本實(shí)用新型涉及一種船載式黑臭水體治理設(shè)備，屬于水環(huán)境修復(fù)工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于城市化的加速，大量污染物進(jìn)入河道水體，導(dǎo)致水體過量納污，出現(xiàn)水體供氧和用氧失衡現(xiàn)象，水體呈現(xiàn)缺氧、厭氧狀態(tài)。在缺氧、厭氧的條件下，加劇了水體中污染物的分解和發(fā)酵，產(chǎn)生了大量硫化氫和氨氣等惡臭氣體。同時(shí)水體中的鐵、錳等與水體中的硫離子形成硫化亞鐵和硫化錳等黑色沉積物，使得水體和底泥發(fā)黑，且易對(duì)水體和環(huán)境造成二次污染。
目前，黑臭水體治理所涉及的設(shè)備主要有：1)曝氣充氧設(shè)備。曝氣充氧是解決水體黑臭的必要手段，曝氣機(jī)雖然早已有之，但常規(guī)的鼓風(fēng)機(jī)曝氣根本無法在形態(tài)復(fù)雜面積龐大的河湖水域里安裝，機(jī)械曝氣機(jī)擴(kuò)散面積很小，無法對(duì)大水面均勻曝氣，真正適用于龐大河湖的曝氣機(jī)很少。同時(shí)常規(guī)的曝氣機(jī)所產(chǎn)生的氣泡的尺寸過大，在水中的停留時(shí)間短，溶解效率低。2)微生物投加設(shè)備。目前微生物制劑大多數(shù)為固體形態(tài)，由于其加入量少，若以干粉形式采用設(shè)備投加，難以精準(zhǔn)控制投加量及投加均勻性，目前大多以拋灑、噴射為主，容易造成投加不均勻，同時(shí)對(duì)于污染嚴(yán)重?cái)嗝婕皡^(qū)域難以進(jìn)行有效控制。同時(shí)以上兩類設(shè)備均是單獨(dú)進(jìn)行處理，對(duì)于二者結(jié)合為一體進(jìn)行使用的設(shè)備并不多見。
上述已有的設(shè)備一定程度上促進(jìn)了黑臭水體的治理，但仍存在不同的缺陷和適用性，難以同時(shí)滿足黑臭水體治理過程中的環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、高效等要求。因此，在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上，集成已有技術(shù)，開發(fā)適用于黑臭水體治理的設(shè)備是亟待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)合曝氣充氧修復(fù)與微生物處理凈化于一體，且環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和高效的船載式黑臭水體治理設(shè)備。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，其技術(shù)解決方案為：
一種船載式黑臭水體治理設(shè)備，所述的治理設(shè)備由加藥系統(tǒng)、微納米曝氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)組成，治理設(shè)備設(shè)置在船體上，加藥系統(tǒng)由潛水泵、過濾網(wǎng)組、伸縮固定桿、第一液體流量計(jì)、第一電磁閥、儲(chǔ)藥罐、加藥罐、第三電磁閥、第一排料閥、電動(dòng)機(jī)、粉劑儲(chǔ)料槽、固體流量計(jì)和第二電磁閥組成，潛水泵由伸縮固定桿固定于船體的外邊緣，潛水泵的出液口通過管道與儲(chǔ)藥罐的進(jìn)液口連接，連接潛水泵和儲(chǔ)藥罐的管道上設(shè)置有第一液體流量計(jì)和第一電磁閥，第一液體流量計(jì)位于第一電磁閥和潛水泵之間，潛水泵外設(shè)置有過濾網(wǎng)組，儲(chǔ)藥罐內(nèi)設(shè)置有第一攪拌器，粉劑儲(chǔ)料槽通過管道連接在儲(chǔ)藥罐的上方，在連接管道上設(shè)置有固體流量計(jì)和第二電磁閥，第二電磁閥位于固體流量計(jì)和儲(chǔ)藥罐之間，加藥罐設(shè)置在儲(chǔ)藥罐下方，加藥罐的進(jìn)液口通過管道連接儲(chǔ)藥罐的出液口，在連接管道上設(shè)置有第三電磁閥，加藥罐內(nèi)設(shè)置有第二攪拌器，加藥罐的下方設(shè)置有第一排料閥，第一攪拌器和第二攪拌器分別與電動(dòng)機(jī)連接；
