一种污染水体的水质净化装置

一种污染水体的水质净化装置，包括框体，与框体相连接的浮框，框体有N个并依次相互连接在一起，框体由缺氧反应池和富氧过滤池组成，缺氧反应池中设有水流拐弯流动腔，缺氧反应池下部设置污水进口，缺氧反应池设置连通口，缺氧反应池中设置填料，富氧过滤池底部设置曝气装置，富氧过滤池内腔中设置动态膜过滤器，富氧过滤池中的水经动态膜过滤器而进入到动态膜过滤器内腔中，或者，动态膜过滤器内腔通过管道经输送泵与河道水相连通，富氧过滤池的内腔底部通过污泥管道经污泥回流泵与伸入到缺氧反应池内腔下部的污泥管道开口相连通，在位于框体上方位置的污泥管道上设置有过量污泥排泥阀。其优点在于：制作方便，有效利用水中的碳源，水质净化效果好。

技术领域
本发明涉及环境保护技术领域，尤其是涉及一种净化污染水体的水质净化装置。
背景技术
由于生产、生活方式，饮食结构改变等因素，我国城市、农村生活污水均呈现出碳源不足的特征，形成低碳氮比、低碳磷比趋势，增加了传统生物脱氮除磷的难度。所以，充分利用水中碳源是河水进行脱氮除磷的必要条件。现有一种申请号CN2010068237.3名称为《置于田埂的水稻田退水水质净化装置》的中国发明专利公开了一种置于田埂的水稻田退水水质净化装置，其特征是用φ10的钢筋构建单体水质净化装置框架，两侧设置为塑料板，其他4个面设置为钢丝网，前端设置塑料闸门，装置内部用细密度的钢丝网分隔为A、B部分，A、B两个部分的体积比为2∶1，A部分钢丝网为大密度钢丝网，并填充生物填料球，B部分钢丝网为细密度钢丝网，并填充活性，单体水质净化装置前后面设计为可开启式，单体水质净化装置或两个单体水质净化装置安放在水稻田排水端田埂内，并用木桩固定。优点：改进了传统稻田直接打开闸门的直排稻田退水，水质得不到任何净化的传统排水方式，可以有效截留农田退水中氮、磷、有机物和难以生物降解的农药残留物等有害物质。然而，该发明不能很好利用水中的碳源，因此，有必要对该方法作进一步地改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种制作方便，有效利用水中的碳源，水质净化效果好的污染水体的水质净化装置。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：本污染水体的水质净化装置，包括有置于河道中的框体，与框体相连接而能将框体浮于水面中的浮框，其特征在于：所述框体有N个并依次相互连接在一起，每个框体由缺氧反应池和富氧过滤池组成，所述缺氧反应池中设有水流拐弯流动腔，所述缺氧反应池一头下部设置有河道污水的污水进口，所述缺氧反应池的另一头设置有腔内污水经拐弯流动腔与富氧过滤池相连通的连通口，在所述缺氧反应池中设置能促使微生物和/或污染物聚集其上的填料，所述富氧过滤池内腔底部设置有曝气装置，所述曝气装置通过输气管与输气泵相连接，在曝气装置上方的富氧过滤池内腔中设置有动态膜过滤器，富氧过滤池中的水经动态膜过滤器而进入到动态膜过滤器内腔中，而动态膜过滤器内腔通过管道经输送泵与相邻的缺氧反应池内腔相连通，或者，所述动态膜过滤器内腔通过管道经输送泵与河道水相连通，所述富氧过滤池的内腔底部通过污泥管道经污泥回流泵与伸入到缺氧反应池内腔下部的污泥管道开口相连通，在位于框体上方位置的污泥管道上设置有过量污泥排泥阀，所述N为不是零的自然数。作为改进，所述缺氧反应池的另一头可优选设置有腔内污水经拐弯流动腔与富氧过滤池相连通的连通口，其结构为：所述缺氧反应池H块隔板将缺氧反应池内腔分隔成H+个的竖向间隔腔，所述河道污水的污水进口设置于第一个竖向间隔腔的底部，第一个竖向间隔腔的水流入到第二个竖向间隔腔通道位于隔板的上部，第二个竖向间隔腔的水流入到第三个竖向间隔腔通道位于隔板的下部，并依次上下交叉设置，缺氧反应池中最后一个竖向间隔腔流入到富氧过滤池内腔中的连通口道位于缺氧反应池的底部。作为改进，所述缺氧反应池的另一头可优选设置有腔内污水经拐弯流动腔与富氧过滤池相连通的连通口，其结构为：所述富氧过滤池位于框体的中部，所述缺氧反应池环绕地将富氧过滤池围于中心，所述框体中的污水进口位于框体外围的底部，所述连通口位于框体内围的底部位置。作为改进，所述填料可优选以条状间隔分布地吊挂于缺氧反应池内腔中。