專利名稱：一種用于污染河流水質(zhì)凈化的傍河聯(lián)合塘工藝和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于受污染水體處理和水環(huán)境修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于污染河流水 質(zhì)凈化的傍河聯(lián)合塘工藝和系統(tǒng)，主要用于污染河流的水質(zhì)凈化。
背景技術(shù)：
目前對(duì)河流的處理系統(tǒng)中，常用的污水處理方法有活性污泥法、穩(wěn)定塘、生物膜 法等。這些傳統(tǒng)的污水處理方法技術(shù)成熟，出水穩(wěn)定，對(duì)有機(jī)物、懸浮固體的去除率都很 高，對(duì)細(xì)菌、病毒等的去除效果也較好，但對(duì)污水中存在的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，只能同時(shí)去除 20% 40%，出水的總氮和總磷含量仍然偏高，會(huì)引起水體富營(yíng)養(yǎng)化。藻類塘工藝是最近幾十年發(fā)展起來的一種穩(wěn)定塘的改進(jìn)工藝，它既有傳統(tǒng)穩(wěn)定塘 工藝投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、易管理、操作簡(jiǎn)便、有獨(dú)特的藻菌共生體系、對(duì)有機(jī)物、懸浮固體 去除率高和出水穩(wěn)定的特點(diǎn)，同時(shí)又克服了傳統(tǒng)穩(wěn)定塘停留時(shí)間過長(zhǎng)、占地面積大等缺點(diǎn)。 利用藻類塘中的藻類凈化污水既可以廉價(jià)、高效地取出污水中的氮、磷等污染物質(zhì)，又可以 產(chǎn)生大量的藻類，這些生物量可以作為飼料、肥料和燃料等加以利用，具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià) 值。藻類塘是一種基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用比較低，操作維護(hù)簡(jiǎn)便，對(duì)有機(jī)物、氮磷和病原 菌都有較好處理效果的技術(shù)，但是由于高效藻類塘中藻類的大量繁殖，如果不加以去除而 直接排入受納水體，會(huì)引起受納水體中藻類的過度生長(zhǎng)，污染受納水體，因此必須對(duì)高效藻 類塘的出水進(jìn)行藻類阻截和分離。目前藻類的分離方法包括自然沉淀、絮凝、氣浮、離心、過濾和生物收集等。利用水 生植物塘除藻是一種既經(jīng)濟(jì)又高效的方法。水生植物中的蘆葦和浮萍都具有較好的克藻效 應(yīng)，它們不僅具有較高的生長(zhǎng)率，能夠快速吸收和分解水中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且容易移 出水體，既可作為營(yíng)養(yǎng)飼料，又可慪制綠肥，能帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。水生植物塘對(duì)高效藻 類塘出水中的藻類有較高的去除率，同時(shí)對(duì)COD、氨氮和TP也有較好的去除效果。本發(fā)明將兩級(jí)高效藻類塘與水生植物塘相結(jié)合，河水在兩級(jí)高效藻類塘內(nèi)通過潛 流推進(jìn)器進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)，通過兩級(jí)高效藻類塘中藻類和細(xì)菌的共同作用對(duì)河水進(jìn)行凈化。 藻類塘的出水進(jìn)入植有蘆葦和浮萍的水生植物塘，通過水生植物塘進(jìn)行除藻和對(duì)水質(zhì)的進(jìn) 一步凈化。將這種聯(lián)合塘工藝用于低污染城市河流的治理，可以實(shí)現(xiàn)廢水中COD、氨氮和TP 的高效去除。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種投資少、易管理、運(yùn)行成本低和操作運(yùn)行簡(jiǎn)便，在污染河 流治理中經(jīng)濟(jì)適用，可實(shí)現(xiàn)污染物高效去除的一種聯(lián)合塘工藝。