一种用于入河排水污染物的拦截净化系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于入河排水污染物的拦截净化系统，由进水子系统、核心净化子系统、出水再滤子系统三个部分组成。该系统适合用于农业区域入河排水污染物的快速拦截与净化。
【专利说明】一种用于入河排水污染物的拦截净化系统
【技术领域】:
[0001]本发明涉及环境保护【技术领域】，具体地说为一种用于入河排水污染物的拦截净化系统。
【背景技术】:
[0002]随着我国工业废水和城市生活污水等点源污染得到有效控制，农村面源污染已经取代点源成为水环境污染的最重要来源，而在农村面源污染中，农业生产区域的面源污染占主要部分。目前，国内关于农田面源污染控制的方法主要包括农田肥料施用的管理技术、沟渠拦截技术、河浜及塘系统处理技术等，这些技术在科学性和针对性等方面均具备较强优势，对拦截和净化农田面源污染均能起到一定功效。其中，利用生态型的沟渠(简称生态沟)拦截净化农业生产排水和降雨径流技术，是我国近年较为推崇的技术之一，而生态沟的污染物拦截净化需要一定的滞留时间，但由于其中的降雨径流量大面广，要达到较好的拦截净化就需要有较大容量的沟渠，基于我国人均耕地面积小，无法建设能满足其需求的生态沟；河浜及塘系统处理技术是牺牲水体养殖等生产为代价的，且由于浜、塘等空间布局原因，也限制了技术的实际应用。
【发明内容】
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[0003]本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于入河排水污染物的拦截净化系统。
[0004]本发明所提供的一种用于入河排水污染物的拦截净化系统，包括进水子系统、核心净化子系统、出水再滤子系统；
[0005]其中进水子系统由进水管和水量控制阀组成，位于核心净化子系统的陆向端，进水管一端与原有沟渠连接，另一端与核心净化子系统相通，其功能是将农业区域入河排水引入处理装置中，并通过控制阀对水量进行调节，材料均为UPVC (硬聚氯乙烯)，进水管规格为外径8-16cm，总长度300-600cm，控制阀为与其相匹配的普通球阀。
[0006]核心净化子系统由滤水槽壳体、集水和二次布水管、填料、沉积物清理管组成，核心净化子系统位于进水子系统的水向端，滤水槽壳体为半圆柱体桶状结构，材料为PVC，用于盛载填料和水，集水和二次布水管安装于滤水槽壳体中，无顶盖，固定在壳体底部，集水和二次布水管下方开设若干集水孔，以确保进水全部通过填料后经收集并进入二次布水管，同时，被截留的粗粒杂物能沉降至壳体底部，沉积物清理管安装于壳体底部一角，无顶盖，安装固定于壳体底部，沉积物清理管下方为格栅式设计，用于清理沉积装置底部的泥浆和其它杂质，方法是定期用泵抽取清理，以确保装置对进水的处理效率；集水和二次布水管、沉积物清理管均由UPVC材料构成。核心净化子系统各组件规格为:滤水槽壳体半径为1.0-2.0m，深度为1.2-2.0m，集水和二次布水管外径16-32cm，长度高出滤水槽壳体深度5cm，沉积物清理管外径7-20cm，长度与滤水槽壳体深度相同；内部填料由球形填料、沸石、木炭组成，其中球形填料直径3-6cm,沸石粒径2-4cm,木炭长10_15cm,直径5-lOcm。
[0007]出水再滤子系统位于滤水槽壳体外围，为一与滤水槽壳体相同形状的外围填料圈，用于对集水与二次布水管出水进行再净化。出水再滤子系统由外围固定带和外围填料组成，其中的外围固定带由木桩和多孔柔性塑料片组成，规格分别为木桩长2.0-3.0m，直径10-16cm,多孔柔性塑料片高0.9-1.8m,厚度0.1-0.3cm ;外围填料层宽30_60cm，由球形填料和沸石组成，其中球形填料直径3-6cm,沸石粒径2-4cm。
[0008]本发明提供的用于入河排水污染物的拦截净化系统，能满足农业区域排水所特有的瞬时排水量大、污染浓度高时的处理效率要求，且具有较强的耐冲击负荷能力，是一种能有效弥补现有农业面源污染控制技术不足的新系统。
【专利附图】
【附图说明】:
[0009]图1.入河排水污染物的拦截净化系统剖面图
[0010]其中:
[0011]1、进水管
[0012]2、水量控制阀
[0013]3、滤水槽壳体
[0014]4、集水和二次布水管
[0015]5、集水孔
[0016]6、填料
[0017]7、沉积物清理管
[0018]8、多孔柔性塑料片
[0019]9、外围填料
[0020]10、木桩
【具体实施方式】:
[0021]实施例1
[0022]场地选择与准备:
