一种用于酸性矿水治理的新型可渗透反应墙装置和填料制造方法及图纸

本发明专利技术属于可渗透反应装置技术领域，具体涉及一种用于酸性矿水处理的新型多段拼接结构可渗透反应墙装置和填料。由多段墙体连接组成，在所述墙体中部设置有倒梯型的水通道，在所述水通道内的墙壁上均匀的设置有若干插槽，在所述插槽内活动设置有过滤板。由粉煤灰、纳米四氧化三铁与石英砂组成的新型组合填料。本发明专利技术新型可渗透反应墙填料用于治理酸性矿水，新型多段拼接结构可渗透反应墙装置可用于多种水污染治理。

【技术实现步骤摘要】
一种用于酸性矿水治理的新型可渗透反应墙装置和填料
本专利技术属于可渗透反应装置
，具体涉及一种用于酸性矿水治理的新型可渗透反应墙装置和填料。
技术介绍
随着工业的迅猛发展，世界各国对矿产资源的需求量逐渐增加，伴随着煤炭的大规模开采和利用导致矿山环境污染问题愈演愈烈，尤其是矿山废水的污染问题，它已经成为一个全球性问题，其中以酸性矿山废水危害最为严重。可渗透反应墙技术：可渗透反应墙(PRB)是一种水污染原位治理的被动修复技术。它是针对污染水体(例如酸性矿山废水)的具体成分在下游方向设置一个反应材料原位处理区，采用物理、化学或生物处理的技术，处理流经墙体的污染组分，达到因地制宜的治理效果。其特点是：无需外加动力，反应墙构建于矿井口内部，不占地面空间，处理经济便捷，墙体填充材料可更换。现有的可渗透反应墙装置有漏斗—导水门式和连续反应墙式，漏斗—导水门式反应墙采用导水门对水体进行引流，使得水体与填料充分接触，连续反应墙式采用多个反应墙系统连接使用的方式，增加填料与水体的接触面积。传统反应墙结构上安装的可反应介质为固定安装结构，一般与墙体采用一体铸造的模式安装到水体中，不便于可反应介质的清洗和更换。
技术实现思路
针对上述问题本专利技术提供了一种用于酸性矿水治理的新型可渗透反应墙装置和填料。为了达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：一种用于酸性矿水治理的新型可渗透反应墙装置，由多段墙体连接组成，在所述墙体中部设置有倒梯型的水通道，在所述水通道内的墙壁上均匀的设置有若干插槽，在所述插槽内活动设置有过滤板。进一步，所述插槽的上端向后倾斜设置，以使过滤板能够倾斜放置。再进一步，在所述水通道两侧的墙壁中设置有中空通道，在所述中空通道内设置有浓度检测器，在所述中空通道的底部设置有与水通道连通的的导流孔，用于穿过管道，将水通道内的水输送至浓度检测器。更进一步，在所述中空通道内还设置有水泵，在所述中空通道的底部还设置有与水通道连通的出水孔，用于穿过与水泵出水端连接的管道。更进一步，多段所述墙体之间的连接方式可以是并联、串联、上下叠放中的一种或者任意组合。更进一步，在多段所述墙体的连接缝隙之间设置有填缝剂层，以保持相邻墙体之间的连续性。更进一步，在由多段连接在一起的所述墙体形成的中空通道的入口处和出口处均设置有开合门，以实现中空通道的封闭。更进一步，所述过滤板由中间的板状填料层和包裹在板状填料层外侧的过滤网组成。一种应用于权利要求1所述用于酸性矿水治理的新型可渗透反应墙装置的填料，所述填料由粉煤灰、纳米四氧化三铁与石英砂以质量比为8:0.5～2:4组成，应用于板状填料层。一种用于酸性矿水治理的新型可渗透反应墙装置的应用，用于治理酸矿水污染。与现有技术相比本专利技术具有以下优点：1、本专利技术的可渗透反应墙装置由多段墙体连接组成，连接方式多样化，可依据具体地形进行串联、并联或上下叠放，有利于节省空间和可渗透反应墙装置的施工。2、本专利技术的过滤板为活动设置，可以方便清洗和更换，在有需要时可以在同一水通道内安装不同板状填料层的过滤板。3、本专利技术的过滤板为倾斜设置，首先有利于增大过滤面积，其次利用了上层水流通过过滤板的速度大于下层水流通过过滤板速度的特性，可以实现上下层水流的位置交换，即上层水层先通过过滤板后落入下层，下层水流后通过过滤板后被换至上层。4、本专利技术在水通道两侧的墙壁中设置了中空通道，在所述中空通道内设置了浓度检测器，可以实时检测水通道内的浓度。5、本专利技术在中空通道内设置了水泵，可以实现将墙体设置在污染水体以外的地方，然后利用水泵将污染水体抽至水通道内，避免了传统施工中，墙体长期接触酸性水体，产生墙体腐蚀的现象。6、本专利技术可实现多种应用模式，第一种，沉管施工形式，将制造好的墙体结构采用沉管的形式放置到酸矿水体中，让水体自由流过水通道和过滤板，且水通道的高度必须高于水平面高度；第二种，外部施工，将墙体安置在酸矿水体环境外，采用泵抽取的形式将污染水抽取到水通道中，若采用此种形式，需要在水通道斜面开一个连接泵管道的出水口。