[發明專利]一種基于溢流低壩的小型河流前置式除磷裝置及方法

在審

• 申請號: 201810521294.0
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108394955A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 蘇良湖;劉臣煒;陳梅;張龍江;劉茹;孫旭;陳玉東;趙由才
• 申請（專利權）人: 環境保護部南京環境科學研究所
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F101/10
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 徐蓓

一種基于溢流低壩的小型河流前置式除磷裝置，包括除磷單元和固定單元，除磷單元的剖面為倒置的直角梯形，直角梯形的垂直邊通過固定單元固定在小型壩體上，除磷單元頂部的水平面與小河壩體的堰頂頂部相平，直角梯形的斜邊為圓弧形，圓弧形的弧邊向內凹陷，除磷單元包括金屬篩網、高爐礦渣層和鋼渣層，除磷單元外層為金屬篩網，高爐礦渣層和鋼渣層分層疊加在所述除磷裝置內，高爐礦渣層外層為金屬篩網，內層為高爐礦渣粒和鐵礦石粒的混合物，鋼渣層外層為金屬篩網，內層為鋼渣渣粒。本發明除磷單的圓弧形斜邊增加河水與除磷裝置的接觸面，通過高爐礦渣層和鋼渣層，提高水體的除磷效果，減少河水的二次污染。

技術領域

本發明涉及河水除磷，特別涉及一種基于溢流低壩的小型河流前置式除磷裝置及方法。

背景技術

磷污染是導致河水富營養化的主要原因，所以在應對日益嚴重的河流水體富營養化問題過程中，要采取措施降低河流水體的含磷物質。在小型河流水體中過量磷主要來源于肥料、農業廢棄物、生活污水、禽畜糞便和養殖廢水等各種農業面源污染源。天然水體接納這些廢水后，水中含磷等營養物質增多，導致水質嚴重惡化，對我國農村人居環境、農業生態環境質量和水環境質量構成威脅，尤其是嚴重威脅飲用水源安全。

除了對農業面源污染源進行控制外，通過降低水體中的磷含量，也可以有效防范水體富營養化。對河流水體進行深度處理（包括物理學、化學和生物學方法）存在費用高、水量大的問題，顯然不具有經濟可行性。值得注意的是，據統計全國一米以上水深的河流只占百分之幾，其余均在一米以下，溢流低壩應用廣泛。根據溢流低壩的結構特點，采用化學吸附法，具有結構簡單、耗能低、吸附容量大等優點，可有效降低小型河流水體的磷含量，對維護水生態環境具有重要作用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種除磷率高、前置式的除磷裝置及方法，增加裝置與河水的接觸面，通過吸附作用，去除基于溢流低壩的小型河流中的過量磷。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于溢流低壩的小型河流前置式除磷裝置及方法，其特征在于：所述前置式除磷裝置包括除磷單元和固定單元，所述除磷單元的剖面為倒置的直角梯形，所述直角梯形的垂直邊通過固定單元固定在小型壩體上，所述除磷單元頂部的水平面與小河壩體的堰頂頂部相平，所述直角梯形的斜邊為圓弧形，所述圓弧形的弧邊向內凹陷，所述圓弧弧度為60~90℃，圓弧半徑為25~50cm，所述除磷單元包括金屬篩網、高爐礦渣層和鋼渣層，所述除磷單元外層為金屬篩網，所述高爐礦渣層和鋼渣層分層疊加在所述除磷裝置內，

所述高爐礦渣層外層為金屬篩網，內層為高爐礦渣粒和鐵礦石粒的混合物，所述鋼渣層外層為金屬篩網，內層為鋼渣渣粒。

優選的，所述鐵礦石顆粒為針鐵礦、水鐵礦或水赤鐵礦中的一種或者多種混合。針鐵礦、水鐵礦或水赤鐵礦的除磷性能優。而且，在水力沖刷的作用下，不斷被剝離的細小鐵礦石粒將隨著水流移動，進一步提高水體的除磷效果。

優選的，所述高爐礦渣和鐵礦石粒的質量比為1:1~1:3，優選的，所述高爐礦渣和鐵礦石粒的質量比為1:2。

優選的，所述鐵礦石粒為針鐵礦、水鐵礦或水赤鐵礦其中的一種。僅用高爐礦渣粒，除磷率為10-15%，鐵礦石為針鐵礦，除磷率為45%~55%；鐵礦石為水鐵礦，除磷率為50%~60%；鐵礦石為水赤鐵，除磷率為55%~70%。

優選的，所述鐵礦石顆粒為針鐵礦、水鐵礦或水赤鐵礦中的兩種混合顆粒，所述鐵礦石粒的兩種混合顆粒的質量比為20~80%:20~80%，優選的，所述鐵礦石粒的兩種混合顆粒的質量比為50~70%:30~50%。僅用高爐礦渣粒，除磷率為10-15%，鐵礦石為針鐵礦和水赤鐵礦混合顆粒，除磷率為50%~65%；鐵礦石為針鐵礦和水鐵礦混合顆粒，除磷率為55%~70%；鐵礦石為水鐵礦和水赤鐵礦混合顆粒，除磷率為60%~70%。