一種礫石床結構及其構成的河道水原位凈化系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于河道凈化領域，具體涉及一種礫石床結構及其構成的河道水原位凈化系統。
【背景技術】
[0002]隨著區域經濟的發展和城市化進程的加快，河流水質污染與生態退化問題愈發嚴重，耗氧有機污染物和氮、磷營養鹽的輸入，導致河流水質明顯惡化。對城市居民的身體健康與城市的生態安全帶來較大威脅。因此，如何處理以低污染水為典型特征的城市河道水是亟待解決的科學問題，降低低污染水水體中污染物負荷對恢復水體生態和河流社會功能具有重大意義。
[0003]目前，國內外采用的低污染河道治理技術主要包括物理法(如清淤、機械除藻、弓丨水稀釋、人工造流、曝氣等)、化學法(如化學試劑除藻，加入鐵鹽促進磷的沉淀，加入石灰脫氮等)和生物法(如人工濕地處理、水生植物恢復、微生物修復和生態浮床等)，這些方法各有利弊。這些方法比較明顯的缺點包括:占地面積大且改變河道形態(人工濕地、水生植物恢復)、能耗高(如曝氣、機械除藻)、造價高(如人工造流、清淤、引水稀釋)、增加額外成本(生態浮床植物收割的人工費、化學法的化學試劑)以及無法根據河道水流量改變進行響應等。
【發明內容】
[0004]本發明充分考慮到現有的低污染河道水治理存在的問題，提供一種對河道水原位凈化的礫石床結構，具體是一種不改變河道原有外觀形態、低運行成本、運行穩定、運轉維護簡單、充分利用礫石接觸氧化、同時可根據季節變換調節處理水量的河道水原位凈化的礫石床結構。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0006]第一方面，本發明提供一種礫石床結構，所述礫石床結構包括礫石接觸氧化區、位于所述礫石接觸氧化區水流上游的沉淀區及位于所述礫石接觸氧化區水流下游的出水區；所述礫石接觸氧化區通過第一穿孔混凝土墻與所述沉淀區相隔，通過第二穿孔混凝土墻與所述出水區相隔；
[0007]所述第一穿孔混凝土墻、第二穿孔混凝土墻之間的空間填充有礫石，空間頂部通過混凝土蓋板進行封蓋，形成所述礫石接觸氧化區；所述混凝土蓋板上鉸接有翻板壩；
[0008]所述第一穿孔混凝土墻與位于第一穿孔混凝土墻上游的第一混凝土墻構成沉淀區；所述沉淀區的底部設有栗；所述沉淀區頂部一側鉸鏈有進水閘；
[0009]所述第二穿孔混凝土墻與位于第二穿孔混凝土墻下游的第二混凝土墻構成出水區；
[0010]所述礫石床結構位于河床基底。
[0011]優選地，所述翻板壩、進水閘材質包括鋼材，保證其堅固度和強度。
[0012]優選地，所述翻板壩、進水閘寬度按照河道寬度定制，選取水力自控產品化設備。
[0013]優選地，所述礫石的粒徑為50?150mm。
[0014]優選地，所述礫石接觸氧化區的水力停留時間HRT為4?5h。
[0015]優選地，所述礫石接觸氧化區的體積按照河道流量Q來設計，V = HRTXQ0
[0016]優選地，所述沉淀區、礫石接觸氧化區、出水區的底面沿水流凈化方向呈現坡度。
[0017]優選地，所述坡度為8?10 %。
[0018]優選地，所述第一混凝土墻、第一穿孔混凝土墻、第二穿孔混凝土墻、出水區、第二混凝土墻、混凝土蓋板均采用混凝土澆筑，保證處于坡度下本系統的堅固度。
[0019]第二方面，本發明提供一種河道水原位凈化系統，所述凈化系統由I個所述礫石床結構構成或由多個所述礫石床結構連接構成；
[0020]優選地，所述連接包括串聯或并聯；
[0021]所述系統可避免單獨礫石床結構單體體積過大，增加施工難度，所述系統可設多級，多級串聯使用，強化處理效果。
[0022]第三方面，本發明提供一種所述河道水原位凈化系統的使用方法，包括如下任一種使用方法:
[0023]-當需要進行河道水凈化時，抬起所述翻板壩，攔截河道水，打開所述進水閘，將河道水引入所述沉淀區進行沉淀；沉淀后的河道水通過所述第一穿孔混凝土墻，進入所述礫石接觸氧化區進行凈化；凈化后的河道水通過所述第二穿孔混凝土墻流出，進入所述出水區，在上游水的壓力作用下，最終處理后的河水排至下游；
[0024]-當無需進行河道水凈化時，平放所述翻板壩，關閉所述進水閘，上游河道水無法進入所述沉淀區和所述礫石接觸氧化區，直接流至下游；或，關閉所述進水閘，翻板壩以10?25%的角度平放；
[0025]-當需要排沉淀物時，平放所述翻板壩，關閉所述進水閘，開啟所述栗，向河道外排出沉淀物；所述沉淀物如包括泥、沙等。
[0026]與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果:
[0027]1、礫石床反應區以及整個起水處理作用的構筑物置于河底，不侵占額外土地面積，不改變堤岸外觀；
[0028]2、通過翻板調節壩可控制河流的溢流量與處理量，整個系統靈活多變，洪水季節可全部打開調節壩，實現超越，可根據河道水流量改變進行響應；
[0029]3、關閉進水閘并全開翻板壩可實現反沖洗，充分利用地勢坡度，配合排泥栗，排泥與反沖洗效果好；
[0030]4、翻板壩和進水閘均有產品化設備，全套系統易于實現自動控制，運行時節約人力成本，管理維護方便。
【附圖說明】
[0031]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:
[0032]圖1為本發明所述礫石床結構的剖面圖；
[0033]圖2為本發明所述礫石床結構的俯視圖；
[0034]圖3為本發明所述礫石床結構在河道水量較小的情況下的運行工況剖面圖；
[0035]圖4為本發明所述礫石床結構在河道水量較大的情況下的運行工況剖面圖；
[0036]圖5為本發明所述礫石床結構在需要排泥的情況下的運行工況剖面圖；
[0037]圖6為本發明所述礫石床結構在水質較好、無需運行的情況下的剖面圖；
[0038]其中，1、進水閘，2、沉淀區，3、第一混凝土墻，4、栗，5、第一穿孔混凝土墻，6、礫石接觸氧化區，7、第二穿孔混凝土墻，8、出水區，9、第二混凝土墻，10、翻板壩，11、混凝土蓋板，12、河床基底，13是河道，14是河道護坡。
【具體實施方式】
[0039]下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。