湖泊生态引水工程取水口泥沙及污染物质智能过滤吸附装置的制作方法

本实用新型涉及水利水电、市政、火电供水等取水引水工程取水口处拦污的配套装置领域，特别涉及一种湖泊生态引水工程取水口泥沙及污染物质智能过滤吸附装置。

背景技术：

我国水资源具有时空分布不均的特点，流域内的生态环境问题仅凭借流域内部的水量分配难以解决，跨流域的生态调水应运而生，但随着人类取用水量的不断增加和水利水电工程的大量兴建，出现了一系列诸如水库淹没、泥沙淤积、河道断流、富营养化、水生态失衡、生物多样性丧失等生态环境问题。为使得水库在保证航运、发电、防洪等原有功能的同时，也在区域水质改善和经济发展方面发挥重要作用，需要提高引入水源的水质，要求引入水质感官性状良好，不含病原微生物，水体内所含化学物质及放射性物质不得对人体健康产生危害。

天然水体中携带大量泥沙和污染物质，不仅影响水质生态破坏水体环境，而且引水过程中泥沙淤积导致的引入库区水位下降将会限制水资源利用效率。现需要一种湖泊生态引水工程取水口泥沙及污染物质智能过滤吸附装置，既能有效过滤天然水体中携带的泥沙，又能吸附溶解于水中的污染物质，提高水质，保障用水安全。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种湖泊生态引水工程取水口泥沙及污染物质智能过滤吸附装置。该装置不但可以实现在无人看管的情况下对湖泊生态引水工程取水口的泥沙及污染物进行过滤吸附，保障了湖泊水质的安全，而且结构简单、安装方便、耗费电能少，具有良好的实用前景。

为了实现上述的技术特征，本实用新型的目的是这样实现的：湖泊生态引水工程取水口泥沙及污染物质智能过滤吸附装置，它包括设置在进水口的粗过滤网，所述粗过滤网之后设置有中细过滤网，所述中细过滤网的上、下游两侧各安装有一扇挡水闸门，位于上游侧的挡水闸门所在位置安装有高压喷射水流仪和排污管，所述排污管内部设置有排污管内挡水闸门，位于下游侧的挡水闸门的另一端设置有用于过滤污物的污染物质过滤器，所述污染物质过滤器之后的位置设置有用于实时监测水质的水质监测仪。

所述粗过滤网采用30~35目不锈钢双层网状结构，并用于过滤粒径大于0.5mm的粗颗粒沙和漂浮垃圾。

所述中细过滤网采用190~210目不锈钢双层网状结构，并用于过滤粒径大于0.075mm的中细沙；所述挡水闸门采用直升式平面闸门；其中在中细过滤网上游侧的闸门顶梁上通过设置的高压喷射水流仪来冲洗中细过滤网上淤积的泥沙，且挡水闸门只在冲洗中细过滤网时关闭；所述排污管内挡水闸门在正常过水状态下保持关闭，在冲洗中细过滤网时打开便于污水排出。

所述污染物质过滤器包括滚筒主轴，所述滚筒主轴的外部设置有滚筒，所述滚筒的外壁上均布固定有旋转叶片，所述旋转叶片的外表面附有复合钠滤膜，并能够截留水体中的细菌、大肠杆菌、持久性有机物污染物、重金属、tp、tn及氨氮污染物质。

所述高压喷射水流仪包括高压水转换器，所述高压水转换器的出水口与主管相连，所述主管上均布固定安装有多个高压喷头，所述主管上安装有用于自动开启的定时启动阀门，并能够预设阀门启动时间间隔来定时启动高压喷射水流仪来冲洗淤积泥沙，时间间隔依据中细过滤网上呈现淤积状态时间段而定；所述高压水转换器通过压力泵将水数级加压，使其以喷射流的形式通过高压喷头喷射出来清洗中细过滤网。

所述水质监测仪包括流量传感器、ph传感器、悬浮物传感器、cod传感器和氨氮传感器，所有传感器通过信号线与数据接收发射器相连，所述数据接收发射器通过信号线与监控主机相连。

