一种车载式突发水环境重金属污染应急处理一体化设备的制作方法

1.本发明属于突发水环境污染事件应急处理领域，尤其涉及一种车载式突发水环境重金属污染应急处理一体化设备。


背景技术：

2.随着工业化和城镇化的快速发展，全球水污染问题日益严重，突发性水污染事件频发。以我国为例，近年来突发性水污染事件数量总体处于高位水平，其中重金属水污染是突发性水环境污染的一种重要污染类型。重金属离子在水体中溶解性较高，易被生物体吸收累积，造成有机体畸变或突变，甚至可能导致生物体死亡。因此，如何快速地应急处理突发重金属污染水体，保障水资源质量和居民用水安全是新时期重点关注的问题。
3.已公开的现有技术中，公开号cn107055983a公开了一种组合式突发水污染事件的应急处置系统，公开号cn203451319u公开了典型重金属污染场所应急处理特种工程车，这两种现有技术均需先把水抽到设备进行处理，然后再排出。
4.目前突发水环境重金属污染处理技术主要包括物理法、化学法、生物法等，适应条件各有不同，优点不一，难以集诸多优点于一身，市场上的产品多为黑臭水体的应急处理装置，且在处理过程中需要先把水抽到设备中，处理完后再排出。
5.因此，针对现有技术中存在的问题，亟需开发出一种车载式突发水环境重金属污染应急处理一体化设备，能够第一时间赶赴事件现场，实现原位溶药与灵活投药，快速应急处理重金属污染水体，保障水环境安全。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种车载式突发水环境重金属污染应急处理一体化设备。通过驾驶牵引车到达事发区域，开启发电机，将未受污染的清水泵入单槽式溶药系统，加药后开启机械搅拌进行快速溶药，再将搅拌均匀的药液通过多段可调式投药系统泵入污染水体，利用曝气混合系统使药液与废水充分反应，达到应急处理要求。
7.本发明的技术方案是这样实现的：
8.一种车载式突发水环境重金属污染应急处理一体化设备，包括牵引车和水污染处理设备，所述水污染处理设备装载于牵引车上，其特征在于，所述水污染处理设备包括：发电机、单槽式溶药系统、多段可调式投药系统、曝气混合系统；
9.所述发电机与单槽式溶药系统、多段可调式投药系统、曝气混合系统电性连接；
10.所述单槽式溶药系统包括若干个溶药装置，各溶药装置包括溶药罐和搅拌机，搅拌机设置于溶药罐内，所述溶药罐设有进水口和出水口，所述进水口的一端设有潜水泵，所述潜水泵通过连接软管与进水口连接，用于将清水泵入至溶药罐内，投入溶药罐中的药剂与清水在搅拌机的作用下混合均匀，形成药液；溶药罐和搅拌机是由不锈钢316材质制成，具有防腐蚀性，搅拌机功率大于1kw，通过机械搅拌可以进行快速溶药，根据突发水环境事件中重金属类型，多个溶药罐可同步快速溶解强酸、强碱、铝盐、铁盐、钙盐、絮凝剂等多种
固态或液态药剂。
11.所述多段可调式投药系统包括若干个投药装置，各投药装置与各溶药装置一一对应，所述投药装置包括加药泵和加药管，所述加药泵的一端与对应溶药装置的出水口连接，另一端延伸并与所述加药管连接，所述加药管用于将药液喷洒至污染水域；加药泵、加药管以及它们之间的连接软管均为不锈钢304的防腐蚀材质制作，可用于强酸、强碱等药液的投加，且可自由组合，多根加药管可同步投加多种药剂，根据重金属水体污染类型，实现不同药剂种类的自由组合投加，提高突发水环境中的重金属去除效果，实现360度无死角向污染水体投药。
12.所述曝气混合系统包括依次连接的空压机、连接软管和曝气管，所述空压机设于牵引车上，所述曝气管布设在污染水体中，所述曝气管上设有多个曝气孔，空压机将空气经连接软管导入曝气管，并通过所述曝气孔导出。
