CN107963715A - 一种填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池，包括池体4，在池体内底部设置有排水管道10，在池体4从下向上依次设置有砾石层9，土工布8，填料层7，水生植物支架16，在水生植物支架16支撑有水生植物6，填料层7由下向上由第一释氧材料层、挂活性污泥的第一无烟煤与沸石混合层、第二释氧材料层、挂活性污泥的第二无烟煤与沸石混合层和挂微藻的第三无烟煤与沸石混合层组成；本发明综合运用填料的截留吸附作用、水生植物的根系净化作用、活性污泥与微藻的生物降解功能、释氧材料的释氧与吸附能力，进行河道堤岸截污，解决河道水体的雨水径流污染，减少面源污染进入河道的污染负荷，兼具良好的景观效果，可改善周围的环境。

Description

一种填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池
技术领域
本发明涉及城市河道雨水径流处理领域，具体涉及一种填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池。
背景技术
随着对工业废水和城市生活污水等点源污染的有效控制，面源污染尤其是农业生产和生活活动引起的农业面源污染，已经成为水环境污染的重要来源。降雨径流过程是造成面源污染的最主要的自然原因。暴雨径流冲刷地表表层的有机质层,将悬浮颗粒物、有机物、营养物质、有毒物质等多种污染物带入受纳水体，使受纳水体遭受污染，对水体产生冲击负荷。由于面源污染源的多样性与周围环境的复杂性，单一的面源污染防治技术往往不能满足面源污染防治目标，要因地制宜地确定防治方案，就要求防治方法具有多原则特性，多种方法的交叉和集成农业非点源污染防治的主要手段，结合工程措施与非工程措施综合实施，以取得更好的污染控制效果。
城市面源污染截污技术有很多，其中，渗滤系统由于经济性和技术可行性的优势而受到关注。生态滞留池通过填料的过滤与吸附作用，以及植物根系的吸收来净化雨水。人工湿地利用土壤、基质、植物、微生物多重协同作用，对雨水径流进行处理。将该原理运用于渗滤截污技术，综合运用生态学原理，构建符合地域排水及流域生态特征的河道生态系统。
释氧材料是一种常用于地下水原位生物修复的长效材料，一般由过氧化物和其他的辅助成分组成，能够缓慢有效地释放氧气，它可以维持微生物生长生存所需要的溶解氧浓度。但尚未有应用于渗滤系统中的报道。
现有渗滤池，布设形式较传统且单一，过水效果较差，处理能力不足。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池。
本发明的技术方案概述如下：
一种填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池，包括池体4，在池体内底部设置有排水管道10，在池体4从下向上依次设置有砾石层9，土工布8，填料层7，水生植物支架16，在水生植物支架16支撑有水生植物6，填料层7由下向上由第一释氧材料层、挂活性污泥的第一无烟煤与沸石混合层、第二释氧材料层、挂活性污泥的第二无烟煤与沸石混合层和挂微藻的第三无烟煤与沸石混合层组成；所述无烟煤与沸石的质量比为1：0.8-1.8。
优选地，砾石直径为0.06-0.1m，砾石层厚度为0.25-0.35m。
优选地，水生植物为美人蕉、水葱、香蒲和黄菖蒲中至少一种。
优选地，第一释氧材料层的厚度为1.5-2cm；挂活性污泥的第一无烟煤与沸石混合层的厚度为0.2-0.3m；第二释氧材料层厚度为1.5-2cm；挂活性污泥的第二无烟煤与沸石混合层厚度为0.2-0.3m；挂微藻的第三无烟煤与沸石混合层厚度为0.2-0.3m。
优选地，所述挂活性污泥的第一无烟煤与沸石混合层的无烟煤与沸石的粒径为0.6-0.8mm；所述挂活性污泥的第二无烟煤与沸石混合层的无烟煤与沸石的粒径为2-4mm；所述挂微藻的第三无烟煤与沸石混合层的无烟煤与沸石的粒径为2-4mm。
优选地，释氧材料用下述方法制成：按质量百分比为11％-13％，7％-9％，35％-45％，35％-45％的比例称取过氧化钙，活性炭，石英砂和水泥，混匀，得混合物，加水使水与混合物的比例为15-25mL：75-125g，用造粒机造粒，干燥。
本发明的优点：
本发明可以设置在面源(地表)径流与河道之间，有效减轻地表径流对河道污染。雨季减轻面源径流对河道水环境的较大短时冲击负荷，在非雨季利用水泵将河水送到高处，流经该截污池，本发明将生态材料运用于河滨生态渗滤截污池，有效地提高了滤池中的溶解氧，有利于填料上所挂生物膜的生长，有利于提高渗滤系统对污染物的去除效果，延长渗滤系统的运行周期。综合运用滤料的截留吸附作用、水生植物的根系净化作用、活性污泥与微藻的生物降解功能、释氧材料的释氧与吸附能力，进一步提高对河道水体前端处理的工程效果，有效改善水体水质，缓解后续工程的处理压力。在雨季可减少面源污染进入河道的污染负荷、非雨季可以实现河道水体养护。实现河湖水质的净化。在注重污染物缓冲拦截效果和保证排水效果的同时，还可兼顾提升城市水体景观价值。
