一種用于徑流雨水中多種重金屬和多環(huán)芳烴協(xié)同去除裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于污水處理領(lǐng)域，設(shè)及一種用于徑流雨水中多種重金屬和多環(huán)芳控 協(xié)同去除裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 城市路面由于汽車尾氣排放、輪胎和路面磨損W及油脂的滲漏等累積了大量污染 物，主要包括COD、TN、TP、重金屬、多環(huán)芳控(PA化）、營養(yǎng)鹽等。由于城市道路的高度不透水 性，運些污染物質(zhì)在降雨期間會被道路表面產(chǎn)生的雨水徑流溶解、沖刷并通過城市排水管 網(wǎng)遷移進入水體，對受納水體的水質(zhì)造成破壞。此外，徑流污染物隨徑流下滲會在±壤中積 累，對±壤甚至地下水造成污染威脅，目前嚴重的徑流污染狀況對海綿城市建設(shè)中下滲雨 水水質(zhì)提出了挑戰(zhàn)。因此，通過增強雨水設(shè)施處理徑流中污染物(尤其是持久性、難降解性 污染物)的能力，保證下滲雨水的安全，對于城市雨水利用W及海綿城市的建設(shè)具有重要意 義。
[0003] 重金屬和多環(huán)芳控(PAHs)是徑流雨水中的兩類重要持久性污染物，國內(nèi)外對徑流 雨水中的重金屬研究發(fā)現(xiàn)，城市道路徑流重金屬污染負荷占水體總污染負荷的35%-75%。 研究表明，北京城區(qū)道路的PbXu、Zn初期降雨徑流含量均超出地表水V類標(biāo)準(zhǔn)，上海市路面 徑流雨水中含有較多的？6、211、111^(1等重金屬，廣州、重慶、西安等地的徑流雨水也存在重 金屬污染問題，其中化污染最為明顯，國內(nèi)城市徑流的化平均質(zhì)量濃度水平為〇.14mg . L-1。 北京市區(qū)交通道路6場降雨的地表徑流中16種優(yōu)先控制的PAHs溶解相總濃度的幾何均值為 0.48扣g/L，顆粒相總濃度的幾何均值為3.87化g/L。上海市的徑流雨水X 16PAHS質(zhì)量濃度 變化范圍為317.21~10364.32ng/L。由于降雨的突發(fā)性和沖擊性，使得城市徑流污染對受 納水體的污染更加突出，隨著城市化進程的加快W及汽車擁有量的迅速增大，徑流雨水中 重金屬和PAHs污染問題將更加突出。同時國內(nèi)外有學(xué)者指出重金屬和PAHs往往共存于環(huán)境 介質(zhì)中，其中有關(guān)±壤、河湖及其底泥的兩者復(fù)合污染效應(yīng)報道較多，發(fā)現(xiàn)重金屬和PAHs通 過聯(lián)合作用對環(huán)境具有復(fù)合污染的危害。
[0004] 低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)主要包括透水鋪裝、生物滯留帶、雨水花園、植被淺溝等，主 要由覆蓋植被、填料等組成。填料層或過濾層是凈化處理污染物的重要組成單元，通常選擇 天然沙、砂石、堿石、爐渣等，按照一定組合在系統(tǒng)中鋪設(shè)一定高度，通過填料介質(zhì)的截留、 吸附、滲濾聯(lián)合作用去除污染物。目前也有研究指出低影響開發(fā)雨水處理設(shè)施對重金屬具 有一定的吸附凈化效果，但整體上對重金屬的去除能力不及常規(guī)污染物，去除率在30%-80%之間，不同金屬去除率差異較大。并且，傳統(tǒng)的雨水過濾和截污填料介質(zhì)對重金屬污染 物的去除截留能力有限、吸附飽和位點低、易飽和;部分吸附截留重金屬累積到達一定程度 后，會抑制植被的生長，并發(fā)生±壤下滲，對±壤和地下水造成污染風(fēng)險；而低影響開發(fā)雨 水設(shè)施對PAHs的研究則鮮見報道，更缺乏深入探討和研究。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種用于徑流雨水中多種重金屬和多 環(huán)芳控協(xié)同去除裝置，該裝置W零價鐵球、沙、木屑、浮石、細堿石等作為填料，通過不同填 料間的相互配合，結(jié)合截留、吸附、氧化還原及催化還原等過程，建立一種同步高效去除徑 流雨水中混合重金屬及多環(huán)芳控的新裝置，為徑流雨水凈化提供應(yīng)用技術(shù)。
[0006] 本實用新型提供了如下的技術(shù)方案：
[0007] -種用于徑流雨水中多種重金屬和多環(huán)芳控協(xié)同去除裝置，所述裝置為樹池裝 置，所述樹池裝置包括填料室，所述填料室內(nèi)設(shè)置填料，所述填料包括所述零價鐵球?qū)印?br>[0008] 零價鐵球?qū)邮侨ノ廴疚锏闹饕コ龑?。通過零價鐵的吸附、氧化還原及催化還原 等作用，去除大部分重金屬及多環(huán)芳控。零價鐵球可同步去除多種重金屬及多環(huán)芳控。零價 鐵球運一新型材料層的設(shè)置，利用零價鐵鐵球的大比表面積極大增加了多環(huán)芳控及重金屬 的去除效果，提高了裝置的處理效率。解決了傳統(tǒng)濾料(天然沙、砂石、堿石等)對重金屬的 去除能力不及常規(guī)污染物且不同金屬去除率差異較大的問題。
