CN1948176A - 具有沉沙消浪净化功能的挂膜消浪体 - Google Patents

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朱伟
张春雷
李磊
钟小春
赵联芳
阮爱东
汪顺才
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Abstract

本发明涉及一种具有沉沙消浪净化功能的挂膜消浪体，属于水利工程、水环境治理工程和水生态修复工程技术领域。该挂膜棱体由上、下两部分组成，下部为刚性消浪体，上部为由浮体向上牵引的挂膜，挂膜的下端栓在刚性消浪体上。本发明的优点和有益效果在于：可以沉淀泥沙、固体悬浮颗粒；可以消浪、抗冲刷；可以净化水质；可以广泛的适用于江、河、湖、海等各种水体的水利、水环境质量改善和水生态修复工程中，且由于采用柔性漂浮体，不会影响水体景观功能、不妨碍通航功能。

Description

具有沉沙消浪净化功能的挂膜消浪体
技术领域
本发明涉及一种具有沉沙消浪净化功能的挂膜消浪体，属于水利工程、水环境治理工程和水生态修复工程技术领域。
背景技术
在对江、河、湖、海等水体进行水环境治理和水生态修复工程时，一方面，由于风浪的作用，水流对滨岸带(如湖滨、河滨、海滨)将产生强烈的冲刷作用，从而引起滨岸植物系统难以修复。因此需要采取措施减少风浪和水流对滨岸带的冲刷。
另一方面，对于悬浮物(有机悬浮物或无机悬浮物)多、透明度低、污染严重的水环境进行治理和生态修复工程，需要减少或去除水体中的悬浮物、净化水体的水质和提高水体的透明度。因而需要采取措施促进悬浮物的沉淀和净化水质。
目前，尚无同时妥善解决上述两方面问题的良策。
发明内容：
本发明的目的是：提出一种具有沉沙消浪净化功能的挂膜消浪体，将其用于风浪大、冲刷严重、水体交换剧烈、悬浮物多、透明度低、污染严重的水体中，可以减少风浪和冲刷作用，促进水体中悬浮物的沉淀和净化水质，对滨岸带或被保护区的生态修复提供有效的保护。
为了达到上述目的：本发明具有沉沙消浪净化功能的挂膜消浪体由上、下两部分组成，下部为刚性消浪体，上部为由浮体向上牵引的挂膜，所述挂膜的下端栓在所述刚性消浪体上。
本发明的挂膜消浪体工作原理如下：
(1)沉沙原理：当携带固体悬浮颗粒急速流动的水体遇到刚性消浪体和柔性挂膜的阻碍时，悬浮颗粒会沉淀下来，因此可以有效减少棱体后方泥沙的含量；
(2)消浪、抗冲刷原理：本发明下部利用抗水冲击力强的稳定结构作为不动刚性基座，将水流的冲击力分散和消减，在经过刚性消浪体之后，水流的冲击力大大减弱，上部的各种柔性挂膜为像水草一样的柔性物质，对于水流的冲击力也起到一定的阻碍和减弱的作用；
(3)净化原理：沉淀掉的悬浮杂质大多吸附有机污染物，通过沉淀作用将污染物去除，同时固定在消浪体上的向上漂浮的挂膜由于比表面较大，因此可以附着大量对水质具有净化作用的微生物，从而消耗水体中的营养盐和有机物质，起到净化水质的作用。
本发明的优点和有益效果在于：(1)沉淀泥沙、固体悬浮颗粒：利用本发明可以促进水体中悬浮的泥沙和固体颗粒沉积，减少水体中的悬浮物含量，提高水体的透明度；(2)消浪、抗冲刷：利用本发明稳定的下部刚性消浪体和上部柔性挂膜，可以减弱或消除风浪，减小风浪对滨岸带的冲刷；(3)净化水质：利用本发明的向上漂浮的柔性挂膜比表面积大的特点，可以作为微生物的生存载体，对水质起到净化的作用；(4)适应性广：本发明可以广泛的适用于江、河、湖、海等各种水体的水利、水环境质量改善和水生态修复工程中，且本发明有一个重要特点是由于采用柔性漂浮体，不会影响水体景观功能、不妨碍通航功能。
附图说明
图1A为具有沉沙消浪净化功能的挂膜棱体结构示意图。
图1B为一种棱体的结构示意图。
图1C为另一种棱体的结构示意图。
图2为具有沉沙消浪净化功能的挂膜消浪体沉沙作用原理图。
图3为具有沉沙消浪净化功能的挂膜消浪体消浪作用原理图。
图4为具有沉沙消浪净化功能的挂膜消浪体净化作用原理图。
具体实施方式
实施例一：
本实施例具有沉沙消浪净化功能的挂膜消浪体如图1A所示，由上、下两部分组成。下部为刚性消浪体3，刚性消浪体的具体结构以实体三棱锥(参见图1B)或三棱架(参见图1C)为佳，也可以是其它不同的形式，材质可以为石材、混凝土、木材、竹材、塑料、人造多孔仿生材料。上部为由两个以上浮球1分别向上牵引的挂膜2，每条挂膜2的下端栓在刚性消浪体3。上部挂膜的材料可以为软性、半软性、立体弹性或其组合体(如各种环保水处理材料：组合填料、软性填料、半软性填料、雪花片填料、立体弹性填料；或六角蜂窝斜管填料、塑料和玻璃钢填料、多孔球型悬浮填料)。
本实施例各组成部分材料及尺寸如下：
刚性消浪体：边长1米的四边形(四面体)棱体，混凝土材料；
挂膜长度：1.5米；
挂膜材料：弹性填料，直径15厘米；
水体流速：0.5m/s；
水体泥沙含量：500g/m3；
下部结构具有较强的稳定性，可以作为挂膜消浪体的固定基座；上部挂膜填料具有轻质、柔软、比表面积大等特点。有了这样的结构，可以保证在大水体环境下形成一道刚性(刚性消浪体)加柔性(挂膜)的“过滤墙”，对水体具有较强的消浪作用和沉沙作用，同时柔性墙具有较大的比表面积，能作为微生物附着和生存栖息地，富集的微生物可以消耗水体中的营养盐和有机质，对水质具有一定程度的净化作用。
使用时，其各种作用原理分别如图2、图3、图4所示。
沉沙：图2中，当携带固体悬浮泥沙颗粒4水体沿箭头方向急速流动遇到刚性消浪体3和柔性挂膜2的阻碍时，悬浮颗粒会沉淀下来，有效减少刚性消浪体后方泥沙4’的含量；
消浪：图3中，刚性消浪体构成抗水冲击力强的稳定不动基座，将水流的冲击力分散和消减，经过刚性消浪体之后，水流的冲击力大大减弱，柔性挂膜像水草一样，对于水流的冲击力也起到一定的阻碍和减弱的作用，图中D1为波浪流向，D2为柔性挂膜阻碍水流，D3为刚性消浪体阻挡和分散水流；
净化：图4中，沉淀作用可以去除部分污染物，同时固定在刚性消浪体向上漂浮的柔性挂膜2由于比表面较大，因此可以附着大量对水质具有净化作用的微生物5，从而消耗水体中的营养盐和有机物质，起到净化水体的水质W的作用。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (7)