微納米曝氣系統(tǒng)由真空表、第四電磁閥、壓縮氣罐、空壓機(jī)、第一單向電磁閥、氣體吸嘴、自動(dòng)排氣閥、第一安全閥、壓力表、第二單向電磁閥、第二安全閥、四通閥、第一微孔曝氣裝置、第二微孔曝氣裝置、第三微孔曝氣裝置、第二排料閥、氣液分離罐、納米氣液混合泵、氣體流量計(jì)、第五電磁閥、過濾器、第二液體流量計(jì)和第三液體流量計(jì)組成，納米氣液混合泵的進(jìn)液口通過管道與加藥罐出液口連接，在連接管道上依次設(shè)置有第二液體流量計(jì)、過濾器和第四電磁閥，第二液體流量計(jì)位于加藥罐和過濾器之間，第四電磁閥位于過濾器和進(jìn)液口之間，真空表連接在第二液體流量計(jì)和過濾器之間的管道上，壓縮氣罐通過管道與空壓機(jī)連接，壓縮氣罐的出氣口通過管道連接納米氣液混合泵的進(jìn)氣口，在連接管道上依次設(shè)置有氣體流量計(jì)、第一單向電磁閥和氣體吸嘴，氣體吸嘴位于進(jìn)氣口和第一單向電磁閥之間，氣體流量計(jì)設(shè)置在第一單向電磁閥和壓縮氣罐之間，氣液分離罐的進(jìn)液口通過管道連接納米氣液混合泵的出液口，第一安全閥和壓力表分別通過管道連接在氣液分離罐的上方，第二排料閥通過管道連接在氣液分離罐的下方，四通閥通過管道分別連接氣液分離罐出液口和第一微孔曝氣裝置、第二微孔曝氣裝置和第三微孔曝氣裝置的進(jìn)液口，連接四通閥和氣液分離罐的管道上依次設(shè)置有壓力表、第二單向電磁閥和第二安全閥，壓力表位于氣液分離罐和第二單向電磁閥之間，第二安全閥位于第二單向電磁閥和四通閥之間，在連接潛水泵和第一液體流量計(jì)的管道上還連接有與納米氣液混合泵的進(jìn)液口連接的管道，連接的管道上設(shè)置有第五電磁閥和第三液體流量計(jì)，第五電磁閥位于進(jìn)液口一側(cè)；
潛水泵、第一液體流量計(jì)、電動(dòng)機(jī)、第一電磁閥、第二電磁閥、固體流量計(jì)、第三電磁閥、第一排料閥、第二液體流量計(jì)、真空表、第四電磁閥、納米氣液混合泵、第一單向電磁閥、氣體流量計(jì)、空壓機(jī)、自動(dòng)排氣閥、第二排料閥、第二單向電磁閥、第五電磁閥、第三液體流量計(jì)通過導(dǎo)線或無線與控制系統(tǒng)連接；
電動(dòng)機(jī)、空壓機(jī)、潛水泵和納米氣液混合泵外接動(dòng)力系統(tǒng)。
所述的過濾網(wǎng)組的網(wǎng)孔由外向內(nèi)依次為10目、20目、40目和60目。
所述的過濾器的網(wǎng)孔為60目。
所述的第一微孔曝氣裝置、第二微孔曝氣裝置和第三微孔曝氣裝置為懸掛式鏈?zhǔn)狡貧馄骰蚰て轿⒖灼貧馄骰蚬苁狡貧馄骰虮P式曝氣器或軟管式曝氣器等曝氣器中的一種。
由于采用了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型的一種船載式黑臭水體治理設(shè)備采用的潛水泵和過濾網(wǎng)組聯(lián)用，保證了藥劑配制過程中和藥劑噴灑過程中水源充足，同時(shí)過濾網(wǎng)組將顆粒雜物隔離，防止阻塞影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；儲(chǔ)藥罐和加藥罐聯(lián)合使用，保證了加藥過程的連續(xù)性，節(jié)省了運(yùn)行時(shí)間，且內(nèi)置攪拌器保證了可溶藥劑的均勻混合以及不溶藥劑的均勻分散，從而保證投藥的均勻性；整個(gè)加藥系統(tǒng)保證了粉劑投加的一鍵操作，便捷快速；納米氣液混合泵能保證氣泡溶解效率和控制所產(chǎn)生微細(xì)氣泡的尺寸；氣體吸嘴能促使氣體穩(wěn)定吸入和高效溶解；第一單向電磁閥避免了每次開啟納米氣液混合泵時(shí)重新調(diào)節(jié)吸氣流量和防止關(guān)閉納米氣液混合泵時(shí)液