进一步改进，每根条状的填料可优选由PE卷成的中心线和PP弹性丝组成，所述PP弹性丝以上下间隔的扎结于中心绳上而形成一根条状的填料。作为改进，所述富氧过滤池内腔可优选放置有促进动态膜的形成和延缓动态膜衰老的粉术状活性炭填料和PP悬浮填料。作为改进，所述动态膜过滤器上可优选连接有用于反冲洗动态膜过滤器以恢复动态膜过滤器膜体通量的通气管，所述通气管与输气泵相连接。进一步改进，所述通气管与输气管可优选通过三通电磁阀与输气泵相连接，并在所述框体上方的输气管上设置有气压表自动程控调节装置，所述气压表自动程控调节装置通过线路与三通电磁阀相连接。作为改进，所述动态膜过滤器内腔可优选通过管道经输送泵与相邻的缺氧反应池内腔中河道污水进口的间隔相连通。作为改进，所述污泥管道上可优选设置有三通电磁控制阀，所述污泥排泥阀位于三通电磁控制阀中，所述三通电磁控制阀与程控器相连接。与现有技术相比，本发明的优点在于：结合厌氧富氧工艺与动态膜生物反应器原理设计，由动态膜生物反应器代替二沉池的泥水分离作用，无需考虑污泥的沉降性能，分离效果也更好；使污泥浓度维持在较高的水平上，反应更快，并且硝化菌被截留且能大量繁殖，促进硝化及反硝化反应的进行；在某些溶解氧含量充足但微生物含量较低的污染水体中，本发明反应池内高污泥含量，能有效聚集微生物，促进水体的脱氮除磷；采用分段进水，由污水为反硝化反应提供碳源，节约了碳源的投放。并提高了缺氧反应池的PH值，促进硝化反应的进行；动态膜由一层无纺布材料构成，无纺布价格低廉，来源广泛，动态膜制作简单，便于工业化生产；框体由浮框支撑，可放置在河道中央水面上，进行河水的脱氮除磷处理；维护简便，如发生膜污染，装置自动反冲洗，恢复膜通量；耗能小，可以循环处理河水，达到相应的水质要求。
附图说明
图1为本发明实施例单个框体中的竖向剖面结构示意图；图2是图1中框体依次连接后的竖向剖面结构示意图；图3是图2处于俯视状态时的结构示意图；图4是本发明另一种实施例单个框体中的竖向剖面结构示意图；图5是图4中框体依次连接后的竖向剖面结构示意图；图6是图5处于俯视状态时的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。如图1至图3所示，本实施例的污染水体的水质净化装置，包括有置于河道中的框体3，与框体3相连接而能将框体3浮于水面中的浮框4，所述框体3有N个并依次相互连接在一起，每个框体3由缺氧反应池1和富氧过滤池2组成，所述缺氧反应池1中设有水流拐弯流动腔11，所述缺氧反应池1一头下部设置有河道污水的污水进口12，所述缺氧反应池1的另一头设置有腔内污水经拐弯流动腔11与富氧过滤池2相连通的连通口13，在所述缺氧反应池1中设置能促使微生物和/或污染物聚集其上的填料14，所述富氧过滤池2内腔底部设置有曝气装置21，所述曝气装置21通过输气管22与输气泵23相连接，在曝气装置21上方的富氧过滤池2内腔中设置有动态膜过滤器24，富氧过滤池2中的水经动态膜过滤器24而进入到动态膜过滤器24内腔中，而动态膜过滤器24内腔通过管道经输送泵25与相邻的缺氧反应池1内腔相连通，或者，所述动态膜过滤器24内腔通过管道经输送泵25与河道水相连通，所述富氧过滤池2的内腔底部通过污泥管道26经污泥回流泵27与伸入到缺氧反应池1内腔下部的污泥管道开口相连通，在位于框体3上方位置的污泥管道上设置有过量污泥排泥阀，所述N为不是零的自然数。缺氧反应池1的另一头设置有腔内污水经拐弯流动腔11与富氧过滤池2相连通的连通口13，其结构为：所述缺氧反应池1H块隔板15将缺氧反应池1内腔分隔成H+1个的竖向间隔腔，所述河道污水的污水进口12设置于第一个竖向间隔腔的底部，第一个竖向间隔腔的水流入到第二个竖向间隔腔通道位于隔板15的上部，第二个竖向间隔腔的水流入到第三个竖向间隔腔通道位于隔板15的下部，并依次上下交叉设置，缺氧反应池1中最后一个竖向间隔腔流入到富氧过滤池2内腔中的连通口13道位于缺氧反应池1的底部。如图4至图6所示，缺氧反应池1的另一头设置有腔内污水经拐弯流动腔11与富氧过滤池2相连通的连通口13，其结构为：所述富氧过滤池2位于框体3的中部，所述缺氧反应池1环绕地将富氧过滤池2围于中心，所述框体3中的污水进口12位于框体外围的底部，所述连通口13位于框体3内围的底部位置。