用于河道水体治理的除磷生态透水坝的制作方法

本技术属于透水坝，特别是指一种用于河道水体治理的除磷生态透水坝。

背景技术：

1、农作物生长需要磷元素，为了追求农业高质高产在农田施以大量磷肥的情况较为常见，然而农作物对磷的吸收很少，绝大多数的磷元素沉积于土壤造成大面积的农业面源污染。土壤中富集的磷元素随农田灌溉、雨水径流汇入河流等水体，造成河道水体中磷元素含量超标。传统的透水坝一般只具有拦截过滤功能，仅能去除水体中的部分固体悬浮物，对溶解性污染物质、胶体物质无去除效果，不能解决某些特定污染元素的水质污染问题，可治理的河道水体污染类别较少，存在一定的局限性。透水坝体本身的拦截过滤作用使河道水体流动速度变慢，且部分河道中水体本来流动性就较差，水体的含氧量低，河道中的水生植物及微生物的活性差，生长繁殖率低，进而导致水体自净能力差。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种用于河道水体治理的除磷生态透水坝，不仅具有拦截过滤功能，而且可针对性的去除水体磷污染，提高水体溶氧，有利于促进微生物的新陈代谢，提高水体自净能力。

2、本实用新型的整体技术构思是：

3、用于河道水体治理的除磷生态透水坝，包括沿水流方向依次设置于河道内且顶端高于水面的初级过滤部、深度过滤除磷部、沉淀过滤部；深度过滤除磷部与沉淀过滤部间隔设置形成沉淀蓄水区，深度过滤除磷部物料输出端设有与气源连通且开设曝气孔的曝气管，初级过滤部内设有过滤介质，深度过滤除磷部内设有工作介质，沉淀过滤部内设有拦截介质，沉淀蓄水区上方设有加药装置，初级过滤部、深度过滤除磷部、沉淀过滤部表面设有防护网。

4、加药装置的主要作用是投加除磷剂，通过曝气管的曝气搅拌使药剂与水体充分接触反应，并形成大量含磷絮体。

5、本实用新型的具体技术构思还有：

6、为便于实现各结构部的快速安装，同时满足装配稳定的要求，优选的技术实现手段是，还包括有设置于河道底部的混凝土基座，初级过滤部、深度过滤除磷部、沉淀过滤部以及沉淀蓄水区位于混凝土基座表面。

7、为便于各结构部的稳定设置，减少水流对于各结构部的冲击并增强结构部的耐压性能，优选的技术实现手段是，初级过滤部、深度过滤除磷部、沉淀过滤部的截面呈梯形。

8、更进一步，与河道水体或沉淀蓄水区相邻的初级过滤部、深度过滤除磷部、沉淀过滤部侧面底部设有挡脚。

9、过滤介质的主要作用是拦截较大悬浮物，降低水体流速，由粗砾石、小卵石、石灰岩、陶粒、沸石组成，其中粗砾石直径约为20mm～40mm，小卵石直径约为15mm～20mm；石灰岩、陶粒、沸石粒径为8mm～15mm，填充在粗砾石跟小卵石缝隙中。河道水体流经初级过滤部可去除绝大部分的固体悬浮物及泥沙。

10、工作介质的主要作用是用于除磷、吸附溶解性胶体污染物质并降低浊度，为实现工作介质的制备及在深度过滤除磷部内部快速填充，优选采用如下技术实现手段，工作介质选用基质球，基质球包括设置于表面的滤网，设置于滤网内的挂有除磷微生物膜的载体、活性炭及营养基质。载体选用碎砖块和/或火山石，活性炭、载体等可吸附水中部分溶解性胶体污染物质，还可以去除部分色度；载体表面的除磷微生物可以去除水体中的部分磷元素，营养基质为除磷微生物及河道本身含有的微生物提供能量。

11、拦截介质的主要作用是拦截沉淀蓄水区投加除磷剂后产生的含磷的沉降絮体，将沉淀物留在沉淀蓄水区底部，同时定期对沉淀蓄水区底部的含磷等污染物质的沉淀物进行清理，其组成成分与过滤介质相同。河道水体经过沉淀过滤部后可达到除磷和净化河道水质效果。

12、为便于实现对曝气管的安装，优选的技术实现手段是，曝气管固定于深度过滤除磷部内表面。

13、为便于实现曝气管安装结构的稳定性，优选的技术实现手段是，深度过滤除磷部内表面设置有支撑架，曝气管通过管卡固定于支撑架上。

14、为便于曝气管的气体输送以及零部件连接，优选的技术上实现手段是，气源选用气泵。

15、为发挥曝气管曝气时对于投加药剂的搅拌作用，优选的技术实现手段是，加药装置设于与曝气管适配的沉淀蓄水区上方，加药装置的设置位置靠近曝气管一侧。

16、在本实用新型的描述中，术语“表面”、“外侧”、“内表面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

