CN109052498A - 用于去污的松散颗粒净化层、构建方法及其使用方法 - Google Patents

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康爱红
董星海
徐雪玲
卢志萍
娄可可
祁妍娟
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    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds

Abstract

本发明公开了一种用于去污的松散颗粒净化层、构建方法及其使用方法，包括如下步骤：确定所需去除的道路径流污染物种类，进而确定道路径流污染物类型；针对道路径流污染物类型，选取适用于去除该类型污染物的松散颗粒的种类；确定适用于去除该类型污染物的松散颗粒的粒径大小，并对其进行筛分；确定松散颗粒构成的净化层的单层厚度；建立对应的松散颗粒净化层。通过本发明的方法，在长期污染物去除工作中，可以有效预估松散颗粒净化层的使用寿命，便于定期进行清理维护。

Description

用于去污的松散颗粒净化层、构建方法及其使用方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，特别是涉及一种用于去污的松散颗粒净化层、构建方法及其使用方法。
背景技术
松散颗粒净化层是一种路面径流污染原位控制结构，其对削减城市径流量，控制路面径流污染具有很好的效果。松散颗粒净化层通过松散粒状材料的吸附、拦截等可以有效的去除道路径流中的主要污染物，其应用灵活，可以作为道路边沟、中央分隔带的结构层，且基建费用低、维护简单。
目前针对松散颗粒净化层的应用主要集中在单种松散颗粒的使用，在不同材料种类对径流污染物的去除方面也有了一定经验。但针对各材料粒径和各结构层厚度对径流污染净化效果影响，包括松散颗粒净化层的使用寿命评价的研究仍然存在着较大空白。尤其是针对径流污染物中的各污染物没有一个系统的分类，在实际工程应用时无法对松散颗粒净化层进行合理的选用。
发明内容
为了解决松散颗粒净化层的有效利用问题，本发明的目的在于提供一种用于去污的松散颗粒净化层、构建方法及其使用方法，以解决目前对于松散颗粒净化层材料种类、材料粒径和结构层厚度对其径流污染净化效果的影响应用过少，在实际工程应用时无法合理对其进行选用的问题。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种用于去污的松散颗粒净化层组合方式的构建方法，包括如下步骤：
步骤1，确定所需去除的道路径流污染物种类，进而确定道路径流污染物类型；
步骤2，针对道路径流污染物类型，选取适用于去除该类型污染物的松散颗粒的种类；
步骤3，确定所述松散颗粒的粒径大小，并对其进行筛分；
步骤4，确定所述松散颗粒构成的净化层的单层厚度；
步骤5，根据步骤2、3、4中松散颗粒的种类、松散颗粒的粒径大小和松散颗粒构成的净化层的单层厚度，构建适用于去除该类型污染物的松散颗粒净化层。
一种用于去污的松散颗粒净化层的使用方法，包括测量上述松散颗粒净化层的渗透系数，对所需去除的道路径流污染物进行过滤处置，完成对其污染物去除过程，在使用过程中，当松散颗粒净化层的渗透系数残留率≤50%时，对松散颗粒净化层进行维护清理。
本发明与现有技术相比，其显著优点：
（1）将路面径流划分为SS型、COD型、营养元素型、重金属型、综合型5种径流污染类型，并针对不同路面径流类型构建了对应的松散颗粒净化层，通过应用本发明中的松散颗粒净化层，其净化效果明显优于传统单种材料净化层。
（2）通过本发明的方法，在长期污染物去除工作中，可以有效预估松散颗粒净化层的使用寿命，便于定期进行清理维护。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1为本发明的用于去污的用于去污的松散颗粒净化层的构建及其使用方法的流程图。
具体实施方式
为了说明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。
结合图1，本发明的一种用于去污的松散颗粒净化层的构建及其使用方法，包括以下步骤：
步骤1，确定所需去除的道路径流污染物种类，进而确定道路径流污染物类型；
步骤2，针对道路径流污染物类型，选取适用于去除该类型污染物的松散颗粒的种类；
步骤3，确定所述松散颗粒的粒径大小，并对其进行筛分；
步骤4，确定所述松散颗粒构成的净化层的单层厚度；
步骤5，根据步骤2、3、4中松散颗粒的种类、松散颗粒的粒径大小和松散颗粒构成的净化层的厚度，构建适用于去除该类型污染物的松散颗粒净化层；
步骤6，测量步骤5中构建的松散颗粒净化层的渗透系数，对所需去除的道路径流污染物进行过滤处置，完成对其污染物去除过程；
步骤7，在长期污染物去除工作中，预估松散颗粒净化层的使用寿命并进行清理维护。
优选的，步骤1中，所述污染物种类包括：SS、COD、TN、TP、Zn和Pb，据此确定5种道路径流污染物类型，包括：SS型、COD型、营养元素型、重金属型和综合型。
优选的，步骤2中，松散颗粒的种类包括：沸石、陶粒、矿渣、硅藻土和火山岩。
优选的，步骤3中，松散颗粒的粒径大小选自1~3mm、3~6mm和6~8mm任一范围。
优选的，步骤4中，所述松散颗粒构成的净化层的单层厚度（每一种松散颗粒材料的厚度）为10cm。
优选的，步骤5中，根据道路径流污染物类型确定的松散颗粒净化层包括如下五种组合方式：
组合一：SS型，3~6mm沸石+3~6mm火山岩，铺装厚度10cm+10cm；
组合二：COD型，1~3mm沸石+1~3mm矿渣，铺装厚度10cm+10cm；
组合三：营养元素型，6~8mm沸石+1~3mm火山岩，铺装厚度10cm+10cm；
组合四：重金属型，1~3mm矿渣+1~3mm火山岩，铺装厚度10cm+10cm；
组合五：综合型，1~3mm矿渣+1~3mm沸石+3~6mm火山岩，铺装厚度10cm+10cm+10cm。
优选的，步骤6中，以松散颗粒净化层的渗透系数残留率为50%时为界限，作为松散颗粒净化层的最佳维护清理时间点。
实施例1
本发明的一种用于去污的松散颗粒净化层的构建及其使用方法，包括以下步骤：
步骤1，确定本实施例中道路径流污染物类型为重金属型。
步骤2，选取适用于去除重金属型污染物的松散颗粒的种类为：矿渣和火山岩。
步骤3，确定所述松散颗粒的粒径大小，并对其进行筛分，确定矿渣和火山岩颗粒粒径大小均为1~3mm。
步骤4，确定矿渣和火山岩颗粒构成的净化层的单层厚度均为10cm。
步骤5，根据步骤2、3、4中松散颗粒的种类、松散颗粒的粒径大小和松散颗粒构成的净化层的厚度，构建适用于去除该类型污染物的松散颗粒净化层，即确定本例中的松散颗粒净化层采用组合四，重金属型，1~3mm矿渣+1~3mm火山岩，铺装厚度10cm+10cm，先后将所选的矿渣和火山岩按相应顺序放入滤柱中，测定过程中首先将所用材料冲洗若干次后晾干备用。按方案所列顺序，先后将对应厚度的相应材料放入滤柱中，同时建立其余四种组合方式的松散颗粒净化层作为对比项。
步骤6，测量步骤5中构建的松散颗粒净化层组合方式的渗透系数，对所需去除的道路径流污染物进行过滤处置，完成对其污染物去除过程。
测量出组合四中所述松散颗粒净化层的渗透系数，用径流污染物污水对各组合散颗粒净化层进行过滤。出水3min之后取出滤水，装入试样瓶中，并对试样瓶编号。最后测定所得水样的各污染物种类含量，得到污染物去除率，见表1。
表1组合松散颗粒净化层污染物去除率（%）
组合 SS COD TN TP Zn Pb
组合一 99.7 59.4 35.7 69.8 51.3 86.6
组合二 98.4 85.3 61.3 55.9 74.1 71.2
组合三 96.7 70.2 62.7 67.2 64.2 70.5
组合四 98.3 62.4 47.0 59.8 90.4 90.3
组合五 99.9 76.3 66.6 73.7 93.7 95.9
步骤7，在长期污染物去除工作中，预估松散颗粒净化层的使用寿命并进行清理维护。
测量出长期污染物去除工作工程后的组合四松散颗粒净化层渗透系数，渗透系数残留率为50%时为界限，作为松散颗粒净化层的最佳维护清理时间点，所述的维护清理可以是冲洗或是重新铺装新的松散颗粒净化层。

