一种水体底泥轻扰动方法及装置

技术领域

本发明涉及生态环境处理领域，具体涉及一种水体底泥轻扰动方法及装置。

背景技术

中国专利CN201410079077.2公开了一种强化内源营养盐控释的底泥修复曝气装置，包括导流罩；设置在导流罩内的潜水泵、文丘里管、吸气管和至少两个气水排管；和设置在导流罩外的控制柜；文丘里管的一端与潜水泵连通；吸气管与文丘里管连通，并向上延伸至导流罩外；气水排管与文丘里管的另一端连通，气水排管对称地设置在文丘里管的另一端，并向两侧伸展构成机翼状结构；控制柜与潜水泵通过电缆连接。该发明还公开了一种曝气方法，能够根据水动力特性及其动态变化优化调控曝气过程，促使体系中溶解氧水平和缺氧微环境的合理分布，实现内源营养盐的有效控释；

采用该发明虽然可以解决底泥扰动悬浮致上覆水浑浊、曝气设备堵塞及噪音的影响的技术问题，但是，在实际使用过程中，仍然会存在一定的问题，由于其采用的是通过曝气的方式，改善污泥的水界面的含氧量，可使底泥在局部范围内大量扬起并悬浮在水体中，促使内源污染物的快速释放，同时可以通过改变泥水界面的氧含量和缺氧微环境分布这一矛盾平衡来控制内源氮的硝化-反硝化和内源磷的“厌氧释磷”和“好氧吸磷”耦合过程。在保持上覆水D0含量一致的条件下，曝气产生的泥水界面扰动对于不同的曝气装置及布置均会有所不同，其直接影响体系中溶解氧水平和缺氧微环境的分布，进而影响内源营养盐的迁移和转化，采用此种方式进行曝气，由于其需要对底泥进行局部范围内扬起，因此，往往需要单独设置一机构对底泥进行扰动，而对于水域较深的地方，该扰动机构的体积也相对较大，对于其安装、拆卸以及携带均不方便；

为此，急需解决现有问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明之目的在于提供一种水体底泥轻扰动方法及装置，以解决扰动机构的体积大，不易携带和安装的技术问题。

为实现上述目的，本发明一方面提供一种水体底泥轻扰动方法，包括以下步骤：

S1：将曝气发生装置安装在船体上；

S2：将软管的一端安装在曝气发生装置的出气口处，使得软管与曝气发生装置的出气口相互连通；

S3：将软管的另一端放置待处理的水域中，并与所述水域的底泥形成高度差；

S4：依次开启曝气发生装置和船体。

作为上述技术方案的进一步描述：

从所述曝气发生装置的出气口处打出的为多个大气泡流。

作为上述技术方案的进一步描述：

在执行步骤S2之后且位于步骤S3之前，在软管的端部安装有用以将大气泡流中的一个大气泡分解为多个小气泡的释放器。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述大气泡流为间歇性曝气的大气泡流。

本发明另一方面提供了一种水体底泥轻扰动方法的装置，包括曝气发生装置、软管和船体，其中：

曝气发生装置，用以产生曝气气体，并设置在船体上；

软管，一端和曝气发生装置的出气口相互连通，另一端设置在待处理的水域中，且位于水域内的软管的端部和底泥之间形成高度差。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述曝气发生装置包括空压机、抽水泵和硬质管，其中：

空压机，用以压缩空气，设置在船体上；

抽水泵，用以抽取待处理的水域的水，设置在船体上；

硬质管，其一端和软管相互连通另一端并联在空压机的出气口和抽水泵的出水口处。

作为上述技术方案的进一步描述：

位于水域内的软管的端部连通有用以将一个大气泡分解为多个小气泡的释放器。

作为上述技术方案的进一步描述：

还包括控制器，用以控制空压机以及抽水泵的启停。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：

(一)通过设置软管，然后将曝气发生装置的出气口与软管相互连通，因而，当软管的另一端放入到待处理的水域中时，当曝气发生装置内的富氧气体通过软管并流出后，软管会出现一定幅度的摆动，该摆动会使得底泥上方的水界面不在是原有形式的层流状态，而变成紊流的状态，部分底泥从而会出现一定程度的松动，从而就解决了现有技术中需要专门设置一个机械的扰动装置从而进行底泥的扰动，即此处无需再设置扰动装置，最后，应当注意的是此处的曝气发生装置和软管的结合不仅能够达到现有技术中的为底泥上覆水界面间形成好氧隔离层(其作用为可以快速将界面间的底泥氧化还原电位提高到+100mv以上，氧化层可以促进Fe

