一种增加污染水体在活性材料停滞时间的装置及除污方法与流程

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种增加污染水体在活性材料停滞时间的装置及除污方法。

背景技术：

随着人口增长和经济发展，水污染的问题愈来愈严重。人类活动排放的污染物，主要包括生活污染水体、废弃物、工业废水、农药和肥料等，它们进入河流湖泊系统，影响水体的功能和使用。河流污染会使得污染物随着河流的径流而扩散，影响整个河道的水体环境，污染范围大；同时，河水中的污染物可通过饮水和河水灌溉农田等方式危害人类健康，湖泊污染会导致污染物在湖泊中累计而产生质变。

目前，地表水体污染的处理方式主要有混凝法、电化学法、生化处理法和吸附法等。混凝法操作简单、效率高，但混凝剂的投入量过多易造成二次污染，投入量过少则污染水体处理不完全；电化学法的能耗成本高且存在析氢和析氧等副反应；生化法设备复杂，成本高，需要专业人员维护。

吸附法是目前最常用和应用范围最广的方法，最常用的吸附剂是活性材料；根据水体污染物质的不同，选择一种或多种活性材料对水体进行选择性治理。但是活性材料在投放时，易出现分布不均匀的问题；当其被投放进入流动区域时，又容易被水流冲洗走；同时污染水体在活性材料中的停滞时间过短，不能起到很好的处理效果；活性材料吸附饱和后又面临活性材料不可收集的问题，这会进一步导致吸附的污染物会脱附而重新进入水体，影响活性材料的吸附效果。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种增加污染水体在活性材料停滞时间的装置及除污方法，解决了污染水体在活性材料中停滞时间过短而不能有效除污、在污染场地抛撒活性材料时分布不均匀、修复流动区域时活性材料易被冲走和修复完成后吸附有污染物的活性材料不可收集等问题。

一种增加污染水体在活性材料停滞时间的装置，包括装置本体，所述装置本体的内部填充活性材料；所述装置本体分为前部和背部，在所述装置本体的前部边缘周边处开设若干第一透水孔，在所述装置本体的背部中心处开设若干第二透水孔；所述装置本体被放置在污染水体中时，所述装置本体的前部若干第一透水孔正对着水流方向，污染水体从装置本体的前部边缘周边处的若干第一透水孔进入装置本体内与活性材料接触，所述活性材料吸附污染水体中的污染物将污染水体转化为净化水体，净化后的水体从装置本体的背部中央处的若干第二透水孔排出。

进一步的，所述装置本体一端设有袋口，通过所述袋口将活性材料填充至装置本体内，袋口处设有拉链，拉动拉链封闭或打开袋口；围绕装置本体外周固定连接有若干固定绳，所述固定绳用于将装置本体前、后固定，防止装置内部的活性材料滑动；装置本体外表面连接一拉绳，所述拉绳牵引装置本体，用于回收该装置。

进一步的，所述装置本体可以根据地表水与地下水的补排关系，设为单层或者双层。若地表水和地下水只存在单项补给的情况，则设为单层；若地表水和地下水存在双向补给的情况，则设为双层。所述装置本体设为双层时，外层本体的前、后部边缘周边处均开设若干第一透水孔，内层本体的前、后中心处均开设若干第二透水孔，活性材料装填至内层本体中。

进一步的，所述透水孔的孔径小于所述活性材料的粒径。

进一步的，所述装置本体的材料为尼龙材料。

进一步的，所述固定绳在所述装置本体外周纵横方向上间隔20cm均匀分布，用于将所述装置本体前、后部固定。

进一步的，所述装置本体的外表面还连接有若干连接绳，连接绳用于连接相邻的装置。

本发明还提供了一种增加污染水体在活性材料停滞时间的污水处理方法，包括如下步骤：

s1、制备装置本体：装置本体可为单层或双层，在装置本体一端设置一袋口，在袋口处安装拉链，并在装置本体外表面上安装拉绳；装置本体为单层时，在装置本体的前部边缘周边处和背部中央处分别开设若干第一、第二透水孔；装置本体为双层时，在外层本体的前部、背部边缘周边处开设若干第一透水孔，在内层本体前部、背部中央处开设若干第二透水孔；

