本實用新型涉及一種船載式黑臭水體治理設備，屬于水環(huán)境修復工程技術領域。
背景技術：
由于城市化的加速，大量污染物進入河道水體，導致水體過量納污，出現(xiàn)水體供氧和用氧失衡現(xiàn)象，水體呈現(xiàn)缺氧、厭氧狀態(tài)。在缺氧、厭氧的條件下，加劇了水體中污染物的分解和發(fā)酵，產生了大量硫化氫和氨氣等惡臭氣體。同時水體中的鐵、錳等與水體中的硫離子形成硫化亞鐵和硫化錳等黑色沉積物，使得水體和底泥發(fā)黑，且易對水體和環(huán)境造成二次污染。
目前，黑臭水體治理所涉及的設備主要有：1)曝氣充氧設備。曝氣充氧是解決水體黑臭的必要手段，曝氣機雖然早已有之，但常規(guī)的鼓風機曝氣根本無法在形態(tài)復雜面積龐大的河湖水域里安裝，機械曝氣機擴散面積很小，無法對大水面均勻曝氣，真正適用于龐大河湖的曝氣機很少。同時常規(guī)的曝氣機所產生的氣泡的尺寸過大，在水中的停留時間短，溶解效率低。2)微生物投加設備。目前微生物制劑大多數(shù)為固體形態(tài)，由于其加入量少，若以干粉形式采用設備投加，難以精準控制投加量及投加均勻性，目前大多以拋灑、噴射為主，容易造成投加不均勻，同時對于污染嚴重斷面及區(qū)域難以進行有效控制。同時以上兩類設備均是單獨進行處理，對于二者結合為一體進行使用的設備并不多見。
上述已有的設備一定程度上促進了黑臭水體的治理，但仍存在不同的缺陷和適用性，難以同時滿足黑臭水體治理過程中的環(huán)保、經濟、高效等要求。因此，在現(xiàn)有設備基礎上，集成已有技術，開發(fā)適用于黑臭水體治理的設備是亟待解決的問題。
技術實現(xiàn)要素：
針對上述存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種結合曝氣充氧修復與微生物處理凈化于一體，且環(huán)保、經濟和高效的船載式黑臭水體治理設備。
為了實現(xiàn)上述目的，其技術解決方案為：
一種船載式黑臭水體治理設備，所述的治理設備由加藥系統(tǒng)、微納米曝氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和動力系統(tǒng)組成，治理設備設置在船體上，加藥系統(tǒng)由潛水泵、過濾網(wǎng)組、伸縮固定桿、第一液體流量計、第一電磁閥、儲藥罐、加藥罐、第三電磁閥、第一排料閥、電動機、粉劑儲料槽、固體流量計和第二電磁閥組成，潛水泵由伸縮固定桿固定于船體的外邊緣，潛水泵的出液口通過管道與儲藥罐的進液口連接，連接潛水泵和儲藥罐的管道上設置有第一液體流量計和第一電磁閥，第一液體流量計位于第一電磁閥和潛水泵之間，潛水泵外設置有過濾網(wǎng)組，儲藥罐內設置有第一攪拌器，粉劑儲料槽通過管道連接在儲藥罐的上方，在連接管道上設置有固體流量計和第二電磁閥，第二電磁閥位于固體流量計和儲藥罐之間，加藥罐設置在儲藥罐下方，加藥罐的進液口通過管道連接儲藥罐的出液口，在連接管道上設置有第三電磁閥，加藥罐內設置有第二攪拌器，加藥罐的下方設置有第一排料閥，第一攪拌器和第二攪拌器分別與電動機連接；
微納米曝氣系統(tǒng)由真空表、第四電磁閥、壓縮氣罐、空壓機、第一單向電磁閥、氣體吸嘴、自動排氣閥、第一安全閥、壓力表、第二單向電磁閥、第二安全閥、四通閥、第一微孔曝氣裝置、第二微孔曝氣裝置、第三微孔曝氣裝置、第二排料閥、氣液分離罐、納米氣液混合泵、氣體流量計、第五電磁閥、過濾器、第二液體流量計和第三液體流量計組成，納米氣液混合泵的進液口通過管道與加藥罐出液口連接，在連接管道上依次設置有第二液體流量計、過濾器和第四電磁閥，第二液體流量計位于加藥罐和過濾器之間，第四電磁閥位于過濾器和進液口之間，真空表連接在第二液體流量計和過濾器之間的管道上，壓縮氣罐通過管道與空壓機連接，壓縮氣罐的出氣口通過管道連接納米氣液混合泵的進氣口，在連接管道上依次設置有氣體流量計、