受污染表层泉水质修复保育一体化装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种受污染表层泉水质修复保育一体化装置。其结构包括用于对表层泉泉水进行蓄存的水量调节池以及通过导流管与水量调节池相接用于对表层泉泉水进行慢滤并存储的慢滤池；在慢滤池内由上至下依次设置有上覆水层、慢滤层、砾石蓄水层和清水室；水量调节池内的表层泉可通过导流管流入上覆水层；慢滤层内设有由砖粉、细砾石和红黏土混合形成的滤料，细砾石平均粒径为2mm；砾石蓄水层模拟地下水含水层其内充满粒径为8‑12mm的砾石。本发明专利技术可在已有水窖基础上进行建造，投资少，且不需耗费电量、不需消耗药品、不产生威胁饮水安全的消毒副产物（DBPs），修复水质效果良好，修复后的水体即时蓄存，杜绝了水质的二次劣化。

Integrated device for water quality restoration and conservation of polluted surface spring

The invention provides an integrated device for the restoration and conservation of the polluted surface spring water. The structure comprises a surface used to store the spring water pool and water regulation for slow filter on the surface connected with springs and stored slow filter through the diversion pipe and water regulating tank; in the slow filter are arranged in sequence from top to bottom water overlying, slow filter layer, gravel aquifer and water chamber; water regulating tank in the spring surface through the diversion pipe into the overlying water; slow filter is composed of brick powder, fine gravel and red clay mixed with the formation of fine gravel filter, the average particle size of 2mm; gravel aquifer groundwater aquifer filled with particle size of 8 12mm gravel. The invention can be built based on the existing water cellar on less investment, disinfection by-products and without consuming electricity, without consuming drugs, without threatening the safety of drinking water (DBPs), repair water good effect, after the restoration of the water storage immediately put an end to the two, the deterioration of water quality.

【技术实现步骤摘要】
受污染表层泉水质修复保育一体化装置
本专利技术涉及水处理
，具体地说是一种受污染表层泉水质修复保育一体化装置。
技术介绍
