[发明专利]河湖水体柔性载体生物接触氧化原位强化处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种受污染河湖水体原位净化处理技术，具体涉及采用柔性载体进行生物接触氧化原位处理方法及装置。

背景技术

生物接触氧化技术是以填料作为载体，使细菌和真菌类的微生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在填料或载体上生长繁育，形成膜状生物相，污染水体与生物膜接触时，污染物被生物膜上的微生物所摄取，作为微生物生长繁殖的营养物，从而达到降解污染物、净化水质的目的。由于氧在生物膜中的递减传递机制，使生物膜沿表层向里逐渐形成耗氧-兼性-厌氧的复合净化机制，不但对水体中的有机污染物可进行有效处理，还对植物营养物氮、磷等营养盐进行有效去除。传统生物接触氧化技术使用的填料一般为硬性或半软性粒状、球状、块状材料，其缺陷在于，需要固定形式的池或槽将填料包围或固定，因此必须在岸边构筑处理池，需要占用土地，而且实施复杂，操作不便。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的问题，提出一种承载柔性载体可直接安装在河湖水体底部的生物接触氧化原位强化处理装置，及应用该装置净化河湖水体的方法，该方法和装置实施方便，布置灵活，不影响行船和行洪，曝气形式根据水深可灵活选择，且净化效果显著。

为实现上述目的，本发明包括如下技术方案：

河湖水体柔性载体生物接触氧化原位强化处理装置，其包括生物载体单元框架和柔性载体；其中

该生物载体单元框架是由杆状型材拼接而成的立方形单层或多层框架，层间距为50-100cm；每层框架上平行设置多个辅助横杆，各辅助横杆的间距为20～80cm：

该柔性载体为条状或草状柔性亲水性有机材料，其一端固定在该辅助横杆上。

如上所述的装置，其中，该柔性载体优选为具有空间网状结构的柔性亲水性高分子材料，孔隙率优选大于96％。

如上所述的装置，其中，该柔性载体可以由聚氨酯或聚酰胺纤维制成的织物或无纺织物。

如上所述的装置，其中，该柔性载体的长度优选为30～120cm，宽度优选为30～80cm。

如上所述的装置，其中，每立方米生物载体单元框架上优选布设1.2-9.6m²所述柔性载体；

如上所述的装置，其中，该生物载体单元框架的整体尺寸优选为2～4m×2～4m×1.5～3m。

应用上述装置进行河湖水体柔性载体生物接触氧化原位强化处理的方法，包括如下步骤：

a.将多个所述装置投放入河湖水体中，投放量为：处理水量1万m³水体/天，去除1mg/L BOD₅，柔性载体BOD₅单位面积负荷1.7g BOD/(m²填料·d)，需投放5882m²柔性载体；2米以下水深采用单层生物载体单元框架，2米以上水深采用多层生物载体单元框架；

b.使用曝气设备为处理区的微生物生长繁殖提供氧气，维持处理区溶解氧浓度不低于2mg/L；曝气设备最大作用水深范围不低于安装柔性载体处最大水深。

如上所述的方法，其中，该曝气设备可以为提水式曝气设备和/或推流式曝气设备，对于2米以上水深采用提水式曝气设备，对于2米以下水深采用推流式曝气设备和/或提水式曝气设备。

本发明的有益效果在于，本发明采用柔性载体进行生物接触氧化原位强化处理河湖污染水体。该柔性载体是利用比表面积大、亲水性和吸附能力强、具有有机功能团的有机材料制成的软性生物填料，如草状、带状等，填料高度、长度和厚度可根据需要灵活加工，其在水中可利用自身浮力直立在水中，对于水体有流动的水域，柔性载体顺水流方向安装，不会影响过水；柔性载体布置在湖泊和河道中不会影响行船和行洪；柔性载体与生物载体单元框架组装后，可采用船载小型吊车或自制吊架放置入水，可有水操作，不用放干河湖中水，施工方便。

应用试验表明，依照本发明的方法设置装置4个月后对受污染水体的CODMn、BOD5、TP和叶绿素a去除率分别为：24％、57％、59％和31％；工程运行期间，水体主要指标满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中IV类水体要求，水体透明度达到60cm以上。

附图说明

图1为本发明一种优选实施方式的生物载体框架结构示意图。

图2为本发明一种优选实施方式的河湖水体柔性载体生物接触氧化原位强化处理装置结构示意图。

图3为本发明的一种柔性载体——人工草结构示意图。

图4为本发明实施例1中城市河湖水体柔性载体生物接触氧化工程施工现场照片。

具体实施方式