灌渠治污装置、灌渠治污系统及灌渠治污方法与流程

本发明涉及灌渠治污技术领域，尤其是涉及一种灌渠治污装置、灌渠治污系统及灌渠治污方法。

背景技术：

随着社会经济的发展，人类对矿产资源的需求量越来越大，据统计，中国有95％以上的一次性能源、80％以上的工业原料和70％以上的农业生产资料均来自矿产资源。矿产资源的开发利用，在推动经济发展的同时，其生产的废渣也给生态环境带来了严重问题。

矿山废渣污染治理是一项全球性的污染治理问题，现有技术的矿山废渣治污方法，包括催化燃烧法、微生物分解法、吸附分离法以及卫生填埋法等，这些技术目前已经在我国废渣污染中得到了应用。

但是，在矿山开发区，由于其地形坡度大、废渣堆积高，废渣体极易受暴雨冲毁，其内重金属污染物易于流失。大量的矿山废渣经河流进入矿山附近的灌渠，导致以往的治理措施都不适用于矿山周围灌溉引水排污，从而造成灌渠内的水体污染，尤其是经灌渠再次向河道排放的矿山废渣不仅对上游河流的生态系统及农田灌溉造成影响，也威胁着河流下游的水环境安全。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种灌渠治污装置、灌渠治污系统及灌渠治污方法，以解决了现有技术中存在的矿物废渣对于灌渠的污染以及造成水体污染，影响生态环境的技术问题。

本发明提供的一种灌渠治污装置，包括：虹吸装置和沉淀池；

虹吸装置用于灌渠，沉淀池设置于灌渠内，沉淀池顶部设置有过滤孔，过滤孔用于限定沉淀物的体积；

虹吸装置包括虹吸管和沿虹吸管依次设置的多个阀门；虹吸管包括入口端、出口端和最顶端；虹吸管的入口端用于插入沉淀池底部，以将沉沙吸入至虹吸管的最顶端；虹吸管的出口端低于沉淀池底部，以将虹吸管内的沉沙排出灌渠。

