山區(qū)河流丁步凈水方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種山區(qū)河流丁步凈水方法，包括如下步驟：1）利用山區(qū)河流原有丁步橋腳墩之間的空間；2）嵌入特制的生物凈化箱和活性炭凈化箱，山區(qū)河流河水流經(jīng)凈化箱之后，受污染山區(qū)河流中污染物質(zhì)被去除，水質(zhì)從而得到凈化。優(yōu)點：克服了對受污染山區(qū)河流水體較難凈化的問題，在山區(qū)河流特有的丁步橋，相鄰兩腳墩之間嵌入生物凈化箱和活性炭凈化箱，可在一定程度上去除水中的氮、磷、有機污染物及重金屬等污染物質(zhì)，提高山區(qū)河流的水質(zhì)，改善山區(qū)河流水生態(tài)環(huán)境。本發(fā)明在傳統(tǒng)水利工程向生態(tài)水利工程轉(zhuǎn)變中的應(yīng)用，其所采用的生物凈化球凈化箱和活性炭凈化箱水質(zhì)凈化效果良好，結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉。
【專利說明】山區(qū)河流丁步凈水方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及針對受污染山區(qū)河流，利用山區(qū)河流特有的丁步橋，在相鄰腳墩之間設(shè)置生物球凈化箱和活性炭凈化箱，去除水中的氮、磷、有機污染物及重金屬等污染物質(zhì)的山區(qū)河流丁步凈水方法。屬于受污染河流原位凈化【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前很多山區(qū)河流受到不同程度的污染，水質(zhì)惡化，水生態(tài)環(huán)境脆弱，其主要污染來源有:一些山區(qū)常常富含豐富的礦產(chǎn)資源，山區(qū)河流附近豐富礦產(chǎn)資源例如Au、Ag、Cu、Pb、Zn、V、T1、Mo等的開采，在山區(qū)內(nèi)建設(shè)的金礦、鉛鋅礦、銅礦、礬礦、金紅石等選礦冶煉廠產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水及降雨產(chǎn)生的地表徑流對附近山區(qū)河流造成污染；很多設(shè)置在山區(qū)造紙廠，為取材和取水方便，常依河而建，其造紙過程中排放的含有很多有機物、酸、堿、重金屬等物質(zhì)的污水進入河流，導(dǎo)致山區(qū)河流水質(zhì)日趨惡化，山區(qū)河流水生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞；另外，山區(qū)附近農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，農(nóng)藥、化肥的大量使用，也對附近山區(qū)河流造成了一定程度的污染。山區(qū)河流水生態(tài)環(huán)境脆弱，自然修復(fù)能力較弱，一旦受到污染將對其水生態(tài)環(huán)境造成較大的破壞。但目前尚未見到專門針對山區(qū)河流原位凈化技術(shù)的報道。
[0003]丁步，又稱丁步橋，在我國歷史悠久，是山區(qū)特有的溝通河流兩岸交通和行人的過河構(gòu)筑物。丁步結(jié)構(gòu)簡單，一般情況下為置放于河溪等山區(qū)河流的河床上以便行人往來的石墩或水泥墩。相鄰腳墩之間距離約為一般成年人的一步距離(丁步也是由此而得名)。兩相鄰腳墩之間一般空著，便于河流枯水期及平水期河水的流通。