水力驱动受控循环原位生物再生装置和生态修复方法制造方法及图纸

技术编号:18998254 阅读:138 留言:0更新日期:2018-09-22 04:40
本发明专利技术公开了一种水力驱动受控循环原位生物再生装置和生态修复方法,解决污染异位转移处理措施重新产生新污染源的问题。水力驱动受控循环原位生物再生装置具有水力驱动机构和搅动机构,该水力驱动机构具有上下叠层机构,上下叠层机构构造了上下叠层区域,在上下叠层区域内形成了上下两级液体内循环,同时搅动机构将水环境污染区域的底泥搅动起来参与上下两级液体内循环,创建底泥有机物传质、溶解和生物降解的动力源泉,实现水力驱动以节约能源并达到生态修复的目的。

Hydraulically controlled controlled cycle in situ bioremediation device and ecological rehabilitation method

The invention discloses a hydraulic driven controlled circulation in-situ biological regeneration device and an ecological remediation method, which solves the problem that the pollution ectopic transfer treatment measures regenerate new pollution sources. Hydraulically driven controlled cycling in situ bio-regeneration device has a hydraulic driving mechanism and a stirring mechanism. The hydraulic driving mechanism has an upper and lower laminated mechanism. The upper and lower laminated mechanism constructs an upper and lower laminated region. In the upper and lower laminated region, the upper and lower two stages of liquid internal circulation are formed. Sludge agitation participates in the internal circulation of upper and lower levels of liquids, creating a dynamic source of mass transfer, dissolution and biodegradation of organic matter in sediment, realizing hydraulic drive to save energy and achieve the purpose of ecological restoration.

