山区河流丁步净水方法
【专利摘要】本发明是一种山区河流丁步净水方法，包括如下步骤：1）利用山区河流原有丁步桥脚墩之间的空间；2）嵌入特制的生物净化箱和活性炭净化箱，山区河流河水流经净化箱之后，受污染山区河流中污染物质被去除，水质从而得到净化。优点：克服了对受污染山区河流水体较难净化的问题，在山区河流特有的丁步桥，相邻两脚墩之间嵌入生物净化箱和活性炭净化箱，可在一定程度上去除水中的氮、磷、有机污染物及重金属等污染物质，提高山区河流的水质，改善山区河流水生态环境。本发明在传统水利工程向生态水利工程转变中的应用，其所采用的生物净化球净化箱和活性炭净化箱水质净化效果良好，结构简单，造价低廉。
【专利说明】山区河流丁步净水方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及针对受污染山区河流，利用山区河流特有的丁步桥，在相邻脚墩之间设置生物球净化箱和活性炭净化箱，去除水中的氮、磷、有机污染物及重金属等污染物质的山区河流丁步净水方法。属于受污染河流原位净化【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前很多山区河流受到不同程度的污染，水质恶化，水生态环境脆弱，其主要污染来源有:一些山区常常富含丰富的矿产资源，山区河流附近丰富矿产资源例如Au、Ag、Cu、Pb、Zn、V、T1、Mo等的开采，在山区内建设的金矿、铅锌矿、铜矿、矾矿、金红石等选矿冶炼厂产生的生产废水及降雨产生的地表径流对附近山区河流造成污染；很多设置在山区造纸厂，为取材和取水方便，常依河而建，其造纸过程中排放的含有很多有机物、酸、碱、重金属等物质的污水进入河流，导致山区河流水质日趋恶化，山区河流水生态环境遭到严重破坏；另外，山区附近农业生产过程中，农药、化肥的大量使用，也对附近山区河流造成了一定程度的污染。山区河流水生态环境脆弱，自然修复能力较弱，一旦受到污染将对其水生态环境造成较大的破坏。但目前尚未见到专门针对山区河流原位净化技术的报道。
[0003]丁步，又称丁步桥，在我国历史悠久，是山区特有的沟通河流两岸交通和行人的过河构筑物。丁步结构简单，一般情况下为置放于河溪等山区河流的河床上以便行人往来的石墩或水泥墩。相邻脚墩之间距离约为一般成年人的一步距离(丁步也是由此而得名)。两相邻脚墩之间一般空着，便于河流枯水期及平水期河水的流通。
【发明内容】
[0004]本发明提出的是一种山区河流丁步净水方法，其目的旨在针对受污染山区河流较难净化的问题，利用山区河流特有的丁步桥，在相邻脚墩之间设置生物球净化箱和活性炭净化箱，一定程度去除水中的氮、磷、有机污染物及重金属等污染物质，提高山区河流的水质，改善山区河流水生态环境。
[0005]本发明的技术解决方案:山区河流丁步净水方法，包括I)充分利用山区河流原有丁步桥脚墩之间的空隙；2)嵌入特制的生物净化箱和活性炭净化箱；3)山区河流河水流经净化箱之后，去除受污染山区河流中污染物质，水质从而得到净化。
[0006]本发明的优点:
1)既有水利工程与水体净化技术的有机结合。就地取材，充分利用山区河流特有的丁步桥，在丁步脚墩之间设置净化箱，可以一定程度的去除受污染山区河流中的氮、磷、有机污染物及重金属等污染物质，提高山区河流的水质，改善山区河流水生态环境；
2)维护管理方便，山区河流丁步净水技术只在净化箱内生物净化球中生物膜老化之后及活性炭吸附饱和之后，需要人工对其进行更新，及水量过大时取出部分或全部净化箱，其他时间无需维护和管理；
3)基建工程少，山区河流丁步净水技术几乎不需要基建工程，只需对对原有山区河流丁步桥脚墩凿刻凹槽用来固定净化箱；