13.优选的，所述加药管包括依次连接的一个初段喷管、多个中段喷管和一个末段喷管，各喷管上分别设有若干个可调口径的喷嘴；所述加药管通过所述初段喷管与所述加药泵的泵出口相连通，加药泵泵出的药液经各喷管上的喷嘴导出，喷洒至污染水域。可自由调节中段喷管个数，口径可调的喷嘴能够灵活调节喷药的距离。
14.优选的，各喷管为管状型材结构，所述初段喷管呈f型，初段喷管的喷嘴置于靠近初段喷管的出口处；所述中段喷管呈t型，中段喷管的喷嘴置于所述中段喷管入口、出口的中间位置；所述末端喷管呈l型，末段喷管的喷嘴置于末端喷管的出口处；喷管与喷管之间通过快速接头依次连接。可自由调节喷药角度。
15.优选的，所述初段喷管的延伸长度与末段喷管的延伸长度相同，所述中段喷管的延伸长度大于初段喷管、末段喷管的延伸长度。最大程度提升污染水体死角区域的投药效果。
16.优选的，曝气孔所在截面的中心轴与曝气管中心轴夹角为30度至60度。
17.曝气管为不锈钢材质，将连接好的不锈钢曝气管放入加药区域的污染水体中，启动空压机开始曝气混合，可根据曝气混合效果调整曝气管在水中的位置，曝气孔均匀布设，开设方向为斜向下的度角，可防止在水体底部被淤泥堵塞，影响曝气混合效果。
18.优选的，还包括集中控制柜，所述集中控制柜设于牵引车的一侧，所述集中控制柜分别与发电机、单槽式溶药系统、多段可调式投药系统、曝气混合系统电性连接。
19.优选的，所述溶药罐内部设有电极液位计，用于感应罐内的液位高度，所述电极液位计与集中控制柜相连，集中控制柜根据电极液位计的感应信号控制所述潜水泵的启停。
20.优选的，所述溶药罐内部设有电加热管和温度探头，所述电加热管用于给溶药罐加热，所述温度探头用于感应罐内温度，所述集中控制柜分别与电加热管、温度探头连接，集中控制柜根据温度探头的感应信号控制所述电加热管的启停。通过电加热管加热以提高固体药剂在冬季低温条件下的溶解效率，温度探头可以测量其水温。
21.优选的，所述加药泵为离心加药泵。
22.优选的，所述牵引车包括三轴重型平板半挂车，四角设有固定防滑锁，用于固定水污染处理设备。三轴重型平板半挂车额定载荷大于30吨，防滑锁固定水污染处理设备防止车辆在行驶过程中滑动，能够安全快速地赶赴事件现场；发电机可以是柴油发电机，用于给设备提供动力和电力。
23.与现有技术相比，本发明取得以下有益效果：
24.本发明提供了一种车载式突发水环境重金属污染应急处理一体化设备，具备药剂来源广、操作简便、处理效率高、环境适应性强等功能，通过驾驶牵引车到达事发区域，开启发电机，将未受污染的清水泵入单槽式溶药系统，加药后开启机械搅拌进行快速溶药，再将搅拌均匀的药液通过多段可调式投药系统泵入污染水体，利用曝气混合系统使药液与废水充分反应，实现原位溶药与灵活投药，快速应急处理重金属污染水体，保障水环境安全。
25.将牵引车、发电机、单槽式溶药系统、多段可调式投药系统、曝气混合系统、集中控制柜集成到车载式水污染处理设备中，可第一时间赶赴应急现场，实现突发水环境重金属污染原位快速高效低耗应急处理；
26.配置发电机，可全天候24小时满足设备电力供应，实现突发水环境重金属污染事件的应急处理；配置单槽式溶药系统，可实现同步快速溶解强酸、强碱、铝盐、铁盐、钙盐、絮凝剂等多种固态或液态药剂，为下一步提高重金属的去除效率提供硬件保障；
27.配置的多段可调式投药系统可自由组合加药管数量，灵活改变喷药段数和喷药距离，实现360度无死角向污染水体投药，提升投药效果；
28.配置的曝气混合系统防堵塞，可调整曝气管在水中的位置，从而提升曝气混合效果，提高重金属去除效率；