1.具有沉沙消浪净化功能的挂膜消浪体，其特征在于：由上、下两部分组成，所述下部为刚性消浪体，所述上部为由浮体向上牵引的挂膜，所述挂膜的下端栓在所述刚性消浪体上。
2.根据权利要求1所述具有沉沙消浪净化功能的挂膜消浪体，其特征在于：所述刚性消浪体为刚性棱体，所述浮体为浮球。
3.根据权利要求2所述具有沉沙消浪净化功能的挂膜消浪体，其特征在于：所述刚性棱体为实体三棱锥。
4.根据权利要求2所述具有沉沙消浪净化功能的挂膜消浪体，其特征在于：所述刚性棱体为三棱架。
5.根据权利要求3或4所述具有沉沙消浪净化功能的挂膜消浪体，其特征在于：所述刚性棱体的材质为石材、混凝土、木材、竹材、塑料、人造多孔仿生材料之一。
6.根据权利要求2所述具有沉沙消浪净化功能的挂膜消浪体，其特征在于：所述挂膜的材料为软性、半软性、立体弹性或其组合体。
7.根据权利要求2所述具有沉沙消浪净化功能的挂膜消浪体，其特征在于：所述挂膜采用至少一种如下环保水处理材料：组合填料、软性填料、半软性填料、雪花片填料、立体弹性填料、六角蜂窝斜管填料、塑料和玻璃钢填料、多孔球型悬浮填料。
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