一种湿地河道水污染治理装置及其使用方法与流程

本发明属于水污染治理，尤其涉及一种湿地河道水污染治理装置及其使用方法。

背景技术：

1、目前，湿地生态系统属于水域生态系统，其生物群落由水生和陆生种类组成，物质循环、能量流动和物种迁移与演变活跃，具有较高的生态多样性、物种多样性和生物生产力，而河道上一般都会漂浮大量的污染物，对城市环境产生了严重影响，因此工作人员需要使用垃圾拦截装置对河道上的垃圾进行拦截，传统的水污染治理方法往往存在效率低、成本高、治理效果不佳问题。

2、现有技术描述：

3、一种常见的水污染治理方法为传统的活化污泥处理系统。该系统主要包括进水提升泵、沉淀池、生物反应器和次沉池。在此系统中，水首先通过进水提升泵进入系统，经过沉淀池以移除较大的固体颗粒。然后，水被输送到生物反应器，在此进行生物处理，利用微生物分解有机物质。处理后的水进入次沉池，再次去除悬浮物。最后，经过消毒后的水被排放或回用。

4、现有技术存在的技术问题：

5、1.运营成本高：活化污泥处理系统需要较高的能源输入，如提升泵、曝气等，导致电费和维护费用增加。

6、2.污泥产生多：此系统的副产品为活化污泥，需定期处理和处置，这不仅增加了运营成本，还带来环境问题。

7、3.对某些污染物处理效果有限：传统的活化污泥处理对某些难降解的有机物、重金属或特定的农药处理效果有限。

8、4.系统复杂，占地面积大：由于需要多个处理单元，该系统通常需要较大的土地面积，这在土地资源有限的地区是一个问题。

9、与提出的水污染治理装置相比，使用人工湿地技术，旨在通过自然生态过程实现水质的改善，能够对多种污染物进行有效处理，如有机物、氮、磷等。并且，相比于活化污泥系统，人工湿地系统运行维护成本较低，对环境的冲击小，更为可持续。同时，预处理单元和后处理单元的结合，确保了水质达到更高的处理标准，增强了处理效果。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种湿地河道水污染治理装置及其使用方法。

2、本发明是这样实现的，一种水污染治理装置，所述湿地河道水污染治理装置包括预处理单元，人工湿地单元和后处理单元，所述预处理单元由进水管道、粗格栅、细格栅以及出水管道组成，所述进水管道位于预处理单元主体底部，所述粗格栅、细格栅位于预处理主体内，所述出水管道连接预处理单元和人工湿地单元，所述人工湿地单元包括过滤介质层和水生植物种植区，所述后处理单元由紫外线消毒设备和悬浮物过滤装置组成。

3、进一步，所述粗格栅是一个由一系列平行的金属棒或线条组成的过滤装置，这些金属棒或线条之间的间隙大于10mm，用于拦截大于10mm的浮游物。粗格栅的安装角度通常为45°-60°，以便于浮游物的滑落。为了便于清理和维护，粗格栅通常设计成可拆卸或可移动的结构。

4、进一步，所述细格栅也是由一系列平行的金属棒或线条组成的过滤装置，但这些金属棒或线条之间的间隙在1-10mm之间，用于进一步拦截1-10mm的悬浮物。和粗格栅一样，细格栅的安装角度通常为45°-60°，并且也通常设计成可拆卸或可移动的结构。

5、进一步，所述过滤介质层主要由沙石、膨润土或其它适宜的过滤材料构成，这一层的主要功能是物理过滤，去除水中的悬浮物和微生物。过滤介质层的厚度、粒径和滤速等参数的选取都需要考虑到待处理水的特性，以确保滤效和运行效率。

6、进一步，所述水生植物种植区是种植水生植物的地方，常用的水生植物包括芦苇、水菜豆、香蒲等。在选取水生植物种植种类时，需要考虑到待处理水的质量、植物的吸附能力、抗病性、生长速度等因素。

7、进一步，所述紫外线消毒设备主要由紫外灯管、反射罩、紫外透明管道以及电源供应系统等部分构成。反射罩可以增加紫外线的照射强度和照射面积，提高消毒效率。电源供应系统负责为紫外灯管提供稳定的电力。

8、进一步，所述悬浮物过滤装置可以是砂滤器或活性炭过滤器。砂滤器主要由入水口、滤料层、出水口以及反冲洗系统等部分构成，其中滤料层主要由一层或多层砂石组成，水流经过滤料层时，微小悬浮物会被滤料层截留，从而达到过滤作用。活性炭过滤器则主要由入水口、活性炭层、出水口以及反冲洗系统等部分构成，活性炭层不仅可以去除微小悬浮物，还可以吸附水中的部分溶解性有机物，提高出水水质。

