[发明专利]导流墙装置、水质净化处理系统及其方法

说明书

本发明公开了一种导流墙装置、水质净化处理系统及其方法。导流墙装置包括骨架组件以及填充组件；骨架组件的侧壁具有缝隙，骨架组件还具有与缝隙相通的容置槽，填充组件包括过滤层以及除磷滤料层；过滤层以及除磷滤料层均设置在容置槽内且除磷滤料层位于上方。水质净化处理系统包括多个所述的导流墙装置，导流墙装置在待治理水域的水流方向上的两侧驳岸间隔设置，使水流迂回流动。本发明导流墙装置无需人力对水质环境状态进行改变、净化效率高，待治理水域的污水流经骨架结构内时，通过生物物理相结合的方式实现脱氮除磷的目的。本发明导流墙装置能够达到无能耗、高效净化率、适用范围广、多功能型的磷元素削减措施的目的。

技术领域

本发明涉及水生态领域，特别是涉及一种导流墙装置、水质净化处理系统及其方法。

背景技术

适量的氮磷对于促进水生植物及微生物的生长具有重要作用，对保持水环境的平衡也具有一定的作用，但过量氮磷等营养物质进入水体中，则会使水体产生富营养化，使水体中的浮游藻类大量繁殖，甚至是爆发性繁殖，产生“水华”现象。水体氮磷的含量是监测水质优劣的重要指标。磷主要通过肥料渗入土壤，然后在雨水和融雪径流中泄漏到水体中。

随着经济的快速发展和城市化进程的加快，我国许多城市湖泊水质污染和生态退化问题十分突出，耗氧性有机污染物和氮磷营养盐含量居高不下，甚至出现了季节性和常年性水体黑臭、黑苔爆发现象。

水体磷元素超标，一方面是由于底泥营养盐的释放，另一方面是污染水体的汇入。我国水体中的氮磷污染主要来自生活污染、农业污染以及工业污染源。生活污染源主要是指来自城市中的污染物，如人的排泄物、食品废物以及各种合成洗涤剂。在此类废物中，含有大量的氮磷物质，若未经处理或处理不严格进入自然水体，则会成为水体中的氮磷污染源。农业污染主要是指化肥的大量使用，流失率过高造成的污染。众所周知，化肥的主要成份就是氮磷，农业中不经控制大量或过量使用化肥，造成化肥的流失率极大，进入水体后极易成为水体氮磷污染源。工业污染主要是指食品加工业、化肥生产企业形成的工业废水，其中含有大量的氮磷，若未经处理或是处理不当直接排入水体中，对于水体的氮磷污染具有重大的影响。

目前，针对水体磷元素超标采用的处理措施，主要分为四类：

化学法除磷：通过投加化学药剂形成不溶性磷酸盐沉淀,然后通过固液分离将磷从污水中除去,根据使用的药剂可分为石灰沉淀法和金属盐沉淀法。化学沉淀法具有管理方便、占地面积小、投资省、处理效率高等优点。但投加是需要严格控制药剂量，若投加药剂去除了过量的磷，则生态系统将面临营养物质缺乏的问题。

结晶法除磷：通过人为改变条件(提高pH值或同时加入药剂增加金属离子浓度),使不溶性晶体物质析出,主要是磷酸铵镁晶体与羟基磷酸钙。结晶法除磷使水中的磷在晶种上以晶体的形式析出,理论上不产生污泥,不会造成二次污染，操作简单,使用范围广。但是若过大幅度改变水质pH等条件，则会对水体内现有水生生态系统造成干预破坏。

吸附法除磷：是利用某些多孔或大比表面积的固体物质，通过磷在吸附剂表面的附着吸附、离子交换或表面沉淀来实现污水的除磷过程。吸附除磷的过程既有物理吸附，又有化学吸附。对于天然吸附剂主要依靠巨大的比表面积，以物理吸附为主，而人工吸附剂较之天然吸附剂孔隙率及表面活性明显提高，以化学吸附为主。天然的吸附剂有粉煤灰、钢渣、沸石、膨润土、蒙托石、凹凸棒石、海泡石、活性氧化铝、海棉铁等。人工合成吸附剂在低磷浓度下仍有较高的吸附容量，有着巨大的优越性。现在已有Al、Mg、Fe、Ca、Ti等多种金属的氧化物及其盐类作为选择材料。