进一步地，虹吸管的入口端设置有多个端口，多个端口均与虹吸管连接。

进一步地，本发明提供的一种灌渠治污装置，还包括注液管；注液管设置于虹吸管的最顶端，且注液管与虹吸管连通。

进一步地，多个端口与虹吸管连接处设置有第一阀门，第一阀门用于控制虹吸管入口端的启闭；

注液管设置有第二阀门，第二阀门用于控制注液管向虹吸管内注料的启闭；

虹吸管的出口端设置有第三阀门，第三阀门用于控制虹吸管出口端的启闭。

本发明提供的一种灌渠治污系统，包括：块石过滤池、碎石过滤池、活性炭过滤池和所述的灌渠治污装置；

块石过滤池、碎石过滤池及活性炭过滤池沿灌渠水流方向依次设置；块石过滤池的底部设置有灌渠治污装置。

进一步地，本发明提供的灌渠治污系统，还包括第一分水池、第二分水池和第三分水池；

第一分水池设置于块石过滤池和碎石过滤池之间，第二分水池设置于碎石过滤池和活性炭过滤池之间，第三分水池设置于活性炭过滤池的下游段；

第一分水池、第二分水池和第三分水池的底部均设置有灌渠治污装置；沿灌渠水流方向设置多个灌渠治污装置，多个灌渠治污装置形成多级排污，以使灌渠内沉沙逐步排出。

进一步地，块石过滤池与第一分水池通过第一进水管连通，第一分水池与碎石过滤池之间通过第一排水管连通；

碎石过滤池与第二分水池通过第二进水管连通，第二分水池与活性炭过滤池之间通过第二排水管连通；

活性炭过滤池与第三分水池通过第三进水管连通，第三分水池通过第三排水管将河水排至灌渠。

进一步地，块石过滤池、碎石过滤池及活性炭过滤池均设置有主通道和备用通道；主通道和备用通道用于交替使用，以将主通道或备用通道内的过滤物清除。

本发明提供的一种灌渠治污方法，包括以下步骤：

步骤10、沿灌渠水流方向，确定初步沉淀池的位置，并挖设多个初步沉淀池；

步骤20、先挖设主沉淀池，并且在主沉淀底部挖设有倾斜面；在倾斜面下端设置有过滤孔；

步骤30、在主沉淀下游段挖设有副沉淀池，且主沉淀池与副沉淀池之间通过过滤孔连通；

步骤40、沿副沉淀池下游方向，依次挖设有块石过滤池、第一分水池、碎石过滤池、第二分水池、活性炭过滤池和第三分水池；

步骤50、在块石过滤池和第一分水池之间安装第一进水管，在第一分水池与碎石过滤池之间安装第一排水管；在碎石过滤池与第二分水池之间安装第二进水管，在第二分水池与活性炭过滤池之间安装第二排水管；在活性炭过滤池与第三分水池之间安装第三进水管，并在第三分水池下游端安装第三排水管；

步骤60、在块石过滤池底部、第一分水池底部、第二分水池底部和第三分水池底部均挖设主沉淀池和副沉淀池；

步骤70、将虹吸管的入口端插入副沉淀池底部，虹吸管的出口端设置于灌渠外，并且虹吸管的出口端低于虹吸管的出口端。

进一步地，步骤70还包括以下步骤：

步骤701、在虹吸管的最顶端连接一个注液管；

步骤702、依次在虹吸管的入口端和出口端分别安装第一阀门和第三阀门，并在注液管上安装第二阀门；

步骤703、首先关闭第一阀门和第三阀门，开启第二阀门，通过注液管向虹吸管内注入液体；

步骤704、当虹吸管内的液体注满后，关闭第二阀门，开启第一阀门和第三阀门，以将沉淀池内的沉沙自动吸出渠道外，达到自动运行。

本发明提供的灌渠治污装置，包括：虹吸装置；虹吸装置用于灌渠，沉淀池设置于灌渠内，沉淀池顶部设置有过滤孔，过滤孔用于限定沉淀物的体积；虹吸装置包括虹吸管和沿虹吸管依次设置的多个阀门；虹吸管包括入口端、出口端和最顶端；虹吸管的入口端用于插入沉淀池底部，以将沉沙吸入至虹吸管的最顶端；虹吸管的出口端低于沉淀池底部，以将虹吸管内的沉沙排出灌渠；通过虹吸管将灌渠的矿山废渣吸出，并自动排出至灌渠之外，可治理灌渠水体污染，解决了现有技术中存在的矿物废渣对于灌渠的污染、影响生态环境的技术问题；既节约了人工劳力，又提高了灌溉水质。

本发明提供的一种灌渠治污系统，包括：块石过滤池、碎石过滤池、活性炭过滤池和所述的灌渠治污装置；块石过滤池、碎石过滤池及活性炭过滤池沿灌渠水流方向依次设置；块石过滤池的底部设置有灌渠治污装置。通过多级过滤，依次把大颗石块、碎石以及重金属等污染物过滤掉，经过多级沉淀，实现了有效治理灌渠污染的效果，对于农田灌溉系统可以起到保护作用。