附图说明
图1为本发明的一种填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池的结构示意图。
图2为使用本发明的一种填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池的的系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池，见图1，包括池体4，在池体内底部设置有排水管道10(供净化后的下渗雨水排入河道)，在池体4从下向上依次设置有砾石层9，土工布8，填料层7，水生植物支架16，在水生植物支架16支撑有水生植物6，填料层7由下向上由第一释氧材料层、挂活性污泥的第一无烟煤与沸石混合层、第二释氧材料层、挂活性污泥的第二无烟煤与沸石混合层和挂微藻的第三无烟煤与沸石混合层组成；所述无烟煤与沸石的质量比为1：1。
砾石直径为0.06-0.1m，砾石层厚度为0.3m。
水生植物为美人蕉和水葱。
第一释氧材料层的厚度为1.8cm；挂活性污泥的第一无烟煤与沸石混合层的厚度为0.3m；第二释氧材料层厚度为1.8cm；挂活性污泥的第二无烟煤与沸石混合层厚度为0.25m；挂微藻的第三无烟煤与沸石混合层厚度为0.25m。
挂活性污泥的第一无烟煤与沸石混合层的无烟煤与沸石的粒径为0.6-0.8mm；挂活性污泥的第二无烟煤与沸石混合层的无烟煤与沸石的粒径为2-4mm；挂微藻的第三无烟煤与沸石混合层的无烟煤与沸石的粒径为2-4mm。
微藻为小球藻和衣藻。
释氧材料用下述方法制成：按质量百分比为12％，8％，40％，40％的比例称取过氧化钙，活性炭，石英砂(40目)和水泥(425硅酸盐水泥)，混匀，得混合物，加水使水与混合物的比例为20mL：100g，用造粒机造粒，干燥。
各个实施例挂微藻的方式为：将无烟煤与沸石混合填料浸泡在藻液中(藻种包括小球藻、衣藻、栅藻、葡萄藻和栅列藻等)，向其中加入BG11液体培养基，温度维持25℃-28℃并给予强光光照，培养1个月。
各个实施例挂活性污泥的方式为：将无烟煤与沸石混合填料浸泡在活性污泥与自配制污水(其中COD浓度为100mg/L)中，连续曝气，挂膜1个月。
实施例2
一种填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池，结构同实施例1，其中无烟煤与沸石的质量比为1：0.8。
砾石直径为0.06-0.1m，砾石层厚度为0.35m。
水生植物为美人蕉。
第一释氧材料层的厚度为1.5cm；挂活性污泥的第一无烟煤与沸石混合层的厚度为0.3m；第二释氧材料层厚度为2cm；挂活性污泥的第二无烟煤与沸石混合层厚度为0.2m；挂微藻的第三无烟煤与沸石混合层厚度为0.3m。
挂活性污泥的第一无烟煤与沸石混合层的无烟煤与沸石的粒径为0.6-0.8mm；所述挂活性污泥的第二无烟煤与沸石混合层的无烟煤与沸石的粒径为2-4mm；所述挂微藻的第三无烟煤与沸石混合层的无烟煤与沸石的粒径为2-4mm。
微藻为栅藻和葡萄藻。
释氧材料用下述方法制成：按质量百分比为11％，9％，45％，35％的比例称取过氧化钙，活性炭，石英砂(60目)和水泥(425硅酸盐水泥)，混匀，得混合物，加水使水与混合物的比例为25mL：125g，用造粒机造粒，干燥。
实施例3
一种填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池，结构同实施例1，其中无烟煤与沸石的质量比为1：1.8。
砾石直径为0.06-0.1m，砾石层厚度为0.25m。
水生植物为美人蕉、香蒲和黄菖蒲。
第一释氧材料层的厚度为2cm；挂活性污泥的第一无烟煤与沸石混合层的厚度为0.2m；第二释氧材料层厚度为1.5cm；挂活性污泥的第二无烟煤与沸石混合层厚度为0.3m；挂微藻的第三无烟煤与沸石混合层厚度为0.2m。
所述挂活性污泥的第一无烟煤与沸石混合层的无烟煤与沸石的粒径为0.6-0.8mm；所述挂活性污泥的第二无烟煤与沸石混合层的无烟煤与沸石的粒径为2-4mm；所述挂微藻的第三无烟煤与沸石混合层的无烟煤与沸石的粒径为2-4mm。
微藻为小球藻、衣藻和栅藻。
释氧材料用下述方法制成：按质量百分比为13％，7％，35％，45％的比例称取过氧化钙，活性炭，石英砂(60目)和水泥(425硅酸盐水泥)，混匀，得混合物，加水使水与混合物的比例为15mL：75g，用造粒机造粒，干燥。
使用本发明一种填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池的系统，见图2。
