本發(fā)明涉及污水處理，尤其涉及一種黑臭水體治理裝置及治理方法。

背景技術(shù)：

1、黑臭水體通常由于富含有機污染物、氨氮、重金屬離子等多種污染物而形成，其中氮的過量排放是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化、黑臭現(xiàn)象加劇的主要原因之一。此外，鐵離子、錳離子和硫酸根離子等無機離子的存在，也在一定程度上加劇了水體的黑臭程度和治理難度。

2、目前，針對黑臭水體的治理技術(shù)主要包括物理、化學(xué)和生物方法。物理方法如沉淀、過濾等，雖然可以去除部分懸浮物，但對溶解性污染物的去除效果有限?；瘜W(xué)方法如絮凝、氧化等，雖然能夠快速降低污染物濃度，但可能產(chǎn)生二次污染，且成本較高。生物方法主要利用微生物的生物降解作用去除污染物，具有環(huán)境友好和成本低廉的優(yōu)點，但在處理效率和適應(yīng)性方面存在局限。

3、近年來的研究表明，在適當(dāng)濃度范圍內(nèi)的，鐵離子、錳離子和硫酸根離子對脫氮的處理具有積極影響。現(xiàn)有技術(shù)對特定污染物的去除效果較好，但對于復(fù)合污染的水體，尤其是含有鐵離子、錳離子和硫酸根離子的黑臭水體脫氮，缺乏有效的處理裝置和治理方法。

4、因此，有必要針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足進行改進，以解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種黑臭水體治理裝置及治理方法。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種黑臭水體治理裝置，包括：相互連通的沉淀池、樹脂交換器、調(diào)蓄池和脫氮池；

2、所述沉淀池用于調(diào)節(jié)水體中鐵離子和錳離子的濃度，所述樹脂交換器用于調(diào)節(jié)水體中硫酸根離子的濃度，所述脫氮池用于對水體進行脫氮處理，所述脫氮池依次包括：氨化區(qū)、硝化區(qū)和反硝化區(qū)；所述硝化區(qū)內(nèi)設(shè)置有若干增氧機構(gòu)；

3、所述增氧機構(gòu)包括：設(shè)置在所述硝化區(qū)內(nèi)部的碟形框，固定在所述蝶形框內(nèi)側(cè)底部的集液框，以及固定在所述蝶形框側(cè)面的若干混合管；所述集液框的側(cè)面固定有若干噴射管，所述碟形框的底部固定有進液筒，頂部固定有進氣筒。

4、本發(fā)明一個較佳實施例中，所述混合管和所述噴射管的截面形狀均為錐型，所述混合管直徑較大的一端與所述蝶形框的側(cè)面固定，所述噴射管直徑較大的一端與所述集液框的側(cè)面固定，所述進液筒的內(nèi)部與所述集液框的內(nèi)部貫通，所述進氣筒的內(nèi)部與所述蝶形框的內(nèi)部貫通。

5、本發(fā)明一個較佳實施例中，所述混合管和所述噴射管均呈傾斜設(shè)置，且傾斜方向一致；所述混合管和所述噴射管位于同一軸線上。

6、本發(fā)明一個較佳實施例中，所述進液筒的內(nèi)側(cè)設(shè)置有進液管，所述進氣筒的內(nèi)側(cè)設(shè)置有進氣管，所述進液筒和所述進氣筒的內(nèi)側(cè)均設(shè)置有轉(zhuǎn)動連接組件，位于所述進氣筒內(nèi)的所述轉(zhuǎn)動連接組件包括：由上到下依次固定在所述進氣管側(cè)面的上軸承、限位塊和下軸承；所述上軸承和所述下軸承的側(cè)面均與所述進氣筒的內(nèi)側(cè)固定，所述限位塊的側(cè)面與所述進氣筒的內(nèi)側(cè)接觸，所述限位塊與所述進氣筒的連接處設(shè)置有若干密封圈。

7、本發(fā)明一個較佳實施例中，所述混合管靠近一端的頂部傾斜固定有破裂葉片，所述破裂葉片的一側(cè)設(shè)置有鋸齒結(jié)構(gòu)。

8、本發(fā)明一個較佳實施例中，所述樹脂交換器中的樹脂床層為強堿性陰離子交換樹脂。

9、本發(fā)明一個較佳實施例中，還包括：設(shè)置在所述沉淀池上的加藥機構(gòu)，以及設(shè)置在所述沉淀池和所述調(diào)蓄池上的多參數(shù)水質(zhì)檢測儀；所述加藥機構(gòu)用于對添加的藥劑進行預(yù)混合反應(yīng)，所述多參數(shù)水質(zhì)檢測儀用于檢測水體中金屬離子和陰離子的濃度。

10、本發(fā)明一個較佳實施例中，所述沉淀池的一側(cè)安裝有進水管，所述沉淀池與所述樹脂交換器之間、所述樹脂交換器與所述調(diào)蓄池之間、所述調(diào)蓄池與脫氮池之間均安裝有連接管，所述脫氮池的一側(cè)安裝有排水管，所述進水管、所述連接管和所述排水管上均安裝有水泵。

11、本發(fā)明一個較佳實施例中，所述樹脂交換器與所述調(diào)蓄池之間的所述連接管上安裝有三通閥，所述三通閥位于所述沉淀池與所述連接管上的所述水泵之間，所述三通閥的一端安裝有回流管，所述回流管的一端與所述調(diào)蓄池的底部固定。

