一种用于径流雨水中多种重金属和多环芳烃协同去除装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于污水处理领域，设及一种用于径流雨水中多种重金属和多环芳控 协同去除装置。
【背景技术】
[0002] 城市路面由于汽车尾气排放、轮胎和路面磨损W及油脂的渗漏等累积了大量污染 物，主要包括COD、TN、TP、重金属、多环芳控(PA化）、营养盐等。由于城市道路的高度不透水 性，运些污染物质在降雨期间会被道路表面产生的雨水径流溶解、冲刷并通过城市排水管 网迁移进入水体，对受纳水体的水质造成破坏。此外，径流污染物随径流下渗会在±壤中积 累，对±壤甚至地下水造成污染威胁，目前严重的径流污染状况对海绵城市建设中下渗雨 水水质提出了挑战。因此，通过增强雨水设施处理径流中污染物(尤其是持久性、难降解性 污染物)的能力，保证下渗雨水的安全，对于城市雨水利用W及海绵城市的建设具有重要意 义。
[0003] 重金属和多环芳控(PAHs)是径流雨水中的两类重要持久性污染物，国内外对径流 雨水中的重金属研究发现，城市道路径流重金属污染负荷占水体总污染负荷的35%-75%。 研究表明，北京城区道路的PbXu、Zn初期降雨径流含量均超出地表水V类标准，上海市路面 径流雨水中含有较多的？6、211、111^(1等重金属，广州、重庆、西安等地的径流雨水也存在重 金属污染问题，其中化污染最为明显，国内城市径流的化平均质量浓度水平为〇.14mg . L-1。 北京市区交通道路6场降雨的地表径流中16种优先控制的PAHs溶解相总浓度的几何均值为 0.48扣g/L，颗粒相总浓度的几何均值为3.87化g/L。上海市的径流雨水X 16PAHS质量浓度 变化范围为317.21~10364.32ng/L。由于降雨的突发性和冲击性，使得城市径流污染对受 纳水体的污染更加突出，随着城市化进程的加快W及汽车拥有量的迅速增大，径流雨水中 重金属和PAHs污染问题将更加突出。同时国内外有学者指出重金属和PAHs往往共存于环境 介质中，其中有关±壤、河湖及其底泥的两者复合污染效应报道较多，发现重金属和PAHs通 过联合作用对环境具有复合污染的危害。
[0004] 低影响开发雨水系统主要包括透水铺装、生物滞留带、雨水花园、植被浅沟等，主 要由覆盖植被、填料等组成。填料层或过滤层是净化处理污染物的重要组成单元，通常选择 天然沙、砂石、碱石、炉渣等，按照一定组合在系统中铺设一定高度，通过填料介质的截留、 吸附、渗滤联合作用去除污染物。目前也有研究指出低影响开发雨水处理设施对重金属具 有一定的吸附净化效果，但整体上对重金属的去除能力不及常规污染物，去除率在30%-80%之间，不同金属去除率差异较大。并且，传统的雨水过滤和截污填料介质对重金属污染 物的去除截留能力有限、吸附饱和位点低、易饱和;部分吸附截留重金属累积到达一定程度 后，会抑制植被的生长，并发生±壤下渗，对±壤和地下水造成污染风险；而低影响开发雨 水设施对PAHs的研究则鲜见报道，更缺乏深入探讨和研究。 【实用新型内容】
[0005] 为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种用于径流雨水中多种重金属和多 环芳控协同去除装置，该装置W零价铁球、沙、木屑、浮石、细碱石等作为填料，通过不同填 料间的相互配合，结合截留、吸附、氧化还原及催化还原等过程，建立一种同步高效去除径 流雨水中混合重金属及多环芳控的新装置，为径流雨水净化提供应用技术。
[0006] 本实用新型提供了如下的技术方案：
[0007] -种用于径流雨水中多种重金属和多环芳控协同去除装置，所述装置为树池装 置，所述树池装置包括填料室，所述填料室内设置填料，所述填料包括所述零价铁球层。
[0008] 零价铁球层是去污染物的主要去除层。通过零价铁的吸附、氧化还原及催化还原 等作用，去除大部分重金属及多环芳控。零价铁球可同步去除多种重金属及多环芳控。零价 铁球运一新型材料层的设置，利用零价铁铁球的大比表面积极大增加了多环芳控及重金属 的去除效果，提高了装置的处理效率。解决了传统滤料(天然沙、砂石、碱石等)对重金属的 去除能力不及常规污染物且不同金属去除率差异较大的问题。