s2、装入活性材料：将活性材料通过所述袋口装入装置本体内，装置本体为双层时，将活性材料装入内层本体；并通过所述拉链将袋口封闭；

s3、固定活性材料：围绕装置本体的外周设置若干固定绳，固定绳用于将所述装置本体的前、后部固定；

s4、吸附处理污染水体：将上述装置置于污染水体中，装置本体的若干第一透水孔正对着水流方向，污染水体从若干第一透水孔进入装置内并向装置本体的中央汇集，与活性材料接触，进行吸附处理，净化好的水体从装置本体的若干第二透水孔流出，以此增加污染水体在活性材料中的停滞时间；

s5、回收活性材料：在装置本体外表面设置一拉绳，待装置中活性材料吸附饱和后，通过牵引拉绳回收附着有污染物的活性材料。

进一步的，步骤s3中所述装置本体的外周还设置若干连接绳，连接绳用于将若干装置进行相互连接，拼接成平面状，以扩大吸附处理范围。

进一步的，还包括步骤s6：更换装置本体中的活性材料，再将装置置于污染水体中继续除污。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

(1)本发明装置解决了活性材料投撒过程中分布不均匀和活性材料在流动区域中容易被冲走的问题；

(2)本发明装置可以根据污染水体中的污染物的不同而使用不同的活性材料，同时增加污染水体在活性材料中的停滞时间，以增加吸附效率，提高净化率；

(3)本发明及时收集吸附饱和的活性材料，能有效减少活性材料吸附的污染物脱附而重新污染水体的情况发生；

(4)本发明能应用于各种污染水体处理场合，具有吸附能力强，应用范围广的特点。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1是本发明实施例的装置结构示意图；

图2是本发明实施例的装置使用状态1下的示意图；

图3是本发明实施例的装置使用状态2下的示意图；

图4是本发明实施例的装置使用状态3下的示意图；

图5是本发明实施例的除污方法的流程图。

附图标记：

1-装置本体；2-袋口；3-拉链；4-固定绳；5-拉绳；6-透水孔；7-活性材料；8-污染的河水；9-地表水位；10-污染的底泥；11-污染的地下水；12-地下水位；13-连接绳。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

如图1所示，本发明实施例提供了一种增加污染水体在活性材料停滞时间的装置，包括：装置本体1、袋口2、拉链3、固定绳4、拉绳5、连接绳13和活性材料7；所述装置本体1的一端预留有袋口2，通过袋口2将活性材料7填充至装置内；袋口2处设置有拉链3，拉链3用于封闭所述袋口2，以防止位于所述装置本体1内部的活性材料7渗出。

填充在装置本体1内活性材料7可根据实际需要填充不同活性材料7；例如，针对不同的污染来源、污染水体性质和处理程度要求等，选择对应种类的活性材料7填入装置中；所述活性材料7包括但不限于石英砂滤料、无烟煤滤料、聚合氯化铝、活性炭、蜂窝斜管填料、纤维球滤料和石榴石沙。

所述装置本体1可以设为单层或双层(图1中以单层为例)。若污染的河水8和污染的地下水11在年际间相互补给，则装置本体1可应用双层结构，在内层本体的前、后部中央处开设若干第二透水孔6，在外层本体的前、后部边缘周边处开设若干第一透水孔6；若污染的河水8和污染的地下水11之间只存在单项补给，则装置本体1应用单层结构，在装置本体1背部的中央处开设若干第二透水孔6，在装置本体前部的边缘周边处开设若干第一透水孔6。

