公布日：2022.04.22

申請日：2022.01.25

分類號：C02F9/14(2006.01)I

摘要

本發(fā)明公開了一種河道底泥污染原位深度處理裝置及其使用方法，包括船體以及用于對污泥進(jìn)行處理的箱體，船體的表面通過機(jī)械抓臂與箱體的頂部連接，本發(fā)明涉及河道底泥原位處理技術(shù)領(lǐng)域。該河道底泥污染原位深度處理裝置及其使用方法，采用曝氣加微生物降解即物理加生物的深度處理方法，可以快速降解河道底泥污染，不影響水體水質(zhì)，同時為水體提供一定的溶解氧，促進(jìn)微生物數(shù)量和多樣性的增加，不產(chǎn)生二次污染，且裝置可隨時移動，進(jìn)行底泥污染治理，尤其適用于含監(jiān)測斷面河道底泥修復(fù)，通過S型通道及回流管設(shè)置延長菌液降解時間，且由于半封閉設(shè)置，菌液不會由于水體流速而快速流失，增強(qiáng)菌液降解效率，操作簡單，環(huán)保節(jié)能。

權(quán)利要求書

1.一種河道底泥污染原位深度處理裝置，包括船體（1）以及用于對污泥進(jìn)行處理的箱體（2），船體（1）的表面通過機(jī)械抓臂（3）與箱體（2）的頂部連接，其特征在于：所述箱體（2）包括通過中間層隔斷的頂部循環(huán)降解回流層和曝氣加藥層；曝氣加藥層包括設(shè)置在箱體（2）內(nèi)腔的第一曝氣管（4）和第二曝氣管（5），所述第二曝氣管（5）設(shè)置于第一曝氣管（4）的上方，所述第一曝氣管（4）的表面開設(shè)有曝氣孔（6），所述第二曝氣管（5）的表面開設(shè)有菌液出口（7），所述箱體（2）的底部為敞開狀態(tài)與污泥接觸；頂部循環(huán)降解回流層包括設(shè)置在箱體（2）內(nèi)腔的S型通道（8）和固定在箱體（2）內(nèi)腔的第二水泵（9），所述S型通道（8）的內(nèi)腔填充有懸浮填料（10），且其尾端開設(shè)有兩個連接口（11），一個所述連接口（11）通過管道與第二水泵（9）的抽水口連通，所述第二水泵（9）的出水口通過回流管道（12）與中間層連通，中間層包括固定在箱體（2）內(nèi)腔的擋板（13），所述擋板（13）的表面開設(shè)有卡槽（14），且卡槽（14）的內(nèi)腔卡接有攔截格網(wǎng)（15），所述擋板（13）的表面開設(shè)有與回流管道（12）的一端連通的回流口（16），所述回流口（16）朝向S型通道（8）的下方，所述船體（1）的頂部分別固定連接有第一水泵（17）、氣泵（18）和降解菌液罐（19），所述第一水泵（17）的抽水口通過抽液管道（20）與降解菌液罐（19）的內(nèi)腔連通，所述第一水泵（17）的出水口連通有輸液管（21），所述輸液管（21）的一端貫穿并延伸至箱體（2）的內(nèi)腔，所述輸液管（21）的一端與第二曝氣管（5）連通，所述第一曝氣管（4）設(shè)置于箱體（2）的下方，第一曝氣管（4）在底泥下方5-10cm進(jìn)行曝氣，半封閉設(shè)置，菌液不會由于水體流速而快速流失。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種河道底泥污染原位深度處理裝置，其特征在于：所述攔截格網(wǎng)（15）的頂部與S型通道（8）的底部連通，底部與曝氣加藥層的頂部連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種河道底泥污染原位深度處理裝置，其特征在于：所述氣泵（18）的出氣口連通有與輸液管（21）平行設(shè)置的輸氣管（22），所述輸氣管（22）的一端與第一曝氣管（4）連通，所述輸氣管（22）和輸液管（21）均固定在擋板（13）的底部。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種河道底泥污染原位深度處理裝置，其特征在于：所述箱體（2）的頂部和四壁均為密封設(shè)置。