第一單向電磁閥和氣體吸嘴，氣體吸嘴位于進氣口和第一單向電磁閥之間，氣體流量計設置在第一單向電磁閥和壓縮氣罐之間，氣液分離罐的進液口通過管道連接納米氣液混合泵的出液口，第一安全閥和壓力表分別通過管道連接在氣液分離罐的上方，第二排料閥通過管道連接在氣液分離罐的下方，四通閥通過管道分別連接氣液分離罐出液口和第一微孔曝氣裝置、第二微孔曝氣裝置和第三微孔曝氣裝置的進液口，連接四通閥和氣液分離罐的管道上依次設置有壓力表、第二單向電磁閥和第二安全閥，壓力表位于氣液分離罐和第二單向電磁閥之間，第二安全閥位于第二單向電磁閥和四通閥之間，在連接潛水泵和第一液體流量計的管道上還連接有與納米氣液混合泵的進液口連接的管道，連接的管道上設置有第五電磁閥和第三液體流量計，第五電磁閥位于進液口一側；
潛水泵、第一液體流量計、電動機、第一電磁閥、第二電磁閥、固體流量計、第三電磁閥、第一排料閥、第二液體流量計、真空表、第四電磁閥、納米氣液混合泵、第一單向電磁閥、氣體流量計、空壓機、自動排氣閥、第二排料閥、第二單向電磁閥、第五電磁閥、第三液體流量計通過導線或無線與控制系統(tǒng)連接；
電動機、空壓機、潛水泵和納米氣液混合泵外接動力系統(tǒng)。
所述的過濾網(wǎng)組的網(wǎng)孔由外向內依次為10目、20目、40目和60目。
所述的過濾器的網(wǎng)孔為60目。
所述的第一微孔曝氣裝置、第二微孔曝氣裝置和第三微孔曝氣裝置為懸掛式鏈式曝氣器或膜片式微孔曝氣器或管式曝氣器或盤式曝氣器或軟管式曝氣器等曝氣器中的一種。
由于采用了以上技術方案，本實用新型的一種船載式黑臭水體治理設備采用的潛水泵和過濾網(wǎng)組聯(lián)用，保證了藥劑配制過程中和藥劑噴灑過程中水源充足，同時過濾網(wǎng)組將顆粒雜物隔離，防止阻塞影響設備的正常運轉；儲藥罐和加藥罐聯(lián)合使用，保證了加藥過程的連續(xù)性，節(jié)省了運行時間，且內置攪拌器保證了可溶藥劑的均勻混合以及不溶藥劑的均勻分散，從而保證投藥的均勻性；整個加藥系統(tǒng)保證了粉劑投加的一鍵操作，便捷快速；納米氣液混合泵能保證氣泡溶解效率和控制所產生微細氣泡的尺寸；氣體吸嘴能促使氣體穩(wěn)定吸入和高效溶解；第一單向電磁閥避免了每次開啟納米氣液混合泵時重新調節(jié)吸氣流量和防止關閉納米氣液混合泵時液體倒灌入吸氣管路中；氣液分離罐防止注入納米氣液混合泵中未能溶解的氣體在壓力調節(jié)閥前形成氣窩，從而保證氣泡溶解效果；自動排氣閥和第一安全閥可以自動排放未溶解的氣體，防止形成氣壓而產生隱患；微孔曝氣裝置在保證曝氣效果的同時將配制好的藥劑均勻的噴灑出去；空壓機和壓縮氣罐不僅保證納米氣液混合泵正常工作所需壓力和進氣要求，同時可用于設備清洗結束之后的反吹流程，吹出各個管道中的積水，防止管道中積水腐蝕破壞設備管件，保證設備使用持久性；采用控制系統(tǒng)進行控制操作，可以根據(jù)水體污染程度及水體藻類分布情況，進行選擇性控制，局部重點加藥，大大提高設備運行效果。該船載式黑臭水體治理設備，將微納米曝氣與藥劑投加結合，在曝氣復氧的同時對黑臭水體進行治理凈化，可以使藥劑分散更均勻，利用率更高，同時可以加快黑臭水體中有機污染物以及氨氮等的降解，在凈化水體的同時消除水體黑臭，恢復水體水生態(tài)系統(tǒng)，且無二次污染，工藝設備簡單，操作方便，效果顯著。系統(tǒng)參數(shù)設置和數(shù)據(jù)處理在控制系統(tǒng)上完成，大大提高了系統(tǒng)效率。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型進行進一步詳細描述，見附圖。
