CN109289283A - 一种快速提升水体透明度的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种快速提升水体透明度的装置，包括取水口、输水泵、布水设备和过滤袋；取水口通过输水泵连接布水设备；布水设备包括布水器和布水管，布水器包括至少2个布水出口，布水器的进口连接输水泵，每个布水出口分别连接一根所布水管，布水管横向布置，布水管两端封闭，布水管壁上沿布水管轴向布设有若干布水孔，每个布水孔连接一个过滤装置；过滤装置的进口与布水孔密闭地连接。本发明的装置能够快速过滤水体颗粒与胶体，提升水体透明度，还能高效去除水体营养盐，有利于真正实现水环境生境提升以生态恢复的目标。本发明装置对高浊度水体具有很强的适应性，具备快速、高效、经济实用等优点。
Description
技术领域
本发明属于水环境生境提升和治理领域，具体涉及一种基于水体颗粒/胶体高效过滤截留的水体透明度快速提升的装置。
背景技术
水体光照条件受悬浮物浓度、营养水平、浮游藻类、风浪与水深等因子的影响。对于丘陵山区水体，降低水体悬浮颗粒物/胶体含量是水下透明度提升的关键。以恢复沉水植物并稳定维持植物群落结构为目的的水体透明度改善，需要集成现有技术以快速降低水环境悬浮颗粒物/胶体浓度。目前已有些利用生态修复技术进行水体透明度改善的技术及工艺，但这些技术主要是针对富营养引起的藻类生长引起的透明度下降问题，水体透明度提升过程比较缓慢，但很难满足由于受降雨导致从周边土壤输入或由风浪等扰动引起的大量悬浮颗粒物/胶体的透明度突然降低问题。由于从这些悬浮颗粒物/胶体在湖荡水库池塘水体具有极强的稳定性，使得部分湖荡水库池塘水体在中、大雨或风浪后相当长一段时间处于浑浊状态，严重影响水环境景观及治理，迫切需要研发高效快速的实用工艺和设备。
发明内容
本发明的目的在于基于水体颗粒/胶体高效过滤截留，提供一种快速、高效、大容量的提升水体透明度的装置，解决现有水体透明度提升方法耗时长、效率低、作用区域窄等问题，有利于真正实现水环境生境提升以生态恢复的目标。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种快速提升水体透明度的装置，包括取水口1、输水泵5、布水设备和过滤装置；
所述取水口1通过所述输水泵5连接所述布水设备；所述布水设备包括布水器7和布水管，所述布水器7包括至少2个布水出口，所述布水器7的进口连接所述输水泵5，每个所述布水出口分别连通一根所述布水管，所述布水管横向布置，所述布水管两端封闭，所述布水管壁上沿布水管轴向布设有若干布水孔，每个所述布水孔连接一个过滤装置；所述过滤装置的进口与所述布水孔密闭地连接。
进一步的，所述过滤装置为过滤袋12。
进一步的，所述过滤袋12还包括卡扣13，所述卡扣13将所述过滤袋12的袋口卡紧连接于所述布水孔处。
进一步的，所述卡扣13包括上卡环和下卡环，所述上卡环和所述下卡环平行地固定于所述袋口内侧，所述上卡环和所述下卡环的尺寸略大于所述布水孔，所述上卡环为弹性材质，所述上卡环和所述下卡环之间的距离为0.8~2cm。
进一步的，所述上卡环和所述下卡环为相同大小的圆环。
进一步的，所述布水孔和所述上卡环为圆形，所述上卡环的外径比所述布水孔的内径大0.5~1.5cm。
进一步的，所述过滤袋12由无纺滤布制成，优选的，所述无纺滤布为中心加经纬导丝夹层，再经气流网针刺制成的复合无纺滤布，所述无纺滤布的光滑面处于所述过滤袋的外侧。该工艺制成的无纺滤布具有三维结构，微孔分布均匀，具有尺寸稳定性好、强度高、伸长小等特点，无纺滤布经单面加压热定型后，一面光滑，另一面毛糙，在过滤时，因其内在的疏松的纤维层先与过滤水体接触，经过中密度层和外表高密度光面层，分层过滤效果更加优良。
进一步的，所述布水管为不锈钢材质。