【技术实现步骤摘要】
水力驱动受控循环原位生物再生装置和生态修复方法
本专利技术涉及一种水环境污染处理装置及方法。
技术介绍
水体富营养化是当今水环境污染治理的难题,已成全球最重要的水环境问题之一。随着我国工业化和城市化进程的加快,城市河湖富营养化问题日益严重,导致水体水质恶化,甚至散发难闻的臭味。追根溯源,主要是国内许多城市内湖历史上就是一个纳污水体,外源污染物不断沉积、富集,水环境生态功能退化,导致区域内水环境质量急剧恶化。为改善水环境,采取应急补充新鲜水、底泥清淤或疏浚底泥、水体曝气充氧和生态浮床等措施治理内源污染。理论上栽种光能自养型的挺水、浮水和沉水等水生植物,只能削减氮素和磷素污染,而不能削减水体和底泥中有机物污染物。水体中的有机物污染物通过藻菌共生体系不断地慢慢矿化,当水体中本底污染物超过其环境容量时,仅仅依靠自然生态的办法已经难以满足水环境治理的要求,通过底泥疏浚和水体曝气充氧等人工强化措施来削减有机污染物是常用的手段。与此同时,底泥疏浚会产生大量的危险废物,需要异位转移和处置,若存储或处理措施不当,由此会产生一个新的污染源。因此开发出一种高效水环境和底泥中有机物污染物原位生态修复方法成为亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术提供一种水力驱动受控循环原位生物再生装置和生态修复方法,为水环境污染治理提供新技术,并为有效解决底泥异位转移所产生的新污染问题提供一种新途径。第一方面,提供一种水力驱动受控循环原位生物再生装置,用于水环境污染处理,其特征在于,包括:水力驱动机构和搅动机构;所述水力驱动机构,包括导流筒;所述导流筒内具有中心轴;所述中心轴上连接驱动轮;所述导流筒底部具有气流加载机构;所述气流加载机构向所述导流筒内输送气体;所述气体混入所述导流筒内液体中,在所述导流筒的内部液体和外部液体之间形成密度差;所述密度差,促使所述内部液体和所述外部液体进行循环流动;所述循环流动,推动所述驱动轮转动;所述驱动轮转动,用于带动所述中心轴旋转;所述搅动机构连接在所述中心轴下端;所述中心轴旋转,驱动所述搅动机构将水环境泥面表层的底泥搅起,使所述泥面表层的底泥形成悬浮物;所述悬浮物,混入所述内部液体和所述外部液体中,参与所述循环流动。优选地,所述导流筒,包括第一导流筒和第二导流筒;所述驱动轮,包括第一驱动轮和第二驱动轮;所述第一导流筒位于所述第二导流筒下方;所述第一驱动轮和所述第二驱动轮连接在所述中心轴上;所述气流加载机构向所述第一导流筒和所述第二导流筒内输送气体;所述气体,用于建立所述第一导流筒的所述内部液体和所述外部液体进行第一循环流动;以及建立所述第二导流筒的所述内部液体和所述外部液体进行第二循环流动;所述第一循环流动,用于推动所述第一驱动轮转动;所述第二循环流动,用于推动所述第二驱动轮转动。优选地,所述水力驱动机构还包括导流连接机构;所述导流连接机构,包括外筒和锥筒;所述锥筒连接在所述外筒内;所述外筒的直径大于所述第一导流筒和所述第二导流筒的直径;所述锥筒的大口端对应所述第一导流筒的上端口;所述锥筒的小口端对应所述第二导流筒的下端口。优选地,所述第一导流筒的下部具有锥形结构;所述锥形结构的上端口直径小于下端口直径。优选地,所述第一驱动轮的轮毂外壁上沿周向均匀固定数量为12-14个、攻角为α的翼型叶片;所述第二驱动轮的轮毂外壁上沿周向均匀固定数量为8-10个、攻角为β的翼型叶片;所述α与所述β的关系为:α-β=20°-40°。优选地,所述气流加载机构,包括:曝气泵和曝气机构;所述曝气机构置于所述导流筒底部;所述曝气泵,用于向所述曝气机构输送气体。优选地,所述曝气机构,包括:曝气头和圆环状曝气器;所述曝气器与所述曝气泵通过曝气管连接;所述曝气器沿周向均匀开有通孔;所述通孔上连接所述曝气头;所述曝气头,用于向所述导流筒内输送气体。优选地,所述的水力驱动受控循环原位生物再生装置,还包括:若干支腿;所述支腿,用于将所述水力驱动机构固定在所述水环境的泥面上;所述固定的高度,满足所述搅动机构与所述水环境的泥面表层接触。优选地,所述的水力驱动受控循环原位生物再生装置,还包括:漂浮机构;所述水力驱动机构及所述搅动机构连接在所述漂浮机构上;所述漂浮机构,用于稳固和/或漂浮移动所述水力驱动机构及所述搅动机构的装配整体。优选地,所述漂浮机构,包括:浮船;所述水力驱动机构及所述搅动机构的装配体与所述浮船连接;所述浮船,用于稳固和漂浮移动所述水力驱动机构及所述搅动机构的装配整体。第二方面,一种生态修复方法,用于水环境污染原位处理,包括:将权利要求1-9中任一所述水力驱动受控循环原位生物再生装置安装在水环境污染区域中;启动所述气流加载机构,引起所述水力驱动机构带动所述搅动机构旋转;所述搅动机构,搅动所述水环境的泥面表层,使所述泥面表层的底泥形成悬浮物;所述悬浮物,混入所述内部液体和所述外部液体中,参与所述循环流动;所述循环流动,用于所述底泥中有机物进行二次溶解和传质,使得所述底泥中本源微生物循环流经好氧和缺氧环境,进行生物氧化降解和所述底泥中有机污染物的生物再生。本专利技术的有益效果:1、水力驱动受控循环原位生物再生装置具有上下叠层机构,上下叠层机构构造了上下叠层区域,在上下叠层区域内形成了上下两级液体内循环,带动两级动力驱动轮旋转,实现水力驱动,创建底泥有机物传质、溶解和生物降解的动力源泉,节约能源并达到生态修复的目的。2、加载气流空间上形成叠层串联的两级内循环及其层级驱动作用,通过搅动机构作用充分搅动表层底泥,悬浮的表层底泥参与两级内循环,实现空间上叠层A/O和A2/O梯度串联作用,在原位上即可实现底泥和水体中本底有机物和氮素的同步生物修复。3、内循环水流夹带底泥交替流经升流区和降流区,在物理的二次溶解作用、传质作用及其强化生物作用下,在原位上底泥中本底有机物实现交换和生物再生。4、通过加载气流量调节,控制内循环流动的强弱,达到水力受控循环,原位实现水体和底泥中本底有机物和氮素的同步受控生物修复的目的。附图说明通过以下参考附图对本专利技术实施例的描述,本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚,在附图中:图1是本专利技术实施例的水力驱动受控循环原位生物再生装置的结构示意图。图2是本专利技术实施例的第一驱动轮结构示意图。图3是是本专利技术实施例的第二驱动轮结构示意图。图4是本专利技术实施例的圆环曝气器结构示意图。图中:主导流筒1、锥形结构2、第一导流筒3、下底4、外筒5、筋板6、锥筒7、上盖8、第二导流筒9、浮船10、上法兰结构11、中心轴12、轴承盖13、曝气泵14、第二驱动轮15、曝气管16、第一驱动轮17、曝气头18、圆环状曝气器19、搅动机构20、尼龙轴承21、支腿22、连接板23和下法兰结构24。具体实施方式以下基于实施例对本专利技术进行描述,但是值得说明的是,本专利技术并不限于这些实施例。在下文对本专利技术的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分。然而,对于没有详尽描述的部分,本领域技术人员也可以完全理解本专利技术。此外,本领域普通技术人员应当理解,所提供的附图只是为了说明本专利技术的目的、特征和优点,附图并不是实际按照比例绘制的。同时,除非上下文明确要求,否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义本文档来自技高网...
水力驱动受控循环原位生物再生装置和生态修复方法