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出的是一種山區(qū)河流丁步凈水方法，其目的旨在針對受污染山區(qū)河流較難凈化的問題，利用山區(qū)河流特有的丁步橋，在相鄰腳墩之間設(shè)置生物球凈化箱和活性炭凈化箱，一定程度去除水中的氮、磷、有機污染物及重金屬等污染物質(zhì)，提高山區(qū)河流的水質(zhì)，改善山區(qū)河流水生態(tài)環(huán)境。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:山區(qū)河流丁步凈水方法，包括I)充分利用山區(qū)河流原有丁步橋腳墩之間的空隙；2)嵌入特制的生物凈化箱和活性炭凈化箱；3)山區(qū)河流河水流經(jīng)凈化箱之后，去除受污染山區(qū)河流中污染物質(zhì)，水質(zhì)從而得到凈化。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點:
1)既有水利工程與水體凈化技術(shù)的有機結(jié)合。就地取材，充分利用山區(qū)河流特有的丁步橋，在丁步腳墩之間設(shè)置凈化箱，可以一定程度的去除受污染山區(qū)河流中的氮、磷、有機污染物及重金屬等污染物質(zhì)，提高山區(qū)河流的水質(zhì)，改善山區(qū)河流水生態(tài)環(huán)境；
2)維護管理方便，山區(qū)河流丁步凈水技術(shù)只在凈化箱內(nèi)生物凈化球中生物膜老化之后及活性炭吸附飽和之后，需要人工對其進行更新，及水量過大時取出部分或全部凈化箱，其他時間無需維護和管理；
3)基建工程少，山區(qū)河流丁步凈水技術(shù)幾乎不需要基建工程，只需對對原有山區(qū)河流丁步橋腳墩鑿刻凹槽用來固定凈化箱；
4)制作簡單、造價低廉，山區(qū)河流丁步凈水技術(shù)所采用的生物凈化求凈化箱和活性炭凈化箱結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉。可實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，不受時間、季節(jié)、地點等的限制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]附圖1是山區(qū)河流丁步凈水方法在山區(qū)河流中的平面布置示意圖。
[0008]附圖2是凈化單體箱兩丁步墩之間布置平面示意圖。
[0009]附圖3是生物球凈化箱單體立體示意圖。
[0010]附圖4是圖1的正視示意圖。
[0011]附圖5是活性炭凈化箱單體立體示意圖。
[0012]附圖6是活性炭凈化單元立體示意圖。
[0013]圖中的I是山區(qū)河流，2是丁步橋腳墩，3是凈化箱，4是鋼筋頂柱，5是鋼筋，6是強化塑料網(wǎng)，7是生物 凈化球，8是活性炭凈化單體，9是增加間隙填充球，10是活性炭。
【具體實施方式】
[0014]對照圖1、4，山區(qū)河流丁步凈水方法,包括充分利用山區(qū)河流I原有丁步橋腳墩2之間的空間；放入特制的生物凈化箱和活性炭凈化箱；山區(qū)河流河水流經(jīng)凈化箱3之后，受污染山區(qū)河流中污染物質(zhì)一定程度上被去除，水質(zhì)從而得到凈化。
[0015]對照圖2，在凈化箱3背面設(shè)置鋼筋頂柱4以固定兩丁步腳墩之間生物凈化箱和活性炭凈化箱；根據(jù)受污染山區(qū)河流具體水質(zhì)特點來確定生物凈化箱和活性炭凈化箱的個數(shù)，例如，若受污染水體中氮、磷含量較多，宜多選用生物凈化箱，若受污染水體中有機污染物、重金屬含量較多宜多選用活性炭凈化箱；根據(jù)腳墩具體尺寸，確定凈化箱尺寸，凈化箱3體積與量腳墩2之間體積的比值為0.5~1。凈化箱3的高度不大于河流年平均水位。凈化箱3沿水流方向的長度與其寬度的比值為0.2^0.5。