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)本發(fā)明是一種用于污染河流水質(zhì)凈化的傍河聯(lián)合塘工藝和系統(tǒng)，將兩級(jí)高效藻類 塘與水生植物塘相結(jié)合，系統(tǒng)包括水力發(fā)電裝置、水力提升裝置、調(diào)節(jié)池、藻類塘和水生植物塘五個(gè)部分，河水通過水力提升進(jìn)入調(diào)節(jié)池，再進(jìn)入高效藻類塘，通過兩級(jí)高效藻類塘中 藻類和細(xì)菌的共同作用對(duì)河水進(jìn)行凈化。藻類塘內(nèi)停留一定時(shí)間的出水進(jìn)入水生植物塘， 通過水生植物塘進(jìn)行除藻和對(duì)水質(zhì)進(jìn)一步凈化，最后流回河里。上述的一種用于污染河流水質(zhì)凈化的傍河聯(lián)合塘工藝和系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng) 為傍河式兩級(jí)高效藻類塘與水生植物塘聯(lián)合凈化系統(tǒng)，利用河流水能發(fā)電將河水提升進(jìn)入 調(diào)節(jié)池，再進(jìn)入高效藻類塘，系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了能源自給。上述的一種用于污染河流水質(zhì)凈化的傍河聯(lián)合塘工藝和系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng) 的適宜運(yùn)行溫度為15 35°C，高效藻類塘中的水深為50cm，水力停留時(shí)間為4d，用潛流推 進(jìn)器保持塘內(nèi)的水處于流動(dòng)狀態(tài)，水流的速度為0. 3 0. 5m/s，可以增加藻類和細(xì)菌等微 生物對(duì)水中氮磷等物質(zhì)的吸收，有利于提高污染物的去除效果。上述的一種用于污染河流水質(zhì)凈化的傍河聯(lián)合塘工藝和系統(tǒng)，其特征在于兩級(jí) 高效藻類塘中的藻類均為自然生長(zhǎng)，無需接種和專業(yè)人員進(jìn)行培養(yǎng)，優(yōu)勢(shì)藻類為水花微囊 藻、勃來藍(lán)纖維藻、多形絲藻、湖沼色球藻、矩形角絲鼓藻、針狀藍(lán)纖維藻、依倫藍(lán)纖維藻和 托馬織線藻等。上述的一種用于污染河流水質(zhì)凈化的傍河聯(lián)合塘工藝和系統(tǒng)，其特征在于藻類 塘中的藻類通過光合作用為細(xì)菌提供氧氣，細(xì)菌通過呼吸作用為藻類提供二氧化碳，兩者 形成一個(gè)共生體系，通過互利共生關(guān)系對(duì)河水進(jìn)行凈化。上述的一種用于污染河流水質(zhì)凈化的傍河聯(lián)合塘工藝和系統(tǒng)，其特征在于水生 植物塘底部填充厚度為30cm的基質(zhì)，包括礫石、火山巖和陶粒等，可以作為生物膜和植物 生長(zhǎng)的基質(zhì)，還可以對(duì)藻類塘出水起到過濾的作用。上述的一種用于污染河流水質(zhì)凈化的傍河聯(lián)合塘工藝和系統(tǒng)，其特征在于水生 植物塘中種植浮萍、水花生、水葫蘆、美人蕉、、睡蓮、茭白和蘆葦?shù)人参?，通過水生植物 和微生物的共同作用，對(duì)藻類塘出水中的藻類進(jìn)行有效攔截，并對(duì)水體進(jìn)行進(jìn)一步凈化。上述的一種用于污染河流水質(zhì)凈化的傍河聯(lián)合塘工藝和系統(tǒng)，其特征在于藻類 塘中的藻類和水生植物塘中的水生植物可以作為飼料、肥料和燃料等加以回收利用。


附圖是本發(fā)明的一種用于污染河流水質(zhì)凈化的傍河聯(lián)合塘工藝和系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示 意圖附圖中的標(biāo)號(hào)說明如下1-河流，2-水力發(fā)電裝置，3-電線，4-水力提升裝置，5-水管，6_調(diào)節(jié)池，7_調(diào)節(jié) 池水口，8-連通管，9-高效藻類塘，10-潛流推進(jìn)器，11-水生植物塘，12-基質(zhì)，13-水生植 物，14-水生植物塘排空閥，15-高效藻類塘排空閥，16-水生植物塘出水口。
具體實(shí)施例方式為了詳盡描述具體實(shí)施方式
