处理华南地区红土流失造成河流悬浮物污染的系统以及方法与流程

本发明涉及污水处理技术领域，具体是一种针对华南地区红土流失造成河流悬浮物污染的处理系统以处理方法。

背景技术：

我国华南地区有大面积富含铁、铝氧化物，呈酸性红色的红土区，此类地区水土流失严重。据琼、粤、桂、湘、赣、闽、鄂7省(区)统计已达22万km²，而台、滇、贵、川、浙、皖红土区估计还有8万km²，因此中国西南地区红土区流失面积可达30万km²，比黄土区水土流失区面积28万km²还要多。大量流失的红土最终汇集到下游江河湖库中，对下游江河湖库的生态功能和水环境质量产生严重影响，如：流失的红土具有较强的吸附能力，是营养元素及其他污染物的重要载体，挟带多种金属物质、化肥、农药等污染物，造成水体污染；红土颗粒通常粒径小，不易沉降，使水体变得浑浊，影响美观；此外，红土还会造成河床抬升、水库库容减小，蓄水能力下降，整体调节能力下降，影响防洪安全等。

然而，目前为止，未见提出一种具有实际可操作性，且对悬浮红土去除效果显著的技术方案。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出了一种针对华南地区红土流失造成河流悬浮物污染的处理系统以及处理方法，通过综合利用物理、化学、生物、水动力学等原理对悬浮物污染水流进行调控和处理，净化水质，具有工艺操作简单，能耗低，去除效果好等优点。

本发明采用如下技术方案解决上述技术问题：

本发明处理华南地区红土流失造成河流悬浮物污染的系统，包括沿水流方向依次设置的加药区、流速增加区、水生植物絮凝带以及水下拦沙埂，加药区设有聚硅酸铝镁的加药管和聚丙烯酰胺的加药管，流速增加区设置有使水流增速的隔板，水生植物絮凝带为水生植物带，水下拦沙埂的底部设有泥沙收集槽，并与潜流泵相连。

所述水下拦沙埂设有两个，两个拦沙埂之间的距离为1～5米，且均设有与潜流泵相连的泥沙收集槽。

所述聚硅酸铝镁的加药管和聚丙烯酰胺的加药管之间的距离为0.2～1.0米。

所述水生植物絮凝带与流速增加区的间距为1.5～5米，水生植物带的长度为2～4米。

所述流速增加区的隔板设置两套，每套由两个排布呈八字形的隔板构成，其窄口端为水流排放口。

所述水生植物带所种植的植物为芦苇和蒲草。

所述的水下拦沙埂设置在水生植物带4后段下方。

处理华南地区红土流失造成河流悬浮物污染的方法，该方法包括如下操作步骤：

1)在河流的上游设置聚硅酸铝镁和聚丙烯酰胺的加药区，投放的硅酸铝镁溶液和聚丙烯酰胺溶液的质量浓度均为0.1～1％，硅酸铝镁溶液和聚丙烯酰胺溶液的加药量为80-150mg/l和1.5～2.0mg/l；

2)加药后的水流流经隔板，通过隔板使河道宽度变窄，水流流速增加，产生紊流，从而使药剂与河水混合均匀，通过网捕左右将悬浮泥沙裹挟形成絮体单体，质量增加；

3)将混合药剂的水流流经水生植物带，使流速减小，并且在植物根系的吸附作用下使絮体单体开始沉降；

4)最后，通过水下拦沙埂拦截絮体单体及泥沙，使絮体单体及泥沙沿着拦沙埂沉降到泥沙收集槽中，阻止絮体随水流向下游迁移；

5)每隔一段时间开启潜流泵，以排除泥沙收集槽中的絮体。

本发明处理华南地区红土流失造成河流悬浮物污染的系统以及方法，具有如下有益效果：

1.通过设置隔板式的流速增加区，使河道宽度变窄，增加流速，产生紊动，使药剂混合均匀；

2.本发明设置水生植物絮凝带和水下拦沙埂，可以起到两个作用，一是可以减小流速，促进泥沙沉降，使水流变清澈；二是可以收集泥沙，避免造成下游河床抬升、水库库容减小。

3.通过设置潜水泵，排入泥沙收集槽的泥沙，达到去除泥沙的作用。

附图说明

图1是本发明处理系统的结构示意图。

图中：1-加药管1、2-加药管2、3-隔板、4-水生植物带、5-拦沙埂、6-泥沙收集槽、7-泥沙导流管、8-潜水泵。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述：

如图1所示，本发明处理华南地区红土流失造成河流悬浮物污染的系统包括沿水流方向依次设置的加药区、流速增加区、水生植物絮凝带以及水下拦沙埂5，所述加药区设有聚硅酸铝镁的加药管1和聚丙烯酰胺的加药管2，所述流速增加区设置有使水流增速的隔板3，所述水生植物絮凝带为水生植物带4，水下拦沙埂5的底部设有泥沙收集槽6，泥沙收集槽6通过泥沙导流管7与潜流泵8相连。

本发明所述的水下拦沙埂5设置两个，两个拦沙埂之间的距离为1-5米，且均设有与潜流泵8相连的泥沙收集槽6；本发明通过设置两个拦沙埂，可以使少数经过第一个拦沙埂时未及时沉降的絮体在第二个拦沙埂处完全沉降。

本发明所述的水下拦沙埂5可以设置在水生植物带4后段下方。

本发明所述聚硅酸铝镁的加药管1和聚丙烯酰胺的加药管2之间的距离为0.2-1.0米。

本发明所述水生植物带4与隔板3的间距为1.5-5米，水生植物带的长度为2-4米。

本发明所述流速增加区的隔板可采用pvc板制成，并且设置两套，每套由两个排布呈八字形的隔板构成，两块隔板之间的夹角为120°，其窄口端为水流排放口，两块隔板之间形成的空间的扩张区域迎向河道水流方向。

本发明所述水生植物带4所种植的植物为芦苇和蒲草。

以下是采用本发明方法对某地区高悬浮物污染水就地去除的应用实例：

在本实施例中，某地区红土流失使水中悬浮物浓度高达372mg/l，泥土含量达46kg/m³。本实例采用图1所示的处理系统结构。

本实例的处理方法包括如下步骤：

a、将高悬浮物浓度的水流流经加药区，首先通过加药管1以80-150mg/l的加药量加入质量浓度为0.1％的聚硅酸铝镁溶液，然后通过加药管2加入为1.5～2.0mg/l的质量浓度为0.1％的聚丙烯酰胺溶液；

b、加药后水流流经隔板3，河道宽度变窄，水流流速增加，产生紊流，使药剂与河水混合均匀，悬浮物形成絮体单体，质量增加；

c、水流再流经水生植物带4，流速减小，并且在植物根系的吸附作用下絮体单体开始沉降；

d、最后，在经过拦沙埂5时絮体被拦截，沿着拦沙埂沉降到泥沙收集槽6中；

e、每隔一段时间开启潜流泵8，排除泥沙收集槽6中的泥沙。

该地区河水经过本发明方法处理后，出水悬浮物浓度降到18mg/l，泥土含量降到4.5kg/m³，可见，本发明处理方法具有很好的处理效果。

上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合获简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明红土流失造成河流悬浮物污染的处理方法的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。