[0009] 在上述方案中優(yōu)選的是，所述填料還包括沙層、木屑層、浮石層和細堿石層，按照 徑流雨水進入的方向依次為所述零價鐵球?qū)?、所述沙層、所述木屑層、所述浮石層和所述?堿石層。
[0010] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述樹池裝置的頂部設(shè)置進水口，在所述樹池裝置 的底部設(shè)置排水口。
[0011] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述樹池裝置還包括縱向設(shè)置的隔板，所述隔板在 水平方向?qū)⑺鰳涑匮b置的內(nèi)部分隔為所述填料室和溢流室，所述溢流室設(shè)置在所述進水 口的下方，在所述隔板的上部設(shè)有溢流口，所述徑流雨水通過所述進水口進入所述溢流室， 再通過所述溢流口進入所述填料室。雨水進入填料室后首先進入所述零價鐵球?qū)印?br>[0012] 所述溢流口距離所述隔板頂部的距離可W是5cm。溢流室為設(shè)置在樹池箱體中的 小隔間結(jié)構(gòu)，即在箱體中加一縱向隔板，將箱體分為溢流室和填料室兩部分，距離隔板頂部 5cm初有一水平溢流口。雨水首先由進水口進入溢流室部分，使得溢流室內(nèi)水位不斷上漲， 當(dāng)水面升至溢流槽高度時，水從溢流口均勻流出至填料室內(nèi)。
[0013] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述填料室內(nèi)設(shè)置布水管，所述布水管上設(shè)置布水 管進水口，所述布水管進水口與所述填料室的進水口對應(yīng)，所述布水管上還設(shè)置布水管出 水口，所述徑流雨水通過所述布水管進水口進入所述布水管，再通過所述布水管出水口布 灑于所述填料室。雨水進入填料室后首先進入所述零價鐵球?qū)印?br>[0014] 布水管位于裝置頂部，由頂部布灑，徑流雨水首先接觸零價鐵球?qū)?，而后至下逐?接觸其他填料。
[0015] 因此，本實用新型裝置的進水方式可分為兩種。方式一:進水首先流入溢流室，當(dāng) 溢流室內(nèi)水面達到一定高度時，由溢流口均勻流出，進入填料室。方式二:進水由進水口流 入布水管，通過布水管上均勻分布的出水孔布灑入填料室。溢流室W及溢流口的設(shè)置可使 進水布水均勻，保證進水與填料層充分接觸，確保出水質(zhì)量。布水管的設(shè)置，可使得在較低 流速下（即溢流口出水流速過低不能保證布水均勻時），仍可保持均勻布水，使進水與填料 層可W完全接觸。
[0016] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述零價鐵球?qū)?、所述沙層、所述木屑層、所述浮?層和所述細堿石層的厚度比為1:2~3:1~1.5:5~7:5~7。
[0017] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述零價鐵球?qū)?、所述沙層、所述木屑層、所述浮?層和所述細堿石層的厚度比為1:2.5:1:6:6。
[0018] 各層厚度范圍之所W按照上述比例的限定，是因為零價鐵球?qū)犹幚硇矢?，處?效果好，因此無需過厚即可滿足處理要求，過厚造成材料浪費至成本升高;沙層主要目的為 截留去除污染物，處理效率不及零價鐵球，因此將沙層設(shè)定較鐵球?qū)雍裥?，可確保出水效 果;木屑層起到去除污染物及提供后續(xù)微生物所需碳源，研究表明少量加入木屑即可達到 效果;浮石層及細堿石層作用為截留和微生物附著場所，由于微生物需要較長時間才能夠 穩(wěn)定掛膜，將此二層厚度加大，可W確保更多的微生物附著于此，W增大附著場所方式提高 微生物量。同時，該兩層為裝置的最后一個環(huán)節(jié)，增加厚度可確保更好的截留效果，進而保 證裝置整體出水效果。
[0019] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述零價鐵球?qū)拥臑V料包括零價鐵球，所述零價鐵 球直徑為6-10 ± 0.5mm。
[0020] 零價鐵球的尺寸過小不易鋪滿影響污染物去除效果，尺寸過大則比表面積減小， 影響鐵球的處理效率。
[0021] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，制備所述零價鐵球的原料包括納米零價鐵粉，所述 納米零價鐵粉的直徑為336~337nm，優(yōu)選為336.6nm。
[0022] 納米零價鐵可同步去除多種重金屬及多環(huán)芳控。零價鐵球的主要有效成分為納米 零價鐵粉，利用納米零價鐵粉的氧化還原，催化還原等特性，極大增加了多環(huán)芳控及重金屬 的去除效果，提高了裝置的處理效率。零價鐵球由納米零價鐵粉，浮石粉W及PVA按照一定 比例方法制備而成。本實