12、本發(fā)明提供一種黑臭水體治理裝置的治理方法，包括以下步驟：

13、s1、將待治理的黑臭水體通入沉淀池內(nèi)，向沉淀池中添加氧化劑，使fe2+和mn2+氧化位為fe3+和mno2，再添加堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)水體ph值在3.5-9，將fe2+和mn2+形成不溶性的氫氧化物沉淀，使水體中fe2+和mn2+的濃度降至3mg/l以下；

14、s2、將沉淀池中處理后的水體，經(jīng)樹脂交換器選擇性去除s042-，并將處理后的水體通入調(diào)蓄池，使水體中s042-濃度降至100mg/l以下；

15、s3、將調(diào)蓄池中處理后的水體，先通入脫氮池中的氨化區(qū)中，在水體中添加氨化功能菌，使含氮有機物在氨化功能菌的作用下被分解轉(zhuǎn)化為nh4+；

16、s4、將氨化反應(yīng)后的水體，由氨化區(qū)通入硝化區(qū)，通過若干增氧機構(gòu)提供足夠的溶解氧，在水體中添加亞硝化菌，使nh4+在亞硝化菌的作用下，轉(zhuǎn)化為no2-，再添加硝化菌，使no2-在硝化菌的作用下，轉(zhuǎn)化為no3-；

17、s5、將硝化反應(yīng)后的水體，由硝化區(qū)通入反硝化區(qū)，在水體中添加反硝化菌，使no3-和no2-在反硝化菌的作用下，還原成氣態(tài)n2，從而完成黑臭水體的脫氮治理。

18、本發(fā)明解決了背景技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明具備以下有益效果：

19、(1)本發(fā)明提供了一種黑臭水體治理裝置及治理方法，通過沉淀池和樹脂交換器的配合，將水體中fe2+、mn2+和s042-降低至一定的濃度，避免了高濃度下對后續(xù)的生物處理過程產(chǎn)生不利影響，不僅改善水體的基礎(chǔ)水質(zhì)條件，還為后續(xù)的脫氮治理提供了較好的基礎(chǔ)，并在脫氮池的配合下，依次完成氨化反應(yīng)、硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)，且通過增氧機構(gòu)在硝化反應(yīng)中提供充足的溶解氧，進而將水體中的氨氮、硝態(tài)氮等含氮化合物轉(zhuǎn)化為氮氣實現(xiàn)水體脫氮的目的，該裝置運行穩(wěn)定可靠，處理后的水體總氮去除效率≥80％，從而實現(xiàn)黑臭水體的高效脫氮治理。

20、(2)本發(fā)明中，通過在硝化區(qū)內(nèi)設(shè)置增氧機構(gòu)，當(dāng)水體位于脫氮池內(nèi)的硝化區(qū)中進行硝化反應(yīng)時，通過碟形框、集液框、混合管、噴射管、進液筒和進氣筒的配合，能夠使氧氣和水流在混合管的內(nèi)部混合，以較高的速度通過混合管的一端噴射至硝化區(qū)的水體中，使其在水體中形成微納米氣泡，由于氣泡直徑小比表面積大，能夠有效地將氧氣溶解于水中，使其快速提高水體溶解氧的濃度，且氣泡在破裂時可以產(chǎn)生自由基等強氧化性物質(zhì)，有助于保持硝化反應(yīng)過程中硝化菌的活性，從而能夠提高水體脫氮中的效率以及治理效果。

21、(3)本發(fā)明中，通過在進液筒和進氣筒的內(nèi)側(cè)設(shè)置轉(zhuǎn)動連接組件，當(dāng)混合流體通過混合管的一端噴射至水體中，由于混合管和噴射管均呈傾斜設(shè)置，且傾斜方向一致，能夠?qū)Φ慰蛐纬膳c傾斜方向相反的力，進氣管和進液管分別在與轉(zhuǎn)動連接組件的配合下，可以在蝶形框受力實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的情況下，也能夠保證持續(xù)供氣和供液的效果，使其實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)噴射混合流體，可以在水體中形成旋轉(zhuǎn)的水流場，能夠在水體中形成渦流和湍流，使產(chǎn)生的微納米氣泡在上升過程中受到不同方向的水流阻力，有助于減緩的氣泡的上升速度，降低氣泡在水體中逃逸的現(xiàn)象，從而能夠為硝化反應(yīng)保持充足的溶解氧含量，有助于提高反應(yīng)的穩(wěn)定性。

22、(4)本發(fā)明中，通過在混合管的頂部設(shè)置破裂葉片，當(dāng)?shù)慰蚴芰踊旌瞎苄D(zhuǎn)時，能夠帶動混合管頂部的破裂葉片同步旋轉(zhuǎn)，使其在水體中產(chǎn)生的渦流和湍流不僅延長氣泡的停留時間，還增加了氣泡之間的碰撞和摩擦機會，進而使氣泡的表面張力受到破壞，同時在破裂葉片一側(cè)鋸齒結(jié)構(gòu)的配合下，能夠有效的將氣泡破碎成更小的氣泡或直接在水體中破裂，有助于提高氣液之間的接觸面積和接觸時間，從而提高增氧的效率，進一步的提高黑臭水體的脫氮治理效率。