5.如權(quán)利要求1-4中任意一項所述的一種河道底泥污染原位深度處理裝置的使用方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟一、使用機(jī)械抓臂（3）將箱體（2）扣在河床上，此時第一曝氣管（4）進(jìn)入污泥內(nèi)，在降解菌液罐（19）中進(jìn)行降解菌液的配置，打開第一水泵（17）及氣泵（18），氣體通過第一曝氣管（4）在底泥下方進(jìn)行曝氣，菌液通過降解菌液罐（19）經(jīng)第一水泵（17）、第二曝氣管（5）在菌液出口（7）排出進(jìn)入箱體（2）內(nèi)封閉水體內(nèi)，進(jìn)行水體及底泥中污染物的降解；步驟二、底泥曝氣會使得泥沙與懸浮顆粒分散在曝氣加藥層，大的粒徑物質(zhì)經(jīng)過攔截格網(wǎng)（15）阻攔，沉到河床表面，小粒徑的懸浮顆粒經(jīng)過攔截格網(wǎng)（15）進(jìn)入頂部循環(huán)降解回流層中的S型通道（8），S型通道（8）內(nèi)布設(shè)有懸浮填料（10），吸附懸浮顆粒并為微生物提供附著場所；步驟三、由于S型通道（8）本身的高差以及彎道帶來的阻力，箱體（2）內(nèi)水體無法靠曝氣流速流入S型通道（8）尾部，打開第二水泵（9），曝氣區(qū)的水體及污染物通過第二水泵（9）的吸力，由S型通道（8）底部上升至S型通道（8）尾部，再通過第二水泵（9）及回流管道（12），流回到曝氣加藥層，延長菌液降解時間，當(dāng)處理完一片污染底泥，通過船體（1）和機(jī)械抓臂（3）帶動箱體（2）移動，進(jìn)行其他區(qū)域污染底泥處理。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種河道底泥污染原位深度處理裝置及其使用方法，解決了在水體曝氣對于底泥內(nèi)源污染治理修復(fù)效果較小，直接在底泥中曝氣容易擾動底泥，將底泥中污染物釋放到水體中，引起水質(zhì)短時間的污染加劇，懸浮顆粒物上浮增加水體濁度，不利于監(jiān)測斷面考，向水體中直接添加微生物菌劑，費用高，且由于水體流速，微生物菌劑容易隨水流流失，微生物降解污染物時間較慢，需要進(jìn)行短暫停留的問題。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種河道底泥污染原位深度處理裝置，包括船體以及用于對污泥進(jìn)行處理的箱體，船體的表面通過機(jī)械抓臂與箱體的頂部連接，所述箱體包括通過中間層分開的頂部循環(huán)降解回流層和曝氣加藥層；

曝氣加藥層包括設(shè)置在箱體內(nèi)腔的第一曝氣管和第二曝氣管，所述第二曝氣管設(shè)置于第一曝氣管的上方，所述第一曝氣管的表面開設(shè)有曝氣孔，所述第二曝氣管的表面開設(shè)有菌液出口，所述箱體的底部為敞開狀態(tài)與污泥接觸；