本发明提供的河道治污方法，包括以下步骤：步骤10、沿灌渠水流方向，确定初步沉淀池的位置，并挖设多个初步沉淀池；步骤20、先挖设主沉淀池，并且在主沉淀底部挖设有倾斜面；在倾斜面下端设置有过滤孔；步骤30、在主沉淀下游段挖设有副沉淀池，且主沉淀池与副沉淀池之间通过过滤孔连通；步骤40、沿副沉淀池下游方向，依次挖设有块石过滤池、第一分水池、碎石过滤池、第二分水池、活性炭过滤池和第三分水池；步骤50、在块石过滤池和第一分水池之间安装第一进水管，在第一分水池与碎石过滤池之间安装第一排水管；在碎石过滤池与第二分水池之间安装第二进水管，在第二分水池与活性炭过滤池之间安装第二排水管；在活性炭过滤池与第三分水池之间安装第三进水管，并在第三分水池下游端安装第三排水管；步骤60、在块石过滤池底部、第一分水池底部、第二分水池底部和第三分水池底部均挖设主沉淀池和副沉淀池；步骤70、将虹吸管的入口端插入副沉淀池底部，虹吸管的出口端设置于灌渠外，并且虹吸管的出口端低于虹吸管的出口端；通过依次操作治理灌渠污染，经过多级排污处理，最大限度的治理了污水，实现了有效治理灌渠污染的效果，对于农业灌溉以及生态环境均起到保护作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的灌渠治污装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的灌渠治污装置的虹吸装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的灌渠治污系统的整体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的灌渠治污方法的流程示意图。

图标：100-虹吸装置；101-虹吸管；102-第一阀门；103-第二阀门；104-第三阀门；200-灌渠；300-沉淀池；301-主沉淀池；302-过滤孔；303-副沉淀池；400-注液管；500-块石过滤池；600-碎石过滤池；700-活性炭过滤池；800-第一分水池；900-第二分水池；110-第三分水池；120-第一进水管；130-第一排水管；140-第二进水管；150-第二排水管；160-第三进水管；170-第三排水管。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本实施例提供的灌渠治污装置的整体结构示意图；图2为本实施例提供的灌渠治污装置的虹吸装置的结构示意图；如图1-2所示，本实施例提供的一种灌渠治污装置，包括：虹吸装置100和沉淀池300；虹吸装置100用于灌渠200，沉淀池300设置于灌渠200内，沉淀池300顶部设置有过滤孔302，过滤孔302用于限定沉淀物的体积，虹吸装置100包括虹吸管101和沿虹吸管101依次设置的多个阀门；虹吸管101包括入口端、出口端和最顶端；虹吸管101的入口端用于插入沉淀池300底部，以将沉淀物吸入至虹吸管101的最顶端；虹吸管101的出口端低于沉淀池300底部，以将虹吸管101内的沉淀物排出灌渠。

其中，沉淀池300包括主沉淀池301和副沉淀池303；主沉淀池301底部设置有倾斜面，在倾斜面的下端，设置有过滤孔302，主沉淀池301和副沉淀池303通过过滤孔302连通；当河水带动矿山废渣流动，由于重力作用，矿山废渣会自动沉淀至主沉淀池301内，再通过过滤孔302的过滤可以将初步的矿山废渣沉淀至副沉淀池303内，且虹吸管101的入口端均插入至副沉淀池303的底部，当矿山废渣积累到可以完全将虹吸管101的入口端填满时，虹吸管101会自动将副沉淀池303内的矿山废渣吸至灌渠200外。

副沉淀池303的截面形状可以为多种，例如：矩形、圆形、三角形，优选地，副沉淀池303的截面形状为三角形。

进一步地，虹吸管101的入口端设置有多个端口，多个端口均与虹吸管101连接。

多个端口平行设置，且多个端口均插入至副沉淀池303的底部，可以保证矿山废渣太多时，及时吸出，提高了虹吸的效率。

进一步地，本实施例提供的一种灌渠治污装置，还包括注液管400；注液管400设置于虹吸管101的最顶端，且注液管400与虹吸管101连通。

进一步地，多个端口与虹吸管101连接处设置有第一阀门102，第一阀门102用于控制虹吸管101入口端的启闭；注液管400设置有第二阀门103，第二阀门103用于控制注液管400向虹吸管101内注料的启闭；虹吸管101的出口端设置有第三阀门104，第三阀门104用于控制虹吸管101出口端的启闭。

具体过程为：首先关闭第一阀门102和第三阀门104，开启第二阀门103，通过注液管400向虹吸管101内注入液体，当虹吸管101内的液体注满后，关闭第二阀门103，开启第一阀门102和第三阀门104，以将沉淀池300内的沉淀物自动吸出渠道外，达到自动运行。