一種船載式黑臭水體治理設備，治理設備由加藥系統(tǒng)、微納米曝氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和動力系統(tǒng)組成，治理設備設置在船體38上，加藥系統(tǒng)由潛水泵41、過濾網(wǎng)組42、伸縮固定桿40、第一液體流量計1、第一電磁閥3、儲藥罐4、加藥罐10、第三電磁閥9、第一排料閥36、電動機2、粉劑儲料槽8、固體流量計7和第二電磁閥6組成，潛水泵41由伸縮固定桿40固定于船體38的外邊緣，潛水泵41的出液口通過管道與儲藥罐4的進液口連接，連接潛水泵41和儲藥罐4的管道上設置有第一液體流量計1和第一電磁閥3，第一液體流量計1位于第一電磁閥3和潛水泵41之間，潛水泵41外設置有過濾網(wǎng)組42，過濾網(wǎng)組42的網(wǎng)孔由外向內依次為10目、20目、40目和60目，儲藥罐4內設置有第一攪拌器5，粉劑儲料槽8通過管道連接在儲藥罐4的上方，在連接管道上設置有固體流量計7和第二電磁閥6，第二電磁閥6位于固體流量計7和儲藥罐4之間，加藥罐10設置在儲藥罐4下方，加藥罐10的進液口通過管道連接儲藥罐4的出液口，在連接管道上設置有第三電磁閥9，加藥罐10內設置有第二攪拌器37，加藥罐10的下方設置有第一排料閥36，第一攪拌器5和第二攪拌器37分別與電動機2連接，微納米曝氣系統(tǒng)由真空表11、第四電磁閥12、壓縮氣罐13、空壓機14、第一單向電磁閥15、氣體吸嘴16、自動排氣閥18、第一安全閥19、壓力表20、第二單向電磁閥21、第二安全閥22、四通閥23、第一微孔曝氣裝置24、第二微孔曝氣裝置25、第三微孔曝氣裝置26、第二排料閥27、氣液分離罐28、納米氣液混合泵30、氣體流量計32、第五電磁閥33、過濾器34、第二液體流量計35和第三液體流量計39組成，納米氣液混合泵30的進液口31通過管道與加藥罐10出液口連接，在連接管道上依次設置有第二液體流量計35、過濾器34和第四電磁閥12，第二液體流量計35位于加藥罐10和過濾器34之間，第四電磁閥12位于過濾器34和進液口31之間，真空表11連接在第二液體流量計35和過濾器34之間的管道上，過濾器34的網(wǎng)孔為60目，壓縮氣罐13通過管道與空壓機14連接，壓縮氣罐13的出氣口通過管道連接納米氣液混合泵30的進氣口17，在連接管道上依次設置有氣體流量計32、第一單向電磁閥15和氣體吸嘴16，氣體吸嘴16位于進氣口17和第一單向電磁閥15之間，氣體流量計32設置在第一單向電磁閥15和壓縮氣罐13之間，第一單向電磁閥15的流向為氣體流量計32一端流向進氣口17，氣液分離罐28的進液口通過管道連接納米氣液混合泵30的出液口29，第一安全閥19和壓力表20分別通過管道連接在氣液分離罐28的上方，第二排料閥27通過管道連接在氣液分離罐28的下方，四通閥23通過管道分別連接氣液分離罐28出液口和第一微孔曝氣裝置24、第二微孔曝氣裝置25和第三微孔曝氣裝置26的進液口，第一微孔曝氣裝置24、第二微孔曝氣裝置25和第三微孔曝氣裝置26為懸掛式鏈式曝氣器或膜片式微孔曝氣器或管式曝氣器或盤式曝氣器或軟管式曝氣器等曝氣器中的一種，連接四通閥23和氣液分離罐28的管道上依次設置有壓力表20、第二單向電磁閥21和第二安全閥22，壓力表20位于氣液分離罐28和第二單向電磁閥21之間，第二安全閥22位于第二單向電磁閥21和四通閥23之間，第二單向電磁閥21的流向為氣液分離罐28流向四通閥23，在連接潛水泵41和第一液體流量計1的管道上還連接有與納米氣液混合泵30的進液口31連接的管道，連接的管道上設置有第五電磁閥33和第三液體流量計39，第五電磁閥33位于進液口31一側，潛水泵41、第一液體流量計1、電動機2、第一電磁閥3、第二電磁閥6、固體流量計7、第三電磁閥9、第一排料閥36、第二液體流量計35、真空表11、第四電磁閥12、納米氣液混合泵30、第一單向電磁閥15、氣體流量計32、空壓機14、自動排氣閥18、第二排料閥27、第二單向電磁閥21、第五電磁閥33、第三液體流量計39通過導線或無線與控制系統(tǒng)連接，電動機2、空壓機14、潛水泵41和納米氣液混合泵30外接動力系統(tǒng)，動力系統(tǒng)可為發(fā)電機或者蓄電池。
