本實(shí)用新型屬于水體修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種黑臭水體底泥的原位處理裝置。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)城市建設(shè)的高速發(fā)展以及人口的持續(xù)增長(zhǎng)，工業(yè)廢水以及生活污水的排放量正在不斷提高。在我國(guó)很多城市，黑臭水體問題已成為不可忽視的嚴(yán)峻問題。

黑臭水體的成因，是由于水中有機(jī)污染物含量過高，在好氧微生物的分解下，大量消耗水體中的氧氣，使水體處于缺氧或厭氧狀態(tài)。在此條件下，有機(jī)物腐敗分解，產(chǎn)生氨、硫化氫、硫醇、硫醚、有機(jī)胺和有機(jī)酸等惡臭物質(zhì)，致使水體變臭。有機(jī)物污染是直接原因，惡臭化合物是水溶性的小分子物質(zhì)，一旦生成就難以去除。

在黑臭水體中，大量有機(jī)物以及重金屬離子在沉淀過程的作用下，逐漸沉積在水體的底泥內(nèi)。同時(shí)，隨著水流的擾動(dòng)作用，沉積的有機(jī)物以及重金屬離子又重新的散發(fā)在水體中。因此，黑臭水體治理的根本，在于對(duì)黑臭水體內(nèi)底泥的治理。目前對(duì)于黑臭河道內(nèi)底泥的處理，主流的方法有以下幾種：1、底泥疏浚技術(shù)：對(duì)受污染的河道清淤疏浚，將底泥從河道內(nèi)挖出，轉(zhuǎn)移至陸地后進(jìn)行無(wú)害化處理。2、原位覆蓋技術(shù)：在污染底泥表面鋪放一層或多層清潔的覆蓋物，使污染底泥與上層水體隔離，從而阻止底泥中污染物向水體的遷移。這兩種方法共同的優(yōu)點(diǎn)是見效快，但同時(shí)面臨著成本高破壞水體中原有的生態(tài)系統(tǒng)易造成二次污染等問題。目前，底泥的微生物降解技術(shù)受到了越來(lái)越多的關(guān)注。但在傳統(tǒng)的微生物處理過程中，面臨著以下問題：1、底泥中含有大量厭氧物質(zhì)，同時(shí)缺乏氧氣。好氧微生物難以生存，而厭氧微生物的分解效率過低。2、微生物需要在液相環(huán)境中才能對(duì)污染物進(jìn)行高效分解，底泥中固相的含量較高，微生物難以啟效。3、直接對(duì)底泥曝氣，會(huì)使大量有機(jī)物以及重金屬離子在短時(shí)間內(nèi)釋放到水體中，造成生態(tài)災(zāi)難。目前技術(shù)的思路大多在于向底泥內(nèi)注射增氧劑等化學(xué)藥劑，改變污泥的性狀，從而使污泥的環(huán)境適應(yīng)微生物的生存。但此類方法適用范圍受到很大限制，同時(shí)成本過高。因此，有必要研發(fā)一種處理裝置，來(lái)提高底泥中的含氧量，改變底泥的形態(tài)，同時(shí)防止底泥在擾動(dòng)作用下污染水體，從而更高效的治理黑臭水體。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本實(shí)用新型提供一種黑臭水體底泥的原位處理裝置，目的是有效治理黑臭水體及底泥中的污染物，且能去除導(dǎo)出空氣中的臭味。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：

一種黑臭水體底泥的原位處理裝置，包括密封罩和用于對(duì)密封罩內(nèi)底泥進(jìn)行曝氣擾動(dòng)的曝氣裝置，所述原位處理裝置還包括活性炭罐、設(shè)于密封罩內(nèi)將密封罩分隔為第一罩體與第二罩體的隔離網(wǎng)和設(shè)于第一罩體內(nèi)的懸浮生物填料，所述第一罩體的頂端設(shè)有導(dǎo)氣管，所述活性炭罐通過導(dǎo)氣管與第一罩體連通，且活性炭罐與導(dǎo)氣管可拆卸連接。