[0016]對照圖3，凈化箱3采用鋼筋5為骨架，強化塑料網(wǎng)6為側(cè)面，強化塑料網(wǎng)6可以擋住上游較大的懸浮物，防止凈化箱3內(nèi)發(fā)生堵塞或?qū)?nèi)部生物凈化球7或活性炭單體8造成損害，凈化箱3側(cè)面設(shè)計為可開啟的，以方便更換其中生物凈化球7或活性炭凈化單體8。生物凈化球7，可以有效去除水體中的氮磷，本發(fā)明中的生物凈化球由聚烯烴塑料制成球形的空心骨架與以醛化纖綸為材料的軟性纖維填料構(gòu)成，以醛化纖綸為材料的軟性纖維填料具有比表面積大、造價低、耐沖擊、效果穩(wěn)定等優(yōu)點。該發(fā)明中軟性纖維填料比表面積范圍為 1000 ~2500m2/m3,密度為 2.0 ~4.5kg/m3。
[0017]參照圖5和圖6，活性炭凈化單8，以強化塑料網(wǎng)6為骨架機側(cè)面，側(cè)面設(shè)計為可開啟的，在活性炭10吸附飽和之后以方面活性炭的更新。在填充活性炭的同時內(nèi)置一定比例的“增加間隙填充球9”，其目的一是有利于活性炭與受污染水體的充分接觸，提高活性炭的利用率；二是增加過水面積，減少凈化箱對河流的堵塞作用?；钚蕴績艋瘑误w的高寬比宜為
2.5^3.5，這樣有利于其懸掛在凈化箱中時較容易處于平衡狀態(tài)。
實施例
[0018]實施方法:在凈化箱背面設(shè)置鋼筋頂柱以固定兩丁步腳墩之間生物凈化箱和活性炭凈化箱；根據(jù)受污染山區(qū)河流具體水質(zhì)特點來確定生物凈化箱和活性炭凈化箱的個數(shù)，例如，若受污染水體中氮、磷含量較多，宜多選用生物凈化箱，若受污染水體中有機污染物、重金屬含量較多宜多選用活性炭凈化箱；根據(jù)腳墩具體尺寸，確定凈化箱尺寸。凈化箱采用鋼筋為骨架，強化塑料網(wǎng)為側(cè)面，強化塑料網(wǎng)可以擋住上游較大的懸浮物，防止凈化箱內(nèi)發(fā)生堵塞或?qū)?nèi)部生物凈化球或活性炭單體造成損害，凈化箱側(cè)面設(shè)計為可開啟的，以方便更換其中生物凈化球或活性炭凈化單體。凈化箱兩側(cè)焊接有鋼板，該鋼板尺寸與腳墩上鑿刻的凹槽想配套，用以固定凈化箱。凈化箱內(nèi)生物凈化球中生物膜老化之后及活性炭吸附飽和之后，需要人工對其進行更新，及水量過大時取出部分或全部凈化箱，生物凈化球，可以有效去除水體中的氮磷。活性炭凈化單體，以強化塑料為骨架的側(cè)面，側(cè)面設(shè)計為可開啟的，在活性炭吸附飽和之后以方便活性炭的更新。在填充活性炭的同時內(nèi)置一定比例的“增加間隙填充球(生態(tài)凈化球)”，其活性炭與生態(tài)凈化球 的體積比為1:1.5，其目的一是有利于活性炭與受污染水體的充分接觸，提高活性炭的利用率；二是增加過水面積，減少凈化箱對河流的堵塞作用。
【權(quán)利要求】
1.山區(qū)河流丁步凈水方法，其特征是該方法包括如下步驟: 1)利用山區(qū)河流原有丁步橋腳墩之間的空間； 2)嵌入特制的生物凈化箱和活性炭凈化箱，山區(qū)河流河水流經(jīng)凈化箱之后，受污染山區(qū)河流中污染物質(zhì)被去除，水質(zhì)從而得到凈化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的山區(qū)河流丁步凈水方法，其特征在于所述凈化箱3的背面設(shè)置鋼筋頂柱以固定兩丁步腳墩之間生物凈化箱和活性炭凈化箱；根據(jù)受污染山區(qū)河流具體水質(zhì)特點來確定生物凈化箱和活性炭凈化箱的個數(shù)，若受污染水體中氮、磷含量多，宜多選用生物凈化箱，若受污染水體中有機污染物、重金屬含量多宜多選用活性炭凈化箱；根據(jù)腳墩尺寸，確定凈化箱尺寸，凈化箱體積與量腳墩之間體積的比值為0.5~1，凈化箱的高度不大于河流年平均水位，凈化箱沿水流方向的長度與其寬度的比值為0.2^0.