化器（4）上方，所述精密滤池隔板（507）上侧设有集水池出水堰槽（505），所述集水池出水堰槽（505）右侧设置有导流管（506）。
7.根据权利要求1所述的一种双模式低碳运行河湖生态水质净化装置，其特征在于：所述精密滤池（6）包括污泥池隔板（603），所述污泥池隔板（603）与精密滤池隔板（507）组成空腔，该空腔内设置有纤维过滤装置（601），所述污泥池隔板（603）上侧设置有出水堰槽（602），所述出水堰槽（602）右侧设置有清水出水管（604）。
8.根据权利要求1所述的一种双模式低碳运行河湖生态水质净化装置，其特征在于：所述污泥池（7）包括污泥脱水机房隔板（702），所述污泥脱水机房隔板（702）与污泥池隔板（603）组成空腔，该空腔内设置有污泥抽吸泵（701），所述污泥抽吸泵（701）上设置有污泥抽吸泵供泥管（703）。
9.根据权利要求1所述的一种双模式低碳运行河湖生态水质净化装置，其特征在于：所述污泥脱水机房（8）包括污泥脱水机（801），所述污泥抽吸泵供泥管（703）连通至污泥脱水机（801）进口处，所述污泥脱水机（801）上设置有污泥排渣斗（802）与污泥脱水机水排出口（803），所述污泥脱水机房（8）中还设置有絮凝剂加药装置（804），所述絮凝剂加药装置（804）通过管道（805）与污泥抽吸泵供泥管（703）一同连通至污泥脱水机（801）进口处。
10.一种双模式低碳运行河湖生态水质净化方法，包括权利要求1-9任意一项所述的一种双模式低碳运行河湖生态水质净化装置，其特征在于，包括以下模式：S1：模式一为常规运行模式，具体为，污染河湖水经提升泵提升，经进水管（101）进入砂水分离器（102）中，分离水经静态混合器（105）、供水管（106）进入沉淀池（2）中进行沉淀分离处理，沉淀池（2）出水经选择池（3)进入生物床孵化器（4），出水可直接外排返回到河湖，生物床孵化器（4）床体内微生物释放器（404），快速繁殖释放微生物生物菌体，投放到水体，增加水体微生物菌群菌落，改善底泥生态环境，出水也可继续经集水池（5）进入到精密滤池（6）时对水体进行深度净化处理，以此净化水质；S2：模式二为高速快滤模式，具体为，污染河湖水经提升泵提升，经进水管（101）进入砂水分离器（102）中，分离水经静态混合器（105）、供水管（106）进入沉淀池（2）中进行沉淀分离处理，沉淀池（2）出水一部分经选择池（3)进入生物床孵化器（4），出水直接外排返回到河湖，另一部分沉淀池（2）出水直接进入到集水池（5)、精密滤池（6）进行深度净化处理，此时的产水量是模式一的5-10倍以上，满足在雨季洪水及污染事故等对河湖水体污染，快速去除泥沙及悬浮物，快速恢复水体水质净化水质的目的。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明旨在于在解决现有的净水处理装置对于水体存在的氨氮、总氮类有机物无能为力，使用化学药剂再去除有机物的同时，又产生了二次污染，大量使用曝气增氧设备，运行能耗高、且产生碳排放的问题。
(二)技术方案
本发明一种双模式低碳运行河湖生态水质净化装置及其方法的目的与功效，由以下具体技术手段达成：一种双模式低碳运行河湖生态水质净化装置，包括综合设备间，本发明还包括沉淀器系统、选择池、生物床孵化器、集水池、精密过滤、污泥池与污泥脱水间。
进一步地，综合设备间，包括旋流砂水分离器，旋流砂水分离器左侧设置有污水提升进水管，且其底部设置有集砂斗，右侧设置有砂水分离器出水管，砂水分离器出水管另一端设置有静态混合器，静态混合器右侧设置有供水管，静态混合器通过混凝剂加药管与混凝剂加药装置固定连接，综合设备间还包括助凝剂供药管、助凝剂加药装置、鼓风机、PLC控制箱、风机供气管和精密过滤器，助凝剂加药装置上设置有助凝剂供药管，鼓风机上设置有风机供气管。
进一步地，沉淀器系统包括沉淀器隔板、选择池隔板和沉淀器椎体、选择池隔板和沉淀器椎体，沉淀器中心筒中设置有沉淀器搅拌装置，容置空腔内左右两侧还设置有斜管，选择池隔板上方设置有出水槽，出水槽处的选择池隔板右侧设置有沉淀器出水管，沉淀器椎体，泥砂导出管另一端固定连接有微砂循环泵，微砂循环泵另一端通过旋流泥砂进砂管连接有旋流泥砂分流装置，旋流泥砂分流装置上方设有微砂加入斗，下方通过管道混合器与沉淀器中心筒固定连接，助凝剂供药管右端通过管道混合器与沉淀器中心筒，供水管右侧与沉淀中心筒固定连接，旋流泥砂分流装置上设置有污泥管，污泥管另一端通入到污泥池中。
