一種適應(yīng)于中小型河道填料管道組合循環(huán)凈水裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適應(yīng)于中小型河道填料管道組合循環(huán)凈水裝置，包括鋪設(shè)在河道內(nèi)的填料堆，所述河道的兩側(cè)設(shè)置有農(nóng)排水入口，所述填料堆內(nèi)豎向設(shè)置有用于監(jiān)測填料不同深度的吸附飽和情況、并與氣泵相連接的監(jiān)測管道，和用于沖洗填料、并與外部水源相連接的輸配水管道，所述監(jiān)測管道和所述輸配水管道均勻設(shè)置在所述填料堆的中心和四個(gè)角。本發(fā)明凈水裝置可以減輕氮磷污染，有效凈化農(nóng)田排水，同時(shí)，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測水質(zhì)，進(jìn)行填料的反沖洗，提高了填料凈化水質(zhì)的效率，并實(shí)現(xiàn)了本裝置的循環(huán)利用，適用于中小型河道污染水體的治理。
【專利說明】
一種適應(yīng)于中小型河道填料管道組合循環(huán)凈水裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及污水處理，特別涉及一種應(yīng)對農(nóng)田排水、安置于小型河道，利用填料管道組合的可循環(huán)式凈化污染水體的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]長期以來，由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，農(nóng)村污水排放量急劇上升，加上農(nóng)業(yè)面源污染的逐年增多，我國正在面臨著水體污染、水資源短缺、水生態(tài)退化等多個(gè)方面水問題的壓力，伴隨著一系列生態(tài)攔截措施的實(shí)施，水體污染程度得到了一定程度的緩和，但是河道水體受到污染的現(xiàn)狀沒有改變，尤其是南方地區(qū)，由于長期以來人們的生活、生產(chǎn)方式很難短時(shí)間改變，河道水體受污染的壓力絲毫沒有減輕，水體污染越來越成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的限制因素，甚至影響到人們生活飲用水的安全。以南方太湖地區(qū)為例，地理位置優(yōu)越，氣候環(huán)境宜人，經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展迅速，但必須看到，近些年來，太湖藍(lán)藻頻發(fā)，使人們的生產(chǎn)生活直接受到影響，最主要的原因是農(nóng)業(yè)面源污染的氮磷排放，因此，研究出有效的農(nóng)業(yè)面源污染截留凈化的新方法，有效改善入湖河道水體水質(zhì)，減少入湖氮磷，成為了太湖治理的限制性因素。
[0003]當(dāng)前，農(nóng)業(yè)面源污染治理，主要分為生態(tài)攔截技術(shù)和受污染河道水體凈化技術(shù)兩大部分，河道水體凈化技術(shù)包括物化方法、生態(tài)濕地修復(fù)法、配水調(diào)水方法、生物一生態(tài)水體修復(fù)技術(shù)。其中物化方法主要通過物理化學(xué)的方法，如絮凝、過濾、沉淀等凈化水體，具有處理效果明顯的優(yōu)點(diǎn)，比較適合處理農(nóng)田排出的氮磷含量較高的污水。利用沸石作為填料，吸附過濾凈化水體的方法，不會影響納污河道周邊生態(tài)環(huán)境，可以做到最大化的生態(tài)性原貝1J。使用沸石填料凈化污染水體，當(dāng)沸石吸附飽和時(shí)，可以進(jìn)行沸石再生，達(dá)到循環(huán)利用的目的。目前普通的填料凈化水體的裝置具有以下缺陷:
[0004](I)無法提供沸石填料的實(shí)時(shí)凈化效果，以及填料的吸附飽和情況，當(dāng)填料吸附飽和時(shí)，其中的污染物可能再次返還納污水體，給填料凈化污染水體造成了一定的潛在風(fēng)險(xiǎn)，為此有必要提供一種具有實(shí)時(shí)監(jiān)測功能的填料凈化裝置；
[0005](2)普通的填料凈化裝置，初期效果較好，但隨著時(shí)間的推移，填料凈化裝置無法長期發(fā)揮有益效果，填料再生困難；
[0006](3)—些采用反沖洗再生的填料裝置，當(dāng)填料吸附飽和時(shí)，沖洗難度較大，費(fèi)用較高，經(jīng)濟(jì)性能差，為此有必要尋找一種反沖洗簡單，經(jīng)濟(jì)效益高的填料凈化裝置；
