一种基于生物填料的重金属污染河湖底泥修复装置及方法与流程

本发明涉及河湖底泥修复，具体为一种基于生物填料的重金属污染河湖底泥修复装置及方法。

背景技术：

1、重金属如铅、镉、铬、铜等，由于其隐蔽性、毒性大、长期性和不可逆转性的特点，对水体生态系统及人类健康构成了严重威胁，河湖底泥作为水体底部重金属的重要蓄积库，其污染状况直接影响到水体的整体环境质量，目前，大多会采用修复装置对河湖底泥进行处理。

2、公开号：cn116573826a中提出的一种重金属污染河湖底泥修复装置，该修复装置公开：包括船体与修复筒，所述船体的顶部伸缩连接有污泥管，所述污泥管内设置有数组转杆，所述污泥管内设置有过滤板，所述修复筒与污泥管之间设置有第二抽泥泵，所述修复筒内设置有固定板，且位于固定板的上设置有通孔，所述固定板的顶部设置有围挡，所述修复筒内转动连接有搅拌机构。

3、上述的修复装置虽然通过泵体、污泥管和伸缩管可将河湖底泥抽出进行修复处理，但是由于河湖底泥具有较强的粘滞性，与水底附着力较高，导致大多河湖底泥附着于水底，进而难以被直接抽出或抽出的河湖底泥量较少，影响对河湖底泥的修复效果，为此，我们提出一种基于生物填料的重金属污染河湖底泥修复装置及方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于生物填料的重金属污染河湖底泥修复装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于生物填料的重金属污染河湖底泥修复装置，包括船体，还包括：

4、底泥处理部，包括插设于船体上的管体、分别转动设于管体下侧两端且用于与水底接触的两组滚轮，以及设于管体下端并与滚轮的轴部传动连接的刮除件，所述刮除件用于在滚轮滚动时转动刮除附着在水底的底泥；

5、修复箱，设于船体上，所述修复箱内设有用于去除底泥中重金属的生物填料层，所述修复箱的底部设有贯穿船体的出料管；以及，

6、泵体，设于修复箱上，其输入端与管体连通，另一端与修复箱连通。

7、进一步改进在于，所述管体包括：

8、伸缩软管，顶端封闭且固定插设于船体上，所述伸缩软管的底端固定套设有支撑环，所述支撑环与设于船体上的伸缩设备输出端连接；

9、活动管，活动套设在伸缩软管下端且位于支撑环的下方，所述滚轮转动设于活动管的外壁；以及，

10、弹性件，套设在伸缩软管的外壁，且弹性件的一端连接支撑环，另一端连接活动管。

11、进一步改进在于，所述刮除件设于弹性伸缩件的一端，所述弹性伸缩件的另一端延伸至保护壳内，所述保护壳固定设于活动管内，所述保护壳的一侧插设有与滚轮的轴部平行的转轴一，所述转轴一的一端和弹性伸缩件位于保护壳内的一端通过锥齿轮组传动连接，且锥齿轮组位于保护壳内，所述转轴一的另一端与一滚轮的轴部通过链轮传动组传动连接。

12、进一步改进在于，所述弹性伸缩件的外壁设有若干组粉碎叶片。

13、进一步改进在于，所述伸缩软管的外壁上端通过连通管与泵体的输入端连通，所述连通管内转动设有由进入的底泥驱使转动的随动叶轮，所述随动叶轮的叶轮轴延伸至储液箱的出液端内并套设有偏心轮，所述储液箱设于船体上，所述储液箱内储存有辅助剂，且储液箱的出液端贯穿伸缩软管顶端，所述储液箱的出液端内设置有阀座，所述阀座的顶部贴合有阀芯，所述阀芯的直径大于阀座的内径且小于阀座的外径，所述阀芯的底部设有与偏心轮滑动抵接的顶动杆，所述阀芯和阀座之间设有弹性复位件。

14、进一步改进在于，所述生物填料层包括多个陶粒，每个所述陶粒内均开设有用于附着微生物的孔洞。

15、进一步改进在于，所述生物填料层中插设有空心杆，所述空心杆的两端分别活动贯穿修复箱的两侧，所述空心杆的一端延伸至固定在修复箱外壁的引风壳内并套设有引流扇叶，另一端与旋转设备输出端连接，所述空心杆位于生物填料层内的圆周外壁上均匀开设有通气孔。

16、进一步改进在于，所述修复箱内且位于生物填料层的上方水平转动设有搅拌杆，所述搅拌杆的一端活动贯穿修复箱并与旋转设备输出端传动连接。

17、进一步改进在于，所述连通管上还设置有过滤机构。

18、一种基于生物填料的重金属污染河湖底泥修复方法，利用上述的修复装置，包括以下步骤：

19、s1：通过船体移动至待处理水域，滚轮与待处理水域的水底接触，随后控制船体移动，并控制泵体打开，同时滚轮发生滚动，进而驱使刮除件转动，刮除件转动刮除附着在水底的底泥，泵体将刮除的底泥随同水体一同吸入修复箱；

