自調(diào)節(jié)浮島裝載型河道水處理系統(tǒng)

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材料制成，浮床上布置相應(yīng)的植物美化景觀（見(jiàn)圖2），植物根系吸收水中有害物質(zhì)，浮床同時(shí)能為浮島裝載的曝氣裝置供給浮力。

浮島中層為金屬框架，用于放置微孔曝氣管（圖3）和水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器（圖4），同時(shí)可懸掛生物填料（圖5）。浮島下層安裝底板，防止水位過(guò)低時(shí)浮島上的曝氣系統(tǒng)受損。浮島還配有垂直升降的固定裝置，防止在水中位移過(guò)大影響處理效果。

在

實(shí)際使用過(guò)程中，在線水質(zhì)測(cè)定儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)狀況，將信息反映給處理器，由處理器根據(jù)指定條件抉擇鼓風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān)狀態(tài)。鼓風(fēng)機(jī)開(kāi)啟后，氣體通過(guò)輸氣管、水中的軟管、各個(gè)浮島上的輸氣管將氣體輸送至浮島上的微孔曝氣管，從而實(shí)現(xiàn)曝氣。本系統(tǒng)采用的鼓風(fēng)機(jī)、處理器（PLC）和水質(zhì)分析系統(tǒng)那么位于陸地設(shè)施內(nèi)。

與通常使用的河道水處理系統(tǒng)相比，上述系統(tǒng)有以下優(yōu)勢(shì)：

1.實(shí)現(xiàn)了浮島、微孔曝氣系統(tǒng)、生物填料三位一體的水處理方式，綜合利用了各種水處理方法的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)集約化的方式，大大提高水處理效率，降低本金。

2.微孔曝氣所需風(fēng)力小，節(jié)省電力資源。以往在應(yīng)用上受困于河底安裝需要排水、找平，費(fèi)時(shí)吃力；河道由于季節(jié)或天氣等理由水位變化很大，水位過(guò)高會(huì)引起曝氣管壓力過(guò)大，導(dǎo)致鼓風(fēng)機(jī)燒壞，水位過(guò)低那么會(huì)引起過(guò)量氣泡浮出水面影響美觀。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)那么對(duì)比徹底地解決了這些問(wèn)題，為微孔曝氣在河道水處理中的應(yīng)用供給了良好的解決方案。

3.本系統(tǒng)依據(jù)水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果，對(duì)曝氣系統(tǒng)舉行操縱，可以大大降低能耗，裁減盲目性，有效解決了曝氣系統(tǒng)由于耗電量過(guò)高難以推廣應(yīng)用的難題。

本系統(tǒng)在實(shí)施中可以選用多個(gè)浮島在河道兩岸排成序列，以達(dá)成較明顯的水處理效果（如圖6，浮島A-A斷面見(jiàn)圖7）。概括設(shè)計(jì)時(shí)，務(wù)必綜合考慮各系統(tǒng)協(xié)同工作，并具有足夠的安好度和穩(wěn)當(dāng)度。

1.鼓風(fēng)機(jī)2.主輸氣管4.輸氣軟管

一、水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

1.在浮島框架內(nèi)，根據(jù)實(shí)際水質(zhì)處境放置在線水質(zhì)傳感器，如氨氮、COD等。

2.分析儀和傳感器相連，可置于岸基上，并通過(guò)線纜將數(shù)據(jù)傳送至處理器。處理器（PLC）安置在岸邊建立的機(jī)房?jī)?nèi)，根據(jù)預(yù)先編寫(xiě)的程序，操縱鼓風(fēng)機(jī)電源的開(kāi)關(guān)。

3.根據(jù)實(shí)際需要，可使監(jiān)測(cè)系統(tǒng)形成物聯(lián)網(wǎng)——將處理器（PLC）與電信寬帶連接，將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)電信寬帶傳輸至指定的計(jì)算機(jī)。人們可以在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上看到同一河道中多組水處理系統(tǒng)測(cè)出的數(shù)據(jù)，查看河道總體水質(zhì)狀況及各系統(tǒng)工作處境。