进一步的，所述布水管为方管。
进一步的，所述快速提升水体透明度的装置还包括清水池14，所述布水管架设于所述清水池14上方，所述过滤装置12悬吊于所述清水池14内。
进一步的，所述清水池14还包括排水口15，优选的，所述排水口15距离所述清水池14的上沿30cm。
进一步的，所述清水池14为方形，所述清水池14深度为1~1.5m。
进一步的，所述清水池14的顶部设有盖，使得所述清水池呈箱状，避免外界污染物落入清水中。
进一步的，所述取水口1与所述输水泵5之间设置有止回阀4。
进一步的，所述取水口1处设置有过滤丝网，用于滤除垃圾、树枝等较大尺寸的杂质。
进一步的，所述过滤丝网内设置有骨架，所述过滤丝网包裹所述骨架，优选的，所述骨架整体呈立方体状。
进一步的，所述骨架或所述过滤丝网为不锈钢材质。
进一步的，所述的输水泵5可由普通家用电供电运行，也可通过太阳能供电运行，优选采用太阳能供电运行。
进一步的，所述的输水泵5流量大于等于6立方米/小时。
进一步的，所述输水泵5和所述布水装置之间设置有压力表6。
进一步的，所述布水出口与所述布水管通过软管8连接。
进一步的，所述布水出口与所述布水管之间设置有阀门9。
本发明的原理与有益效果在于：
本发明提供了一种基于水体颗粒/胶体高效过滤截留的快速及大容量的提升水体透明度的装置，解决现有水体透明度提升方法耗时长、效率低、作用区域窄等问题，有利于真正实现水环境生境提升以生态恢复的目标。
利用该装置可快速、高效提高水体透明度。通过设置布水设备中布水管或过滤袋的数量，可灵活实现大容量净化水环境质量。由于水环境颗粒物和胶体同步去除，过滤出水透明度能达到150cm及以上，同时也能有效去除水体中总氮总磷，从而及时有效保障水体生境。
本发明中使用的无纺滤布具有真空阻力小、节约能源、易清洗、能重复实验等独特优点。水体透明度装置中过滤袋能够连续运行，且过滤阻力没有明显增加，从而使装置运行能耗低，适用性广。
本发明的装置采用不锈钢作为布水设备的材质，使用的无纺滤布聚乙烯原料制造，无环境负面影响。该装置可广泛应用于天然地表水体和人工地表水体中湖荡、水库、池塘、及高档景观水系。
附图说明
图1是本发明所述的装置的结构示意图。
图2是本发明实施例1的装置设置地区示意图。
其中，箭头表示水流方向，1是取水口，4是止回阀，5是输水泵，6是压力表，7是布水器，8是软管，9是阀门，10和11是布水管，12是过滤袋，13是卡扣，14是清水池，15是排水口。
具体实施方式
如图1所示，一种快速提升水体透明度的装置，包括取水口、输水泵、布水设备和过滤装置，
所述的取水口通过所述输水泵连接所述布水设备；所述布水设备包括布水器和布水管，所述布水器包括2个布水出口，所述布水器的进口连接所述输水泵，每个所述布水出口分别连接一根所述布水管，所述布水管横向布置，所述布水管两端封闭，所述布水管壁上沿布水管轴向布设有若干布水孔，每个所述布水孔连接一个过滤装置；所述过滤装置的进口与所述布水孔密闭地连接。
所述过滤装置为过滤袋。
所述过滤袋还包括卡扣，所述卡扣将所述袋口卡紧连接于所述布水孔处。
所述卡扣包括上卡环和下卡环，所述上卡环和所述下卡环平行地固定于所述袋口内侧，所述上卡环和所述下卡环的尺寸略大于所述布水孔，所述上卡环为弹性材质，所述上卡环和所述下卡环之间的距离为0.8~2cm。
所述上卡环和所述下卡环为相同大小的圆环。
所述布水孔和所述上卡环为圆形，所述上卡环的外径比所述布水孔的内径大0.5~1.5cm。
所述过滤袋由无纺滤布制成，所述无纺滤布为中心加经纬导丝夹层，再经气流网针刺制成的复合无纺滤布，所述无纺滤布的光滑面处于所述过滤袋的外侧。该工艺制成的无纺滤布具有三维结构，微孔分布均匀，具有尺寸稳定性好、强度高、伸长小等特点，无纺滤布经单面加压热定型后，一面光滑，另一面毛糙，在过滤时，因其内在的疏松的纤维层先与过滤水体接触，经过中密度层和外表高密度光面层，分层过滤效果更加优良。