20、s2：进入修复箱的底泥及水体通过生物填料层，生物填料层吸附底泥及水体中的重金属，随后底泥及水体通过出料管排出至待处理水域中。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、本发明设置有底泥处理部，在船体移动并通过泵体抽取底泥时，滚轮与水底接触发生滚动，进而驱使刮除件转动，刮除件转动刮除附着在水底的底泥，进而使得底泥更好的被抽出至修复箱进行修复处理，保证抽出的底泥量，对底泥修复效果高；

23、本发明还设置有储液箱、随动叶轮、偏心轮、顶动杆、阀座和阀芯等结构，可使得储液箱中的辅助剂间歇与管体内流动的底泥混合，对底泥进行预处理，提高底泥后续通过生物填料层进行修复的效果；

24、本发明还设置有旋转设备、空心杆和引流扇叶等，使得空心杆可在生物填料层内转动曝气，一方面提高生物填料对底泥中重金属的吸附效果，另一方面可对生物填料无损搅动，促进微生物均匀分布、增强传质效果、防止填料堵塞以及提高处理效率，同时还带动搅拌杆，进一步提高底泥通过生物填料层修复的质量。

技术特征：

1.一种基于生物填料的重金属污染河湖底泥修复装置，包括船体(1)，其特征在于：还包括：

2.根据权利要求1所述的修复装置，其特征在于：所述管体包括：

3.根据权利要求2所述的修复装置，其特征在于：所述刮除件(6)设于弹性伸缩件(7)的一端，所述弹性伸缩件(7)的另一端延伸至保护壳(11)内，所述保护壳(11)固定设于活动管(3)内，所述保护壳(11)的一侧插设有与滚轮(5)的轴部平行的转轴一(8)，所述转轴一(8)的一端和弹性伸缩件(7)位于保护壳(11)内的一端通过锥齿轮组传动连接，且锥齿轮组位于保护壳(11)内，所述转轴一(8)的另一端与一滚轮(5)的轴部通过链轮传动组传动连接。

4.根据权利要求3所述的修复装置，其特征在于：所述弹性伸缩件(7)的外壁设有若干组粉碎叶片(9)。

5.根据权利要求2所述的修复装置，其特征在于：所述伸缩软管(2)的外壁上端通过连通管(21)与泵体(13)的输入端连通，所述连通管(21)内转动设有由进入的底泥驱使转动的随动叶轮(22)，所述随动叶轮(22)的叶轮轴延伸至储液箱(15)的出液端内并套设有偏心轮(25)，所述储液箱(15)设于船体(1)上，所述储液箱(15)内储存有辅助剂，且储液箱(15)的出液端贯穿伸缩软管(2)顶端，所述储液箱(15)的出液端内设置有阀座(23)，所述阀座(23)的顶部贴合有阀芯(24)，所述阀芯(24)的直径大于阀座(23)的内径且小于阀座(23)的外径，所述阀芯(24)的底部设有与偏心轮(25)滑动抵接的顶动杆(26)，所述阀芯(24)和阀座(23)之间设有弹性复位件。

6.根据权利要求1所述的修复装置，其特征在于：所述生物填料层(16)包括多个陶粒，每个所述陶粒内均开设有用于附着微生物的孔洞。

7.根据权利要求6所述的修复装置，其特征在于：所述生物填料层(16)中插设有空心杆(19)，所述空心杆(19)的两端分别活动贯穿修复箱(12)的两侧，所述空心杆(19)的一端延伸至固定在修复箱(12)外壁的引风壳内并套设有引流扇叶(20)，另一端与旋转设备(18)输出端连接，所述空心杆(19)位于生物填料层(16)内的圆周外壁上均匀开设有通气孔。

8.根据权利要求7所述的修复装置，其特征在于：所述修复箱(12)内且位于生物填料层(16)的上方水平转动设有搅拌杆，所述搅拌杆的一端活动贯穿修复箱(12)并与旋转设备(18)输出端传动连接。

9.根据权利要求5所述的修复装置，其特征在于：所述连通管(21)上还设置有过滤机构(14)。

10.一种基于生物填料的重金属污染河湖底泥修复方法，利用如权利要求1-9任意一项所述的修复装置，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种基于生物填料的重金属污染河湖底泥修复装置及方法，包括船体，还包括：底泥处理部，包括插设于船体上的管体、分别转动设于管体下侧两端且用于与水底接触的两组滚轮，以及设于管体下端并与滚轮的轴部传动连接的刮除件；修复箱，设于船体上，所述修复箱内设有生物填料层，所述修复箱的底部设有贯穿船体的出料管；以及，泵体，设于修复箱上，其输入端与管体连通，另一端与修复箱连通。本发明在船体移动并通过泵体抽取底泥时，滚轮与水底接触发生滚动，进而驱使刮除件转动，刮除件转动刮除附着在水底的底泥，进而使得底泥更好的被抽出至修复箱进行修复处理，保证抽出的底泥量，对底泥修复效果高。技术研发人员：张涛,高月香,孔明,陈婷受保护的技术使用者：生态环境部南京环境科学研究所技术研发日：技术公布日：2024/11/18