在河堤路面13与河堤14之间，沿河堤路面13的一端依次设置有带有坡度的一级植被缓冲带1(其坡度与原有岸坡保持一致)，亲水平台2，沉淀池3，本发明的填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池12(该池的池壁高度低于亲水平台2，使沉淀池3中的水可以溢过所述截污池12的池壁)和带有坡度的二级植被缓冲带5，在河堤14上设置有挡水墙11(可防止雨水溢流至河道)，河道内设置有潜水泵15，泵15通过管道与填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池12的上部连接。
一级植被缓冲带1中所述植物为高羊茅、委陵菜、佛甲草、半枝莲、菖蒲和乱子草中至少一种。
二级植被缓冲带5中所述植物为高羊茅、委陵菜、佛甲草、半枝莲、菖蒲和乱子草中至少一种。
工作原理如下；
雨季时，河堤路面13的地表径流首先经过一级植被缓冲带1降低流速，并且经过植被滞流、植物过滤和渗透的作用，雨水径流中的多数悬浮颗粒污染物和部分溶解态污染物得以有效去除；之后雨水通过亲水平台2流入沉淀池3中，再溢流至本发明的填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池12中，通过水生植物与填料的拦截、吸附作用，生态材料及微生物的生物净化作用减轻面源径流进入河道的污染负荷。
非雨季时，利用水生植物及微生物的作用对水中溶解态污染物进行处理。当河道水体水质恶化或植物需要养护时，将河道水体由潜水泵15经过管道提升至本发明的填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池12中，使河水得到生态净化后再通过排水管道流入河道，节约了水资源和绿地植被养护成本，同时又达到了河道水质循环净化的目的，兼具有良好的景观效果，且可以调节空气湿度和温度，改善周围的环境条件。
雨季实施例1的一种填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池运行效果：
0min为降水径流污水水样；5min：排水管道出水后5min所取水样；15min：排水管道出水后15min所取水样；25min：排水管道出水后25min所取水样；40min：排水管道出水后40min所取水样；
第一场降雨：
第二场降雨：
实验证明，实施例2、实施例3的一种填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池对COD和SS的处理效果与实施例1相似。

Claims (6)

1.一种填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池，包括池体(4)，在池体内底部设置有排水管道(10)，在池体(4)从下向上依次设置有砾石层(9)，土工布(8)，填料层(7)，水生植物支架(16)，在水生植物支架(16)支撑有水生植物(6)，其特征是所述填料层(7)由下向上由第一释氧材料层、挂活性污泥的第一无烟煤与沸石混合层、第二释氧材料层、挂活性污泥的第二无烟煤与沸石混合层和挂微藻的第三无烟煤与沸石混合层组成；所述无烟煤与沸石的质量比为1：0.8-1.8。
2.根据权利要求1所述的一种填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池，其特征是所述砾石直径为0.06-0.1m，砾石层厚度为0.25-0.35m。
3.根据权利要求1所述的一种填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池，其特征是所述水生植物为美人蕉、水葱、香蒲和黄菖蒲中至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池，其特征是所述第一释氧材料层的厚度为1.5-2cm；挂活性污泥的第一无烟煤与沸石混合层的厚度为0.2-0.3m；第二释氧材料层厚度为1.5-2cm；挂活性污泥的第二无烟煤与沸石混合层厚度为0.2-0.3m；挂微藻的第三无烟煤与沸石混合层厚度为0.2-0.3m。
5.根据权利要求1或4所述的一种填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池，其特征是所述挂活性污泥的第一无烟煤与沸石混合层的无烟煤与沸石的粒径为0.6-0.8mm；所述挂活性污泥的第二无烟煤与沸石混合层的无烟煤与沸石的粒径为2-4mm；所述挂微藻的第三无烟煤与沸石混合层的无烟煤与沸石的粒径为2-4mm。
6.根据权利要求1或4所述的一种填装有释氧材料的河滨生态渗滤截污池，其特征是所述释氧材料用下述方法制成：按质量百分比为11％-13％，7％-9％，35％-45％，35％-45％的比例称取过氧化钙，活性炭，石英砂和水泥，混匀，得混合物，加水使水与混合物的比例为15-25mL：75-125g，用造粒机造粒，干燥。
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