所述活性炭罐為圓柱形，高度為10-20cm，活性炭罐的直徑大于導(dǎo)氣管的直徑。

所述曝氣裝置包括風(fēng)機(jī)、曝氣管和設(shè)于第二罩體內(nèi)開口端的曝氣頭，所述風(fēng)機(jī)通過曝氣管依次穿過第一罩體、隔離網(wǎng)與曝氣頭連接。

所述第一罩體為軟性密封罩，所述原位處理裝置還包括與軟性密封罩的頂端連接的浮板，所述風(fēng)機(jī)和活性碳罐均設(shè)于浮板的上方，所述風(fēng)機(jī)通過曝氣管依次穿過浮板、軟性密封罩、隔離網(wǎng)與曝氣頭連接，所述活性炭罐通過導(dǎo)氣管穿過浮板與軟性密封罩連通。

所述風(fēng)機(jī)與浮板之間的距離為20-30cm，曝氣管一端與曝氣頭連接，另一端依次穿過浮板的中心孔與風(fēng)機(jī)連接。

所述曝氣頭為錐形結(jié)構(gòu)，錐形結(jié)構(gòu)的尖端朝向第二罩體開口方向。

所述曝氣頭的外表面設(shè)有擋泥網(wǎng)。

所述第二罩體為硬質(zhì)密封罩，硬質(zhì)密封罩的外壁設(shè)有固定環(huán)。

所述第二罩體內(nèi)壁設(shè)有重金屬吸附材料層。

所述導(dǎo)氣管與活性炭罐連接的一端設(shè)有過濾網(wǎng)。

本實(shí)用新型的有益效果：本發(fā)明曝氣裝置在曝氣時(shí)增大了黑臭水體內(nèi)的氧氣，為好氧微生物提供適宜的生存環(huán)境；同時(shí)，擾動(dòng)黑臭水體的底泥，使其與密封罩內(nèi)的河水混合，使密封罩內(nèi)呈泥水混合狀態(tài)。通過導(dǎo)氣管投加馴化后的土著微生物干粉，微生物遇水解除休眠，在懸浮球填料上吸附并快速繁殖，代謝黑臭水及底泥中的有機(jī)物。導(dǎo)氣管排出空氣，使得整個(gè)裝置內(nèi)的氣壓平衡。活性碳罐的設(shè)置便于去除導(dǎo)出空氣中的臭味。曝氣裝置的曝氣頭設(shè)置成錐形結(jié)構(gòu)，在曝氣頭插入底泥中時(shí)，一方面降低了河道內(nèi)碎磚石和其他障礙物對(duì)插入的阻礙，另一方面，由于插入過程中的攪動(dòng)作用，曝氣頭上方的底泥相對(duì)周圍更疏松，打開曝氣裝置，使底泥順利被擾動(dòng)。擋泥網(wǎng)的設(shè)置能夠避免泥塊堵塞曝氣孔。

附圖說(shuō)明

本說(shuō)明書包括以下附圖，所示內(nèi)容分別是：

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型工作狀態(tài)安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記為：

1、風(fēng)機(jī)，2、活性碳罐，3、導(dǎo)氣管，4、曝氣管，5、浮板，6、軟性密封罩，7、懸浮球填料，8、隔離網(wǎng)，9、硬質(zhì)密封罩，10、固定環(huán)，11、曝氣頭。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)照附圖，通過對(duì)實(shí)施例的描述，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，目的是幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解，并有助于其實(shí)施。