[0007](4)填料反沖洗的水，直接排入下游水體，再次污染到下游水體，極大的削減了填料截留凈化污染物的能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種既可以減輕氮磷污染，又可以循環(huán)利用，長期發(fā)揮作用的填料凈化河道的組合裝置，本發(fā)明裝置不僅有效地凈化農(nóng)田排水，并可通過實(shí)時(shí)監(jiān)測水質(zhì)，進(jìn)行填料的反沖洗，提高了填料凈化水質(zhì)的效率。
[0009]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種適應(yīng)于中小型河道填料管道組合循環(huán)凈水裝置，包括鋪設(shè)在河道內(nèi)的填料堆，所述河道的兩側(cè)設(shè)置有農(nóng)排水入口，所述填料堆內(nèi)豎向設(shè)置有用于監(jiān)測填料不同深度的吸附飽和情況、并與氣栗相連接的監(jiān)測管道，和用于沖洗填料、并與外部水源相連接的輸配水管道，所述監(jiān)測管道和所述輸配水管道均勻設(shè)置在所述填料堆的中心和四個(gè)角。
[0010]所述填料堆采用沸石填料堆砌而成。
[0011]所述填料堆的橫向由河道護(hù)坡作為邊界，所述填料堆沿著河道的方向設(shè)置有圍固木粧作為邊界。
[0012]所述填料堆的長度和深度與農(nóng)排水量的大小成正比，以農(nóng)排水剛好淹沒所述填料堆為準(zhǔn)。
[0013]所述監(jiān)測管道分為兩種不同長度的監(jiān)測長管道和監(jiān)測短管道;所述輸配水管道分為兩種不同長度的輸配水長管道和輸配水短管道;所述監(jiān)測長管道、所述監(jiān)測短管道、所述輸配水長管道和所述輸配水短管道采用梅花布點(diǎn)法布置。
[0014]所述監(jiān)測管道的上端設(shè)置有橡膠蓋密封，所述監(jiān)測管道的下端設(shè)置有陶瓷管頭，所述管頭上設(shè)置有通孔。
[0015]所述監(jiān)測管道采用PVC管材制成。
[0016]所述輸配水管道采用PVC管材制成。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
[0018]1、本發(fā)明利用沸石填料截留凈化農(nóng)田排水匯入河道的污染水體，能夠有效地去除納污水體中的氮磷，有助于減輕納流合體的氮磷含量，極大遏制了河道下游水體富營養(yǎng)化的發(fā)生；
[0019]2、本發(fā)明中，填料中插入的用來監(jiān)測水質(zhì)的監(jiān)測管道，通過填料間隙水的滲透作用，穿過陶瓷管頭上的小孔，進(jìn)入監(jiān)測管道，通過監(jiān)測分析滲透水的氮磷含量，可以很方便的提供填料的吸附飽和情況，避免了普通填料凈化裝置無法提供監(jiān)測填料的實(shí)時(shí)吸附飽和情況，極大地提高了填料凈化水質(zhì)的效率，消除了填料中污染物再次進(jìn)入水體的潛在風(fēng)險(xiǎn)；
[0020]3、本發(fā)明中，填料中插入的用來進(jìn)行輸送反沖洗水的輸配水管道，實(shí)現(xiàn)了填料的反沖洗再生，是一種有效地填料再生的方法，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明裝置的長期運(yùn)行；
[0021]4、本發(fā)明中，輸配水管道根據(jù)填料堆的厚度設(shè)置有不同深度，保證了反沖洗水的全面輸配，對填料進(jìn)行徹底的反沖洗，避免了普通填料反沖洗難度大、反沖洗成本高的缺占.V ，
[0022]5、本發(fā)明中，設(shè)置的圍固木粧阻止反沖洗水向下游流走，反沖洗水通過填料底部，匯集在填料表層，可以再次回灌于需水的農(nóng)田，實(shí)現(xiàn)了資源的節(jié)約與充分利用，不同于普通的生態(tài)攔截工程，為氮磷污染物找到了最佳的去路；
[0023]6、相比于其他的生態(tài)攔截工程的占地面積大，對周圍環(huán)境影響大等，本發(fā)明裝置可根據(jù)當(dāng)?shù)睾拥赖奶攸c(diǎn)結(jié)構(gòu)構(gòu)造，不存在占地的問題，且本發(fā)明裝置一次性投入，長期利用，維護(hù)管理方便；
[0024]7、本發(fā)明適用于小型河道污染水體的治理，成本較低，主要處理對象為農(nóng)田排水，不會造成突發(fā)性的環(huán)境污染事件，極大的提高了裝置的安全穩(wěn)定系數(shù)，實(shí)用性較強(qiáng)。
【附圖說明】
[0025]圖1:本發(fā)明俯視結(jié)構(gòu)不意圖；