[0009] 在上述方案中优选的是，所述填料还包括沙层、木屑层、浮石层和细碱石层，按照 径流雨水进入的方向依次为所述零价铁球层、所述沙层、所述木屑层、所述浮石层和所述细 碱石层。
[0010] 在上述任一方案中优选的是，所述树池装置的顶部设置进水口，在所述树池装置 的底部设置排水口。
[0011] 在上述任一方案中优选的是，所述树池装置还包括纵向设置的隔板，所述隔板在 水平方向将所述树池装置的内部分隔为所述填料室和溢流室，所述溢流室设置在所述进水 口的下方，在所述隔板的上部设有溢流口，所述径流雨水通过所述进水口进入所述溢流室， 再通过所述溢流口进入所述填料室。雨水进入填料室后首先进入所述零价铁球层。
[0012] 所述溢流口距离所述隔板顶部的距离可W是5cm。溢流室为设置在树池箱体中的 小隔间结构，即在箱体中加一纵向隔板，将箱体分为溢流室和填料室两部分，距离隔板顶部 5cm初有一水平溢流口。雨水首先由进水口进入溢流室部分，使得溢流室内水位不断上涨， 当水面升至溢流槽高度时，水从溢流口均匀流出至填料室内。
[0013] 在上述任一方案中优选的是，所述填料室内设置布水管，所述布水管上设置布水 管进水口，所述布水管进水口与所述填料室的进水口对应，所述布水管上还设置布水管出 水口，所述径流雨水通过所述布水管进水口进入所述布水管，再通过所述布水管出水口布 洒于所述填料室。雨水进入填料室后首先进入所述零价铁球层。
[0014] 布水管位于装置顶部，由顶部布洒，径流雨水首先接触零价铁球层，而后至下逐层 接触其他填料。
[0015] 因此，本实用新型装置的进水方式可分为两种。方式一:进水首先流入溢流室，当 溢流室内水面达到一定高度时，由溢流口均匀流出，进入填料室。方式二:进水由进水口流 入布水管，通过布水管上均匀分布的出水孔布洒入填料室。溢流室W及溢流口的设置可使 进水布水均匀，保证进水与填料层充分接触，确保出水质量。布水管的设置，可使得在较低 流速下（即溢流口出水流速过低不能保证布水均匀时），仍可保持均匀布水，使进水与填料 层可W完全接触。
[0016] 在上述任一方案中优选的是，所述零价铁球层、所述沙层、所述木屑层、所述浮石 层和所述细碱石层的厚度比为1:2~3:1~1.5:5~7:5~7。
[0017] 在上述任一方案中优选的是，所述零价铁球层、所述沙层、所述木屑层、所述浮石 层和所述细碱石层的厚度比为1:2.5:1:6:6。
[0018] 各层厚度范围之所W按照上述比例的限定，是因为零价铁球层处理效率高，处理 效果好，因此无需过厚即可满足处理要求，过厚造成材料浪费至成本升高;沙层主要目的为 截留去除污染物，处理效率不及零价铁球，因此将沙层设定较铁球层厚些，可确保出水效 果;木屑层起到去除污染物及提供后续微生物所需碳源，研究表明少量加入木屑即可达到 效果;浮石层及细碱石层作用为截留和微生物附着场所，由于微生物需要较长时间才能够 稳定挂膜，将此二层厚度加大，可W确保更多的微生物附着于此，W增大附着场所方式提高 微生物量。同时，该两层为装置的最后一个环节，增加厚度可确保更好的截留效果，进而保 证装置整体出水效果。
[0019] 在上述任一方案中优选的是，所述零价铁球层的滤料包括零价铁球，所述零价铁 球直径为6-10 ± 0.5mm。
[0020] 零价铁球的尺寸过小不易铺满影响污染物去除效果，尺寸过大则比表面积减小， 影响铁球的处理效率。
[0021] 在上述任一方案中优选的是，制备所述零价铁球的原料包括纳米零价铁粉，所述 纳米零价铁粉的直径为336~337nm，优选为336.6nm。
[0022] 纳米零价铁可同步去除多种重金属及多环芳控。零价铁球的主要有效成分为纳米 零价铁粉，利用纳米零价铁粉的氧化还原，催化还原等特性，极大增加了多环芳控及重金属 的去除效果，提高了装置的处理效率。零价铁球由纳米零价铁粉，浮石粉W及PVA按照一定 比例方法制备而成。本实