如圖1至圖2所示，一種黑臭水體底泥的原位處理裝置，包括密封罩和用于對(duì)密封罩內(nèi)底泥進(jìn)行曝氣擾動(dòng)的曝氣裝置，該原位處理裝置還包括活性炭罐2、設(shè)于密封罩內(nèi)將密封罩分隔為第一罩體與第二罩體的隔離網(wǎng)8和設(shè)于第一罩體內(nèi)的懸浮生物填料7，第一罩體的頂端設(shè)有導(dǎo)氣管3，活性炭罐2通過導(dǎo)氣管3與第一罩體連通，且活性炭罐2與導(dǎo)氣管3可拆卸連接。該密封罩的材質(zhì)可以為鋼材、硬質(zhì)塑料等。將密封罩的開口端，也即是上述第二罩體開口端固定入底泥中，通過曝氣裝置的曝氣擾動(dòng)，使底泥與密封罩內(nèi)的水體混合呈泥水混合狀態(tài)，取下活性炭罐，通過導(dǎo)氣管投加馴化后的土著微生物干粉，微生物遇水解除休眠，在懸浮球填料上吸附并快速繁殖，代謝底泥中的有機(jī)物。隔離網(wǎng)的設(shè)置，避免懸浮球生物填料掉到底泥里，同時(shí)可以將底泥中較大的沙石隔離掉?；钚蕴脊薜脑O(shè)置便于去除導(dǎo)出空氣中的臭味。反應(yīng)后，靜置一段時(shí)間，底泥便會(huì)重新沉淀。不會(huì)破壞河道中原有的生態(tài)平衡。

活性炭罐2為圓柱形，高度為10-20cm，位于水面的上方，活性炭罐2的直徑大于導(dǎo)氣管3的直徑，有利于處理密封罩內(nèi)產(chǎn)生的臭味。懸浮球生物填料直徑可以為150mm，土著微生物投加之后會(huì)附著在球內(nèi)的填料中繁殖。隔離網(wǎng)材質(zhì)為聚氯乙烯、尼龍等。導(dǎo)氣管的材質(zhì)為PVC或其他硬質(zhì)塑料。

曝氣裝置包括風(fēng)機(jī)1、曝氣管4和設(shè)于第二罩體內(nèi)開口端的曝氣頭11，風(fēng)機(jī)1通過曝氣管4依次穿過第一罩體、隔離網(wǎng)8與曝氣頭11連接。風(fēng)機(jī)位于密封罩的上方，高于水面20cm以上，避免接觸水體。

為了避免本實(shí)用新型的原位處理裝置整體過重，運(yùn)輸及安裝造成的不便，第一罩體優(yōu)選為軟性密封罩6，該原位處理裝置還包括與軟性密封罩6的頂端連接的浮板5，風(fēng)機(jī)1和活性碳罐2均設(shè)于浮板5的上方，風(fēng)機(jī)1通過曝氣管4依次穿過浮板5、軟性密封罩6、隔離網(wǎng)8與曝氣頭11連接，活性炭罐2通過導(dǎo)氣管3穿過浮板5與軟性密封罩連通。軟性密封罩可以采用聚氯乙烯等軟性塑料制作。浮板可以為圓形，材質(zhì)為PVC材料或發(fā)泡塑料。風(fēng)機(jī)1與浮板5之間的距離為20-30cm，曝氣管4一端與曝氣頭11連接，另一端依次穿過浮板5的中心孔與風(fēng)機(jī)1連接，增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。曝氣管的長(zhǎng)度可以根據(jù)實(shí)際的需要進(jìn)行設(shè)置，比如可以為500-800mm。由于軟性密封罩易形變，通過在軟性密封罩頂部設(shè)置浮板，由于浮板的作用，給軟性密封罩向上的拉力作為支撐，使其在水體中處于較好的展開狀態(tài)。在該原位處理裝置運(yùn)輸不用時(shí)，軟性密封罩處于不展開狀態(tài)，減小裝置的整體占用空間。第二罩體為硬質(zhì)密封罩9，硬質(zhì)密封罩9的外壁設(shè)有固定環(huán)10。硬質(zhì)密封罩9的材質(zhì)可以為鋼材、生鐵或者硬質(zhì)塑料等，將其固定入底泥中，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)。固定環(huán)10的設(shè)置，便于通過配合固定桿穿過固定環(huán)使硬質(zhì)密封罩與底泥固定，增加密封罩固定的穩(wěn)定性。硬質(zhì)密封罩的開口端可以為鋸齒形結(jié)構(gòu)，增加硬質(zhì)密封罩開口端固定入底泥的穩(wěn)定性。硬質(zhì)密封罩內(nèi)可以設(shè)置化學(xué)傳感器檢測(cè)裝置，在浮板上方設(shè)置與風(fēng)機(jī)連接的控制器，控制器外表面做防水處理，比如外套防水膜，化學(xué)傳感器檢測(cè)裝置通過信號(hào)線連接控制器?；瘜W(xué)傳感器檢測(cè)裝置包括溫度傳感器、電導(dǎo)傳感器和流速傳感器，通過控制器對(duì)溫度傳感器、電導(dǎo)傳感器等檢測(cè)曝氣傳質(zhì)的具體參數(shù)的分析，進(jìn)而調(diào)整風(fēng)機(jī)的功率，以最低能耗取得最佳的曝氣效果。控制器的控制程序及固定參數(shù)的設(shè)定可以根據(jù)不同水質(zhì)有所變動(dòng)，具體設(shè)置方式可以根據(jù)本領(lǐng)域公知常識(shí)決定。