[0026]圖2:本發(fā)明側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]附圖標(biāo)注:1、農(nóng)排水入口；2、河道；3、監(jiān)測長管道;4、輸配水長管道；5、監(jiān)測短管道;6、輸配水短管道;7、填料堆;8、圍固木粧。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0029]本發(fā)明對目前河道水體受污染嚴(yán)重，在普通的填料修復(fù)污染水體方法中，無法實(shí)時(shí)監(jiān)測填料吸附情況、填料發(fā)揮作用效益時(shí)間有限、填料反沖洗難度大、反沖洗水處理不到位等現(xiàn)狀，構(gòu)建了一種截留凈化效果明顯、實(shí)時(shí)監(jiān)測水質(zhì)、便于維護(hù)管理、長期循環(huán)使用的填料管道組合凈化裝置。
[0030]如附圖1和圖2所示，一種適應(yīng)于中小型河道填料管道組合循環(huán)凈水裝置，包括鋪設(shè)在河道2內(nèi)的填料堆7，所述河道2的兩側(cè)設(shè)置有農(nóng)排水入口 I，所述農(nóng)排水入口 I設(shè)置在所述填料堆7的中上部。
[0031]所述填料堆7采用沸石填料堆砌而成，所述沸石填料常用于河道溝渠等水體氮磷的攔截去除，其大小、類型可根據(jù)當(dāng)?shù)夭少徢闆r而定，在凈化效果一致的情況下，盡量選擇適當(dāng)大小尺寸的沸石填料，以便于輸運(yùn)和后期的補(bǔ)充或者維護(hù);所述填料堆7的橫向由河道2護(hù)坡作為邊界，沿著河道2的方向設(shè)置有圍固木粧8作為邊界，所述圍固木粧8高出所述填料堆7，5?1cm即可，防止由于水流擾動造成填料丟失，以及阻止反沖洗水向下游流走，本實(shí)施例中，所述填料堆設(shè)置在河道2的源頭，三面為河道2護(hù)坡，沿著河道2方向的下游處設(shè)置有所述圍固木粧8。
[0032]由于所述填料堆7的橫向邊界為河道2護(hù)坡，因此，所述填料堆7的寬度即以所述河道2的橫斷面為界限，可方便操作管理，全面截留凈化河道2水體;此外，所述填料堆7的長度和深度根據(jù)農(nóng)排水量的大小而定，與農(nóng)排水量的大小成正比，以農(nóng)排水剛好淹沒所述填料堆7為準(zhǔn)，既避免填料堆7過大浪費(fèi)，又避免了凈化負(fù)荷過大，污染水體得不到充分截留凈化。
[0033]所述填料堆7內(nèi)豎向設(shè)置有用于監(jiān)測填料不同深度的吸附飽和情況、并與氣栗相連接的監(jiān)測管道，和用于沖洗填料、并與外部水源相連接的輸配水管道。
[0034]所述監(jiān)測管道采用PVC管材制成，管徑根據(jù)實(shí)際情況而定;所述監(jiān)測管道的上端設(shè)置有橡膠蓋密封，深入填料堆7的下端設(shè)置有陶瓷管頭，所述管頭上開設(shè)有14μπι的通孔，用來收集該深度處的滲透水，根據(jù)滲透水氮磷濃度，決定填料是否需要反沖洗。所述監(jiān)測管道根據(jù)所述填料堆7的厚度分為兩種不同長度的監(jiān)測長管道3和監(jiān)測短管道5，可根據(jù)具體情況，再添加一組或多組不同長度的監(jiān)測管道。采樣時(shí)，用手動氣栗將所述監(jiān)測管道內(nèi)的溶液清除干凈，后收集的溶液即為該深度處的滲透水，結(jié)合滲透水的水質(zhì)，判斷出填料的吸附飽和情況。
[0035]所述輸配水管道采用PVC管材制成，管徑根據(jù)實(shí)際情況而定，其兩頭不密封。所述輸配水管道根據(jù)所述填料堆7的厚度分為兩種不同長度的輸配水長管道4和輸配水短管道6，可根據(jù)具體情況，再添加一組或多組不同長度的輸配水管道，便于全面反沖洗填料。反沖洗時(shí)，使用河道2底泥或護(hù)坡土圍在圍固木粧8的外側(cè)，防止反沖洗水直接流走，所述輸配水管道連接干凈的外來水源，利用普通抽水栗，即可對填料進(jìn)行反沖洗。
[0036]本發(fā)明中，所述監(jiān)測長管道3、所述監(jiān)測短管道5、所述輸配水長管道4和所述輸配水短管道6采用梅花布點(diǎn)法布置，并均勻設(shè)置在所述填料堆7的中心和四個(gè)角。
[0037]本發(fā)明裝置適應(yīng)于一般的中小型河道，以毗鄰農(nóng)田排水溝的源頭最好，該填料管道組合凈化裝置，便于抽取監(jiān)測水樣，能夠及時(shí)反饋填料吸附飽和情況，反沖洗操作簡單易行，反沖洗水量較少，管理方便。
