[实用新型]一种具有自净能力的反坡式景观溢流坝

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用反坡坝面增强景观效应，并使用光催化技术处理河道污水的溢流坝，属于水体生态修复及河道水环境治理领域。

背景技术

我国城市河道中水污染问题非常严重，一些城市的景观河道是静止或流动性差的缓流水体，水体自净能力弱且易被污染，导致难以发挥景观水体的功能。溢流坝可以抬高水位，保证城市河道生态水位或流量的设施，但是传统的溢流坝不具有净化水体的作用。

现有公布的专利中，有一种增强河道自净能力的光催化溢流坝提出了解决方案，其结构是整体为台阶形的溢流坝，在台阶表面覆盖有光催化材料的涂层，运行时水流通过坝面流经各级台阶形成水跌，增强了曝气效果，加大了太阳光照射范围，延长了光催化反应的时间，从而提高光催化净化河道水质的效果。

然而仍然可以对其结构设计的改进，即坝面采取反坡、“Z”型回流式，以延长水流通过各级台阶的时间，即延长了光催化反应的时间，从而达到更优的净化河道水质的效果。

发明内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种利用反坡坝面增强景观效应，并使用光催化技术处理河道污水的溢流坝，解决现有技术中河道生态修复效率低、成本高、效果差等问题。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种具有自净能力的反坡式景观溢流坝，包括由混凝土砌制而成的坝体，在坝体的上表面形成多级反坡式台阶，每级反坡式台阶包括跌水段和蓄水段；在蓄水段底部设置有挡水墙，相邻挡水墙的两端交错开设有通水口，形成“Z”型反坡式坝面；每级反坡式台阶的表面覆盖有光催化剂涂层，光催化剂具体为纳米二氧化钛光催化剂。

传统水处理的方法效率不高，易产生二次污染，而最新研究表明：纳米TiO₂材料能够氧化多种有机污染物，可以将水中的烃类、含氮有机物等氧化为CO₂、H₂O等对人体无害物质，是目前最有前景的绿色环保型催化剂。所以，在本实用新型中，将纳米二氧化钛光催化剂涂层覆盖在台阶表面，在一定能量的光照条件下，可以提高接触其表面的污染物的降解效率。但是，若直接把负载有纳米颗粒的载体浸泡于河道水底，自然光必须经过较大的水层厚度才能照射到催化剂上，这势必会引起自然光不同程度的光损失，使得到达催化剂表面的自然光强度下降，从而使得TiO₂表面的光生电子和光生空穴的产率下降，最终导致污染物降解效率的降低，因此，本实用新型中将二氧化钛覆盖在台阶与挡水面表面，充分发挥其降解效率。

优选地，前述坝体的下表面形成有安装槽，所述安装槽的槽底与水平面平行，所述安装槽的一对槽壁之间的距离自槽底向槽口渐进增大，这样就能将坝体牢固地安装于河道上。

为了使坝体上的水流具有合适的流速，相邻两个反坡式台阶之间的高度差为20-40cm，最后一级台阶应预留下游正常水位的高度空间。

优选地，坝体的上表面形成多级台阶，每级台阶由跌水段和蓄水段两部分构成，且长度比为3:2，反坡式台阶的总宽度为40-100cm。跌水段与水平面存在5-8度夹角，蓄水段与水平面存在3-6度夹角。

优选地，在台阶底部设置挡水墙，挡水墙宽度为10-20cm，高度为20-40cm，间隔地在左右侧开口通水。

更优选地，前述台阶的数量不少于4个，这样能够确保一定的反应时间，提高催化反应的接触面积，从而大幅提高催化反应的效率。

本实用新型的有益之处在于：

本实用新型的光催化溢流坝结构简单、造价较低，溢流坝设计成台阶形，水头较低，光催化剂表面能够接收到充足的太阳光，通过合理设计台阶高度确保较低的水流速度，大幅延长了反应时间，提高了催化反应接触面积，从而提高了催化反应的效率；而且，该溢流坝平时不需要人工维护，二次功能恢复通过简单的水冲洗、阳光暴晒、二次喷涂即可实现；“Z”型反坡式坝面的选取，使溢流坝更具亲水景观性；具有投入成本低、操作简单、净化效果好、无二次污染等优点。

附图说明

图1是本实用新型的一个优选实施例的立体结构示意图；

图中附图标记的含义：1、坝体，2、反坡式台阶，3、跌水段，4、蓄水段，5、挡水墙，6、光催化剂涂层，7、安装槽，

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。