所述布水管为不锈钢材质。
所述布水管为方管。
所述快速提升水体透明度的装置还包括清水池，所述布水管架设于所述清水池上方，所述过滤袋悬吊于所述清水池内。
所述清水池还包括排水口，所述排水口距离所述清水池的上沿30cm。
所述清水池为方形，所述清水池深度为1~1.5m。
所述清水池14的顶部设有盖，使得所述清水池呈箱状，避免外界污染物落入清水中。
所述取水口与所述输水泵之间设置有止回阀。
所述取水口处设置有过滤丝网，用于滤除垃圾、树枝等较大尺寸的杂质。
所述过滤丝网内设置有骨架，所述过滤丝网包裹所述骨架，所述骨架整体呈立方体状。
所述骨架或所述过滤丝网为不锈钢材质。
所述的输水泵采用太阳能供电运行。
所述的输水泵流量大于等于6立方米/小时。
所述输水泵和所述布水装置之间设置有压力表。
所述布水出口与所述布水管通过软管连接。
所述布水出口与所述布水管之间设置有阀门。
实施例1
本实施例中，将上述装置实际布置在江苏某村庄自然池塘边，用于提高该池塘水体透明度，从而提升池塘景观效果。
该自然池塘（池塘总面积320平方米，平均深度3米）。池塘经常处于浑浊状态，通过现场调查及村民访谈，表明降雨后从周边土壤输入的大量悬浮颗粒物/胶体是水体透明度降低主要原因。由于从这些悬浮颗粒物/胶体在池塘水体具有极强的稳定性，使得丘陵山区池塘水体在中、大雨后相当长一段时间透明度低，严重影响水环境景观及质量。
为有效保障水体透明度，依托池塘地形，在池塘边建设了水环境透明度快速提升装置（图2）。
输水泵功率为600瓦，工作流量为8立方米/小时；共选用12个过滤袋同时运行；每个圆柱形过滤袋长度为1米，内径15厘米，接口内径10厘米，单个过滤袋的过滤面积可达1.76平方米；过滤流量为0.38立方米/平方米/小时.
池塘透明度为20厘米，浊度在水下50厘米处明显高于上层水体，设置取水口于水下50厘米处；取水口为立方体，长宽高分别为30×30×40厘米。
装置安装后，启动进水泵，重点检查布水设备和和各过滤袋接口的密封性。
装置运行过程中定期检查压力表，并收集过滤袋出水，用浊度仪分析出水浊度，用黑白盘测定透明度，用激光粒度分析仪分析出水粒度，再用玻璃纤维滤膜过滤后的分析悬浮颗粒重量。
当过滤压力超过0.1Pa，或过滤出水透明度只比进水高20厘米时，就进行过滤袋更换。过滤袋拆卸时，略微转动布水管，再轻压上卡环以方便拆卸出过滤袋。清洗过滤袋时，先用水冲洗过滤袋20秒后，将里面的浑浊水倒入专门收集容器，再依次重复一次冲洗即可继续使用。
装置运行两天后，装置水压不超过0.01Pa，过滤袋出水透明度可达到100 cm。相应地，池塘透明度提升到40厘米，池塘景观得到明显改善，同时实现了营养盐及有机物的高效去除（去除率达52%以上）。两天内装置共耗电29度，电费约17元。
本实施方式说明发明的装置对高浊度水体具有很强的适应性，具备快速、高效、经济实用等优点。
实施例2
本实施例中，将上述装置实际布置在江苏某村庄自然池塘边，用于分析。
该自然池塘（池塘总面积320平方米，平均深度3米）。池塘经常处于浑浊状态，通过现场调查及村民访谈，表明降雨后从周边土壤输入的大量悬浮颗粒物/胶体是水体透明度降低主要原因。由于从这些悬浮颗粒物/胶体在池塘水体具有极强的稳定性，使得丘陵山区池塘水体在中、大雨后相当长一段时间透明度低，严重影响水环境景观及质量。
为有效保障水体透明度，依托池塘地形，在池塘边建设了水环境透明度快速提升装置（图2）。
输水泵功率为600瓦，工作流量为8立方米/小时；共选用12个过滤袋同时运行；每个圆柱形过滤袋长度为1米，内径15厘米，接口内径10厘米，单个过滤袋的过滤面积可达1.76平方米；过滤流量为0.38立方米/平方米/小时.
