一种针对轻度淤积底泥的原位修复装置

1.本发明涉及生态修复技术领域，更具体的说是涉及一种针对轻度淤积底泥的原位修复装置。


背景技术：

2.黑臭水体治理中的关键环节是底泥治理，目前常用的底泥治理方法包括异位的清淤疏浚和原位的化学法等。但大部分城市水体底泥淤积情况较低，属于轻度淤积底泥现象，采用清淤和投加化学药剂等方式成本过高。且现有治理方法在清除底泥内污染物的同时也对于原有河道生态系统产生了较大的破坏，生态系统在水体自净过程中起到关键作用，而生态系统的重建往往需要较长的时间，故造成河道水体治理后返黑返臭现象频发。生物原位修复是一种可持续性的底泥修复方式，但治理过程中效率较低。
3.因此，如何提供一种促进微生物生长，提升生态修复效率，以改善河道底部生态环境，消除水体黑臭的原位修复装置是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种针对轻度淤积底泥的原位修复装置，旨在解决上述背景技术中的问题，促进淤积底泥底部微生物生长，提高生态修复效率。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种针对轻度淤积底泥的原位修复装置，包括：
7.漂浮件，所述漂浮件上设置有太阳能板和曝气泵，所述太阳能板与所述曝气泵电连接；
8.曝气组件，所述曝气组件包括曝气竖管、曝气干管和曝气支管，所述曝气竖管的顶端与所述曝气泵连接，所述曝气竖管的底端与所述曝气干管连通，所述曝气干管上设置有多个所述曝气支管，每个所述曝气支管上均设置有曝气孔，多个所述曝气支管分别与所述曝气干管连通，所述曝气竖管上设置有调节阀，所述调节阀上设置有调节支管；
9.生物填料箱，所述生物填料箱设置在所述曝气组件的下方，且所述生物填料箱与所述曝气组件连接，所述曝气干管和曝气支管均处于所述生物填料箱的内部，所述生物填料箱内设置有微生物菌种。
10.进一步地，多个所述曝气支管均为水平设置，且多个所述曝气支管均与所述曝气干管垂直设置，多个所述曝气支管沿所述曝气干管的轴向均匀分布。
11.进一步地，每个所述曝气支管上均设置有两排所述曝气孔，两排所述曝气孔对称地设置在所述曝气支管的两侧，且每排所述曝气孔的出口方向均为斜向下设置。
12.进一步地，所述生物填料箱包括外框和微生物填料，所述外框与所述曝气竖管的外壁固定连接，所述微生物填料填充在所述外框内，所述微生物菌种设置在所述微生物填料上，所述曝气干管和曝气支管均处于所述微生物填料的内部。
13.进一步地，所述微生物填料为蜂窝状结构。
14.进一步地，所述微生物菌种为硝化细菌或反硝化细菌。
15.进一步地，所述外框为网格状格栅结构。
16.进一步地，所述调节阀上设置有无线收发模块和控制模块，所述无线收发模块与所述控制模块连接，所述无线收发模块与终端通过无线通信连接。
17.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种针对轻度淤积底泥的原位修复装置，通过在生物填料箱设置有微生物菌种，结合曝气组件的设置，曝气组件能够提升河道内溶解氧，促进底部微生物生长，提高生态修复效率，且装置无需外加电能，经济性较好；微生物菌种能够对轻度淤积底泥进行原位修复，减少了清淤带来的高昂成本并避免了物理清淤及化学药剂对于河道底部生态系统的破坏；当底部曝气量过大导致底泥扰动时能够通过调节阀减小底部曝气量，并使多余气量通过调节支管释放至上层水面中，提高了治理过程中的管理效率和精细程度；进而能够促进淤积底泥底部微生物生长，提高生态修复效率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
19.图1为本发明提供的原位修复装置的结构示意图；
20.图2为本发明提供的生物填料箱的俯视图；
21.图3为本发明提供的生物填料箱的左视图；
22.图4为本发明提供的漂浮件的结构示意图。
23.其中：1为太阳能板；2为曝气泵；3为漂浮件；4为调节支管；5为调节阀；6为曝气竖管；7为外框；8为微生物填料；9为曝气干管；10为曝气支管；11为曝气孔。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.参见图1-4，本发明实施例公开了一种针对轻度淤积底泥的原位修复装置，包括：