4)制作简单、造价低廉，山区河流丁步净水技术所采用的生物净化求净化箱和活性炭净化箱结构简单，造价低廉。可实现工厂化生产，不受时间、季节、地点等的限制。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]附图1是山区河流丁步净水方法在山区河流中的平面布置示意图。
[0008]附图2是净化单体箱两丁步墩之间布置平面示意图。
[0009]附图3是生物球净化箱单体立体示意图。
[0010]附图4是图1的正视示意图。
[0011]附图5是活性炭净化箱单体立体示意图。
[0012]附图6是活性炭净化单元立体示意图。
[0013]图中的I是山区河流，2是丁步桥脚墩，3是净化箱，4是钢筋顶柱，5是钢筋，6是强化塑料网，7是生物 净化球，8是活性炭净化单体，9是增加间隙填充球，10是活性炭。
【具体实施方式】
[0014]对照图1、4，山区河流丁步净水方法,包括充分利用山区河流I原有丁步桥脚墩2之间的空间；放入特制的生物净化箱和活性炭净化箱；山区河流河水流经净化箱3之后，受污染山区河流中污染物质一定程度上被去除，水质从而得到净化。
[0015]对照图2，在净化箱3背面设置钢筋顶柱4以固定两丁步脚墩之间生物净化箱和活性炭净化箱；根据受污染山区河流具体水质特点来确定生物净化箱和活性炭净化箱的个数，例如，若受污染水体中氮、磷含量较多，宜多选用生物净化箱，若受污染水体中有机污染物、重金属含量较多宜多选用活性炭净化箱；根据脚墩具体尺寸，确定净化箱尺寸，净化箱3体积与量脚墩2之间体积的比值为0.5~1。净化箱3的高度不大于河流年平均水位。净化箱3沿水流方向的长度与其宽度的比值为0.2^0.5。
[0016]对照图3，净化箱3采用钢筋5为骨架，强化塑料网6为侧面，强化塑料网6可以挡住上游较大的悬浮物，防止净化箱3内发生堵塞或对内部生物净化球7或活性炭单体8造成损害，净化箱3侧面设计为可开启的，以方便更换其中生物净化球7或活性炭净化单体8。生物净化球7，可以有效去除水体中的氮磷，本发明中的生物净化球由聚烯烃塑料制成球形的空心骨架与以醛化纤纶为材料的软性纤维填料构成，以醛化纤纶为材料的软性纤维填料具有比表面积大、造价低、耐冲击、效果稳定等优点。该发明中软性纤维填料比表面积范围为 1000 ~2500m2/m3,密度为 2.0 ~4.5kg/m3。
[0017]参照图5和图6，活性炭净化单8，以强化塑料网6为骨架机侧面，侧面设计为可开启的，在活性炭10吸附饱和之后以方面活性炭的更新。在填充活性炭的同时内置一定比例的“增加间隙填充球9”，其目的一是有利于活性炭与受污染水体的充分接触，提高活性炭的利用率；二是增加过水面积，减少净化箱对河流的堵塞作用。活性炭净化单体的高宽比宜为
2.5^3.5，这样有利于其悬挂在净化箱中时较容易处于平衡状态。
实施例
[0018]实施方法:在净化箱背面设置钢筋顶柱以固定两丁步脚墩之间生物净化箱和活性炭净化箱；根据受污染山区河流具体水质特点来确定生物净化箱和活性炭净化箱的个数，例如，若受污染水体中氮、磷含量较多，宜多选用生物净化箱，若受污染水体中有机污染物、重金属含量较多宜多选用活性炭净化箱；根据脚墩具体尺寸，确定净化箱尺寸。净化箱采用钢筋为骨架，强化塑料网为侧面，强化塑料网可以挡住上游较大的悬浮物，防止净化箱内发生堵塞或对内部生物净化球或活性炭单体造成损害，净化箱侧面设计为可开启的，以方便更换其中生物净化球或活性炭净化单体。净化箱两侧焊接有钢板，该钢板尺寸与脚墩上凿刻的凹槽想配套，用以固定净化箱。净化箱内生物净化球中生物膜老化之后及活性炭吸附饱和之后，需要人工对其进行更新，及水量过大时取出部分或全部净化箱，生物净化球，可以有效去除水体中的氮磷。活性炭净化单体，以强化塑料为骨架的侧面，侧面设计为可开启的，在活性炭吸附饱和之后以方便活性炭的更新。在填充活性炭的同时内置一定比例的“增加间隙填充球(生态净化球)”，其活性炭与生态净化球 的体积比为1:1.5，其目的一是有利于活性炭与受污染水体的充分接触，提高活性炭的利用率；二是增加过水面积，减少净化箱对河流的堵塞作用。