(二)在实施方案(一)中，虽然可以解决扰动机构的体积大，不易携带和安装的技术问题，但是，在实际操作过程中，由于其运用于水处理的技术领域，水处理的技术手段主要是通过扰动实现部分底泥脱离，然后在使用强化磷吸附工艺，实现脱离底泥释放的总磷的吸收，以及形成好氧隔离层实现阻碍未脱离底泥内总磷的释放，进而实现湖泊内底泥磷污染的治理，在此过程中，若曝气发生装置的出气口处直接产生的是氧气，则好氧隔离层的形成则较慢，若需要实现对该水域的完全治理则需要花费大量的时间，为了解决此种问题，通过设将曝气发生装置处直接产生气泡流，从而使得软管处流出的直接为气泡，进而加快了好氧隔离层的产生，从而加快了水域的治理效率。

(三)在实施方案(二)中，虽然可以加快好氧隔离层的形成速度，但是正如实施方案(二)所述，其治理的另一种因数也需考虑其中，即部分底泥的产生(底泥再悬浮区)的成型速度，其两者的结合才是快速治理水域的关键因数所在，为了进一步加快水域治理的效率，通过设置释放器来解决此种问题，通过释放器将气泡流中的大气泡打散为多个小气泡的混合冲击流体对底泥表层进行有限冲击作业，底泥在小气泡(富氧流体)的冲击扰动下，在底泥上覆水界面间快速产生底泥再悬浮区，小气泡亦会迅速形成好氧隔离层(又一次加剧了好氧隔离层的快速成型)。

(四)在实施方案(二)或实施方案(三)中，虽然都可以加快水域的底泥磷污染的治理，但是，对于脱离水中的底泥的治理方式是采用强化磷吸附工艺的方式进行治理，其本身采用的就是一种化学式的方式进行治理，对水质也会造成一定的影响，为了解决此种技术问题，通过将曝气发生装置采用间歇性出气的方式进行处理，从而可以有效的解决此种问题，具体而言，间歇性曝气造成小气泡在底泥上覆水界面间的厌氧－好氧交替环境，促使聚磷菌生长占据优势，亦有利于水中磷的去除，同时对表层底泥也有氧化作用，可以充分氧化硫化物、含碳有机质等黑色物质。

附图说明

图1是本发明一种水体底泥轻扰动方法的施工流程示意图；

图2是本发明一种用于水体底泥轻扰动方法的装置的示意图。

图中：1、曝气发生装置；11、空压机；12、抽水泵；13、硬质管；2、船体；3、软管；4、水域；5、底泥。

具体实施方式

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。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1：

本发明提供一种水体底泥5轻扰动方法，请参阅图1所示，并结合图2所示，以下步骤：

S1：将曝气发生装置1安装在船体2上；

S2：将软管3的一端安装在曝气发生装置1的出气口处，使得软管3与曝气发生装置1的出气口相互连通；

S3：将软管3的另一端放置待处理的水域4中，并与所述水域4的底泥5形成高度差；

S4：依次开启曝气发生装置1和船体2。

本发明另一方面对应该方法对应提供一种水体底泥5轻扰动方法的装置，包括曝气发生装置1、软管3和船体2，其中：

曝气发生装置1，用以产生曝气气体，并设置在船体2上；

软管3，一端和曝气发生装置1的出气口相互连通，另一端设置在待处理的水域4中，且位于水域4内的软管3的端部和底泥5之间形成高度差。

以下介绍本发明的工作方式：

通过设置软管3，然后将曝气发生装置1的出气口与软管3相互连通，因而，当软管3的另一端放入到待处理的水域4中时，当曝气发生装置1内的富氧气体通过软管3并流出后，软管3会出现一定幅度的摆动，该摆动会使得底泥5上方的水界面不在是原有形式的层流状态，而变成紊流的状态，部分底泥5从而会出现一定程度的松动，从而就解决了现有技术中需要专门设置一个机械的扰动装置从而进行底泥5的扰动，即此处无需再设置扰动装置，最后，应当注意的是此处的曝气发生装置1和软管3的结合不仅能够达到现有技术中的为底泥5上覆水界面间形成好氧隔离层(其作用为可以快速将界面间的底泥5氧化还原电位提高到+100mv以上，氧化层可以促进Fe