，結(jié)合附圖進(jìn)行說明，置于河流1里的水力發(fā)電裝置2 與水力提升裝置4由電線3連接。河水通過水力提升裝置4由水管5進(jìn)入調(diào)節(jié)池6中，河 水在調(diào)節(jié)池6中經(jīng)過一定的水力停留時(shí)間后由出水口 7經(jīng)過連通管8流入藻類塘9中，在潛 流推進(jìn)器10的作用下使流入藻類塘9中的河水進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)，水流的速度為0. 3 0. 5m/s，流動(dòng)過程中通過藻類和細(xì)菌的同化吸收和沉淀作用去除水中的COD、氮和磷。河水在藻類 塘9中經(jīng)過一定的停留時(shí)間后進(jìn)入水生植物塘11，水生植物塘11中填充厚度為30cm基質(zhì) 12，水生植物塘11中種植水生植物13，得到充分凈化后的河水由水生植物塘出水口 16流回 河流1中。實(shí)施例1 利用上述實(shí)施方式凈化模擬河水。系統(tǒng)尺寸為(1)藻類塘長(zhǎng)X寬X 高=IOOcmX IOOcmX 60cm,有效容積500L ； (2)水生植物塘長(zhǎng)X寬X高= IOOcmX30cmX60cm，有效容積150L。水生植物塘中礫石的填充厚度為30cm，種植浮萍和蘆 葦?shù)人参?。在進(jìn)水COD濃度為100 200mg/L，NH4+_N濃度為10 25mg/L，PO廣-P濃度為 2. 3 4. 6mg/L，溫度為27°C，藻類塘中水深為50cm，水流速度為0. 35m/s，水力停留時(shí)間為 4d的條件下，聯(lián)合塘系統(tǒng)對(duì)COD、NH4+-N、Ρ0/—-Ρ、TP和TN的平均去除率分別為79. 82%, 98. 25 %、46. 08 %、51. 89 %和52. 11 % ；水生植物塘對(duì)藻類塘出水Chl_a的去除率為 95. 23%。實(shí)施例2 利用上述實(shí)施方式凈化河水。系統(tǒng)尺寸為(1)調(diào)節(jié)池長(zhǎng)X寬X高= 3mX ImX lm,有效容積3m3 ； (2)藻類塘長(zhǎng)X寬X高=35mX llmXO. 7m,有效容積 192. 5m3 ； (3)水生植物塘長(zhǎng)X寬X高=22. 24mX9mX0. 7m，有效容積100. 08m3。水生植 物塘中礫石的填充厚度為30cm，種植浮萍、水葫蘆、水花生、美人蕉和蘆葦?shù)炔煌N類的水 生植物。在進(jìn)水COD 濃度為 72. 32 98. 34mg/L, NH4+_N 濃度為 1. 57 2. 94mg/L, PO廣-P 濃度為0. 68 1. 17mg/L，溫度為20°C，藻類塘中水深為50cm，水流速度為0. 5m/s，水力停 留時(shí)間為4d的條件下，聯(lián)合塘系統(tǒng)對(duì)COD、NH4+-N、P043_-P、TP和TN的平均去除率分別為 58. 75%,66. 67%,42. 37%,48. 69%和51. 09% ；水生植物塘對(duì)藻類塘出水Chl-a的去除率 為 89. 68%。
權(quán)利要求
1.一種用于污染河流水質(zhì)凈化的傍河聯(lián)合塘工藝和系統(tǒng)，將兩級(jí)高效藻類塘與水生植 物塘相結(jié)合，系統(tǒng)包括水力發(fā)電裝置、水力提升裝置、調(diào)節(jié)池、藻類塘和水生植物塘五個(gè)部 分，河水通過水力提升進(jìn)入調(diào)節(jié)池，再進(jìn)入高效藻類塘，通過兩級(jí)高效藻類塘中藻類和細(xì)菌 的共同作用對(duì)河水進(jìn)行凈化。藻類塘內(nèi)停留一定時(shí)間的出水進(jìn)入水生植物塘，通過水生植 物塘進(jìn)行除藻和對(duì)水質(zhì)進(jìn)一步凈化，最后流回河里。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于污染河流水質(zhì)凈化的傍河聯(lián)合塘工藝和系統(tǒng)，其特 征在于系統(tǒng)為傍河式兩級(jí)高效藻類塘與水生植物塘聯(lián)合凈化系統(tǒng)，利用河流水能發(fā)電將 河水提升進(jìn)入調(diào)節(jié)池，再進(jìn)入高效藻類塘，系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了能源自給。