一种潜流式反冲洗多功能生态滤坝的制作方法

本发明涉及河流生态保护，特别是一种潜流式反冲洗多功能生态滤坝。

背景技术：

河流是城市资源的重要组成部分，城市河流不但为城市提供了赖以生存的水源，而且还肩负着防洪排涝和提升城市景观的重要作用。但伴随着城镇化和工业化的快速发展，城市河流的纳污量已远高于河流可通过自净作用“消化”的污染接纳量，河流污染治理已经成为环境治理的重量组成部分。生态滤坝又称为透水坝或过滤坝作为河流污染治理的主要设施，是结合人工湿地和快速渗滤原理研发的河道原位净化设施，传统的生态滤坝功能较为单一，主要依靠坝体内混合填料的吸附过滤以及生物代谢作用对河流水体进行净化，对河流中的污染物的净化能力有限，常见的传统生态滤坝为保障其透水性和稳定性，多建设为高于河流水面的梯体，但自然河道中常存有大量悬浮固体颗粒，生态滤坝极易发生堵塞，从而失去过滤和净化能力。功能单一的河道净水设施已经不再满足要求，开发集多种功能于一身的河道净水设施是必须解决的技术问题。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的是提供一种潜流式反冲洗多功能生态滤坝，可有效解决现有生态滤坝易堵塞、过滤和净化能力差，而且达不到保证行洪河的正常排水的要求问题。

本发明解决的技术方案是，一种潜流式反冲洗多功能生态滤坝，包括坝体，所述坝体由迎水区、背水区和位于迎水区、背水区之间的反应区三部分及坝体外表面铺设的雷诺护垫构成，迎水区、背水区均由第一卵石构成，迎水区、背水区的端部均有填充有第一卵石的宾格石笼，反应区由滤料构成，雷诺护垫内填充有第一卵石，迎水区置有一排沿水流方向向上倾斜的反冲洗支管，反冲洗支管的下端开口，上端延伸至反应区，并与反冲洗主管连通，反冲洗主管与水流方向垂直，反冲洗主管伸出反应区的端部上装有连通的气泵，反应区上端沿与水流垂直方向均匀固定有生物飘带；

所述第一卵石为粒径为5-10cm的卵石；

所述滤料为由80%的第二卵石、15%的绿沸石、3%的铁渣和2%的活性炭混合成复合物，所述第二卵石为粒径为3-8cm的卵石，绿沸石粒径为2-5cm，铁渣粒径为1-5cm。

本发明结构简单，新颖独特，易安装使用，功能多，不仅净化河道水体，同时可减缓河流水速，保障枯水期河道水位下降期间滤坝前水位，给鱼类提供了良好的产卵场地，为生物功能群落稳定提供条件，从而可提高生物多样性，完善河道内的生态系统，还可对滤坝受堵部分的泥沙进行冲洗，恢复其透水性，提供氧气，可以保障滤坝的长期稳定运行，避免水质进一步恶化，具有良好的社会和经济效益。

附图说明

图1为本发明坝体横断面主视图；

图2为本发明坝体俯视图；

图3为本发明雷诺护垫的结构立体图；

图4为本发明宾格石笼的结构立体图。

具体实施方式

以下结合附图和具体使用情况对本发明的具体实施方式做详细说明。

实施例1：如图1-4所示，本发明一种潜流式反冲洗多功能生态滤坝，包括坝体，所述坝体由迎水区、背水区和位于迎水区、背水区之间的反应区三部分及坝体外表面铺设的雷诺护垫2构成，迎水区、背水区均由第一卵石1构成，迎水区、背水区的端部均有填充有第一卵石1的宾格石笼5，反应区由滤料6构成，雷诺护垫2内填充有第一卵石1，迎水区置有一排沿水流方向向上倾斜的反冲洗支管4，反冲洗支管4的下端开口，上端延伸至反应区，并与反冲洗主管8连通，反冲洗主管8与水流方向垂直，反冲洗主管8伸出反应区的端部上装有连通的气泵9，反应区上端沿与水流垂直方向均匀固定有生物飘带3；

所述第一卵石为粒径为5-10cm的卵石；

所述滤料6为由80%的第二卵石、15%的绿沸石、3%的铁渣和2%的活性炭混合成复合物，所述第二卵石为粒径为3-8cm的卵石，绿沸石粒径为2-5cm，铁渣粒径为1-5cm。