池塘透明度为20厘米，浊度在水下50厘米处明显高于上层水体，设置取水口于水下50厘米处；取水口为立方体，长宽高分别为30×30×40厘米。
装置安装后，启动进水泵，重点检查布水设备和和各过滤袋接口的密封性。
装置运行过程中定期检查压力表，并收集过滤袋出水，用浊度仪分析出水浊度，用黑白盘测定透明度，用激光粒度分析仪分析出水粒度，再用玻璃纤维滤膜过滤后的分析悬浮颗粒重量。
当过滤压力超过0.1Pa，或过滤出水透明度只比进水高20厘米时，就进行过滤袋更换。过滤袋拆卸时，略微转动布水管，再轻压上卡环以方便拆卸出过滤袋。清洗过滤袋时，先用水冲洗过滤袋20秒后，将里面的浑浊水倒入专门收集容器，再依次重复一次冲洗即可继续使用。
装置运行两天后，装置水压不超过0.01Pa，过滤袋出水透明度可达到100 cm。相应地，池塘透明度提升到40厘米，池塘景观得到明显改善，同时实现了营养盐及有机物的高效去除（去除率达52%以上）。两天内装置共耗电29度，电费约17元。
本实施方式说明发明的装置对高浊度水体具有很强的适应性，具备快速、高效、经济实用等优点。
本发明给出的实例为有限的实施例，并非对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种快速提升水体透明度的装置，其特征在于，包括取水口、输水泵、布水设备和过滤袋；
所述取水口通过所述输水泵连接所述布水设备；所述布水设备包括布水器和布水管，所述布水器包括至少2个布水出口，所述布水器的进口连接所述输水泵，每个所述布水出口分别连通一根所述布水管，所述布水管横向布置，所述布水管两端封闭，所述布水管壁上沿布水管轴向布设有若干布水孔，每个所述布水孔连接一个过滤装置；所述过滤装置的进口与所述布水孔密闭地连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述过滤装置为过滤袋。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述过滤袋还包括卡扣，所述卡扣将所述过滤袋的袋口卡紧连接于所述布水孔处。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述卡扣包括上卡环和下卡环，所述上卡环和所述下卡环平行地固定于所述袋口内侧，所述上卡环和所述下卡环的尺寸略大于所述布水孔，所述上卡环为弹性材质，所述上卡环和所述下卡环直接的距离为0.8~2cm。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述过滤袋由无纺滤布制成，优选的所述无纺滤布为中心加经纬导丝夹层，再经气流网针刺制成的复合无纺滤布，所述无纺滤布的光滑面处于所述过滤袋的外侧。
6.根据权利要求1-5任一所述的装置，其特征在于，所述快速提升水体透明度的装置还包括清水池，所述布水管架设于所述清水池上方，所述过滤装置悬吊于所述清水池内。
7.根据权利要求6任一所述的装置，其特征在于，所述清水池还包括排水口。
8.根据权利要求1-5任一所述的装置，其特征在于，所述取水口与所述输水泵之间设置有止回阀。
9.根据权利要求1-5任一所述的装置，其特征在于，所述取水口处设置有过滤丝网。
10.根据权利要求1-5任一所述的装置，其特征在于，所述布水出口与所述布水管之间设置有阀门。
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Citations (11)
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