进一步地，选择池包括生物床孵化器隔板，生物床孵化器隔板与选择池隔板组成腔室，该腔室内设置有提升泵，提升泵通过精密过滤器进水管与精密过滤器固定连接，精密过滤器输出端设置有精密过滤器出水管，选择池上方设置有选择池进水管。
进一步地，生物床孵化器包括集水池隔板，集水池隔板与生物床孵化器隔板组成腔室，该腔室内上侧设置有生层滤板，下侧设置有生物床孵化器下布水板，生层滤板与生物床孵化器下布水板之间设置有轻质滤料，生层滤板上设置有若干上布水滤头，生物床孵化器下布水板上设有若干下布水滤头，层滤板与生物床孵化器下布水板中间位置设置有中间隔板将空间分为左右两部分，左右两侧空间内均设置有微生物释放器与生物床孵化器曝气装置，生物床孵化器隔板上方右侧设置有导流管，导流管下端出口处位于生物床孵化器下布水板下方，精密过滤器出水管与导流管相连接，风机供气管上分支分别设置有生物床孵化器曝气装置供气管、微生物释放器供气管与生物床孵化器供气管，生物床孵化器曝气装置供气管连接右侧的生物床孵化器曝气装置，生物床孵化器供气管连接左侧的生物床孵化器曝气装置，微生物释放器供气管连接微生物释放器，生物床孵化器下方设置有反洗水排水口，集水池隔板上方上下分别设置有高位出水堰槽与低位出水堰槽。
进一步地，集水池包括精密滤池隔板，精密滤池隔板与集水池隔板组成空腔，该空腔底部设置有集水池提升泵，集水池提升泵上设置有集水池提升泵供水管，集水池提升泵供水管上设有两分支，分别固接有集水池进水管和反洗水管，反洗进水管出口处位于生物床孵化器上方，精密滤池隔板上侧设有集水池出水堰槽。集水池出水堰槽右侧设置有导流管。
进一步地，精密滤池包括污泥池隔板，污泥池隔板与精密滤池隔板组成空腔，该空腔内设置有纤维过滤装置，污泥池隔板上侧设置有出水堰槽，出水堰槽右侧设置有清水出水管。
进一步地，污泥池包括污泥脱水机房隔板，污泥脱水机房隔板与污泥池隔板组成空腔，该空腔内设置有污泥抽吸泵，污泥抽吸泵上设置有污泥抽吸泵供泥管。
进一步地，污泥脱水机房包括污泥脱水机，污泥抽吸泵供泥管连通至污泥脱水机进口处，污泥脱水机上设置有污泥排渣斗与污泥脱水机水排出口，污泥脱水机房中还设置有絮凝剂加药装置，絮凝剂加药装置通过管道与污泥抽吸泵供泥管一同连通至污泥脱水机进口处。
本发明还提供了一种双模式低碳运行河湖生态水质净化方法，包括以下模式：
S1：模式一为常规运行模式，具体为，污染河湖水经提升泵提升，经进水管进入砂水分离器中，分离水经静态混合器、供水管进入沉淀池中进行沉淀分离处理，沉淀池出水经选择池，出水可直接外排返回到河湖，生物床孵化器床体内微生物释放器，快速繁殖释放微生物生物菌体，投放到水体，增加水体微生物菌群菌落，改善底泥生态环境，出水也可继续经集水池进入到精密滤池时对水体进行深度净化处理，以此净化水质；
S2：模式二为高速快滤模式，具体为，污染河湖水经提升泵提升，经进水管进入砂水分离器中，分离水经静态混合器、供水管进入沉淀池中进行沉淀分离处理，沉淀池出水一部分经选择池，出水直接外排返回到河湖，另一部分沉淀池出水直接进入到集水池进行深度净化处理，此时的产水量是模式一的5-10倍以上，满足在雨季洪水及污染事故等对河湖水体污染，快速去除泥沙及悬浮物，快速恢复水体水质净化水质的目的。
有益效果：
1、本发明提供了一种双模式低碳运行河湖生态水质净化装置，通过采用高效沉淀、高流速曝气生物滤池(生物床孵化器)及深度过滤工艺技术，达到快速净化河湖微污染水，去除水体的COD、氨氮、总磷、藻类等有机物的目的，修复河湖水体生态系统。
2、本发明提供了一种双模式低碳运行河湖生态水质净化装置，通过设置微生物释放器，大量繁殖、扩培微生物投放到自然水体，增强水体微生物密度，进一步净化水质。
3、本发明提供了一种双模式低碳运行河湖生态水质净化方法，通过双模式低碳运行，适用不同环境应急治理需求，高效、快捷净化水质。
4、本发明提供了一种双模式低碳运行河湖生态水质净化装置，其深度处理采用纤维滤布滤池，过滤精度高，出水水质好。
5、本发明提供了一种双模式低碳运行河湖生态水质净化装置，剩余污泥通过污泥脱水间同步净化处理，系统不产生二次污染。
6、本发明提供了一种双模式低碳运行河湖生态水质净化装置，布局紧凑，一体化设计，占地面积小，节省投资，且其智能化控制，可无人值守，运维管理简便。
（发明人：周宗玉;刘金龙;杨洁;杨亚楠;郭世鹏;王静静;王慧娟）