29.本设备功能多元化，自动化程度高、环境适应性强，受气候等外界条件影响较小，通过单槽式溶药系统、多段可调式投药系统和曝气混合系统实现了车载式原位快速应急处理突发环境事件产生的重金属污染水体，最后实现达标排放。
附图说明
30.图1是本发明实施例中一种车载式突发水环境重金属污染应急处理一体化设备的整体结构示意图；
31.图2是本发明实施例中一种车载式突发水环境重金属污染应急处理一体化设备的平面图；
32.图3是本发明实施例中加药管的示意图；
33.图4是本发明实施例中的初段喷管的示意图；
34.图5是本发明实施例中的中段喷管的示意图；
35.图6是本发明实施例中的末端喷管的示意图；
36.图7是本发明实施例中曝气混合系统的示意图。
37.附图标记：
38.1、牵引车；
39.2、发电机；21、潜水泵；
40.3、单槽式溶药系统；31、溶药罐；32、搅拌机；33、电极液位计；34、电加热管；35、温度探头；
41.4、多段可调式投药系统；41、加药泵；42、加药管；421、初段喷管；422、中段喷管；423、末段喷管；424、快速接头；425、喷嘴；
42.5、曝气混合系统；51、空压机；52、曝气管；53、曝气孔；
43.6、集中控制柜。
具体实施方式
44.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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作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。
45.实施例：
46.如图1和图2，一种车载式突发水环境重金属污染应急处理一体化设备，包括牵引车1和水污染处理设备，水污染处理设备装载于牵引车1上，水污染处理设备包括：发电机2、单槽式溶药系统3、多段可调式投药系统4、曝气混合系统5、集中控制柜6；
47.牵引车1包括三轴重型平板半挂车，三轴重型平板半挂车额定载荷大于30吨，四角设有固定防滑锁，防滑锁用于固定水污染处理设备，防止车辆在行驶过程中滑动，能够安全快速地赶赴事件现场；
48.发电机2与单槽式溶药系统3、多段可调式投药系统4、曝气混合系统5电性连接，用于给设备提供动力和电力；
49.集中控制柜6设于牵引车的一侧，分别与发电机2、单槽式溶药系统3、多段可调式投药系统4、曝气混合系统5电性连接；
50.单槽式溶药系统3包括6个溶药装置，各溶药装置包括溶药罐31和搅拌机32，搅拌机32设置于溶药罐31内，溶药罐31设有进水口和出水口，进水口的一端设有潜水泵21，潜水泵21通过连接软管与进水口连接，用于将清水泵入至溶药罐31内，投入溶药罐31中的药剂与清水在搅拌机的作用下混合均匀，形成药液；溶药罐31和搅拌机32是由不锈钢316材质制成，具有防腐蚀性，搅拌机32功率为1.1kw，通过机械搅拌可以进行快速溶药，根据突发水环境事件中重金属类型，6个溶药罐31可同步快速溶解强酸、强碱、铝盐、铁盐、钙盐、絮凝剂等6种固态或液态药剂。溶药罐31内部设有电极液位计33，用于感应罐内的液位高度，电极液位计33与集中控制柜6相连，集中控制柜6根据电极液位计33的感应信号控制所述潜水泵21的启停。溶药罐31内部设有电加热管34和温度探头35，电加热管34用于给溶药罐31加热，温度探头35用于感应罐内温度，集中控制柜6分别与电加热管34、温度探头35连接，根据温度探头35的感应信号控制电加热管34的启停。通过电加热管34加热以提高固体药剂在冬季低温条件下的溶解效率，温度探头35可以测量其水温。