优选地，向虹吸管101内注入的液体为水。

本实施例提供的灌渠治污装置，包括：虹吸装置100和沉淀池300；虹吸装置100用于灌渠200，沉淀池300设置于灌渠200内，沉淀池300顶部设置有过滤孔302，过滤孔302用于限定沉淀物的体积，虹吸装置100包括虹吸管101和沿虹吸管101依次设置的多个阀门；虹吸管101包括入口端、出口端和最顶端；虹吸管101的入口端用于插入沉淀池300底部，以将沉淀物吸入至虹吸管101的最顶端；虹吸管101的出口端低于沉淀池300底部，以将虹吸管101内的沉淀物排出灌渠；通过虹吸管101将灌渠200的矿山废渣吸出，并自动排出至灌渠之外，治理了灌渠水体污染，解决了现有技术中存在的矿物废渣对于灌渠的污染以及造成灌渠水体污染，影响生态环境的技术问题，既节约了人工劳力，又提高了灌溉水质。

图3为本实施例提供的灌渠治污系统的整体结构示意图；图4为本实施例提供的灌渠治污系统的流程示意图；如图3-4所示，本实施例提供的灌渠治污系统，包括：块石过滤池500、碎石过滤池600、活性炭过滤池700和所述的灌渠治污装置；块石过滤池500、碎石过滤池600及活性炭过滤池700沿灌渠200水流方向依次设置；块石过滤池500的底部设置有灌渠治污装置。

块石过滤池500底部设置有沉淀池300，并且在沉淀池300内设置有虹吸装置100。

其中，块石过滤池500为灌渠治污系统初步过滤池，用于将体积较大的石块过滤在块石过滤池500内，而且在块石过滤池500的底部设置有沉淀池300，并在沉淀池300内均设置有灌渠治污装置，既可以实现块石过滤，也可以增加一级灌渠治污程序。

碎石过滤池600用于过滤体积较小的石块。

活性炭过滤池700还可以添加为多种过滤池，例如：微生物过滤池、细沙过滤池或者重金属过滤池等。

活性炭过滤池设置有多层活性炭过滤层，用于将河水中的重金属等污染物经过过滤处理。

另外，本实施例提供的灌渠治污系统还可以添加精过滤池，以及消毒处理池等，可以将河水经过多次过滤，达到灌溉甚至饮用的标准。

在上述实施例的基础上，进一步地，本实施例提供的灌渠治污系统，还包括第一分水池800、第二分水池900和第三分水池110；第一分水池800设置于块石过滤池500和碎石过滤池600之间，第二分水池900设置于碎石过滤池600和活性炭过滤池700之间，第三分水池110设置于活性炭过滤池700的下游段；第一分水池800、第二分水池900和第三分水池110的底部均设置有灌渠治污装置；沿灌渠200水流方向设置多个灌渠治污装置，多个灌渠治污装置形成多级排污，以使灌渠200内沉淀物逐步排出。

第一分水池800、第二分水池900和第三分水池110的底部设置有沉淀池300，并且在沉淀池300内设置有虹吸装置100。

进一步地，块石过滤池500与第一分水池800通过第一进水管120连通，第一分水池800与碎石过滤池600之间通过第一排水管130连通；碎石过滤池600与第二分水池900通过第二进水管140连通，第二分水池900与活性炭过滤池700之间通过第二排水管150连通；活性炭过滤池700与第三分水池110通过第三进水管160连通，第三分水池110通过第三排水管170将河水排至灌渠200。

其中，第一进水管120、第二进水管140和第三进水管160均设置有多个，用于保证第一分水池800、第二分水池900和第三分水池110内的水流供给量；且第一进水管120的直径小于第一排水管130的直径，从而可以保证河水在第一分水池800内的流速，可以使得矿山废渣沉淀至沉淀池300内，保证了灌渠治污装置的运行。