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的一種用于污染河流水質(zhì)凈化的傍河聯(lián)合塘工藝和系統(tǒng)，其 特征在于系統(tǒng)的適宜運(yùn)行溫度為15 35°C，高效藻類塘中的水深為50cm，水力停留時(shí)間 為4d，用潛流推進(jìn)器保持塘內(nèi)的水處于流動(dòng)狀態(tài)，水流的速度為0. 3 0. 5m/s，可以增加藻 類和細(xì)菌等微生物對(duì)水中氮磷等物質(zhì)的吸收，有利于提高污染物的去除效果。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的一種用于污染河流水質(zhì)凈化的傍河聯(lián)合塘工藝和系統(tǒng)， 其特征在于兩級(jí)高效藻類塘中的藻類均為自然生長(zhǎng)，無需接種和專業(yè)人員進(jìn)行培養(yǎng)，優(yōu)勢(shì) 藻類為水花微囊藻、勃來藍(lán)纖維藻、多形絲藻、湖沼色球藻、矩形角絲鼓藻、針狀藍(lán)纖維藻、 依倫藍(lán)纖維藻和托馬織線藻等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4所述的一種用于污染河流水質(zhì)凈化的傍河聯(lián)合塘工藝和系 統(tǒng)，其特征在于藻類塘中的藻類通過光合作用為細(xì)菌提供氧氣，細(xì)菌通過呼吸作用為藻類 提供二氧化碳，兩者形成一個(gè)共生體系，通過互利共生關(guān)系對(duì)河水進(jìn)行凈化。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于污染河流水質(zhì)凈化的傍河聯(lián)合塘工藝和系統(tǒng)，其特 征在于水生植物塘底部填充厚度為30cm的基質(zhì)，包括礫石、火山巖和陶粒等，可以作為生 物膜和植物生長(zhǎng)的基質(zhì)，還可以對(duì)藻類塘出水起到過濾的作用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、6所述的一種用于污染河流水質(zhì)凈化的傍河聯(lián)合塘工藝和系統(tǒng)， 其特征在于水生植物塘中種植浮萍、水花生、水葫蘆、美人蕉、、睡蓮、茭白和蘆葦?shù)人?物，通過水生植物和微生物的共同作用，對(duì)藻類塘出水中的藻類進(jìn)行有效攔截，并對(duì)水體進(jìn) 行進(jìn)一步凈化。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、4、6、7所述的一種用于污染河流水質(zhì)凈化的傍河聯(lián)合塘工藝和系 統(tǒng)，其特征在于藻類塘中的藻類和水生植物塘中的水生植物可以作為飼料、肥料和燃料等 加以回收利用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于污染河流水質(zhì)凈化的傍河聯(lián)合塘工藝和系統(tǒng)。將兩級(jí)高效藻類塘與水生植物塘相結(jié)合，系統(tǒng)包括水力發(fā)電裝置、水力提升裝置、調(diào)節(jié)池、藻類塘和水生植物塘五個(gè)部分。利用河流水能發(fā)電將河水提升進(jìn)入調(diào)節(jié)池，再進(jìn)入高效藻類塘，通過兩級(jí)高效藻類塘中藻類和細(xì)菌的共同作用對(duì)河水進(jìn)行凈化，藻類塘內(nèi)停留一定時(shí)間的出水進(jìn)入水生植物塘，通過水生植物塘進(jìn)行除藻和對(duì)水質(zhì)進(jìn)一步凈化，最后流回河里。應(yīng)用本發(fā)明工藝系統(tǒng)對(duì)低污染城市河流進(jìn)行凈化，COD、NH4+-N、PO43--P、TP和TN的平均去除率分別為58.75％、66.67％、42.37％、48.69％和51.09％；水生植物塘對(duì)藻類塘出水Chl-a的去除率為89.68％。
文檔編號(hào)C02F9/14GK102092891SQ201010565640
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者劉文杰, 葉捷, 姜超, 宋永會(huì), 彭劍峰, 王魯萍, 高紅杰 申請(qǐng)人:中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院