體倒灌入吸氣管路中；氣液分離罐防止注入納米氣液混合泵中未能溶解的氣體在壓力調(diào)節(jié)閥前形成氣窩，從而保證氣泡溶解效果；自動(dòng)排氣閥和第一安全閥可以自動(dòng)排放未溶解的氣體，防止形成氣壓而產(chǎn)生隱患；微孔曝氣裝置在保證曝氣效果的同時(shí)將配制好的藥劑均勻的噴灑出去；空壓機(jī)和壓縮氣罐不僅保證納米氣液混合泵正常工作所需壓力和進(jìn)氣要求，同時(shí)可用于設(shè)備清洗結(jié)束之后的反吹流程，吹出各個(gè)管道中的積水，防止管道中積水腐蝕破壞設(shè)備管件，保證設(shè)備使用持久性；采用控制系統(tǒng)進(jìn)行控制操作，可以根據(jù)水體污染程度及水體藻類分布情況，進(jìn)行選擇性控制，局部重點(diǎn)加藥，大大提高設(shè)備運(yùn)行效果。該船載式黑臭水體治理設(shè)備，將微納米曝氣與藥劑投加結(jié)合，在曝氣復(fù)氧的同時(shí)對(duì)黑臭水體進(jìn)行治理凈化，可以使藥劑分散更均勻，利用率更高，同時(shí)可以加快黑臭水體中有機(jī)污染物以及氨氮等的降解，在凈化水體的同時(shí)消除水體黑臭，恢復(fù)水體水生態(tài)系統(tǒng)，且無二次污染，工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，效果顯著。系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)處理在控制系統(tǒng)上完成，大大提高了系統(tǒng)效率。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述，見附圖。
一種船載式黑臭水體治理設(shè)備，治理設(shè)備由加藥系統(tǒng)、微納米曝氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)組成，治理設(shè)備設(shè)置在船體38上，加藥系統(tǒng)由潛水泵41、過濾網(wǎng)組42、伸縮固定桿40、第一液體流量計(jì)1、第一電磁閥3、儲(chǔ)藥罐4、加藥罐10、第三電磁閥9、第一排料閥36、電動(dòng)機(jī)2、粉劑儲(chǔ)料槽8、固體流量計(jì)7和第二電磁閥6組成，潛水泵41由伸縮固定桿40固定于船體38的外邊緣，潛水泵41的出液口通過管道與儲(chǔ)藥罐4的進(jìn)液口連接，連接潛水泵41和儲(chǔ)藥罐4的管道上設(shè)置有第一液體流量計(jì)1和第一電磁閥3，第一液體流量計(jì)1位于第一電磁閥3和潛水泵41之間，潛水泵41外設(shè)置有過濾網(wǎng)組42，過濾網(wǎng)組42的網(wǎng)孔由外向內(nèi)依次為10目、20目、40目和60目，儲(chǔ)藥罐4內(nèi)設(shè)置有第一攪拌器5，粉劑儲(chǔ)料槽8通過管道連接在儲(chǔ)藥罐4的上方，在連接管道上設(shè)置有固體流量計(jì)7和第二電磁閥6，第二電磁閥6位于固體流量計(jì)7和儲(chǔ)藥罐4之間，加藥罐10設(shè)置在儲(chǔ)藥罐4下方，加藥罐10的進(jìn)液口通過管道連接儲(chǔ)藥罐4的出液口，在連接管道上設(shè)置有第三電磁閥9，加藥罐10內(nèi)設(shè)置有第二攪拌器37，加藥罐10的下方設(shè)置有第一排料閥36，第一攪拌器5和第二攪拌器37分別與電動(dòng)機(jī)2連接，微納米曝氣系統(tǒng)由真空表11、第四電磁閥12、壓縮氣罐13、空壓機(jī)14、第一單向電磁閥15、氣體吸嘴16、自動(dòng)排氣閥18、第一安全閥19、壓力表20、第二單向電磁閥21、第二安全閥22、四通閥23、第一微孔曝氣裝置24、第二微孔曝氣裝置25、第三微孔曝氣裝置26、第二排料閥27、氣液分離罐28、納米氣液混合泵30、氣體流量計(jì)32、第五電磁閥33、過濾器34、第二液體流量計(jì)35和第三液體流量計(jì)39組成，納米氣液混合泵30的進(jìn)液口31通過管道與加藥罐10出液口