在一些岩溶山区，当地居民以表层岩溶泉（简称表层泉）作为饮用水源。表层泉极易受到生活垃圾、农业、养殖业等污染的影响，部分表层泉水质存在严重的微生物指标、感官性状和一般化学指标等超标的污染情况。加之表层泉水量随季节变化强烈，当地居民不得不在丰水期以水窖、水柜储存水以备枯水期使用。由于储水设施不合理，水体受鸟类的粪便、植物残体、阳光照射等因素的影响，水质发生劣化，并随着水体储存时间的延长而持续劣化。现有的表层泉水质修复技术均采用物理技术或化学技术为主的方法。一种技术是通过超滤膜过滤辅以紫外线消毒的方式，所需用的超滤膜、紫外消毒灯等元件造价较高，水泵、紫外消毒灯等电气化元件需要耗费电量；总体而言建造、运行和维护的成本较高，在贫困的岩溶山区很难实现。另外一种技术是通过先用生石灰消毒然后吸附的方式修复泉水水质，由于消毒药品的投放量与水量有关，而表层泉的水量随季节变化较大，因此具体的操作难度较大，岩溶山区的居民很难自行操作；此外由于需要消耗消毒药品，其运行成本也较高，并不适合在贫困的岩溶山区推广。针对泉水水质保育的技术目前并不存在，现有的洁净水体储存方式一般是储存在水泥衬砌或瓷砖衬砌的水窖内，封闭水窖可以防止污染物的进入，同时避免阳光照射使水温过高，避免水质迅速劣化，但这并不能从根本上解决水质劣化的问题；在岩溶山区，水体往往需要放置一年时间，在此期间水质劣化在所难免，因此使得当地居民的饮水安全得不到保障。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种受污染表层泉水质修复保育一体化装置，以解决现有的水质修复技术不适于在贫困的岩溶山区推广的问题。本专利技术的目的是这样实现的：一种受污染表层泉水质修复保育一体化装置，包括用于对表层泉泉水进行蓄存的水量调节池以及通过导流管与所述水量调节池相接用于对表层泉泉水进行慢滤并存储的慢滤池；在所述慢滤池内由上至下依次设置有上覆水层、慢滤层、砾石蓄水层和清水室；所述上覆水层与所述导流管相接，所述水量调节池内的表层泉可通过所述导流管流入所述上覆水层；所述慢滤层内设有由砖粉、细砾石和红黏土混合形成的滤料，所述细砾石粒径为0.5~2.5mm，目的在于加强慢滤层的渗透性；所述砖粉为岩溶山区当地泥页岩烧制而成的红砖磨碎后形成的砖粉，其粒径在0.5mm以下，目的在于利用其多孔结构和较大的比表面积，强化慢滤层的净化能力；所述红黏土为未受污染的灭菌红黏土，其目的在于改良砖粉的酸碱性，同时利用其较大比表面积吸附水中污染物，强化慢滤层的净化能力，尤其是生物膜未成熟前的净化能力；所述滤料中砖粉、细砾石和红黏土的体积比为1:1:1；所述滤料的厚度是80~100cm；所述砾石蓄水层模拟地下水含水层，其内充满粒径为8-12mm的砾石，砾石分选较好，可以尽可能地保证给水度较大，同时保证出水速度较快。所述慢滤池位于地面以下，在地面上所述慢滤池的上方设置有可移动盖；穿过所述可移动盖设有取水口，所述取水口通过竖向水管与所述清水室相接。在所述可移动盖上靠近地面位置处设有清理口。在所述水量调节池上设有顶盖，在所述顶盖上设有清修口。在所述上覆水层内与导流管相接的部位设置有浮球阀，通过所述浮球阀可控制所述上覆水层的水位高度。所述砾石蓄水层，其体积应由具体表层泉丰枯季流量和用水居民人数核定；以表层泉断流100天，表层泉供100人饮用为例，砾石蓄水层体积不应小于150m3，横截面积和高度宜分别为30m2和5m。在所述砾石蓄水层与所述清水室之间还设置有透水隔墙，透水隔墙以由混凝土和不锈钢网为骨架，覆盖2~3层100目的尼龙滤布。所述清水室设置在所述慢滤池底部的角落处；所述清水室的容积为所述砾石蓄水层容积的1/10~1/20。本专利技术是针对岩溶山区的表层岩溶泉水质污染以及水质劣化现象提出的一种受污染表层泉水质修复保育一体化装置。本专利技术中水质修复总体思路上采用生物慢滤技术，生物慢滤技术由于具有不需耗费电量、不需消耗药品、不产生威胁饮水安全的消毒副产物（DBPs）、不需专业人士管理药品投放量、管理简单等优势，因此适于岩溶山区受污染的表层泉水质修复。考虑到岩溶山区存在经济较差、交通不便、居民相关知识缺乏等现实问题，本专利技术在水污染修复方案中采用廉价、易于获取、方便运输、易于推广的砖粉、细砾石和红黏土混合而成的滤料作为修复材料，保证修复效果，同时兼顾使用寿命及清理、更换的可操作性。此外修复后的表层泉进入砾石蓄水层即时蓄存，使得在整个枯水期水质不发生显著劣化，满足饮水安全的要求。慢滤池在岩溶山区已有的水窖基础上进行改造，可大大降低成本；同时利用各部分深度上的差异实现零耗能。附图说明图1是本专利技术中装置的俯视图。图2是本专利技术中装置的剖视图。图中：1、慢滤池，2、水量调节池，3、导流管，4、清修口，5、取水口，6、清理口，7、可移动盖，8、上覆水层，9、慢滤层，10、浮球阀，11、顶盖，12、砾石蓄水层，13、透水隔墙，14、清水室。