本實用新型試驗裝置的工作原理：
系統(tǒng)設備運行時，通過控制系統(tǒng)設置好各系統(tǒng)運行參數(shù)，同時確保設備管路中各開關及閥門均處于關閉狀態(tài)，向粉劑儲料罐8中添加設計的藥劑，電動機2、空壓機14、潛水泵41和納米氣液混合泵30外接動力系統(tǒng)，動力系統(tǒng)可為發(fā)電機或者蓄電池。將第一微孔曝氣裝置24、第二微孔曝氣裝置25和第三微孔曝氣裝置26分別置于黑臭水體中，根據(jù)黑臭水體深度情況控制各個微孔曝氣裝置的入水深度；將潛水泵41置于黑臭水體中，通過伸縮固定桿40調整潛水泵41的高度并固定于船體38上。
根據(jù)控制系統(tǒng)設定的參數(shù)，首先連接潛水泵41與儲藥罐4管道上的第一電磁閥3和潛水泵41開啟，根據(jù)第一液體流量計1設定的流量向儲藥罐4中注水；同時粉劑儲料罐8與儲藥罐4之間管道上的第二電磁閥6開啟，粉劑儲料罐8根據(jù)固體流量計7設定的流量向儲藥罐4中投加固體粉劑；同時電動機2開啟，電動機2帶動第一攪拌器5將固體粉劑均勻分散于儲藥罐4內的水中，待達到程序設定所需藥劑添加量及溶劑加入量時，第一電磁閥3、第二電磁閥6及潛水泵41自動關閉；此時，儲藥罐4與加藥罐10之間的第三電磁閥9開啟，儲藥罐4中液體全部進入到加藥罐10中，然后第三電磁閥9自動關閉；然后重復上述步驟，進行藥劑溶液的配制；當加藥罐10中藥劑溶液接近用完時，儲藥罐4立即向加藥罐10中加入藥劑溶液，確保設備運行的連續(xù)性。
在儲藥罐4第一次配制藥劑溶液時，空壓機14開啟，向壓縮氣罐13中充入壓縮空氣。在加藥罐10第一次加滿藥劑溶液時，微納米曝氣系統(tǒng)啟動。此時，連接壓縮氣罐13和納米氣液混合泵30管道上的第一單向電磁閥15、連接潛水泵41和納米氣液混合泵30管道上的第五電磁閥33及連接納米氣液混合泵30和加藥罐10管道上的第四電磁閥12自動開啟，壓縮空氣、水和藥劑溶液根據(jù)設定的流量流入納米氣液混合泵30，納米氣液混合泵30制備出含有直徑小于30μm微納米氣泡的氣液混合溶液；同時，第二單向電磁閥21啟動，納米氣液混合泵30中的氣液混合溶液在壓力作用下通過第一微孔曝氣裝置24、第二微孔曝氣裝置25和第三微孔曝氣裝置26噴入黑臭水體中，完成藥劑的投加和曝氣修復雙重過程。
初次運轉之前必須在納米氣液混合泵30內加水，同時確認納米氣液混合泵30的旋轉方向正確無誤；連接納米氣液混合泵30和加藥罐10管道上的真空表11的讀數(shù)起到監(jiān)測納米氣液混合泵30工作是否正常，真空表11的負壓顯示一般控制在-0.1kg/cm2～+0.3kg/cm2。系統(tǒng)運行過程中，設備自動排氣閥18、第一安全閥19、第二安全閥22、第一單向電磁閥15和第二單向電磁閥21的設置確保設備的安全運行。
黑臭水體修復完畢后，根據(jù)控制系統(tǒng)設定的參數(shù)，第二電磁閥6、第一排料閥36和第二排料閥27處于關閉狀態(tài)，設備其它部件都處于啟動狀態(tài)，此時河道中的水不斷進入設備并通過第一微孔曝氣裝置24、第二微孔曝氣裝置25和第三微孔曝氣裝置26排入水體中，該過程起到清洗設備的作用。
設備清洗完畢后，第二單向電磁閥21、納米氣液混合泵30和潛水泵41自動關閉，第一排料閥36自動打開排除儲藥罐4和加藥罐10中的水，第二排料閥27自動打開排除氣液分離罐28中的水；同時壓縮空氣反吹吹出各個管道中的積水，防止管道中積水腐蝕破壞；設備排水和反吹完畢后，關閉整個設備。
該治理設備在運行過程中需要定期檢查各操作系統(tǒng)中的各裝置運行情況，及時更換不符合系統(tǒng)要求和存在安全隱患的設備，確保設備安全運行，設備停止運行后需要及時清洗和保養(yǎng)，確保設備下次順利運轉以及設備的使用壽命。