連接，在連接管道上依次設(shè)置有第二液體流量計(jì)35、過濾器34和第四電磁閥12，第二液體流量計(jì)35位于加藥罐10和過濾器34之間，第四電磁閥12位于過濾器34和進(jìn)液口31之間，真空表11連接在第二液體流量計(jì)35和過濾器34之間的管道上，過濾器34的網(wǎng)孔為60目，壓縮氣罐13通過管道與空壓機(jī)14連接，壓縮氣罐13的出氣口通過管道連接納米氣液混合泵30的進(jìn)氣口17，在連接管道上依次設(shè)置有氣體流量計(jì)32、第一單向電磁閥15和氣體吸嘴16，氣體吸嘴16位于進(jìn)氣口17和第一單向電磁閥15之間，氣體流量計(jì)32設(shè)置在第一單向電磁閥15和壓縮氣罐13之間，第一單向電磁閥15的流向?yàn)闅怏w流量計(jì)32一端流向進(jìn)氣口17，氣液分離罐28的進(jìn)液口通過管道連接納米氣液混合泵30的出液口29，第一安全閥19和壓力表20分別通過管道連接在氣液分離罐28的上方，第二排料閥27通過管道連接在氣液分離罐28的下方，四通閥23通過管道分別連接氣液分離罐28出液口和第一微孔曝氣裝置24、第二微孔曝氣裝置25和第三微孔曝氣裝置26的進(jìn)液口，第一微孔曝氣裝置24、第二微孔曝氣裝置25和第三微孔曝氣裝置26為懸掛式鏈?zhǔn)狡貧馄骰蚰て轿⒖灼貧馄骰蚬苁狡貧馄骰虮P式曝氣器或軟管式曝氣器等曝氣器中的一種，連接四通閥23和氣液分離罐28的管道上依次設(shè)置有壓力表20、第二單向電磁閥21和第二安全閥22，壓力表20位于氣液分離罐28和第二單向電磁閥21之間，第二安全閥22位于第二單向電磁閥21和四通閥23之間，第二單向電磁閥21的流向?yàn)闅庖悍蛛x罐28流向四通閥23，在連接潛水泵41和第一液體流量計(jì)1的管道上還連接有與納米氣液混合泵30的進(jìn)液口31連接的管道，連接的管道上設(shè)置有第五電磁閥33和第三液體流量計(jì)39，第五電磁閥33位于進(jìn)液口31一側(cè)，潛水泵41、第一液體流量計(jì)1、電動(dòng)機(jī)2、第一電磁閥3、第二電磁閥6、固體流量計(jì)7、第三電磁閥9、第一排料閥36、第二液體流量計(jì)35、真空表11、第四電磁閥12、納米氣液混合泵30、第一單向電磁閥15、氣體流量計(jì)32、空壓機(jī)14、自動(dòng)排氣閥18、第二排料閥27、第二單向電磁閥21、第五電磁閥33、第三液體流量計(jì)39通過導(dǎo)線或無線與控制系統(tǒng)連接，電動(dòng)機(jī)2、空壓機(jī)14、潛水泵41和納米氣液混合泵30外接動(dòng)力系統(tǒng)，動(dòng)力系統(tǒng)可為發(fā)電機(jī)或者蓄電池。
本實(shí)用新型試驗(yàn)裝置的工作原理：
系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，通過控制系統(tǒng)設(shè)置好各系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，同時(shí)確保設(shè)備管路中各開關(guān)及閥門均處于關(guān)閉狀態(tài)，向粉劑儲(chǔ)料罐8中添加設(shè)計(jì)的藥劑，電動(dòng)機(jī)2、空壓機(jī)14、潛水泵41和納米氣液混合泵30外接動(dòng)力系統(tǒng)，動(dòng)力系統(tǒng)可為發(fā)電機(jī)或者蓄電池。將第一微孔曝氣裝置24、第二微孔曝氣裝置25和第三微孔曝氣裝置26分別置于黑臭水體中，根據(jù)黑臭水體深度情況控制各個(gè)微孔曝氣裝置的入水深度；將潛水泵41置于黑臭水體中，通過伸縮固定桿40調(diào)整潛水泵41的高度并固定于船體38上。