具体实施方式如图1和图2所示，本专利技术所提供的受污染表层泉水质修复保育一体化装置包括慢滤池1、水量调节池2和导流管3。慢滤池1位于地面以下，其可以在已有水窖的基础上改造而成，从而可降低成本。水量调节池2与慢滤池1之间通过导流管3进行连接。水量调节池2设置在慢滤池1的旁边，水量调节池2的深度相对较浅，其用于对表层泉泉水进行蓄存并根据需要及时向慢滤池1内输送待修复、待保育的表层泉泉水。水量调节池2的设置可使得雨季来水时及时对表层泉泉水进行蓄存，避免浪费。慢滤池1用于对表层泉的水质进行修复并保育，这里的水质修复指修复受污染的表层岩溶泉水，水质保育指赋存水体并保证水质不发生显著劣化。本专利技术中水质修复总体思路是采用生物慢滤技术，生物慢滤技术由于具有投资少、运行稳定、可就地取材、自耗水量少、制水成本低、污染物去除效果好、管理简单、易于小型化等优势，比较适合岩溶山区受污染的表层泉水质修复。生物慢滤对污染物的去除是通过包括物理吸附截留、沉淀，生物物理的凝聚、吸附，生物化学的降解、离子交换等一系列作用共同完成的，生物在慢滤中作用极为重要，在修复材料的表层会形成一层厚约2cm左右的生物膜，生物膜中有大量的细菌和原生动物，这层生物膜是慢滤池中去除污染物最主要的部分，即只有当滤膜形成完整的有机物→细菌→原生动物的食物链，生物慢滤作用才可以最大程度的发挥作用。在慢滤池1内由上至下依次设置有上覆水层8、慢滤层9、砾石蓄水层12和清水室14。上覆水层8位于慢滤层9上方，水量调节池2内的表层泉泉水经导流管3直接流入上覆水层8内。导流管3可以是PVC管，导流管3水平设置，其位于地面下略低于地面。在上覆水层8内与导流管3端口邻接的部位设置有浮球阀10，通过浮球阀10可控制上覆水层8的水位高度。一般控制上覆水层8的水位高度为30cm，即：当上覆水层8高度低于30cm时，浮球阀10开启，水量调节池2内的表层泉泉水经导流管3流入慢滤池1内；当上覆水层8高度等于30cm时，浮球阀10关闭，水量调节池2不再向慢滤池1中供水，表层泉泉水被蓄存在水量调节池2中。通过浮球阀10能够很好地控制慢滤层9上方上覆水层8的水位高度，从而可避免因上覆水层8水位高度变化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种受污染表层泉水质修复保育一体化装置，其特征是，包括用于对表层泉泉水进行蓄存的水量调节池以及通过导流管与所述水量调节池相接用于对表层泉泉水进行慢滤并存储的慢滤池；在所述慢滤池内由上至下依次设置有上覆水层、慢滤层、砾石蓄水层和清水室；所述上覆水层与所述导流管相接，所述水量调节池内的表层泉可通过所述导流管流入所述上覆水层；所述慢滤层内设有由砖粉、细砾石和红黏土混合形成的滤料，所述细砾石粒径为0.5~2.5mm；所述砖粉为岩溶山区泥页岩烧制而成的红砖磨碎后形成的砖粉，其粒径在0.5mm以下；所述红黏土为未受污染的灭菌红黏土；所述砾石蓄水层模拟地下水含水层其内充满粒径为8‑12mm的砾石。

【技术特征摘要】
1.一种受污染表层泉水质修复保育一体化装置，其特征是，包括用于对表层泉泉水进行蓄存的水量调节池以及通过导流管与所述水量调节池相接用于对表层泉泉水进行慢滤并存储的慢滤池；在所述慢滤池内由上至下依次设置有上覆水层、慢滤层、砾石蓄水层和清水室；所述上覆水层与所述导流管相接，所述水量调节池内的表层泉可通过所述导流管流入所述上覆水层；所述慢滤层内设有由砖粉、细砾石和红黏土混合形成的滤料，所述细砾石粒径为0.5~2.5mm；所述砖粉为岩溶山区泥页岩烧制而成的红砖磨碎后形成的砖粉，其粒径在0.5mm以下；所述红黏土为未受污染的灭菌红黏土；所述砾石蓄水层模拟地下水含水层其内充满粒径为8-12mm的砾石。2.根据权利要求1所述的受污染表层泉水质修复保育一体化装置，其特征是，所述慢滤池位于地面以下，在地面上所述慢滤池的上方设置有可移动盖；穿过所述可移动盖设有取水口，所述取水口通过竖向水管与所述清水室相接。3.根据权利要求2所述的受污染表层泉水质修复保育一体化装置，其特征是，在所述可移动盖上靠近地面位置处设有清理...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵悦文，刘长礼，王秀艳，王帅伟，李金秋，刘朝，
申请(专利权)人：中国地质科学院水文地质环境地质研究所，
类型：发明
国别省市：河北,13