CN108658208A - 尾矿水河道原位净化处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种尾矿水河道原位净化处理装置,包括位于河道上游的过滤净化墙,所述的过滤净化墙由蜂窝煤砖垒叠而成,所述的蜂窝煤砖上设有若干贯穿通道,所述贯穿通道中填充有滤芯;过滤净化墙侧面设有支撑装置,所述的支撑装置包括与过滤净化墙紧贴的铁丝网,铁丝网的另一面设有加筋支撑,加筋支撑的交叉处设有斜支撑;河道下游还设有拦沙翻水坝,所述的拦沙翻水坝顶部设有翻水石,中间留有溢洪道,所述溢洪道下方设有积沙检测器。本发明利用原有河道作为净化通道,降低了经济成本,实现可持续发展,尾矿水处理的净化砖采用尾矿渣作为原材料,就地取材、变废为宝,实现了循环利用的生态要求。
Description
技术领域
本发明涉及生态环境技术领域,尤其涉及一种尾矿水河道原位净化处理装置。
背景技术
随着经济的发展,新能源形式的逐渐开发,煤矿的主体地位逐渐下降。同时由于片面追求经济发展,而之前一直忽略的环境问题逐渐变得尖锐,燃烧煤矿带来的二氧化硫、酸雨等问题引发人们关注,因此,煤矿的开采逐渐下降。在全国范围内,越来越多的煤矿出现停产关闭的状况。许多煤矿在关闭的过程中,不按照规范条理进行关闭,造成了尾矿污染的情况普遍。特别在地下水资源丰富地区,河道水质质量高,但是由于尾矿的不正确关闭,地下水或者降水从废矿井中溢出,污染河道及周边农田,严重破坏了当地的自然生态条件,对农业、水利造成了巨大的影响。
废弃尾矿矿坑未能回填,引起地下水回流溢水,形成的废矿尾水,导致水质严重污染,水体颜色变黄变红,当地自然水系中鱼虾几乎灭迹,河流湖泊淤塞的问题尤为明显突出。针对尾矿废水和废矿尾水,寻找经济高效的尾矿水处理手段,对于促进落后地区的环境保护,有着重大的意义。在水资源短缺,水资源质量急剧下降的现在,保护水资源,净化改良废弃工业供水,实现水资源的高效循环率用,迫在眉睫。
当前形势下,国内针对废矿尾水的处理方式依旧是沿用对尾矿废水的处理方式,建立沉淀池、化学反应池、过滤池等老旧的工程硬质性质的手段,进行处理,一些新兴研究处理方式并未投入到实际工程运用中。同时现阶段的生态处理净化手段仅仅停留在美观、可赏的表面要求上,不能达到对环境和生态有突破性改善的要求,所做的生态净化设计往往不符合当地地形流域特征,甚至造成了一定的生态破坏和损失。
发明内容
发明目的:本发明目的是提供一种尾矿水河道原位净化处理装置,能够解决现有技术中引水入厂、处理效率低下等问题。
技术方案:本发明包括位于河道上游的过滤净化墙,所述的过滤净化墙由蜂窝煤砖垒叠而成,所述的蜂窝煤砖上设有若干贯穿通道,所述贯穿通道中填充有滤芯;所述的过滤净化墙侧面设有支撑装置。
本发明还包括位于河道下游的拦沙翻水坝,所述的拦沙翻水坝顶部设有翻水石,中间留有溢洪道,所述溢洪道下方设有积沙检测器。
所述的支撑装置包括与过滤净化墙紧贴的铁丝网,铁丝网侧面设有加筋支撑,所述的加筋支撑交叉处设有斜支撑。
所述斜支撑的中部设有水质检测器,用于测试过滤净化墙的净化作用,需根据实测污染物浓度,确定过滤净化墙和支撑装置的组数。
所述的蜂窝煤砖为六角状结构,其前后表面黏贴有土工布,土工布与蜂窝煤砖之间采用强力防水胶进行黏贴。
所述土工布的空隙小于滤芯的最小粒径,防止滤芯流失。
所述的滤芯采用石英砂锰砂混合填料滤芯。
有益效果:本发明利用原有河道作为净化通道,降低了经济成本,实现可持续发展,尾矿水处理的净化砖采用尾矿渣作为原材料,就地取材、变废为宝,实现了循环利用的生态要求。
附图说明
图1为本发明的蜂窝煤砖的主视图及侧视图;
图2为本发明的蜂窝煤砖的垒叠示意图;
图3为本发明的河道开挖清淤及重新填筑断面图;
图4为本发明的支撑装置结构示意图;
图5是本发明的技术路线纵断面流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1至图5所示,本发明包括位于河道上游的过滤净化墙1,过滤净化墙1一侧设有支撑装置2,河道下游设有拦截冲刷颗粒的拦沙翻水坝3。过滤净化墙1是利用当地尾矿库矿渣压制成的六角蜂窝煤砖11,砖体按正六边形布置,其外接圆直径为20cm,表面设有7个贯穿通道,其直径为3cm,并在贯穿通道中填充石英砂锰砂滤芯12,其级配要求需到达单块煤砖的渗透系数:2.4×10-1—6.0×10-1(cm x s-1),蜂窝煤砖11前后表面黏贴有土工布13,土工布13与蜂窝煤砖11之间采用强力防水胶进行黏贴,并且在周边表面留有2cm的包边距离,用于防止滤芯12的流失,土工布13的空隙大小必须小于石英砂锰砂的最小粒径。蜂窝煤砖11按照图2的方式垒叠成墙。