根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)定的參數(shù)，首先連接潛水泵41與儲(chǔ)藥罐4管道上的第一電磁閥3和潛水泵41開啟，根據(jù)第一液體流量計(jì)1設(shè)定的流量向儲(chǔ)藥罐4中注水；同時(shí)粉劑儲(chǔ)料罐8與儲(chǔ)藥罐4之間管道上的第二電磁閥6開啟，粉劑儲(chǔ)料罐8根據(jù)固體流量計(jì)7設(shè)定的流量向儲(chǔ)藥罐4中投加固體粉劑；同時(shí)電動(dòng)機(jī)2開啟，電動(dòng)機(jī)2帶動(dòng)第一攪拌器5將固體粉劑均勻分散于儲(chǔ)藥罐4內(nèi)的水中，待達(dá)到程序設(shè)定所需藥劑添加量及溶劑加入量時(shí)，第一電磁閥3、第二電磁閥6及潛水泵41自動(dòng)關(guān)閉；此時(shí)，儲(chǔ)藥罐4與加藥罐10之間的第三電磁閥9開啟，儲(chǔ)藥罐4中液體全部進(jìn)入到加藥罐10中，然后第三電磁閥9自動(dòng)關(guān)閉；然后重復(fù)上述步驟，進(jìn)行藥劑溶液的配制；當(dāng)加藥罐10中藥劑溶液接近用完時(shí)，儲(chǔ)藥罐4立即向加藥罐10中加入藥劑溶液，確保設(shè)備運(yùn)行的連續(xù)性。
在儲(chǔ)藥罐4第一次配制藥劑溶液時(shí)，空壓機(jī)14開啟，向壓縮氣罐13中充入壓縮空氣。在加藥罐10第一次加滿藥劑溶液時(shí)，微納米曝氣系統(tǒng)啟動(dòng)。此時(shí)，連接壓縮氣罐13和納米氣液混合泵30管道上的第一單向電磁閥15、連接潛水泵41和納米氣液混合泵30管道上的第五電磁閥33及連接納米氣液混合泵30和加藥罐10管道上的第四電磁閥12自動(dòng)開啟，壓縮空氣、水和藥劑溶液根據(jù)設(shè)定的流量流入納米氣液混合泵30，納米氣液混合泵30制備出含有直徑小于30μm微納米氣泡的氣液混合溶液；同時(shí)，第二單向電磁閥21啟動(dòng)，納米氣液混合泵30中的氣液混合溶液在壓力作用下通過第一微孔曝氣裝置24、第二微孔曝氣裝置25和第三微孔曝氣裝置26噴入黑臭水體中，完成藥劑的投加和曝氣修復(fù)雙重過程。
初次運(yùn)轉(zhuǎn)之前必須在納米氣液混合泵30內(nèi)加水，同時(shí)確認(rèn)納米氣液混合泵30的旋轉(zhuǎn)方向正確無誤；連接納米氣液混合泵30和加藥罐10管道上的真空表11的讀數(shù)起到監(jiān)測(cè)納米氣液混合泵30工作是否正常，真空表11的負(fù)壓顯示一般控制在-0.1kg/cm2～+0.3kg/cm2。系統(tǒng)運(yùn)行過程中，設(shè)備自動(dòng)排氣閥18、第一安全閥19、第二安全閥22、第一單向電磁閥15和第二單向電磁閥21的設(shè)置確保設(shè)備的安全運(yùn)行。
黑臭水體修復(fù)完畢后，根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)定的參數(shù)，第二電磁閥6、第一排料閥36和第二排料閥27處于關(guān)閉狀態(tài)，設(shè)備其它部件都處于啟動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)河道中的水不斷進(jìn)入設(shè)備并通過第一微孔曝氣裝置24、第二微孔曝氣裝置25和第三微孔曝氣裝置26排入水體中，該過程起到清洗設(shè)備的作用。
設(shè)備清洗完畢后，第二單向電磁閥21、納米氣液混合泵30和潛水泵41自動(dòng)關(guān)閉，第一排料閥36自動(dòng)打開排除儲(chǔ)藥罐4和加藥罐10中的水，第二排料閥27自動(dòng)打開排除氣液分離罐28中的水；同時(shí)壓縮空氣反吹吹出各個(gè)管道中的積水，防止管道中積水腐蝕破壞；設(shè)備排水和反吹完畢后，關(guān)閉整個(gè)設(shè)備。
該治理設(shè)備在運(yùn)行過程中需要定期檢查各操作系統(tǒng)中的各裝置運(yùn)行情況，及時(shí)更換不符合系統(tǒng)要求和存在安全隱患的設(shè)備，確保設(shè)備安全運(yùn)行，設(shè)備停止運(yùn)行后需要及時(shí)清洗和保養(yǎng)，確保設(shè)備下次順利運(yùn)轉(zhuǎn)以及設(shè)備的使用壽命。