17、本实用新型所取得的技术进步在于：

18、1、本实用新型采用深度过滤除磷部与沉淀过滤部间隔设置形成沉淀蓄水区的结构设计，将坝体设计为凹型，加强了透水坝的拦截过滤功能。

19、2、采用初级过滤部、深度过滤除磷部以及沉淀过滤部的结构设计，不仅能拦截固体悬浮物，还能过滤吸附部分水体中的溶解性、胶体物质，过滤效率较传统透水坝提高50％以上，深度过滤除磷层中装填的工作介质不仅能有效的吸附降解磷元素，同时可吸附降解水中有机污染物。

20、3、沉淀蓄水区及加药装置的结构设计，除了拦截过滤功能，还可以利用除磷剂的絮凝的功能，将水中含有有胶体类物质、磷元素及其他易通过絮凝形成絮体沉降的污染物质有效沉降，针对性地解决了河道水体的磷污染问题，净化河道水质，相当于在生态透水坝内部增加了一级沉淀功能，将过滤功能与沉淀结合在一起，对磷及其胶体类污染物质提高了30％的处理效果。

21、4、曝气管的结构设计，一是可使水体富氧，尤其对河道流速差、弯曲程度大的地域，其水体的含氧量较低，易形成黑臭的流域更适用，同时曝气管的充氧，还可以激活水体中土著微生物的活性，促进土著微生物增殖，进而提高河道水体的自净能力；二是在投加除磷剂时起搅拌作用，使得除磷剂与水质接触更充分，增强了水体的除磷效果的同时，至少可以节省10％的除磷剂用量。

技术特征：

1.用于河道水体治理的除磷生态透水坝，其特征在于包括沿水流方向依次设置于河道内且顶端高于水面的初级过滤部(2)、深度过滤除磷部(3)、沉淀过滤部(5)；深度过滤除磷部(3)与沉淀过滤部(5)间隔设置形成沉淀蓄水区(4)，深度过滤除磷部(3)物料输出端设有与气源连通且开设曝气孔(13)的曝气管(6)，初级过滤部(2)内设有过滤介质，深度过滤除磷部(3)内设有工作介质，沉淀过滤部(5)内设有拦截介质，沉淀蓄水区(4)上方设有加药装置(9)，初级过滤部(2)、深度过滤除磷部(3)、沉淀过滤部(5)表面设有防护网(8)。

2.根据权利要求1所述的用于河道水体治理的除磷生态透水坝，其特征在于还包括有设置于河道底部的混凝土基座(1)，初级过滤部(2)、深度过滤除磷部(3)、沉淀过滤部(5)以及沉淀蓄水区(4)位于混凝土基座(1)表面。

3.根据权利要求1所述的用于河道水体治理的除磷生态透水坝，其特征在于初级过滤部(2)、深度过滤除磷部(3)、沉淀过滤部(5)的截面呈梯形。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的用于河道水体治理的除磷生态透水坝，其特征在于与河道水体或沉淀蓄水区(4)相邻的初级过滤部(2)、深度过滤除磷部(3)、沉淀过滤部(5)侧面底部设有挡脚(14)。

5.根据权利要求1所述的用于河道水体治理的除磷生态透水坝，其特征在于工作介质选用基质球(7)，基质球(7)包括设置于表面的滤网(7c)，设置于滤网(7c)内的挂有除磷微生物膜的载体(7a)、活性炭(7b)及营养基质(7d)。

6.根据权利要求1所述的用于河道水体治理的除磷生态透水坝，其特征在于曝气管(6)固定于深度过滤除磷部(3)内表面。

7.根据权利要求1或6所述的用于河道水体治理的除磷生态透水坝，其特征在于深度过滤除磷部(3)内表面设置有支撑架(10)，曝气管(6)通过管卡(11)固定于支撑架(10)上。

8.根据权利要求1所述的用于河道水体治理的除磷生态透水坝，其特征在于气源选用气泵(12)。

9.根据权利要求1或6所述的用于河道水体治理的除磷生态透水坝，其特征在于加药装置(9)设于与曝气管(6)适配的沉淀蓄水区(4)上方。

技术总结
本技术属于透水坝，特别是指一种用于河道水体治理的除磷生态透水坝。包括沿水流方向依次设置于河道内且顶端高于水面的初级过滤部、深度过滤除磷部、沉淀过滤部；深度过滤除磷部与沉淀过滤部间隔设置形成沉淀蓄水区，深度过滤除磷部物料输出端设有与气源连通且开设曝气孔的曝气管，初级过滤部内设有过滤介质，深度过滤除磷部内设有工作介质，沉淀过滤部内设有拦截介质，沉淀蓄水区上方设有加药装置，初级过滤部、深度过滤除磷部、沉淀过滤部表面设有防护网。本技术有效解决了现有技术存在的水体中含氧量低、可过滤去除的污染物质有限、水体自净能力差等技术难题，具有拦截过滤功能更强、能有效吸附降解磷元素、提高河道水体的自净能力等优点。

技术研发人员：李小亚,栗勇田,钟焕,赵海霞,李军波
受保护的技术使用者：河北天大环境研究院有限公司
技术研发日：20221101
技术公布日：2024/1/12