Claims (8)

1.用于去污的松散颗粒净化层的构建方法，包括如下步骤：
步骤1，确定所需去除的道路径流污染物种类，进而确定道路径流污染物类型；
步骤2，针对道路径流污染物类型，选取适用于去除该类型污染物的松散颗粒的种类；
步骤3，确定所述松散颗粒的粒径大小，并对其进行筛分；
步骤4，确定所述松散颗粒构成的净化层的单层厚度；
步骤5，根据步骤2、3、4中松散颗粒的种类、松散颗粒的粒径大小和松散颗粒构成的净化层的厚度，构建适用于去除该类型污染物的松散颗粒净化层。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，道路径流污染物种类包括：SS、COD、TN、TP、Zn和Pb，据此确定五种道路径流污染物类型，包括：SS型、COD型、营养元素型、重金属型和综合型。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中，适用于去除该类型污染物的松散颗粒的种类包括：沸石、陶粒、矿渣、硅藻土和火山岩。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3中，松散颗粒的粒径大小选自1~3mm、3~6mm和6~8mm中任一范围。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4中，所述松散颗粒构成的净化层的单层厚度为10cm。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5中，根据道路径流污染物类型确定的松散颗粒净化层组合方式包括如下五种方式：
（1）SS型：3~6mm沸石+3~6mm火山岩，铺装厚度10cm+10cm；
（2）COD型：1~3mm沸石+1~3mm矿渣，铺装厚度10cm+10cm；
（3）营养元素型：6~8mm沸石+1~3mm火山岩，铺装厚度10cm+10cm；
（4）重金属型：1~3mm矿渣+1~3mm火山岩，铺装厚度10cm+10cm；
（5）综合型：1~3mm矿渣+1~3mm沸石+3~6mm火山岩，铺装厚度10cm+10cm+10cm。
7.如权利要求1-6任一所述的方法构建的用于去污的松散颗粒净化层。
8.用于去污的松散颗粒净化层的使用方法，包括测量如权利要求1-6任一所述的方法构建的松散颗粒净化层的渗透系数，对所需去除的道路径流污染物进行过滤处置，完成对其污染物去除过程，在使用过程中，当松散颗粒净化层的渗透系数残留率≤50%时，对该松散颗粒净化层进行维护清理。
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