[实用新型]一种用于轻污染水体总氮脱除处理的多层搅拌装置

说明书

本实用新型属于水污染处理技术领域，公开了一种用于轻污染水体总氮脱除处理的多层搅拌装置，所述装置包括浮体、太阳能电池板、填料箱和潜水推流器，浮体为内部空心的圆柱体，且内部放置有蓄电池、差压变送器和中央控制器，太阳能电池板通过支撑杆固定于浮体顶面，填料箱设置于浮体底部，潜水推流器有两个，且穿过填料箱固定于浮体的底部，浮体的底面边沿圆周方向均匀开设有偶数个设有螺旋桨的孔洞。本装置不仅可以利用螺旋桨提高水体的溶解氧浓度，还可以通过中央控制器的程序设计，将浮体的运动位移规律设置成往复周期运动模式，使水体形成一定的溶解氧浓度梯度，以达到高效脱除氮的效果。

技术领域

本实用新型属于水污染处理技术领域，特别涉及一种用于轻污染水体总氮脱除处理的多层搅拌装置。

背景技术

近年来，湖泊等水体的富营养化问题使其成为轻污染水体，其溶解氧含量降低、藻类等水生植物繁衍迅速、鱼类等大量死亡。尽管近年来我国已加大防治富营养化污染水体的治理力度，但是富营养化问题并没有得到有效控制和缓解。

目前国内针对湖泊等受污染水体的处理技术可以分为两大类，一类是以工业和工程类技术处理为主，主要包括湖泊沉积物疏浚技术、湖泊理化性质改善技术和沉积物覆盖技术；另一类是以生物修复技术为主，如生态控藻技术、微生物净化技术和植物净化技术。其中，沉积物疏浚技术适应性较低；湖泊理化性质改善技术易造成二次污染；沉积物覆盖技术没有彻底去除污染物。生态控藻技术、生物净化技术和植物净化技术都需要引入外界生物种类进入水体系统，不仅可能由于装置中营养物质有限，难以维持引入生物的正常生命活动，还可能影响系统的原有平衡。

曝气技术是近年来主要用于解决轻污染水体富营养化问题的新技术，主要通过向水下注气的方法对水体充氧，增加水体的溶解氧。我国常见曝气装置有鼓风机－微孔曝气、叶轮吸气推流式曝气装置、水下注射流装置和纯氧增氧装置。这些装置的安装方式有固定式安装和移动式安装。总氮包括有机氮、氨氮、亚硝酸氮和硝酸氮。未处理的污水中，总氮主要以有机氮和氨氮的形式存在。污水的处理原理为好氧条件下，有机氮被氨化菌分解转化成氨氮，氨氮通过亚硝化细菌转化成亚硝酸氮，继而在硝酸菌的作用下，进一步转化为硝酸氮；在缺氧条件下，硝酸氮在反硝化菌的作用下转化成氮气，从水体中逸出至空气中，至此有机氮和氨氮得以去除。采用固定式安装的曝气装置时，曝气地点固定，此处水体处于好氧环境，硝化细菌将氨氮氧化成硝酸氮，但由于曝气地点固定，水体受处理面积有限，无法形成缺氧环境，硝酸氮不能还原成氮气，氨氮无法彻底去除。采用移动式安装的曝气装置时，曝气装置如鼓风机等装置的体积和重量大，安装条件较高，应用条件受限。有机氮和氨氮等未彻底反应去除而产生硝酸氮滞留在水体中，其对人体健康产生较大的危害，硝酸氮本身虽无毒，但在人胃中可能还原为亚硝酸氮，与仲胺作用可生成亚硝胺，亚硝胺则是致癌、致变异和致畸胎的三致物质。

实用新型内容

针对现有技术中的问题，本实用新型提供了一种于轻污染水体总氮脱除处理的多层搅拌装置，通过潜水推流器和不同入水深度螺旋桨的互相配合使水体形成一定的溶解氧浓度梯度，而且水体在不同时间和空间中交替形成无数的“好氧-缺氧-厌氧”的微环境，从而提高氮的脱除效果。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种用于轻污染水体总氮脱除处理的多层搅拌装置，包括浮体、太阳能电池板、填料箱、潜水推流器和螺旋桨，所述浮体为内部空心的圆柱体，所述浮体的内部放置有蓄电池、差压变送器和中央控制器，所述太阳能电池板通过支撑杆固定于浮体顶面，所述填料箱位于浮体底部，所述潜水推流器有两个且穿过填料箱固定于浮体底部，所述浮体的底面边沿周向均匀分布有偶数个孔洞，每个所述孔洞中安装有一个螺旋桨；

所述太阳能电池板分别与潜水推流器、蓄电池、差压变送器、中央控制器和螺旋桨动力输入端相连，所述蓄电池分别与潜水推流器、差压变送器、中央控制器和螺旋桨动力输入端相连，所述差压变送器的信号输出端与中央控制器的信号输入端相连，所述中央控制器的信号输出端分别与潜水推流器和螺旋桨的信号输入端相连。