填料14以条状间隔分布地吊挂于缺氧反应池1内腔中。每根条状的填料14由PE卷成的中心线和PP弹性丝组成，所述PP弹性丝以上下间隔的扎结于中心绳上而形成一根条状的填料14。富氧过滤池2内腔放置有促进动态膜的形成和延缓动态膜衰老的粉末状活性炭填料20和PP悬浮填料28。动态膜过滤器24上连接有用于反冲洗动态膜过滤器以恢复动态膜过滤器膜体通量的通气管29，所述通气管29与输气泵23相连接。通气管29与输气管22通过三通电磁阀5与输气泵23相连接，并在所述框体3上方的输气管22上设置有气压表自动程控调节装置6，所述气压表自动程控调节装置6通过线路与三通电磁阀5相连接。动态膜过滤器24内腔通过管道经输送泵25与相邻的缺氧反应池1内腔中河道污水进口的间隔相连通。污泥管道上设置有三通电磁控制阀31，所述污泥排泥阀位于三通电磁控制阀31中，所述三通电磁控制阀31与程控器相连接。所述曝气装置是指：能将外界空气喷入至富氧反应池中输气机，这是本技术领域中的公知技术。本发明的工作原理为：污水进水口设计在缺氧反应池底部，可对河流中更深层的水进行处理、循环流动。缺氧反应池预先投加悬挂式填料，促使微生物聚集在填料上，增大微生物与水的接触面积。污水进入后沿隔板折流运动，延长水运动轨迹从而延长反应时间，又可以防止进水沿缺氧反应池底部直接流入富氧过滤池，同时增大活性污泥与进水的接触面积，增大反应速率。富氧反应池内预先投加PP悬浮填料和粉末活性炭，促进动态膜的形成，延缓膜衰老。动态膜由无纺布材料制作，其主要作用是截留污泥和藻类。在输送泵的抽吸作用下将处理水送到下一个单体的缺氧反应池底部，与此池中进入的污水混合，进行下一步处理。设置曝气装置有两方面的作用：可以为富氧过滤池提供溶解氧；加大动态膜表面的错流速度，使堵塞在动态膜表面的难降解有机物脱离膜表面，延缓膜污染。曝气装置曝气工作时，三通电磁阀上阀门一直保持开启状态，右阀关闭，下阀和电磁阀打开。通过气压表测定装置的曝气强度，真空表检测膜内侧压力。当真空表达到一定数值时，三通电磁阀的下阀和电磁阀同时关闭，电动三通阀的右阀开启，向动态膜进行反冲洗，恢复其膜通量，也可以通过停止输送泵，让曝气装置冲刷膜组件使其恢复膜通量；三通电磁阀和电磁阀由自动控制装置控制，底部污泥回流装置进一步保持缺氧反应池的活性污泥浓度在一个较高的水平。污泥正常回流时三通电磁控制阀下阀和上阀开启，当富氧过滤池污泥浓度过高时，三通电磁控制阀下阀关闭，右阀开启，污泥排出。若缺氧反应池也需排泥，可关闭三通电磁控制阀的上阀，打开右阀和下阀，通过在右阀外接污泥泵排出污泥。另一种变形装置的工作原理为：缺氧反应池投加填料聚集微生物，促进活性污泥与污水接触。富氧过滤池投加粉末活性炭、填料，促进动态膜的形成，并且可以延缓膜污染。将富氧过滤池放在缺氧反应池中间形成一个环形通道，污水及前一段处理水进入后不断向前混合流动，形成推流状态向前，促进水与活性污泥的充分接触，提高了反硝化反应速率。进入富氧过滤池后与上述装置控制原理相同。净水流程：在第一个框体中，缺氧反应池需预先投加填料，利用悬浮填料上生成的生物膜可以消去一部分有机物，也可以作为微生物的载体，使活性污泥悬浮在水中。污水从底端进水口进入，与回流污泥混合接触，由于回流污泥液中含有大量的NO₃-和NO₂-，利用污水中的有机碳为碳源，在缺氧环境下发生反硝化反应，释放N₂。此后处理水中含氮物质为氨氮和有机氮。同时，在缺氧环境下生成的聚磷菌充分释放磷。此后进入富氧过滤池。富氧过滤池预先投放PP悬浮填料和粉末活性炭，在输送泵的抽吸作用下形成动态膜，污水进入动态膜内部，在动态膜和无纺布的过滤下，水中的活性污泥和藻类可完全截留下来，使富氧过滤池内活性污泥含量始终维持在一个较高的水平。活性污泥中的聚磷菌也充分吸收磷，达到除磷的目的。并且，硝化菌也被有效截留并在反应池内大量繁殖，且其存活时间较长，可以大大提高了硝化菌的数量，污水中的氨氮和有机氮被充分氧化，氨氮和有机氮含量迅速减小，NO₃-和NO₂-含量迅速上升。因此，富氧过滤池的处理水富含NO₃-和NO₂-，处理水进入下一段框体区间的缺氧反应池内，与此段新进污水和回流污泥混合，在缺氧环境下，以污水中的有机物为碳源，在含有高浓度活性污泥的环境中充分进行反硝化反应，释放N₂，同时聚磷菌释放磷，此后处理水进入富氧过滤池进行下一步处理。