頂部循環(huán)降解回流層包括設(shè)置在箱體內(nèi)腔的S型通道和固定在箱體內(nèi)腔的第二水泵，所述S型通道的內(nèi)腔填充有懸浮填料，且其尾端開設(shè)有兩個連接口，一個所述連接口通過管道與第二水泵的抽水口連通，所述第二水泵的出水口通過回流管道與中間層連通。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：中間層包括固定在箱體內(nèi)腔的擋板，所述擋板的表面開設(shè)有卡槽，且卡槽的內(nèi)腔卡接有攔截格網(wǎng)，所述擋板的表面開設(shè)有與回流管道的一端連通的回流口，所述回流口朝向S型通道的下方。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述攔截格網(wǎng)的頂部與S型通道的底部連通，底部與曝氣加藥層的頂部連通。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述船體的頂部分別固定連接有第一水泵、氣泵和降解菌液罐，所述第一水泵的抽水口通過抽液管道與降解菌液罐的內(nèi)腔連通，所述第一水泵的出水口連通有輸液管，所述輸液管的一端貫穿并延伸至箱體的內(nèi)腔，所述輸液管的一端與第二曝氣管連通。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述氣泵的出氣口連通有與輸液管平行設(shè)置的輸氣管，所述輸氣管的一端與第一曝氣管連通，所述輸氣管和輸液管均固定在擋板的底部。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述箱體的頂部和四壁均為密封設(shè)置。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述第一曝氣管設(shè)置于箱體的下方。

本發(fā)明還公開了一種河道底泥污染原位深度處理裝置的使用方法，包括以下步驟：

步驟一、使用機(jī)械抓臂將箱體扣在河床上，此時第一曝氣管進(jìn)入污泥內(nèi)，在降解菌液罐中進(jìn)行降解菌液的配置，打開第一水泵及氣泵，氣體通過第一曝氣管在底泥下方5-10cm進(jìn)行曝氣，菌液通過降解菌液罐經(jīng)第一水泵、第二曝氣管在菌液出口排出進(jìn)入箱體內(nèi)封閉水體內(nèi)，進(jìn)行水體及底泥中污染物的降解；

步驟二、底泥曝氣會使得泥沙與懸浮顆粒分散在曝氣加藥層，大的粒徑物質(zhì)如砂礫經(jīng)過攔截格網(wǎng)阻攔，沉到河床表面，小粒徑的懸浮顆粒經(jīng)過攔截格網(wǎng)進(jìn)入頂部循環(huán)降解回流層中的S型通道，S型通道內(nèi)布設(shè)有懸浮填料，可以吸附懸浮顆粒并為微生物提供附著場所，促進(jìn)微生物數(shù)量和多樣性的增加；

步驟三、由于S型通道本身的高差以及彎道帶來的阻力，箱體內(nèi)水體無法靠曝氣流速流入S型通道尾部，打開第二水泵，曝氣區(qū)的水體及污染物可以通過第二水泵的吸力，由S型通道底部上升至S型通道尾部，再通過第二水泵及回流管道，流回到曝氣加藥層，延長菌液降解時間，增強(qiáng)微生物降解作用，保證底泥處理后的水體水質(zhì)得到提升，當(dāng)處理完一片污染底泥，通過船體和機(jī)械抓臂帶動箱體移動，進(jìn)行其他區(qū)域污染底泥處理。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具備以下有益效果：

1、采用曝氣加微生物降解即物理加生物的深度處理方法，可以快速降解河道底泥污染，不影響水體水質(zhì)，同時為水體提供一定的溶解氧，促進(jìn)微生物數(shù)量和多樣性的增加，不產(chǎn)生二次污染，且裝置可隨時移動，進(jìn)行底泥污染治理，不擾動周圍底泥，減少對水質(zhì)干擾，尤其適用于含監(jiān)測斷面河道底泥修復(fù)。

2、在底泥下方5-10cm進(jìn)行曝氣，相對于直接在水體中曝氣，底泥曝氣能更好地去除底泥中污染物，修復(fù)效果更好，并且底泥曝氣后污染物經(jīng)處理后進(jìn)入河道，不會引起水質(zhì)短期污染；

3、通過S型通道及回流管設(shè)置延長菌液降解時間，且由于半封閉設(shè)置，菌液不會由于水體流速而快速流失，增強(qiáng)菌液降解效率，操作簡單，環(huán)保節(jié)能。

（發(fā)明人：張友德;戴曹培;田文鳳;何建軍;錢益武）