[0023]选择农业区域的集中排水沟出水至入河区间，同时，排水口与河道常水位间需要^ 0.Sm落差；安装前首先需对系统安装空间进行定位和基本建设，主要包括河床基底的平整和加固，并对进水区域进行梳理改造。入河排水污染物的拦截净化系统规格视农田排水量而异，本实施例规格如下所述。
[0024]各部件制作与安装:
[0025]I)进水子系统。安装于核心净化子系统陆向端，如图1示，包括进水管I和水量控制阀2。进水管I 一端与排水沟渠连接，另一端与核心净化子系统相通，其功能是将农业区域入河排水引入处理系统中，并通过水量控制阀2对水量进行调节，材料均为UPVC (硬聚氯乙烯)，市售，规格为外径16cm，总长度为3.2m,水量控制阀2为与进水管配套的普通市售球阀；待完成各部件制作并组装到位后进行安装。
[0026]2)核心净化子系统。安装于进水子系统的水向端，如附图1示，由滤水槽壳体3、集水和二次布水管4、集水孔5、填料6、沉积物清理管7组成，用于盛载填料和水，滤水槽壳体3为半圆柱体桶状结构，利用市售PVC板焊接而成,板材厚度0.3cm,半圆柱体半径1.5m,深度1.5m ;集水和二次布水管4安装于壳体下部正中间，普通市售UPVC管材，管外径25cm，长度1.5m,上部弯头外接,外接长度15cm,水管下方从底部向上5cm至15cm区域开设集水孔，孔径4.0mm,中心间距7.0mm,以确保进水全部通过填料后经收集并进入集水与二次布水管，同时，被截留的粗粒杂物能沉降至壳体底部；填料6由球形填料(江苏思源水处理填料有限公司，江苏宜兴)、沸石(浙江神石矿业有限公司，浙江缙云)和木炭(普通市售)组合而成，其中球形填料直径2cm,沸石粒径2-4cm,木炭长度10_15cm,直径5_10cm,填料总装填高度为1.2m,三种填料装填的体积比:球形填料40%，沸石50%，木炭10% ;沉积物清理管7安装固定于滤水槽壳体3底部一角，无顶盖，材料为普通市售UPVC水管，水管外径11cm，长度1.5m，水管下端向上格栅式加工，高度15cm，用于清理沉积于装置底部的泥浆和其它杂质，方法是定期用泵(普通市售)抽取清理，以确保装置对进水的处理效率。待完成各部件制作并组装到位后进行总体安装。
[0027]3)出水再滤子系统。安装于核心净化子系统的外围，如附图1示，由多孔柔性塑料片8、外围填料9、木桩10组成，用于对集水和二次布水管4出水进行再净化。其中多孔柔性塑料片8和木桩10形成外围固定带，形状与滤水槽壳体3相同，多孔柔性塑料片8 (台州市黄岩语欣园艺用品厂定制，浙江台州)与滤水槽壳体3垂直距离为0.5m,高度1.2m,厚度
0.2cm，木桩10为普通杉木桩，高度为2.5m，直径约15cm，共15根；外围填料9由球形填料和沸石组成，其中球形填料直径2cm，沸石粒径2-4cm，填料总装填高度为1.0m，其中球形填料体积占40%，沸石占60%。待完成各部件制作并组装到位后进行安装。
[0028]调试:完成整个入河排水污染物拦截净化系统安装后，模拟进水进行调试，根据实际处理效果并对照设计处理能力进行适度调整，主要通过填料组配进行调整，包括核心净化子系统内的填料6和出水再滤子系统内的外围填料9。
[0029]拦截净化效果:运行结果表明，系统对总溶解固体(TDS)的去除率达到60-80%，对总氮(TN)和总磷(TP)的去除率均为30-65%，其处理效率远高于相同前提条件下(无滞留时间)的其他面源污染处理设施或技术，达到了设计要求。而且，据初步估算，在上海地区的年降雨量和农业生产排水前提下，5年内不会发生类似技术的人工湿地普遍存在的填料堵塞问题。
[0030]本发明中未提及部分为本领域技术人员公知的技术，在此无需另外详述。
【权利要求】
1.一种用于入河排水污染物的拦截净化系统，其特征在于其包括进水子系统、核心净化子系统、出水再滤子系统； 其中进水子系统由进水管和水量控制阀组成，进水管一端与原有沟渠连接，另一端与核心净化子系统相通； 核心净化子系统由滤水槽壳体、集水和二次布水管、填料、沉积物清理管组成，核心净化子系统位于进水子系统的水向端，滤水槽壳体为半圆柱体桶状结构，填料装填于滤水槽壳体内，集水和二次布水管安装于滤水槽壳体中，固定在滤水槽壳体底部，水管下方开设集水孔，沉积物清理管安装于滤水槽壳体底部，水管下方为格栅式设计，用于清理沉积装置底部的泥浆和其它杂质，内部填料由球形填料、沸石、木炭组成； 出水再滤子系统位于滤水槽壳体外围，由外围固定带和外围填料组成，其中的外围固定带由木桩和多孔柔性塑料片组成，外围填料由球形填料和沸石组成。
【文档编号】B01D24/20GK103990305SQ201410242865
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年6月3日 优先权日:2014年6月3日
【发明者】宋祥甫, 邹国燕, 刘福兴, 周胜 申请人:上海市农业科学院