为了保证使用效果和使用方便，

所述的反冲洗主管8是由第一横管8-1、第二横管8-2构成，第一横管8-1两端封闭，第一横管8-1上均匀分布有与反冲洗支管4连通的开口，第一横管8-1中部经垂直的短管8-3与第二横管8-2一端连通，第二横管8-2伸出反应区的端部上装有气泵9。

所述迎水区边坡比为1:3，背水区边坡比为1:2。

所述的宾格石笼5为由长2m、宽1m、高1.5m的长方体单体组合构成。

所述反冲洗支管4距离迎水区外表面0.4m，所述反冲洗支管4为由pe聚乙烯管制成的管径为25mm的圆柱体，相邻的反冲洗支管4的管距为2.0m，排气量为100-200l/min。

所述反冲洗主管8距离反应区上表面0.4m，为由pe聚乙烯管支撑的管径为75mm的圆柱体，管壁上的开口直径为0.5cm的圆孔，开孔率20%。

所述生物飘带3列距为5m，生物飘带3上沿距离水面不大于50cm。

所述生物飘带3上沿距离水面30cm。

本发明具体使用时，（1）按照图1方式构建坝体，迎水区坡度为1:3，背水区坡度为1:2；

（2）用粒径5~10cm的卵石布设坝体的迎水区和背水区，起均匀布水和拦截部分大颗粒悬浮物的作用；反应区由卵石（80%、粒径3~8cm）、绿沸石（15%、粒径2~5cm）、铁渣（3%、粒径1~5cm）、活性炭（2%）均匀混合组成，通过滤料的吸附过滤和生物膜的生物降解起主要的净水作用。

（3）反冲洗管（反冲洗主管和反冲洗支管）布置于坝体内距最外层0.4m处，以保证反冲洗管的冲洗作用。

（4）生物飘带沿河宽方向用轧带固定在生态滤坝上方，列距5m，生物飘带上沿距离水面一般应在50cm以内，以30cm为佳。

（5）若生态滤坝局部堵塞严重，失去透水净化的效果时，可打开气泵，气体从反冲洗主管传送入各反冲洗支管，并从反冲洗支管开口中压出，对滤坝进行反冲洗。

（6）若生态滤坝附近河段水体水质急剧下降，有明显黑臭趋势时，可打开气泵，将生态滤坝作为紧急曝气装置。

本发明结构简单，新颖独特，易安装使用，功能多，不仅通过滤坝基质上附着的生物膜净化河道水体，同时还可减缓河流水速，保障枯水期河道水位下降期间滤坝前水位，给鱼类提供了良好的产卵场地，为该河段生物功能群落稳定提供条件，从而可提高生物多样性，完善河道内的生态系统。当滤坝失去透水净化的效果时，通过反冲洗管喷出的高压气体，可对对滤坝受堵部分的泥沙进行冲洗，恢复其透水性，可以保障滤坝的长期稳定运行，操作简单，无需更换坝体填料。当滤坝周围水体水质突然恶化时，反冲洗装置还可作为紧急曝气装置为水体提供氧气，避免水质进一步恶化，具有良好的社会和经济效益。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种潜流式反冲洗多功能生态滤坝，包括坝体，坝体由迎水区、背水区和位于迎水区、背水区之间的反应区三部分及坝体外表面铺设的雷诺护垫构成，迎水区、背水区均由第一卵石构成，迎水区、背水区的端部均有填充有第一卵石的宾格石笼，反应区由滤料构成，雷诺护垫内填充有第一卵石，迎水区置有一排沿水流方向向上倾斜的反冲洗支管，反冲洗支管的下端开口，上端延伸至反应区，并与反冲洗主管连通，反冲洗主管伸出反应区的端部上装有连通的气泵，反应区上端沿与水流垂直方向均匀固定有生物飘带；本发明结构简单，新颖独特，易安装使用，功能多，不仅净化河道水体，还可对滤坝受堵部分的泥沙进行冲洗，具有良好的社会和经济效益。

技术研发人员：于鲁冀;李磊;刘攀龙;侯东风;徐韶;邵松波;范鹏宇;彭赵旭;刘思伟
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：2019.01.07
技术公布日：2019.04.05