51.多段可调式投药系统4包括6个投药装置，各投药装置与各溶药装置一一对应，投药装置包括加药泵41和加药管42，加药泵41的一端与对应溶药装置的出水口连接，另一端延伸并与加药管42连接，加药管42用于将药液喷洒至污染水域；加药泵41、加药管42以及它们之间的连接软管均为不锈钢304的防腐蚀材质制作，可用于强酸、强碱等药液的投加，且可自由组合，6根加药管可同步投加6种药剂，根据重金属水体污染类型，实现不同药剂种类的自由组合投加，提高突发水环境中的重金属去除效果，实现360度无死角向污染水体投药。加药管42包括依次连接的一个初段喷管421、4个中段喷管422和一个末段喷管423，各喷管上分别设有1个可调口径的喷嘴425；加药管42通过初段喷管421与加药泵41的泵出口相连通，加药泵41泵出的药液经各喷管上的喷嘴导出，喷洒至污染水域。可自由调节中段喷管422个数，口径可调的喷嘴425能够灵活调节喷药的距离。各喷管为管状型材结构，初段喷421管呈f型，初段喷管421的喷嘴425置于靠近初段喷管421的出口处；中段喷管422呈t型，
中段喷管422的喷嘴425置于中段喷管422入口、出口的中间位置；末端喷管423呈l型，末段喷管423的喷嘴425置于末端喷管423的出口处；喷管与喷管之间通过快速接头424依次连接。可自由调节喷药角度。加药管42的直径为50mm，初段喷管421的延伸长度为0.5m，末段喷管423的延伸长度为0.5m，中段喷管422的延伸长度为1m。最大程度提升污染水体死角区域的投药效果。
52.曝气混合系统5包括依次连接的空压机51、连接软管和曝气管52，所述空压机51设于牵引车1上，所述曝气管52布设在污染水体中，所述曝气管52上设有多个曝气孔53，空压机51将空气经连接软管导入曝气管52，并通过所述曝气孔53导出。曝气孔53所在截面的中心轴与曝气管52中心轴夹角为45度。曝气管52为不锈钢材质，将连接好的不锈钢曝气管52放入加药区域的污染水体中，启动空压机51开始曝气混合，可根据曝气混合效果调整曝气管52在水中的位置，曝气孔53均匀布设，开设方向为斜向下的度角，可防止在水体底部被淤泥堵塞，影响曝气混合效果。
53.一种水污染应急处理方法：突发重金属水体污染事件发生后，首先通过驾驶牵引车1到达事发区域，开启发电机2，将未受污染的清水通过潜水泵21泵入单槽式溶药系统3的溶药罐31内，电极液位计33感应罐内的液位高度，集中控制柜6根据电极液位计33的感应信号控制所述潜水泵21的启停，将药剂加入溶药罐31内，在冬季低温条件下，温度探头35感应罐内温度，电加热管34用于给溶药罐31加热，集中控制柜6根据温度探头35的感应信号控制电加热管34的启停，提高固体药剂在冬季低温条件下的溶解效率。根据突发水环境事件中重金属类型，单槽式溶药装置3可同步快速溶解强酸、强碱、铝盐、铁盐、钙盐、絮凝剂等多种固态或液态药剂，投入溶药罐31中的药剂与清水在搅拌机32的作用下混合均匀，形成药液；将搅拌均匀的药液经过连接软管进入对应的加药泵41，再由加药泵41经连接软管进入加药管42，根据重金属水体污染类型，实现不同药剂种类的自由组合投加，提高突发水环境中的重金属去除效果，实现360度无死角向污染水体投药，初段喷管421、中段喷管422、末段喷管423的自由调节组合可以最大程度提升污染水体死角区域的投药效果，每段喷管上的可调直径的喷嘴425，可灵活调节喷药的距离，药液经加药管42喷洒至污染水体，将连接好的不锈钢材质的曝气管52布设在加药区域的污染水体中，启动空压机51开始曝气混合，可根据曝气混合效果调整曝气管52在水中的位置，曝气管52均匀布设于污染水体，曝气孔53所在截面的中心轴与曝气管52中心轴夹角为45度，开设方向为斜向下的角度可防止在水体底部被淤泥堵塞，影响曝气混合效果，利用曝气混合装置5使药液与废水充分反应，以此达到应急处理要求。