曝氣頭11為錐形結(jié)構(gòu)，錐形結(jié)構(gòu)的尖端朝向硬質(zhì)密封罩9開口方向。具體可將曝氣頭內(nèi)外圈均設(shè)計(jì)為錐形結(jié)構(gòu)，此設(shè)計(jì)一方面降低了河道內(nèi)碎磚石和其他障礙物對(duì)插入的阻礙，另一方面，由于插入過程中的攪動(dòng)作用，曝氣頭上方的底泥相對(duì)周圍更疏松，使得后續(xù)過程中的底泥擾動(dòng)更順利。曝氣頭11的外表面最好設(shè)有擋泥網(wǎng)，夠避免泥塊堵塞曝氣孔。

硬質(zhì)密封罩9內(nèi)壁設(shè)有重金屬吸附材料層。重金屬吸附層由納米多孔陶瓷符合材料MA01、MF01和MP01中的至少一種構(gòu)成。使用時(shí)，可以在導(dǎo)氣管進(jìn)口投入重金屬活化劑，重金屬活化劑為pH在2.5-3.5范圍內(nèi)的檸檬酸溶液，通過曝氣頭的曝氣擾動(dòng)，底泥中的重金屬與重金屬活化劑充分接觸，促進(jìn)底泥中重金屬的溶出，并被硬質(zhì)密封罩內(nèi)壁的重金屬吸附材料層吸附，待底泥中重金屬與有機(jī)物共同處理一端時(shí)間后，取出密封罩，進(jìn)行之后的處理。

此外，導(dǎo)氣管3與活性炭罐2連接的一端設(shè)有過濾網(wǎng)。過濾網(wǎng)與導(dǎo)氣管為可拆卸連接，比如在導(dǎo)氣管設(shè)置卡槽，過濾網(wǎng)的邊側(cè)設(shè)置與卡槽配合的卡鉤，通過可拆卸連接設(shè)置，便于取下過濾網(wǎng)進(jìn)行添加土著微生物干粉和重金屬活化劑。過濾網(wǎng)的設(shè)置便于進(jìn)一步對(duì)進(jìn)出導(dǎo)氣管的空氣進(jìn)行過濾，比如采用PM2.5過濾網(wǎng)、活性炭纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的過濾網(wǎng)等。

以上結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述。顯然，本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制。只要是采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)；或未經(jīng)改進(jìn)，將本實(shí)用新型的上述構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。