用于修复水体的多级过滤装置的制作方法

本实用新型涉及黑臭水体修复的技术领域，具体涉及多介质过滤技术处理的方法。

背景技术：

我国海绵城市建设的目标是“逐步实现小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解”。回顾中国近十年的水治理项目，由于经验不足，缺乏长期运行系统的详细资料和深入的研发成果，大部分项目停留在抄袭拷贝的层面，依葫芦画瓢的情况，没有依据现场环境、水质条件、达标要求来制定方案；往往在项目竣工后，由于缺少专业运营管理人员，导致河涌反黑，出现堵塞、漫流、出水黑臭、淤泥沉淀过后等现象，与设计初衷背道而驰。因此，开展水治理的深入研究，形成科研成果和知识产权，对国家的环保事业具有重大意义。

多介质过滤技术在传统深层过滤的基础上，提高了对悬浮物、溶解性有机物和氨氮的去除能力。与常规混凝过滤工艺相比，无化学药剂的使用，减少了污泥的生成量，同时降低了过滤水头损失。滤料及滤料层的构成是影响过滤特性的关键因素，这决定了滤后出水水质，决定着过滤设备的基本性能。因此，过滤技术的发展在很大程度上取决于对滤料和滤料层构成的研究与改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可对黑臭水体进行过滤修复同时可美化环境的装置。

为实现实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于修复水体的多级过滤装置，其包括：悬浮于水体表面的承托层及多个过滤单元，每个过滤单元包括一个由土工格栅板构成的长方体外壳，外壳内填充有过滤材料，过滤材料外包裹有土工布，多个过滤单元按过滤单元从粗到精的次序依次竖向悬挂固定于承托层底部并浮于水体中形成多级过滤，过滤单元前后叠放的方向与水流方向一致。

具体地来说，所述承托层由多块生物浮板拼接而成一整块，每块生物浮板开设有多个用于放置及固定水养植物的穿孔。

优选地，所述生物浮板是具有封闭空气舱的扁平塑料箱。

优选地，所述生物浮板外缘设有用于钩挂过滤单元的预留孔。

优选地，生物浮板通过钩挂可拆卸地固定连接于所述过滤单元。

优选地，多个过滤单元分别为过滤材料为鹅卵石的鹅卵石过滤单元、过滤材料为石英砂的石英砂过滤单元、过滤材料为椰壳活性炭的椰壳活性炭过滤单元及过滤材料为pp棉的pp棉过滤单元，水流方向与过滤单元的侧面垂直，并从鹅卵石过滤单元依次流向石英砂过滤单元、椰壳活性炭过滤单元及pp棉过滤单元。

本实用新型能够实现真实黑臭水体条件下，进行多介质过滤，提高了对悬浮物、溶解性有机物和氨氮的去除能力。本实用新型作为黑臭河涌深度处理的新型可靠的组合过滤工艺，不仅实现水体点源的有效截污及流域的水体净化，还可以降低处理成本，缩短施工时间，工艺简单，有效地维持生态稳定，具有广阔的市场前景。

附图说明

图1为一种用于修复水体的多级过滤装置的立体示意图。

图2为土工格栅外壳与承托层的连接示意图。

图3为鹅卵石过滤单元的剖面示意图。

图4为挂钩结构示意图。

图5为生物浮板俯向示意图。

图6为图5的a向剖示图。

图7是本实用新型应用示意图。

其中：1-鹅卵石、2-石英砂、3-椰壳活性炭、4-pp棉、5-生物浮板、5.1-穿孔、5.2-预留孔、6-承托层、7-土工布、8-土工格栅、9-挂钩。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型的一种用于修复水体的多级过滤装置，其包括：悬浮于水体表面的承托层6及多个过滤单元，每个过滤单元包括一个由土工格栅板构成的长方体外壳，外壳内填充有过滤材料，过滤材料外包裹有土工布，多个过滤单元按过滤单元从粗到精的次序依次竖向悬挂固定于承托层6底部并浮于水体中形成多级过滤，过滤单元前后叠放的方向与水流方向一致。

承托层6由多块生物浮板5拼接而成一整块，每块生物浮板在四角及外边缘中点设有向外突出的悬挂部，悬挂部内开设有预留孔5.2，用于钩挂过滤单元。生物浮板还开设有多个用于放置及固定水养植物的穿孔5.1。如图6所示，生物浮板是具有封闭空气舱的扁平塑料箱，可为过滤单元提供足够的浮力。

