本發(fā)明屬于水體基底土壤污染修復(fù)，特別涉及一種水體基底土壤原位修復(fù)裝置前處理模塊。

背景技術(shù)：

1、水體基底土壤是指水體底部沉積的土壤，它受到水體和陸地雙重影響，污染比較嚴(yán)重。水體基底土壤污染主要包括重金屬污染、有機(jī)污染物污染和酸性污染等。常見的水體基底土壤污染有：1)重金屬污染，重金屬是水體基底土壤污染的主要類型。重金屬主要來自人類活動，如工業(yè)廢水排放、農(nóng)藥和化肥的使用、礦山開采等。重金屬污染會對水體生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞，并通過食物鏈進(jìn)入人體，危害人體健康。2)有機(jī)污染物污染，有機(jī)污染物包括石油類、農(nóng)藥、化肥、有機(jī)工業(yè)廢料等。有機(jī)污染物會破壞水體生態(tài)平衡，并對人體健康造成危害。

2、水體基底土壤污染會對水體生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)作物生產(chǎn)和人體健康造成嚴(yán)重危害。1)水體基底土壤污染會破壞水體生態(tài)系統(tǒng)，導(dǎo)致魚類和其他水生生物死亡。2)水體基底土壤污染會污染農(nóng)作物，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)和有機(jī)污染物含量超標(biāo)。3)水體基底土壤污染會通過食物鏈進(jìn)入人體，導(dǎo)致人體重金屬中毒和癌癥等疾病。

3、現(xiàn)階段，常見的水體基底土壤污染修復(fù)的方法有：

4、1)物理修復(fù)技術(shù)：

5、疏浚：通過機(jī)械設(shè)備將污染的底泥挖出并處理或處置。適用于污染嚴(yán)重區(qū)域，但成本高，容易引起二次污染。

6、覆蓋：在污染底泥上覆蓋一層干凈的土壤、砂或其他材料，以隔離污染物。適用于污染程度較低或穩(wěn)定的區(qū)域。

7、固化/穩(wěn)定化：通過添加固化劑，使污染物固定在土壤顆粒中，減少其遷移和釋放。適用于重金屬污染土壤。

8、2)化學(xué)修復(fù)技術(shù)：

9、化學(xué)氧化還原：通過添加氧化劑或還原劑，將有毒污染物轉(zhuǎn)化為無毒或低毒的物質(zhì)。例如，利用過氧化氫、臭氧等氧化劑處理有機(jī)污染物。

10、化學(xué)沉淀：通過添加化學(xué)試劑，使溶解態(tài)污染物轉(zhuǎn)化為難溶的沉淀物，從而減少其生物有效性。例如，通過加入石灰、磷酸鹽等，使重金屬形成不溶性化合物。

11、吸附：利用活性炭、沸石等吸附材料，將污染物從水中去除。適用于多種有機(jī)污染物和部分重金屬。

12、3)生物修復(fù)技術(shù)：

13、生物降解：利用微生物降解有機(jī)污染物。通過投放特定的微生物菌種或激活原有微生物群落，可以加速有機(jī)污染物的降解。

14、植物修復(fù)：利用水生植物吸收和累積污染物。適用于輕度污染的水體，通過種植水葫蘆、蘆葦?shù)戎参?，可以去除部分重金屬和有機(jī)污染物。

15、生物強(qiáng)化：通過添加營養(yǎng)物質(zhì)或電子受體，增強(qiáng)微生物的代謝活性，促進(jìn)污染物的降解。

16、然而，單獨(dú)采用上述修復(fù)技術(shù)通常需要較大的人、材、機(jī)投入，且容易產(chǎn)生具有高毒性的廢棄物，造成二次污染。

17、近年來，綜合修復(fù)技術(shù)越來越多的被應(yīng)用于水體基底改良工程。如：

18、1)生態(tài)修復(fù)：結(jié)合多種生物、物理和化學(xué)方法，恢復(fù)水體生態(tài)系統(tǒng)的平衡。例如，通過疏浚、覆蓋、植物修復(fù)等綜合措施，既去除污染物，又改善生態(tài)環(huán)境。