7、粉煤灰与煤质活性炭均匀混合后作为反映填料不论是对重金属的去除效果还是对NH4+、SO42-的去除效果都比单一使用煤质活性炭的效果要好；粉煤灰和纳米四氧化三铁混合作填料除对Zn以外的其他重金属、重金属离子以及NH4+、SO42-的处理效率均比粉煤灰作单一填料的处理效率高。8、既使固体废弃物粉煤灰有了更好的资源利用，变废为宝，又使填料利于进行回收，有利于材料的重复利用与污染物的集中处理。附图说明图1为本专利技术墙体的正视图；图2为本专利技术墙体的正视截面图；图3为本专利技术的侧视图；图4为本专利技术墙体的侧视截面图；图5为本专利技术墙体的结构示意图；图6为本专利技术过滤板的截面视图；图7为本专利技术实施例1中墙体串联的结构示意图；图8为本专利技术实施例2中墙体并联的结构示意图；图9为5号柱对各元素的去除率随时间的变化图；图10为6号柱对各元素的去除率随时间的变化图；图11为7号柱对各元素的去除率随时间的变化图；图12为8号柱对各元素的去除率随时间的变化图；图13为组合填料对重金属Cu、Zn、Mn的去除率随时间的变化图；图14山底河采样位置示意图；图15属水平各样点的细菌群落分布图；图16铁氧化细菌活性检测；图17样品一(酸矿水)的SEM照片；图18样品二(处理后)SEM照片；图19酸矿水处理前后样品的X射线能谱分析图；图中墙体—1、水通道—2、插槽—3、过滤板—4、中空通道—5、浓度检测器—6、导流孔—7、水泵—8、出水孔—9、开合门—10、连接孔—11、金属连接板—12、填缝剂层—13、板状填料层—14、过滤网—15。具体实施方式为了进一步阐述本专利技术的技术方案，下面通过实施例对本专利技术进行进一步说明。实施例1如图1至图7所示，一种用于酸性矿水治理的新型可渗透反应墙装置，由多段墙体1串联组成，在多段所述墙体1的连接缝隙之间设置有填缝剂层13，以保持相邻墙体1之间的连续性。在所述墙体1的边缘处设置有连接孔11，在所述连接孔11内设置有螺栓，在相邻的墙体1上的螺栓上设置金属连接板12实现相邻墙体1的固定，在所述墙体1中部设置有倒梯型的水通道2，在所述水通道2内的墙壁上均匀的设置有若干插槽3，所述插槽3的上端向后倾斜设置，在所述插槽3内活动设置有过滤板4。所述过滤板4由中间的板状填料层14和包裹在板状填料层14外侧的过滤网15组成。在所述水通道2两侧的墙壁中设置有中空通道5，在所述中空通道5内设置有浓度检测器6，在所述中空通道5的底部设置有与水通道2连通的的导流孔7，用于穿过管道，将水通道2内的水输送至浓度检测器6。在所述中空通道5内还设置有水泵8，在所述中空通道5的底部还设置有与水通道2连通的出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于酸性矿水治理的新型可渗透反应墙装置，其特征在于：由多段墙体(1)连接组成，在所述墙体(1)中部设置有倒梯型的水通道(2)，在所述水通道(2)内的墙壁上均匀的设置有若干插槽(3)，在所述插槽(3)内活动设置有过滤板(4)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于酸性矿水治理的新型可渗透反应墙装置，其特征在于：由多段墙体(1)连接组成，在所述墙体(1)中部设置有倒梯型的水通道(2)，在所述水通道(2)内的墙壁上均匀的设置有若干插槽(3)，在所述插槽(3)内活动设置有过滤板(4)。


2.根据权利要求1所述的一种用于酸性矿水治理的新型可渗透反应墙装置，其特征在于：所述插槽(3)的上端向后倾斜设置，以使过滤板(4)能够倾斜放置。


3.根据权利要求1所述的一种用于酸性矿水治理的新型可渗透反应墙装置，其特征在于：在所述水通道(2)两侧的墙壁中设置有中空通道(5)，在所述中空通道(5)内设置有浓度检测器(6)，在所述中空通道(5)的底部设置有与水通道(2)连通的的导流孔(7)，用于穿过管道，将水通道(2)内的水输送至浓度检测器(6)。


4.根据权利要求3所述的一种用于酸性矿水治理的新型可渗透反应墙装置，其特征在于：在所述中空通道(5)内还设置有水泵(8)，在所述中空通道(5)的底部还设置有与水通道(2)连通的出水孔(9)，用于穿过与水泵(8)出水端连接的管道。


5.根据权利要求1所述的一种用于酸性矿水治理的新...

【专利技术属性】
技术研发人员：智建辉，武松丽，师泽鹏，耿红，刘付兴，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西;14