支撑装置2位于过滤净化墙1的一侧,防止过滤净化墙1在水流冲刷作用下发生垮塌,紧贴净化墙1的是采用平纹荷兰编织的水下防锈铁丝网21,可以托住过滤净化墙1整体,其后再用格构式防锈钢管或型钢作为加筋支撑22,在格构节点设置T型型钢斜支撑23,斜支撑23需插入河道一定深度,以保持其稳定性。在斜支撑23的中部,设置水质检测器24,用以测定过滤后河水中固体颗粒和金属元素的含量,判断过滤是否有效,作为更换蜂窝煤砖11或者过滤净化墙1的主要依据。
拦沙翻水坝3设置在河道下游,用于拦截冲刷出来的滤芯12和煤渣,在拦沙翻水坝3顶部设置翻水石31,当水体超过拦沙翻水坝3的高度时,河水从坝顶翻过翻水石31,增加曝氧面积,实现无机物的充分氧化。拦沙翻水坝3中间留有溢洪道32,在汛期时节,洪水来临时适时打开溢洪道32,满足行洪安全,同时溢洪道32在淤积堆的上方,不会造成污染物的再次转移污染。在溢洪道32下方设置积沙检测器33,实时探测积沙和滤芯冲刷淤积情况,当堆积深度超过预警值时,需要进行人工清淤工作。
河道开挖方式依据溶质运移计算结果,得出污染物运移的深度,对原河床41进行开挖,通过土方平衡计算,得出填筑沙洲43所需的土方量,进行河床开挖,最后实现开挖填筑后的河床42。具体计算方法如下:
根据流域河道水文地质资料、径流量、渗透系数等,通过污染物运移模型MT3D的基本方程:计算污染物溶质运移深度和范围,基于计算结果,设计开挖深度。同时考虑填筑沙洲43的体积,在河道横断面上要保持:
S原河道断面=S填筑后河道断面-(1-P煤砖)·S煤砖
在原河床41上,依据计算结果,确保断面流量不变,进行开挖和填筑,得到土方工作后的开挖后河床曲线42和沙洲43。
在河床42和沙洲43之间,将工厂预制好的蜂窝煤砖11进行垒叠和固定成过滤净化墙1,砖与砖之间在土工布13包边处涂抹防水胶。根据河道的实测污染物浓度和储水要求,设置过滤净化墙1的高度和厚度,每层之间错开布置,防止出现整体垮塌。过滤净化墙1需有一部分嵌入沙洲和河床土体内,以起固定作用。
将支撑装置2安装在过滤净化墙1后,防锈铁丝网21托住整面墙体,加筋支撑22和斜支撑23在防锈铁丝网21的另一侧,为墙体提供支撑。防锈铁丝网21与过滤净化墙1一起,都需插入河床42及沙洲43内部,起到稳固作用。斜支撑23入土深度要达到安全设计要求,其中部安装水质检测器24,实时监控净化情况,提供过滤净化墙1的清理和更换依据。
Claims (7)
1.一种尾矿水河道原位净化处理装置,其特征在于:包括位于河道上游的过滤净化墙(1),所述的过滤净化墙(1)由蜂窝煤砖(11)垒叠而成,所述的蜂窝煤砖(11)上设有若干贯穿通道,所述贯穿通道中填充有滤芯(12);所述的过滤净化墙(1)侧面设有支撑装置(2)。
2.根据权利要求1所述的尾矿水河道原位净化处理装置,其特征在于:还包括位于河道下游的拦沙翻水坝(3),所述的拦沙翻水坝(3)顶部设有翻水石(31),中间留有溢洪道(32),所述溢洪道(32)下方设有积沙检测器(33)。
3.根据权利要求1所述的尾矿水河道原位净化处理装置,其特征在于:所述的支撑装置(2)包括与过滤净化墙(1)紧贴的铁丝网(21),铁丝网(21)侧面设有加筋支撑(22),所述的加筋支撑(22)交叉处设有斜支撑(23)。
4.根据权利要求3所述的尾矿水河道原位净化处理装置,其特征在于:所述斜支撑(23)的中部设有水质检测器(24)。
5.根据权利要求1所述的尾矿水河道原位净化处理装置,其特征在于:所述的蜂窝煤砖(11)为六角状结构,其前后表面黏贴有土工布(13)。
6.根据权利要求5所述的尾矿水河道原位净化处理装置,其特征在于:所述的土工布(13)的空隙小于滤芯(12)的最小粒径。
7.根据权利要求1所述的尾矿水河道原位净化处理装置,其特征在于:所述的滤芯(12)采用石英砂锰砂混合填料滤芯。
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