19、2)原位修復(fù)：在不挖掘底泥的情況下，通過投放修復(fù)材料(如活性炭、微生物菌劑等)和使用裝置進(jìn)行攪拌混合，原位降解或固定污染物。

20、雖然現(xiàn)階段的水體基底土壤處理方法在治理污染方面取得了一定成效，但仍存在成本高、二次污染、效率低和監(jiān)測難等問題。

21、綜上所述，當(dāng)前，常規(guī)的水體基底土壤處理方法存在以下問題：

22、1)成本高昂：

23、疏浚：機(jī)械疏浚和處置污染底泥的成本非常高，特別是對于大面積污染區(qū)域。

24、化學(xué)修復(fù)：使用化學(xué)試劑成本較高，并且需要精確控制劑量和反應(yīng)條件。

25、2)二次污染：

26、疏浚：疏浚過程可能導(dǎo)致污染物重新懸浮在水體中，造成二次污染。

27、化學(xué)修復(fù)：化學(xué)試劑使用不當(dāng)可能導(dǎo)致新的污染物生成或副產(chǎn)品積累。

28、3)效率和效果不穩(wěn)定：

29、生物修復(fù)：受環(huán)境條件影響較大，如溫度、ph值和氧氣濃度等，導(dǎo)致修復(fù)效率和效果不穩(wěn)定。

30、植物修復(fù)：植物吸收污染物的速度較慢，且在高污染區(qū)域效果有限。

31、4)監(jiān)測和控制難度大：

32、實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制修復(fù)過程的難度較大，難以準(zhǔn)確評估修復(fù)效果和污染物的去除率。

33、5)適用范圍有限：

34、各種方法都有其特定的適用范圍，單一方法難以應(yīng)對復(fù)雜多樣的污染情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種水體基底土壤原位修復(fù)裝置前處理模塊。

2、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

3、一種水體基底土壤原位修復(fù)裝置前處理模塊，包括前處理箱體，前處理箱體內(nèi)設(shè)置有下層進(jìn)液混合室和上層紫外反應(yīng)室；所述下層進(jìn)液混合室上安裝有進(jìn)液模塊，下層進(jìn)液混合室內(nèi)安裝有臭氧曝氣管、氧化劑溶液擴(kuò)散管和空氣曝氣管；所述下層進(jìn)液混合室和上層紫外反應(yīng)室之間安裝有用于將下層進(jìn)液混合室內(nèi)的水體輸送到上層紫外反應(yīng)室的配水結(jié)構(gòu)，上層紫外反應(yīng)室內(nèi)安裝有紫外線激發(fā)裝置，上層紫外反應(yīng)室上設(shè)置有前處理出水孔。

4、進(jìn)液模塊將外部水體抽進(jìn)下層進(jìn)液混合室內(nèi)后，臭氧曝氣管對水體進(jìn)行臭氧曝氣，氧化劑溶液擴(kuò)散管擴(kuò)散氧化劑以對水體污染物進(jìn)行氧化處理，空氣曝氣管對水體進(jìn)行空氣曝氣。處理后的水體由配水結(jié)構(gòu)抽到上層紫外反應(yīng)室，紫外線激發(fā)裝置對水體進(jìn)行紫外光照射，進(jìn)一步對水體進(jìn)行處理，處理后的水體原位排出。

5、本發(fā)明能對含低濃度水體基底基質(zhì)的水體進(jìn)行臭氧曝氣、空氣曝氣、氧化處理和光催化反應(yīng)等處理，處理后的水體原位排出。本發(fā)明針對復(fù)雜污染情況，制定綜合治理方案，結(jié)合多種修復(fù)技術(shù)和措施，確保全面有效的污染治理。

6、本發(fā)明開發(fā)了低成本、高效的修復(fù)技術(shù)組合。本發(fā)明將物理、化學(xué)和生物修復(fù)方法結(jié)合使用，發(fā)揮各自優(yōu)勢，降低整體成本。本發(fā)明研發(fā)了環(huán)境友好的化學(xué)試劑，減少二次污染和副產(chǎn)。本發(fā)明針對水體基底改良過程中產(chǎn)生的固液氣，通過引入高級氧化技術(shù)，提升綜合去除效果。本發(fā)明通過引入自動化控制技術(shù)，精確調(diào)控修復(fù)過程中的各項(xiàng)參數(shù)。

7、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述前處理箱體的數(shù)量為至少兩個，相鄰前處理箱體之間連接有柔性框架，相鄰前處理箱體的紫外線激發(fā)裝置之間連接有柔性電纜線，相鄰前處理箱體的臭氧曝氣管之間連接有臭氧柔性連接管，相鄰前處理箱體的氧化劑溶液擴(kuò)散管之間連接有氧化劑溶液柔性連接管，相鄰前處理箱體的空氣曝氣管之間連接有空氣曝氣柔性連接管。