实施例2：

在实施例1中，虽然可以解决扰动机构的体积大，不易携带和安装的技术问题，但是，在实际操作过程中，由于其运用于水处理的技术领域，水处理的技术手段主要是通过扰动实现部分底泥5脱离，然后在使用强化磷吸附工艺，实现脱离底泥5释放的总磷的吸收，以及形成好氧隔离层实现阻碍未脱离底泥5内总磷的释放，进而实现湖泊内底泥5磷污染的治理，在此过程中，若曝气发生装置1的出气口处直接产生的是氧气，则好氧隔离层的形成则较慢，若需要实现对该水域4的完全治理则需要花费大量的时间，为了解决此种问题，本发明给出了另一种优选的实施方案：

一种水体底泥5轻扰动方法，在实施例1的方法的基础上，从曝气发生装置1的出气口处打出的为多个大气泡流。

该方法对应的一种水体底泥5轻扰动方法的装置，为了使得曝气发生装置1能够具有打出多个大气泡流的功能，对曝气发生装置1进行具体的限定，具体而言，曝气发生装置1包括空压机11、抽水泵12和硬质管13，其中：

空压机11，用以压缩空气，安装在船体2上，为现有的元器件在此不做具体陈述。

抽水泵12，用以抽取待处理的水域4的水，设置在船体2上，为现有的元器件在此不做具体陈述。

硬质管13，其一端和软管3相互连通另一端并联在空压机11的出气口和抽水泵12的出水口处。

以下介绍本发明的工作方式：

通过设将曝气发生装置1处直接产生气泡流，从而使得软管3处流出的直接为气泡，进而加快了好氧隔离层的产生，从而加快了水域4的治理效率。

实施例3：

在实施例2中，虽然可以加快好氧隔离层的形成速度，但是正如实施方案2所述，其治理的另一种因数也需考虑其中，即部分底泥5的产生(底泥5再悬浮区)的成型速度，其两者的结合才是快速治理水域4的关键因数所在，为了进一步加快水域4治理的效率，本发明给出了另一种优选的实施方案：

一种水体底泥5轻扰动方法，在实施例2的方法的基础上，具体而言，在执行步骤S2之后且位于步骤S3之前，在软管3的端部安装有用以将大气泡流中的一个大气泡分解为多个小气泡的释放器。

该方法对应的一种水体底泥5轻扰动方法的装置，在软管3的自由端处连接有用以将一个大气泡分解为多个小气泡的释放器。

以下介绍本发明的工作方式：

通过设置释放器来解决此种问题，通过释放器将气泡流中的大气泡打散为多个小气泡的混合冲击流体对底泥5表层进行有限冲击作业，底泥5在小气泡(富氧流体)的冲击扰动下，在底泥5上覆水界面间快速产生底泥5再悬浮区，小气泡亦会迅速形成好氧隔离层(又一次加剧了好氧隔离层的快速成型)。

实施例4：

在实施例2或3中，虽然都可以加快水域4的底泥5磷污染的治理，但是，对于脱离水中的底泥5的治理方式是采用强化磷吸附工艺的方式进行治理，其本身采用的就是一种化学式的方式进行治理，对水质也会造成一定的影响，为了解决此种技术问题，本发明给出了另一种优选的实施方案：

一种水体底泥5轻扰动方法，在实施例2或实施例3的方法的基础上，大气泡流为间歇性曝气的大气泡流。

该方法对应的一种水体底泥5轻扰动方法的装置，还包括控制器，用以同时控制空压机11以及抽水泵12的启停。

以下介绍本发明的工作方式：

通过将曝气发生装置1采用间歇性出气的方式进行处理，间歇性曝气可以造成小气泡在底泥5上覆水界面间的厌氧－好氧交替环境，促使聚磷菌生长占据优势，亦有利于水中磷的去除，同时对表层底泥5也有氧化作用，可以充分氧化硫化物、含碳有机质等黑色物质。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。