54.通过本设备处理突发水体污染事件，具有操作简便、处理效率高、药剂来源广、环境适应性强的优势，实现原位溶药与灵活投药，既可以快速应急处理重金属污染水体，又能够通过曝气混合系统使药剂充分混合，保障水环境安全。
55.根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

技术特征：
1.一种车载式突发水环境重金属污染应急处理一体化设备，包括牵引车和水污染处理设备，所述水污染处理设备装载于牵引车上，其特征在于，所述水污染处理设备包括：发电机、单槽式溶药系统、多段可调式投药系统、曝气混合系统；所述发电机与单槽式溶药系统、多段可调式投药系统、曝气混合系统电性连接；所述单槽式溶药系统包括若干个溶药装置，各溶药装置包括溶药罐和搅拌机，搅拌机设置于溶药罐内，所述溶药罐设有进水口和出水口，所述进水口的一端设有潜水泵，所述潜水泵通过连接软管与进水口连接，用于将清水泵入至溶药罐内，投入溶药罐中的药剂与清水在搅拌机的作用下混合均匀，形成药液；所述多段可调式投药系统包括若干个投药装置，各投药装置与各溶药装置一一对应，所述投药装置包括加药泵和加药管，所述加药泵的一端与对应溶药装置的出水口连接，另一端延伸并与所述加药管连接，所述加药管用于将药液喷洒至污染水域；所述曝气混合系统包括依次连接的空压机、连接软管和曝气管，所述空压机设于牵引车上，所述曝气管布设在污染水体中，所述曝气管上设有多个曝气孔，空压机将空气经连接软管导入曝气管，并通过所述曝气孔导出。2.根据权利要求1所述的一种车载式突发水环境重金属污染应急处理一体化设备，其特征在于，所述加药管包括依次连接的一个初段喷管、多个中段喷管和一个末段喷管，各喷管上分别设有若干个可调口径的喷嘴；所述加药管通过所述初段喷管与所述加药泵的泵出口相连通，加药泵泵出的药液经各喷管上的喷嘴导出，喷洒至污染水域。3.根据权利要求2所述的一种车载式突发水环境重金属污染应急处理一体化设备，其特征在于，各喷管为管状型材结构，所述初段喷管呈f型，初段喷管的喷嘴置于靠近初段喷管的出口处；所述中段喷管呈t型，中段喷管的喷嘴置于所述中段喷管入口、出口的中间位置；所述末段喷管呈l型，末段喷管的喷嘴置于末端喷管的出口处；喷管与喷管之间通过快速接头依次连接。4.根据权利要求3所述的一种车载式突发水环境重金属污染应急处理一体化设备，其特征在于，所述初段喷管的延伸长度与末段喷管的延伸长度相同，所述中段喷管的延伸长度大于初段喷管、末段喷管的延伸长度。5.根据权利要求1所述的一种车载式突发水环境重金属污染应急处理一体化设备，其特征在于，所述曝气孔所在截面的中心轴与曝气管中心轴夹角为30度至60度。

技术总结
本发明公开了一种车载式突发水环境重金属污染应急处理一体化设备，包括牵引车、发电机、单槽式溶药系统、多段可调式投药系统、曝气混合系统、集中控制柜；突发水体污染事件发生后，通过驾驶牵引车到达事发区域，开启发电机，将未受污染的清水泵入单槽式溶药系统，加药后开启机械搅拌进行快速溶药，再将搅拌均匀的药液通过多段可调式投药系统泵入污染水体，利用曝气混合系统使药液与废水充分反应，实现原位溶药与灵活投药，达到应急处理要求。该设备功能多元化，自动化程度高、环境适应性强，受气候等外界条件影响较小，可实现车载式原位快速应急处理突发环境事件产生的重金属污染水体，最后实现达标排放。后实现达标排放。后实现达标排放。


技术研发人员：吴杭航 张路路 叶脉 张佳琳 王思 黄秋森 郭锦滔 杨泽涛
受保护的技术使用者：广东省环境科学研究院
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/7/12