装置本体1的前部边缘周边处设有若干第一透水孔6，若干第一透水孔6面向水流方向，让污染水体通过所述第一透水孔6进入装置内与活性材料7接触，同时在所述装置本体1的背部中央处设有若干第二透水孔6，这样的结构设置会使污染水体向中央汇集，以增加污染水体在活性材料7中的停滞时间，进行吸附处理后的污染水体从第二透水孔6流出。

所述透水孔6的孔径可根据实际需要设计。例如，针对不同的活性材料7的颗粒大小，保证所述透水孔6的孔径小于所述活性材料7的粒径。

所述装置本体1的前部边缘和背部中央的透水孔6之间在同一水平方向上的间隔可根据实际需求设计。例如，针对一活性材料7对某种污染物的吸附处理所需的时间较长，并结合实际流速，增加前部边缘和背部中央的透水孔6之间在同一水平方向上的横向间距，保证活性材料7有足够长的时间吸附污染物，净化水质。

所述装置本体1的外周上设有若干固定绳4，所述固定绳4用于固定活性材料7，以防其在所述装置本体1的内部滑动。优选的，所述固定绳4在所述装置本体1的纵横方向上每隔20cm均匀交替分布。所述固定绳4在装置本体1上进行上下紧固，例如，可以将所述固定绳4在装置本体1上进行上下缝合。所述装置本体1外表面上还设有拉绳5，将装置放置于污染水体中时，利用所述拉绳5将其牵制住，一方面防止所述装置被流动的水流冲走，另一方面，在使用完毕后方便回收所述装置和吸附有污染物的活性材料7。

所述装置外层1的外周还设有连接绳13，相邻的装置之间通过连接绳13相互连接，根据实际需要将多个装置相互连接，形成面状平铺，以扩大吸附处理范围。

如图2-4所示，根据实际污染水体处理的需要，可以将所述装置放置在受污染区域进行吸附处理。

如图5所示，本发明实施例还提供了一种增加污染水体在活性材料停滞时间的除污方法，包括如下步骤：

s1、制备装置本体1：采用尼龙材料制作装置本体1，在装置本体1的一端预留袋口2，在所述袋口2处安装拉链3；在装置本体1的前部边缘周边处开设若干第一透水孔6，在装置本体1的背部中央处开设若干第二透气孔6；所述装置本体1为长1米、宽1米、厚1厘米的长方体，前部边缘和背部中央的透水孔6之间在同一水平方向上的横向距离为30cm。

s2、装入活性材料7：根据污染水体的不同装入不同的活性材料7，将活性材料7通过袋口2装入装置内后用拉链3将袋口2封闭。

s3、固定活性材料7：在所述装置本体1的纵横方向上各设置四条固定绳4，利用固定绳4将所述装置本体1上下固定，以防止装置内部的活性材料7滑动。

s4、吸附处理污染水体：将装置放置于污染水体中，若干第一透水孔6正对污染水体的流动方向，污染水体从若干第一透水孔6进入装置内并向中央汇集与活性材料7接触，进行吸附处理，以此增加污染水体在活性材料7中的停滞时间，净化好的水体从若干第二透水孔6流出。

s5、回收活性材料7：待活性材料7吸附饱和后，利用设置在装置本体1外表面的拉绳5回收装置和活性材料7。

在步骤s4之前，还可以根据实际需要，在所述装置本体1的周围安装若干连接绳13，通过所述连接绳13将若干装置进行相互连接，拼接成平面状，以扩大吸附处理范围。

在步骤s5之后，可更换装置中的活性材料7，再将装置置于污染水体中继续处理。

本发明提供了一种增加污染水体在活性材料停滞时间的装置及除污方法，解决了活性材料投撒过程中分布不均匀，且在流动区域中容易被冲走的问题；本发明可以根据污染水体中的污染物的不同而使用不同的活性材料，同时增加污染水体在活性材料中的停滞时间以增加吸附效率，提高净化率；可以及时收集吸附饱和的活性材料，能有效减少污染物脱附出来而重新污染水体的情况发生；可应用在各种污染水体的处理场合，具有吸附能力强、应用范围广的特点。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。