26.漂浮件3，漂浮件3上设置有太阳能板1和曝气泵2，太阳能板1与曝气泵2电连接；
27.曝气组件，曝气组件包括曝气竖管6、曝气干管9和曝气支管10，曝气竖管6的顶端与曝气泵2连接，曝气竖管6的底端与曝气干管9连通，曝气干管9上设置有多个曝气支管10，每个曝气支管10上均设置有曝气孔11，多个曝气支管10分别与曝气干管9连通，曝气竖管6上设置有调节阀5，调节阀5上设置有调节支管4；
28.生物填料箱，生物填料箱设置在曝气组件的下方，且生物填料箱与曝气组件连接，曝气干管9和曝气支管10均处于生物填料箱的内部，生物填料箱内设置有微生物菌种。
29.需要说明的是：漂浮件3为浮板，优选地，浮板设置有四块，浮板呈矩形结构设置，
四块矩形浮板通过支架连接形成一体结构，浮板用于给整个原位修复装置提供浮力，太阳能板1通过安装架安装在支架上，在本实施例中，优选地，太阳能板1设置有两块，两块太阳能板1对称的设置在漂浮件3的上方，太阳能板1与水平方向的夹角为30
°
，曝气泵2安装在支架上，且曝气泵2位于支架的中心位置；微生物菌种具体可以为硝化细菌或反硝化细菌，微生物菌种能够对轻度淤积底泥进行原位修复，减少了现有技术中清淤带来的高昂成本并避免了物理清淤及化学药剂对于河道底部生态系统的破坏；通过微生物菌种和曝气组件的结合，使得该原位修复装置具有微生物修复与辅助曝气两个功能，提升了底泥微生物原位修复的效率，且避免了底泥清淤对于河道底部生态环境的破坏，能够有效改善水体黑臭情况。利用太阳能板1给曝气泵2供电，无需外加电能，经济性较好；通过调节阀5和调节支管4的设置，当底部曝气量过大导致底泥扰动时能够通过调控调节阀5减小底部曝气量，并使多余气量通过调节支管4释放至上层水面中。在另一些实施例中，浮板还可以设置成浮圈结构。
30.该原位修复装置的使用方法为：将该原位修复装置放置在水面上，使得漂浮件3漂浮在水面上，而调节阀5和调节支管4均位于水中，而生物填料箱位于淤泥层中，利用太阳能板1收集的电能驱动曝气泵2，曝气泵2将太阳能板1提供的电能转化为气体的机械能，曝气竖管6将曝气泵2输出的气体输送至生物填料箱内的曝气干管9和曝气支管10，进而对淤泥进行曝气，提升河道内溶解氧，促进底部微生物生长，提高生态修复效率，同时结合生物填料箱内设置的微生物菌种降解底泥中的污染物质，当淤泥中的曝气量过大导致底泥被扰动时，可通过调控调节阀5减小底部曝气量，多余气体从调节支管4释放至水中。
31.在本实施例中，优选地，多个曝气支管10均为水平设置，且多个曝气支管10均与曝气干管9垂直设置，多个曝气支管10沿曝气干管9的轴向均匀分布。具体地，每个曝气支管10上均设置有两排曝气孔11，两排曝气孔11对称地设置在曝气支管10的两侧，且每排曝气孔11的出口方向均为斜向下设置。其中，曝气孔11具体为45
°
向下倾斜，曝气孔11为均匀分布在曝气支管10上，进而能够对底泥曝气具备均匀性，使得底泥修复更加均匀。
32.在本实施例中，优选地，生物填料箱包括外框7和微生物填料8，外框7与曝气竖管6的外壁固定连接，微生物填料8填充在外框7内，微生物菌种设置在微生物填料8上，曝气干管9和曝气支管10均处于微生物填料8的内部。具体地，外框7为网格状格栅结构，微生物填料8为蜂窝状结构，微生物菌种通过附着挂膜的方式设置在微生物填料8的表面，微生物菌种可以为硝化细菌或反硝化细菌。
33.根据本发明的一些实施例，优选地，调节阀5上设置有无线收发模块和控制模块，无线收发模块与控制模块连接，无线收发模块与终端通过无线通信连接。通过无线收发模块和控制模块的设置，控制模块能够对调节阀5的开度进行调节，终端可以是手机或电脑，进而能够实现对调节阀5进行远程控制，当底部曝气量过大导致底泥扰动时能够远程控制调节阀5减小底部曝气量，并使多余气量通过调节支管4释放至上层水面中，提高了治理过程中的管理效率和精细程度。
34.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
35.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。
对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。