本实用新型有如下有益效果：

1、本实用新型通过水流流动依次通过三级过滤装置，耗费电能少，经济节能。

2、本实用新型结构简单，安装方便。二级中细过滤网可通过高压喷射水流仪自动清洗，三级污染物质过滤器只需定期清洗更换滤膜，可实现无人看管情况下湖泊生态引水工程取水口泥沙及污染物的智能过滤吸附，减少了人的工作量。

3、本实用新型通过过滤吸附来处理水体中的泥沙及污染物质，无其他污染物产生，保障了湖泊水质的安全。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1本实用新型的平面图。

图2本实用新型的立面图。

图3本实用新型的中细过滤网上下游侧挡水闸门示意图。

图4本实用新型的排污管内挡水闸门示意图。

图5本实用新型的高压喷射水流仪示意图。

图6本实用新型的高压喷头示意图。

图7本实用新型的污染物质过滤器示意图。

图8本实用新型的水质监测仪示意图。

图中：粗过滤网1，挡水闸门2，中细过滤网3，高压喷射水流仪4，高压水转换器4-1，主管4-2，定时启动阀门4-3，高压喷头4-4，污染物质过滤器5，旋转叶片6，滚筒主轴7，排污管内挡水闸门8，排污管9，水质监测仪10，数据接收发射器10-1，监控主机10-2，流量传感器10-3，ph传感器10-4，悬浮物质传感器10-5，cod传感器10-6，氨氮传感器10-7。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

参见图1-8，湖泊生态引水工程取水口泥沙及污染物质智能过滤吸附装置，它包括设置在进水口的粗过滤网1，所述粗过滤网1之后设置有中细过滤网3，所述中细过滤网3的上、下游两侧各安装有一扇挡水闸门2，位于上游侧的挡水闸门2所在位置安装有高压喷射水流仪4和排污管9，所述排污管9内部设置有排污管内挡水闸门8，位于下游侧的挡水闸门2的另一端设置有用于过滤污物的污染物质过滤器5，所述污染物质过滤器5之后的位置设置有用于实时监测水质的水质监测仪10。通过采用上述结构的过滤吸附装置不但可以实现在无人看管的情况下对湖泊生态引水工程取水口的泥沙及污染物进行过滤吸附，保障了湖泊水质的安全，而且结构简单、安装方便、耗费电能少，具有良好的实用前景。

进一步的，所述粗过滤网1采用30~35目不锈钢双层网状结构，并用于过滤粒径大于0.5mm的粗颗粒沙和漂浮垃圾。通过采用双层网状结构保证了过滤效果。

进一步的，所述中细过滤网3采用190~210目不锈钢双层网状结构，并用于过滤粒径大于0.075mm的中细沙；所述挡水闸门2采用直升式平面闸门；其中在中细过滤网3上游侧的闸门顶梁上通过设置的高压喷射水流仪4来冲洗中细过滤网3上淤积的泥沙，且挡水闸门2只在冲洗中细过滤网3时关闭；所述排污管内挡水闸门8在正常过水状态下保持关闭，在冲洗中细过滤网时打开便于污水排出。通过设置中细过滤网3能够很好的过滤细沙，进而保证了过滤效果。

进一步的，所述污染物质过滤器5包括滚筒主轴7，所述滚筒主轴7的外部设置有滚筒，所述滚筒的外壁上均布固定有旋转叶片6，所述旋转叶片6的外表面附有复合钠滤膜，并能够截留水体中的细菌、大肠杆菌、持久性有机物污染物、重金属、tp、tn及氨氮污染物质。通过上述结构的污染物质过滤器5能够对水中的污染物进行有效的净化。