8、根據(jù)水域的地形情況，可將多個前處理模塊布置到水域中，相鄰前處理箱體通過柔性框架連接，相鄰紫外線激發(fā)裝置通過柔性電纜線連接，相鄰臭氧曝氣管通過臭氧柔性連接管連接，相鄰氧化劑溶液擴(kuò)散管通過氧化劑溶液柔性連接管連接，相鄰空氣曝氣管通過空氣曝氣柔性連接管連接，從而多個前處理模塊可按需要的形狀布置到水域中，提高水體處理的均勻性。

9、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述柔性框架的端部連接有連接封堵板，連接封堵板上設(shè)置有連接出水孔，柔性框架上還設(shè)置有若干管路連接口和電力連接口，臭氧柔性連接管、氧化劑溶液柔性連接管和空氣曝氣柔性連接管分別從相應(yīng)的管路連接口穿過，柔性電纜線從電力連接口穿過。

10、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述進(jìn)液模塊包括安裝于下層進(jìn)液混合室上的進(jìn)液抽吸泵，進(jìn)液抽吸泵的出口連接有進(jìn)液分配管，進(jìn)液分配管設(shè)置于下層進(jìn)液混合室內(nèi)，進(jìn)液抽吸泵的進(jìn)口連接有中空的萬向頭，萬向頭上連接有進(jìn)液吸口。進(jìn)液抽吸泵將外部水體從進(jìn)液吸口經(jīng)萬向頭抽進(jìn)進(jìn)液分配管，進(jìn)液分配管將水體均勻噴到下層進(jìn)液混合室內(nèi)。

11、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述前處理箱體上還安裝有水質(zhì)檢測傳感器。水質(zhì)檢測傳感器用于檢測氨氮、電導(dǎo)率、總磷、ph、do、溫度等。

12、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述前處理箱體的側(cè)壁上連接有若干結(jié)構(gòu)懸浮模塊。結(jié)構(gòu)懸浮模塊能將前處理模塊提升到確定的高度，以對特定位置的水體進(jìn)行處理。

13、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述結(jié)構(gòu)懸浮模塊包括連接于前處理箱體側(cè)壁上的具有兩個自由度的萬向轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，萬向轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的輸出端連接有懸浮動力裝置，懸浮動力裝置的輸出端連接有推進(jìn)裝置。

14、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述配水結(jié)構(gòu)包括配水管，配水管連接于下層進(jìn)液混合室和上層紫外反應(yīng)室之間的隔板上，配水管上安裝有配水泵。配水泵能將下層進(jìn)液混合室抽進(jìn)上層紫外反應(yīng)室內(nèi)。

15、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述下層進(jìn)液混合室內(nèi)固定有若干下層支撐架，臭氧曝氣管、氧化劑溶液擴(kuò)散管、空氣曝氣管通過下層支撐架安裝于下層進(jìn)液混合室內(nèi)。

16、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述上層紫外反應(yīng)室內(nèi)固定有若干上層支撐架，紫外線激發(fā)裝置通過上層支撐架安裝于上層紫外反應(yīng)室內(nèi)。

17、本發(fā)明的有益效果為：

18、1.本發(fā)明能對含低濃度水體基底基質(zhì)的水體進(jìn)行臭氧曝氣、空氣曝氣、氧化處理和光催化反應(yīng)等處理，處理后的水體原位排出。本發(fā)明針對復(fù)雜污染情況，制定綜合治理方案，結(jié)合多種修復(fù)技術(shù)和措施，確保全面有效的污染治理。

19、2.本發(fā)明開發(fā)了低成本、高效的修復(fù)技術(shù)組合。本發(fā)明將物理、化學(xué)和生物修復(fù)方法結(jié)合使用，發(fā)揮各自優(yōu)勢，降低整體成本。本發(fā)明研發(fā)了環(huán)境友好的化學(xué)試劑，減少二次污染和副產(chǎn)。本發(fā)明針對水體基底改良過程中產(chǎn)生的固液氣，通過引入高級氧化技術(shù)，提升綜合去除效果。本發(fā)明通過引入自動化控制技術(shù)，精確調(diào)控修復(fù)過程中的各項(xiàng)參數(shù)。