【权利要求】
1.山区河流丁步净水方法，其特征是该方法包括如下步骤: 1)利用山区河流原有丁步桥脚墩之间的空间； 2)嵌入特制的生物净化箱和活性炭净化箱，山区河流河水流经净化箱之后，受污染山区河流中污染物质被去除，水质从而得到净化。
2.根据权利要求1所述的山区河流丁步净水方法，其特征在于所述净化箱3的背面设置钢筋顶柱以固定两丁步脚墩之间生物净化箱和活性炭净化箱；根据受污染山区河流具体水质特点来确定生物净化箱和活性炭净化箱的个数，若受污染水体中氮、磷含量多，宜多选用生物净化箱，若受污染水体中有机污染物、重金属含量多宜多选用活性炭净化箱；根据脚墩尺寸，确定净化箱尺寸，净化箱体积与量脚墩之间体积的比值为0.5~1，净化箱的高度不大于河流年平均水位，净化箱沿水流方向的长度与其宽度的比值为0.2^0.5。
3.根据权利要求1所述的山区河流丁步净水方示，其特征在于所述净化箱采用钢筋为骨架，强化塑料网为侧面，强化塑料网可以挡住上游较大的悬浮物，防止净化箱内发生堵塞或对内部生物净化球或活性炭单体造成损害，净化箱侧面设计为可开启的，以方便更换其中生物净化球或活性炭净化单体，所述净化箱背水一面设置钢筋顶柱插入河床，以固定净化箱。
4.根据权利 要求3所述的山区河流丁步净水方法，其特征在于所述生物净化球由聚烯烃塑料制成球形的空心骨架与以醛化纤纶为材料的软性纤维填料构成。
5.根据权利要求4所述的山区河流丁步净水方法，其特征在于软性纤维填料比表面积范围为 1000 ~2500m2/m3，密度为 2.0 ~4.5kg/m3。
6.根据权利要求1所述的山区河流丁步净水方法，其特征在于所述活性炭净化箱以强化塑料网为骨架的侧面，侧面设计为可开启的，在填充活性炭的同时内置生态净化球，其活性炭与生态净化球的体积比为1:1.5。
7.根据权利要求3所述的山区河流丁步净水方法，其特征在于所述活性炭净化单体的高宽比宜为2.5^3.5，有利于其悬挂在净化箱中时较容易处于平衡状态。
8.如权利要求1所述的山区河流丁步净水的实施方法，其特征是在净化箱背面设置钢筋顶柱以固定两丁步脚墩之间生物净化箱和活性炭净化箱；根据受污染山区河流具体水质特点来确定生物净化箱和活性炭净化箱的个数，例如，若受污染水体中氮、磷含量较多，宜多选用生物净化箱，若受污染水体中有机污染物、重金属含量较多宜多选用活性炭净化箱；根据脚墩具体尺寸，确定净化箱尺寸；净化箱采用钢筋为骨架，强化塑料网为侧面，强化塑料网可以挡住上游较大的悬浮物，防止净化箱内发生堵塞或对内部生物净化球或活性炭单体造成损害，净化箱侧面设计为可开启的，以方便更换其中生物净化球或活性炭净化单体；净化箱两侧焊接有钢板，该钢板尺寸与脚墩上凿刻的凹槽想配套，用以固定净化箱；净化箱内生物净化球中生物膜老化之后及活性炭吸附饱和之后，需要人工对其进行更新，及水量过大时取出部分或全部净化箱，生物净化球，可以有效去除水体中的氮磷；活性炭净化单体，以强化塑料为骨架的侧面，侧面设计为可开启的，在活性炭吸附饱和之后以方便活性炭的更新；在填充活性炭的同时内置生态净化球，其活性炭与生态净化球的体积比为1:1.5，其目的一是有利于活性炭与受污染水体的充分接触，提高活性炭的利用率；二是增加过水面积，减少净化箱对河流的堵塞作用。
【文档编号】C02F3/00GK103979671SQ201410215587
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】王沛芳, 钱进, 侯俊, 敖燕辉, 王超, 饶磊, 范秀磊 申请人:河海大学