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的山區(qū)河流丁步凈水方示，其特征在于所述凈化箱采用鋼筋為骨架，強化塑料網(wǎng)為側(cè)面，強化塑料網(wǎng)可以擋住上游較大的懸浮物，防止凈化箱內(nèi)發(fā)生堵塞或?qū)?nèi)部生物凈化球或活性炭單體造成損害，凈化箱側(cè)面設(shè)計為可開啟的，以方便更換其中生物凈化球或活性炭凈化單體，所述凈化箱背水一面設(shè)置鋼筋頂柱插入河床，以固定凈化箱。
4.根據(jù)權(quán)利 要求3所述的山區(qū)河流丁步凈水方法，其特征在于所述生物凈化球由聚烯烴塑料制成球形的空心骨架與以醛化纖綸為材料的軟性纖維填料構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的山區(qū)河流丁步凈水方法，其特征在于軟性纖維填料比表面積范圍為 1000 ~2500m2/m3，密度為 2.0 ~4.5kg/m3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的山區(qū)河流丁步凈水方法，其特征在于所述活性炭凈化箱以強化塑料網(wǎng)為骨架的側(cè)面，側(cè)面設(shè)計為可開啟的，在填充活性炭的同時內(nèi)置生態(tài)凈化球，其活性炭與生態(tài)凈化球的體積比為1:1.5。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的山區(qū)河流丁步凈水方法，其特征在于所述活性炭凈化單體的高寬比宜為2.5^3.5，有利于其懸掛在凈化箱中時較容易處于平衡狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求1所述的山區(qū)河流丁步凈水的實施方法，其特征是在凈化箱背面設(shè)置鋼筋頂柱以固定兩丁步腳墩之間生物凈化箱和活性炭凈化箱；根據(jù)受污染山區(qū)河流具體水質(zhì)特點來確定生物凈化箱和活性炭凈化箱的個數(shù)，例如，若受污染水體中氮、磷含量較多，宜多選用生物凈化箱，若受污染水體中有機污染物、重金屬含量較多宜多選用活性炭凈化箱；根據(jù)腳墩具體尺寸，確定凈化箱尺寸；凈化箱采用鋼筋為骨架，強化塑料網(wǎng)為側(cè)面，強化塑料網(wǎng)可以擋住上游較大的懸浮物，防止凈化箱內(nèi)發(fā)生堵塞或?qū)?nèi)部生物凈化球或活性炭單體造成損害，凈化箱側(cè)面設(shè)計為可開啟的，以方便更換其中生物凈化球或活性炭凈化單體；凈化箱兩側(cè)焊接有鋼板，該鋼板尺寸與腳墩上鑿刻的凹槽想配套，用以固定凈化箱；凈化箱內(nèi)生物凈化球中生物膜老化之后及活性炭吸附飽和之后，需要人工對其進行更新，及水量過大時取出部分或全部凈化箱，生物凈化球，可以有效去除水體中的氮磷；活性炭凈化單體，以強化塑料為骨架的側(cè)面，側(cè)面設(shè)計為可開啟的，在活性炭吸附飽和之后以方便活性炭的更新；在填充活性炭的同時內(nèi)置生態(tài)凈化球，其活性炭與生態(tài)凈化球的體積比為1:1.5，其目的一是有利于活性炭與受污染水體的充分接觸，提高活性炭的利用率；二是增加過水面積，減少凈化箱對河流的堵塞作用。
【文檔編號】C02F3/00GK103979671SQ201410215587
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】王沛芳, 錢進, 侯俊, 敖燕輝, 王超, 饒磊, 范秀磊 申請人:河海大學(xué)