9、本发明的另一目的在于提供一种实现所述湿地河道水污染治理装置的湿地河道水污染治理装置使用方法，所述方法包括如下步骤：

10、s1.准备工作：确保装置已正确安装并检查其状态；

11、s2.水流进入装置：将污染水通过进水管道引入装置；

12、s3.初步过滤：通过粗格栅拦截大于10mm的废物，然后定期清理废物；

13、s4.进一步过滤：细格栅拦截1-10mm的废物，同样需要定期清理；

14、s5.进入人工湿地单元：将清洁的水通过出水管道连接到人工湿地单元；

15、s6.水质改善：过滤介质层去除悬浮物和微生物；

16、s7.水生植物处理：水生植物吸附污染物；

17、s8.后处理：使用紫外线消毒设备杀灭微生物，再经过悬浮物过滤进一步净化水质；

18、s9.出水：净化水流释放到河道中；

19、s10.维护和清理：定期检查和清理各部分，以确保装置的有效运行。

20、结合上述的技术方案和解决的技术问题，本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：

21、第一、本发明提供了一种湿地河道水污染治理装置，其结构包括预处理单元，人工湿地单元处理和后处理单元，本发明的目的是提供一种高效、经济、环保的湿地河道水污染治理装置及其使用方法，该湿地河道水污染治理装置通过预处理单元的粗格栅和细格栅对水进行两次初步过滤，人工湿地单元通过过滤介质层去除悬浮物和微生物，水生植物种植区去除营养物质并提高溶解氧含量，后处理单元进行最后的水质提升，紫外线消毒设备可以有效杀死或灭活水中的病原微生物，悬浮物过滤装置进一步去除微小悬浮物和部分溶解性有机物，提高出水水质。

22、第二，本发明提供了一种湿地河道水污染治理装置及其使用方法能够有效地去除水中的污染物，提高水质，而且治理过程中无需添加化学试剂，避免了二次污染。此外，该装置运行成本低，维护简单，适用于各种规模的河道水污染治理。通过实际应用测试，该装置能够将河道水中的cod(化学需氧量)、bod(生物需氧量)、氮、磷等主要污染物的浓度降低80％以上，大大提高了水质。

23、第三，作为本发明的权利要求的创造性辅助证据，还体现在以下几个重要方面：

24、(1)本发明的技术方案转化后的预期收益和商业价值为：

25、本发明的湿地河道水污染治理装置运行成本低，维护简单，适用于各种规模的河道水污染治理，能够有效去除水中的污染物，提高水质，而且治理过程中无需添加化学试剂，避免了二次污染，通过实际应用测试，该装置能够将河道水中的cod(化学需氧量)、bod(生物需氧量)、氮、磷等主要污染物的浓度降低80％以上，大大提高了水质，市场前景广阔，由巨大的市场潜力。

26、(2)本发明的技术方案解决了人们一直渴望解决、但始终未能获得成功的技术难题：本发明的预处理单元的粗格栅和细格栅对水进行两次初步过滤，人工湿地单元通过过滤介质层去除悬浮物和微生物，水生植物种植区去除营养物质并提高溶解氧含量，后处理单元进行最后的水质提升，紫外线消毒设备可以有效杀死或灭活水中的病原微生物，悬浮物过滤装置进一步去除微小悬浮物和部分溶解性有机物，提高出水水质，解决了现有的湿地河道水污染治理装置效率低、成本高、治理效果不佳的问题。

27、第四，本发明提供的装置所带来的一些显著的技术进步：

28、1)完整性与效率：这种装置采用了一种综合的处理方式，包括预处理、人工湿地处理和后处理，这种方式有助于最大限度地去除污染物，提升处理效果。

29、2)使用人工湿地：人工湿地单元的设立可以模拟自然湿地的过滤功能，有助于去除悬浮物和微生物，也利用水生植物吸附污染物，从而实现自然和可持续的净化过程。

30、3)紫外线消毒：在后处理单元使用紫外线消毒设备杀灭微生物，这是一种高效且无化学残留的消毒方式，可以进一步提升水质。

31、4)多级过滤：通过粗格栅和细格栅的设置，可以有效去除大到小的固体废物，减少了固体污染物对后续处理过程的影响。

32、5)维护和清理：设备设计考虑了定期维护和清理，这将有助于保证装置的稳定运行和处理效率。

33、6)环保和可持续：此发明是一个环保的解决方案，它不仅能够有效地处理水污染，还能够模拟自然环境进行净化，有利于环保和可持续发展。

34、以上就是这个装置带来的显著的技术进步，不仅提高了水质，也有助于保护和改善环境。