[0038]下面以太湖流域某毗鄰農(nóng)田排水溝渠河道為例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述:(I)該裝置的橫向以河道2兩側(cè)護(hù)坡為界限，另一側(cè)亦以和河道2的邊坡作為界限，寬約Sm，長度為5?10m，高度結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)排水量大小為1.5m，以此規(guī)模進(jìn)行填料周圍圍固木粧8的安置，圍固木粧8為普通松樹木粧，高出填料堆7，5?1cm; (2)沸石填料直接依河道2護(hù)坡和圍固木粧8放置；(3)放置填料的同時(shí)，將監(jiān)測管道和輸配水管道根據(jù)圖2放置，管道分為1.6m、
1.lm、0.6m三種不同的長度，管道在距離填料堆7邊緣40cm處和填料堆7中心處放置，農(nóng)排水從填料堆7的兩側(cè)中下部匯入，通過填料，農(nóng)排水得到截留凈化；(4)通過監(jiān)測管道的水質(zhì)分析，當(dāng)監(jiān)測到流經(jīng)填料的水質(zhì)沒有提升，甚至更差時(shí)，即填料吸附飽和后，可進(jìn)行填料的反沖洗；(5)反沖洗時(shí)，利用河道2底泥和護(hù)坡土，堆在圍固木粧8的外側(cè)壓實(shí)，阻止反沖洗水向下游流走，當(dāng)反沖洗水通過輸配水管道，流經(jīng)填料，自下而上，溢于填料堆7表面時(shí)，使用抽水水栗將反沖洗水回灌至需水稻田，實(shí)現(xiàn)氮磷的循環(huán)利用；(6)當(dāng)反沖洗操作進(jìn)行完畢，將圍固木粧8外堆土歸還河道2底泥和護(hù)坡，該裝置可繼續(xù)凈化農(nóng)田排水。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適應(yīng)于中小型河道填料管道組合循環(huán)凈水裝置，包括鋪設(shè)在河道內(nèi)的填料堆，所述河道的兩側(cè)設(shè)置有農(nóng)排水入口，其特征在于，所述填料堆內(nèi)豎向設(shè)置有用于監(jiān)測填料不同深度的吸附飽和情況、并與氣栗相連接的監(jiān)測管道，和用于沖洗填料、并與外部水源相連接的輸配水管道，所述監(jiān)測管道和所述輸配水管道均勻設(shè)置在所述填料堆的中心和四個(gè)角。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)于中小型河道填料管道組合循環(huán)凈水裝置，其特征在于，所述填料堆采用沸石填料堆砌而成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)于中小型河道填料管道組合循環(huán)凈水裝置，其特征在于，所述填料堆的橫向由河道護(hù)坡作為邊界，所述填料堆沿著河道的方向設(shè)置有圍固木粧作為邊界。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)于中小型河道填料管道組合循環(huán)凈水裝置，其特征在于，所述填料堆的長度和深度與農(nóng)排水量的大小成正比，以農(nóng)排水剛好淹沒所述填料堆為準(zhǔn)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)于中小型河道填料管道組合循環(huán)凈水裝置，其特征在于，所述監(jiān)測管道分為兩種不同長度的監(jiān)測長管道和監(jiān)測短管道;所述輸配水管道分為兩種不同長度的輸配水長管道和輸配水短管道;所述監(jiān)測長管道、所述監(jiān)測短管道、所述輸配水長管道和所述輸配水短管道采用梅花布點(diǎn)法布置。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)于中小型河道填料管道組合循環(huán)凈水裝置，其特征在于，所述監(jiān)測管道的上端設(shè)置有橡膠蓋密封，所述監(jiān)測管道的下端設(shè)置有陶瓷管頭，所述管頭上設(shè)置有通孔。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)于中小型河道填料管道組合循環(huán)凈水裝置，其特征在于，所述監(jiān)測管道采用PVC管材制成。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)于中小型河道填料管道組合循環(huán)凈水裝置，其特征在于，所述輸配水管道采用PVC管材制成。
【文檔編號】C02F1/28GK106044930SQ201610624427
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月28日
【發(fā)明人】王曉玲, 鄭曉通, 李建生, 李松敏, 呂鵬
【申請人】天津大學(xué)