[实用新型]一种湖泊脱氮造流装置

说明书

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种湖泊脱氮造流装置。

背景技术

我国湖泊数量众多、类型全、分布广，湖泊的形成演化不仅受流域自然环境因素及变化的影响，而且还受人类活动的干扰。近几十年来，湖泊流域河周边地区人口增长和经济快速发展，导致大量的TN、TP、COD等污染物进入湖泊，湖泊水环境污染不断加重。湖水出现发黑、发臭、水体富营养化的现象并不鲜见。

造流复氧是针对水体交换性差，水体溶解氧较低采取的物理手段，在消除水体黑臭方面效果尤为显著，同时兼具一定的造景功能。现行造流复氧设备包括潜水推流、扬水、射流、涌泉等多种形式。

例如，公开号为CN 102701453A的中国发明专利申请文献公开了一种提高农业面源生态塘处理系统脱氮效率的造流装置，为筒状结构，底部设有气室，气室的出口处设有隔板，气室的进气口经空气输送管连接空气压缩机，造流装置的顶部连接浮筒，底部连接沉子，垂直竖立于水中并保持位置固定。该发明通过底部通入的压缩空气形成的“气弹”，造成筒内水体自下而上循环流动，将生态塘中富含硝酸盐的水体带至底部泥水界面处。在泥水界面处，附着生长的反硝化菌能够利用底泥中富含的有机物，将水相中的硝酸盐还原成氮气从水体中脱除，从而提高生态塘系统的脱氮效率。

在湖泊造流过程中，最大的问题是如何保证整个湖泊处于循环流动状态，达到“流水不腐”效果。以往的造流增氧过程中，在湖泊底部放置增氧设备，此安装方法对底泥有明显的搅动效果，导致底泥物质释放进入湖体；现阶段造流设备去除水体污染物效果有限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有湖泊治理中，湖泊不能造流，总氮不能削减，净水设备占地面积大、投资运行费用高的问题，提出一种治理效果好，成本低，实用性强的湖泊脱氮造流装置。

一种湖泊脱氮造流装置，包括：

浮体装置，该浮体装置包括平铺于湖泊水体中且呈螺旋状分布的浮管和位于浮管下方且对应缝合在浮管上的细目网，细目网内形成与浮管螺旋方向一致的旋流通道；

布水装置，向旋流通道内沿顺时针或逆时针方向布水；

提升装置，包括隔栅和位于隔栅内的提升泵，该提升泵的出水口接入所述布水装置；

填料装置，包括硝化填料框和反硝化填料框，在旋流通道内的水流流路上以硝化填料框和反硝化填料框顺序循环间隔分布。

本实用新型所述循环间隔分布是指在旋流通道内的水流流路上依次分布的填料框为至少一个硝化填料框、至少一个反硝化填料框、至少一个硝化填料框、至少一个反硝化填料框，以此类推，靠近进水处为硝化填料框，靠近出水处为反硝化填料框。

提升装置将河道水体泵入旋流通道内，水体沿顺时针或逆时针方向形成旋流，解决了湖泊造流问题，循环通过硝化填料和反硝化填料处理，造流同时进行生物脱氮，硝化填料框靠近布水装置的布水出口处设置，循环设置的硝化填料和反硝化填料增强脱氮效果。

本实用新型去除污染物原理：

在有氧气存在时，附着在聚氨酯填料区的亚硝酸菌把氨氧化为亚硝酸盐，其次由硝酸菌再把亚硝酸盐氧化为硝酸盐。反应产物硝态氮进入竹球填料区，附着在该区的反硝化细菌利用硝酸盐(NO₃^-)作为电子传递链(ETC)的最终电子受体，来完成物质能量交换，还原产物为氮气。该过程有效去除水体总氮。

优选地，还包括用于支撑所述浮体装置的支撑架。

进一步地，所述支撑架包括位于浮管上方呈十字交叉的上层中空管和位于浮管下方呈十字交叉的下层中空管，上层中空管与下层中空管交错布置，所述上层中空管和下层中空管在中心处固定连接，所述浮管的中心处锚定于湖底。所述浮管由PVC弧形中空管首尾连接而成，连接处采用弯头以及防水胶水连接固定，整体呈螺旋状，平铺于湖面上，两端封闭处理；进一步地，PVC弧形中空管每段长度为0.5～1m。

上层中空管和下层中空管的十字交叉处均焊接固定；上下两层中空管在中心处由尼龙绳固定；所有中空管与浮管接触处由尼龙绳固定。

更进一步地，浮管上、下方各设置两根中空管。所有中空管在水平投影面上互成45°夹角。

进一步地，湖底设置固定锚，浮管中心处通过尼龙绳与固定锚连接。所述尼龙绳预留15cm，防止湖泊水位上升，导致尼龙绳崩断。