同理，第二进水管140的直径小于第二排水管150的直径，及第三进水管160的直径小于第三排水管170的直径，此处不再赘述。

当经过每一个过滤池过滤后，均设置一个分水池，且在每一个分水池挖设有沉淀池300，并在每一个沉淀池300内设置有灌渠治污装置，经过多级治污处理，将农业灌渠200改造为污水处理厂，既可以恢复灌渠及河道的生态系统，也可以保证灌溉水质、保障农业用水安全。

进一步地，块石过滤池500、碎石过滤池600及活性炭过滤池700均设置有主通道和备用通道；主通道和备用通道用于交替使用，以将主通道或备用通道内的过滤物清除。

其中，一般在使用时，均是用主通道来实现过滤和灌溉的，当主通道内的过滤物较多时，可以改用备用通道来过滤，从而可以通过人工将主通道内的过滤物进行清理，也可以实现人工加料等。

另外，块石过滤池500、碎石过滤池600及杂质过滤池活性炭过滤池700均设置为可以通过小型机械或者人工入池进行清理和加料，方便管理。

本实施例提供的一种灌渠治污系统，包括：块石过滤池500、碎石过滤池600、活性炭过滤池700和所述的灌渠治污装置；通过多级过滤，依次把大颗石块、碎石以及重金属等污染物过滤掉，经过多级沉淀，实现了有效治理灌渠污染的效果，对于农田灌溉系统可以起到保护作用。

本实施例提供的一种灌渠治污方法，包括以下步骤：步骤10、沿灌溉渠道灌渠200水流方向，确定初步沉淀池的位置，并挖设多个初步沉淀池；步骤20、先挖设主沉淀池301，并且在主沉淀底部挖设有倾斜面；在倾斜面下端设置有过滤孔302；步骤30、在主沉淀下游段挖设有副沉淀池303，且主沉淀池301与副沉淀池303之间通过过滤孔302连通；步骤40、沿副沉淀池303下游方向，依次挖设有块石过滤池500、第一分水池800、碎石过滤池600、第二分水池900、杂质过滤池活性炭过滤池700和第三分水池110；步骤50、在块石过滤池500和第一分水池800之间安装第一进水管120，在第一分水池800与碎石过滤池600之间安装第一排水管130；在碎石过滤池600与第二分水池900之间安装第二进水管140，在第二分水池900与杂质过滤池活性炭过滤池700之间安装第二排水管150；在杂质过滤池活性炭过滤池700与第三分水池110之间安装第三进水管160，并在第三分水池110下游端安装第三排水管170；步骤60、在块石过滤池500底部、第一分水池800底部、第二分水池900底部和第三分水池110底部均挖设主沉淀池301和副沉淀池303；步骤70、将虹吸管101的入口端插入副沉淀池303底部，虹吸管101的出口端设置于灌溉渠道灌渠200外，并且虹吸管101的出口端低于虹吸管101的入口端。

在上述实施例的基础上，进一步地，本实施例提供的灌渠治污方法的步骤70还包括以下步骤：步骤701、在虹吸管101的最顶端连接一个注液管400；步骤702、依次在虹吸管101的入口端和出口端分别安装第一阀门102和第三阀门104，并在注液管400上安装第二阀门103；步骤703、首先关闭第一阀门102和第三阀门104，开启第二阀门103，通过注液管400向虹吸管101内注入液体；步骤704、当虹吸管101内的液体注满后，关闭第二阀门103，开启第一阀门102和第三阀门104，以将沉淀池300内的沉淀物自动吸出渠道外，达到自动运行。

其中，由于虹吸管101内没有液体压力时，无法完成虹吸过程，故而刚开始先通过人工控制阀门以及向虹吸管101内注入液体，当虹吸管101内具有一定压力时，此时开启阀门，可以通过虹吸原理将沉淀池300内的矿物废渣吸出沉淀池300。

本实施例提供的灌渠治污方法，通过依次操作治理灌渠污染，经过多级排污处理，最大限度的治理了污水，实现了有效治理灌渠污染的效果，对于农业灌溉以及生态环境均起到保护作用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。