【技术保护点】
1.一种水力驱动受控循环原位生物再生装置,用于水环境污染处理,其特征在于,包括:水力驱动机构和搅动机构;所述水力驱动机构,包括导流筒;所述导流筒内具有中心轴;所述中心轴上连接驱动轮;所述导流筒底部具有气流加载机构;所述气流加载机构向所述导流筒内输送气体;所述气体混入所述导流筒内液体中,在所述导流筒的内部液体和外部液体之间形成压力差;所述压力差,促使所述内部液体和所述外部液体进行循环流动;所述循环流动,推动所述驱动轮转动;所述驱动轮转动,用于带动所述中心轴旋转;所述搅动机构连接在所述中心轴下端;所述中心轴旋转,驱动所述搅动机构将水环境泥面表层的底泥搅起,使所述泥面表层的底泥形成悬浮物;所述悬浮物,混入所述内部液体和所述外部液体中,参与所述循环流动。

【技术特征摘要】
1.一种水力驱动受控循环原位生物再生装置,用于水环境污染处理,其特征在于,包括:水力驱动机构和搅动机构;所述水力驱动机构,包括导流筒;所述导流筒内具有中心轴;所述中心轴上连接驱动轮;所述导流筒底部具有气流加载机构;所述气流加载机构向所述导流筒内输送气体;所述气体混入所述导流筒内液体中,在所述导流筒的内部液体和外部液体之间形成压力差;所述压力差,促使所述内部液体和所述外部液体进行循环流动;所述循环流动,推动所述驱动轮转动;所述驱动轮转动,用于带动所述中心轴旋转;所述搅动机构连接在所述中心轴下端;所述中心轴旋转,驱动所述搅动机构将水环境泥面表层的底泥搅起,使所述泥面表层的底泥形成悬浮物;所述悬浮物,混入所述内部液体和所述外部液体中,参与所述循环流动。2.根据权利要求1所述的水力驱动受控循环原位生物再生装置,其特征在于:所述导流筒,包括第一导流筒和第二导流筒;所述驱动轮,包括第一驱动轮和第二驱动轮;所述第一导流筒位于所述第二导流筒下方;所述第一驱动轮和所述第二驱动轮连接在所述中心轴上;所述气流加载机构向所述第一导流筒和所述第二导流筒内输送气体;所述气体,建立所述第一导流筒的内部液体和外部液体之间的第一循环流动;以及建立所述第二导流筒的内部液体和外部液体的第二循环流动;所述第一循环流动,推动所述第一驱动轮转动;所述第二循环流动,推动所述第二驱动轮转动。3.根据权利要求2所述的水力驱动受控循环原位生物再生装置,其特征在于:所述水力驱动机构还包括导流连接机构;所述导流连接机构,包括外筒和锥筒;所述锥筒连接在所述外筒内;所述外筒的直径大于所述第一导流筒和所述第二导流筒的直径;所述锥筒的大口端对应所述第一导流筒的上端口;所述锥筒的小口端对应所述第二导流筒的下端口。4.根据权利要求2所述的水力驱动受控循环原位生物再生装置,其特征在于:所述第一导流筒的下部具有锥形结构;所述锥形结构的上端口直径小于下端口直径。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:于忠臣王松刘继伟刘立君王宇萌王达新
申请(专利权)人:东北石油大学大庆罗朗科技有限公司
类型:发明
国别省市:黑龙江,23

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