二、曝氣系統(tǒng)

目前水處理曝氣設(shè)備好多，如推流曝氣、浮筒曝氣、微孔曝氣、膜盤(pán)曝氣等，這些曝氣設(shè)備均可安裝在本系統(tǒng)中。

本系統(tǒng)建議選擇微孔曝氣方式，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：360°打孔，出氣更加平勻，不存在曝氣死區(qū)；更適應(yīng)曝氣量要求很大、水面處理面積相對(duì)較小的處境。

鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)輸氣管、水中的軟管、各個(gè)浮島上的輸氣管將氣體輸送至浮島上的微孔曝氣管。輸氣管可分別和若干個(gè)浮島的輸氣管之間用軟管聯(lián)接，使各個(gè)浮島氣體輸送平勻。由于浮島隨水位同步升降，微孔管離水位面高度根本固定，不易發(fā)生水深過(guò)大引起鼓風(fēng)機(jī)燒壞的處境。

浮島中層并排排列有兩組微孔管，曝氣管長(zhǎng)度約1米，深度約0.5米至3.0米，曝氣量0～10m3/h·m；同組中兩根曝氣管間距20厘米左右。所采用的鼓風(fēng)機(jī)為羅茨風(fēng)機(jī)，功率0.75至10千瓦，風(fēng)量根據(jù)實(shí)際工作處境設(shè)計(jì)。

三、生物填料

城市河道中經(jīng)常展現(xiàn)富養(yǎng)分化問(wèn)題，大多是由于含氮、磷污水的排入造成的，其中被藻類(lèi)利用的氮以氨氮形式存在。生物填料可充當(dāng)水中微生物的載體，在生物填料中培養(yǎng)用于生物硝化作用的細(xì)菌，以去除水中的氨氮，防止水體惡化；浮島中采用模擬自然水草形態(tài)的軟性填料。

2.主輸氣管3.支輸氣管（調(diào)配到每個(gè)浮島的輸氣管）4.輸氣軟管5.浮島上的輸氣管（和數(shù)十根微孔曝氣管直角交錯(cuò)，并將空氣輸入曝氣管）6.微孔曝氣管7.種植床8.“干”型支架（用于固定曝氣管）9.生物填料10.框架11.內(nèi)外金屬桿（用于自動(dòng)升降）12.框架底板

四、浮島及支撐系統(tǒng)

浮島上部為種植床，可以采用泡沫格柵布局的種植床，種植床種有植物并能為浮島裝載的曝氣裝置供給浮力，植物可以是美人蕉、香菇草、黃菖蒲等，它們具有確定吸收水中有害物質(zhì)的才能。

浮島的框架由防水耐腐蝕的空心鍍鋅鋼管等金屬材料制成，可以為寬1至3米、長(zhǎng)3至10米左右的長(zhǎng)方體框架，兩個(gè)較長(zhǎng)的側(cè)面各焊接兩組鋼管，和底面連成三角形，加固框架。

浮島配有垂直升降的固定裝置，防止在水中發(fā)生位移影響處理效果。升降裝置由兩截空心鋼管組成，一根較粗鋼管（如直徑100毫米）打樁固定于河床上，另一根鋼管插入其中與浮島框架固定，隨浮島自由上下浮動(dòng)；浮島下安裝底板，當(dāng)水位降低時(shí)，底板可以支撐整個(gè)系統(tǒng)（如圖8），從而防止曝氣系統(tǒng)等受損。

在以往申請(qǐng)專(zhuān)利的根基上，本文提出了浮島、微孔曝氣系統(tǒng)、生物填料三位一體的水處理系統(tǒng)，利用實(shí)時(shí)水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)操縱整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了高效率、低能耗地對(duì)河道水舉行綜合治理。

由于施工困難以及水位升降引起的問(wèn)題，以往的微孔曝氣系統(tǒng)在河道水處理中難以推廣應(yīng)用，本系