进一步的，所述高压喷射水流仪4包括高压水转换器4-1，所述高压水转换器4-1的出水口与主管4-2相连，所述主管4-2上均布固定安装有多个高压喷头4-4，所述主管4-2上安装有用于自动开启的定时启动阀门4-3，并能够预设阀门启动时间间隔来定时启动高压喷射水流仪来冲洗淤积泥沙，时间间隔依据中细过滤网上呈现淤积状态时间段而定；所述高压水转换器4-1通过压力泵将水数级加压，使其以喷射流的形式通过高压喷头4-4喷射出来清洗中细过滤网。通过上述的高压喷射水流仪4能够用于对中细过滤网3进行定时的高压喷水清洗，进而保证了中细过滤网的过滤效果。其在工作过程中，利用水流驱动自旋转，过滤器的每个旋转叶片6上附有复合钠滤膜，截留水体中的细菌、大肠杆菌、持久性有机物污染物、重金属、tp、tn及氨氮等污染物质。当水体中溶解的污染物质在滤膜表面沉积吸附形成滤饼层导致膜通量下降时，采用物理清洗方法或化学清洗方法对滤膜进行处理，提高滤膜使用效率。

进一步的，所述水质监测仪10包括流量传感器10-3、ph传感器10-4、悬浮物传感器10-5、cod传感器10-6和氨氮传感器10-7，所有传感器通过信号线与数据接收发射器10-1相连，所述数据接收发射器10-1通过信号线与监控主机10-2相连。通过上述的水质监测仪能够对cod、氨氮、浊度和ph等值的监测来实现水质监测，数据接收发射器10-1将所得数据传到监控主机10-2上，进一步对水质情况进行分析以保障湖泊水质安全。

实施例2：

某地区水资源极其匮乏，人均水资源量远低于正常平均标准，不仅影响到人类生活质量，也严重制约了当地的经济发展，为解决该地区水资源匮乏问题，已从一水资源充沛湖区向该地引水，但随着人类取用水量的不断增加和上游水利水电工程大量兴建，导致该地引入水水质急剧下降，该地库区出现了泥沙淤积、水位持续下降、水体富营养化及水生态失衡等一系列生态环境问题。为改善水生态环境提高引入水水质，现决定在取水口对引入水进行泥沙和污染物质过滤。

本实用新型提供了一种湖泊生态引水工程取水口泥沙及污染物质智能过滤吸附装置。取水管道宽约0.5m，取水管口设有宽0.5m的35目304不锈钢制双层粗过滤网1。粗过滤网1后0.5m设有一道钢制直升式平面闸门，该闸门顶梁上接有主管和三个高压喷头，净水经由高压水转换装置加压后经由高压喷头喷出以冲洗中细过滤网上淤积的泥沙，闸门后0.3m处设有宽0.5m的200目304不锈钢中细过滤网3，中细过滤网后0.3m处设有一道钢制直升式平面闸门，中细过滤网上下游侧两道闸门只在清洗中细过滤网时开启。在中细过滤网上下游侧闸门之间流段侧边设有一排污道，排污道宽0.6m，距排污道口0.2m处设有一圆形挡水钢闸门，该闸门在清洗中细过滤网时开启，便于污水的排出。中细过滤网下游侧闸门后0.5m处设有一污染物质过滤器，污染物质过滤器上共连有六片旋转叶片6，相邻两叶片之间夹角为60°，每片旋转叶片叶宽0.2m，叶片上均附复合钠滤膜，在水流驱动下可实现自旋转。

初始测得引入水水中的粗沙含量为0.49kg/m3，中沙含量为0.58kg/m3，细沙含量为0.62kg/m3，tp浓度为0.08mg/l，tn浓度为1.2mg/l，水质浑浊。现将该过滤装置安装在取水口，引入水自取水口经该过滤装置处理后进入引水管道。引入水自水流方向依次通过该装置内的粗过滤网、中细过滤网和污染物质过滤器。当引入水经过粗过滤网时，水中的粗颗粒沙和漂浮垃圾被过滤；引入水经过中细过滤网时，水中的中细沙被过滤；引入水经过污染物质过滤器时，水中所含的细菌、大肠杆菌、有机污染物、重金属离子、tp、tn和氨氮被复合纳滤膜所截留。通过水质监测仪测得过滤后水中的粗沙含量为0.04kg/m3，中沙含量为0.06kg/m3，细沙含量为0.08kg/m3，tp浓度为0.05mg/l，tn浓度为1.0mg/l，水质清晰。对比前后数据可知，该装置过滤效果明显，能有效截留水体中的污染物质，引入水水质得到很大改善，保障了用水安全。