过滤单元通过钩挂9可拆卸地固定连接于生物浮板5。多个过滤单元分别为内部过滤材料不同的各种类型的过滤单元，可根据当地水质及实际情况进行替换，也可以根据损耗程度单独一个或多个同时替换。

本实用新型按以下步骤实施：

(1)先测定待处理黑臭水体的实际水质情况。

(2)根据测定出来的水质情况，选定四种过滤材料，分别是：粒径20mm鹅卵石1、粒径0.25mm石英砂2、椰壳活性炭3和1μmpp棉4。

(3)在黑臭水体的水面上平铺水生植物生物浮板5并连接成整块承托层6。

(4)用可过滤水的土工布7分别包裹等体积的鹅卵石1、石英砂2、椰壳活性炭3和pp棉4四种过滤材料，并将它们分别装进土工格栅8中，最终形成四级过滤单元。

(5)将四级过滤单元按鹅卵石过滤单元、石英砂过滤单元、椰壳活性炭过滤单元和pp棉过滤单元的顺序悬挂在生物浮板5底部，构成四级过滤装置。整个过滤装置尺寸大小(长×宽×高)是：2m×1m×1.3m。

(6)将装配好的四级过滤装置分别在河涌两岸每间隔10m摆放一个，且河涌排放口、出水口必须摆放。

(7)水流方向与过滤单元的立面呈垂直状态，并从鹅卵石过滤单元流向石英砂过滤单元、椰壳活性炭过滤单元和pp棉过滤单元。在承托层6上种上水生植物。

(8)实时监测记录黑臭水体澄清度变化情况，并在河涌治理前10h内每隔2h取出滤后水样测定水质指标，后10h每隔12h取出滤后水样测定水质指标，从第3天开始则每天在同一时间取出水样测定水质指标，了解处理时间和总结处理效果。

(9)每月需替换滤芯材料1次。

技术特征：

1.一种用于修复水体的多级过滤装置，其特征在于包括：悬浮于水体表面的承托层及多个过滤单元，每个过滤单元包括一个由土工格栅板构成的长方体外壳，外壳内填充有过滤材料，过滤材料外包裹有土工布，多个过滤单元按过滤单元从粗到精的次序依次竖向悬挂固定于承托层底部并浮于水体中形成多级过滤，过滤单元前后叠放的方向与水流方向一致。

2.根据权利要求1所述的用于修复水体的多级过滤装置，其特征在于：所述承托层由多块生物浮板拼接而成一整块，每块生物浮板开设有多个用于放置及固定水养植物的穿孔。

3.根据权利要求2所述的用于修复水体的多级过滤装置，其特征在于：所述生物浮板是具有封闭空气舱的扁平塑料箱。

4.根据权利要求2所述的用于修复水体的多级过滤装置，其特征在于：所述生物浮板外缘设有用于钩挂过滤单元的预留孔。

5.根据权利要求4所述的用于修复水体的多级过滤装置，其特征在于：生物浮板通过钩挂可拆卸地固定连接于所述过滤单元。

6.根据权利要求1所述的用于修复水体的多级过滤装置，其特征在于：多个过滤单元分别为过滤材料为鹅卵石的鹅卵石过滤单元、过滤材料为石英砂的石英砂过滤单元、过滤材料为椰壳活性炭的椰壳活性炭过滤单元及过滤材料为pp棉的pp棉过滤单元，水流方向与过滤单元的侧面垂直，并从鹅卵石过滤单元依次流向石英砂过滤单元、椰壳活性炭过滤单元及pp棉过滤单元。

技术总结
本实用新型公开了一种用于修复水体的多级过滤装置，该装置包括：悬浮于水体表面的承托层及多个过滤单元，每个过滤单元包括一个由土工格栅板构成的长方体外壳，外壳内填充有过滤材料，过滤材料外包裹有土工布，多个过滤单元按过滤单元从粗到精的次序依次竖向悬挂固定于承托层底部并浮于水体中形成多级过滤，过滤单元前后叠放的方向与水流方向一致。本实用新型作为黑臭河涌深度处理的新型可靠的组合过滤工艺，不仅实现水体点源的有效截污及流域的水体净化，还可以降低处理成本，缩短施工时间，工艺简单，能够有效地维持生态稳定，具有广阔的市场前景。

技术研发人员：王婧;董志良;周红星;邱青长;陈平山
受保护的技术使用者：中交四航工程研究院有限公司;中交第四航务工程局有限公司;广州港湾工程质量检测有限公司
技术研发日：2019.07.29
技术公布日：2020.06.19