沉水植被與浮葉植被混合型潛流溼地系統的製作方法

2023-07-29 23:07:56 2

沉水植被與浮葉植被混合型潛流溼地系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種沉水植被與浮葉植被混合型潛流溼地系統，包括：進水池，由進水堰、進水管、粗篩網、細篩網、底部留孔出水橫牆以及四周牆體組成；浮島種植區；水下草皮種植區；基質淨化過濾池；出水池。本發明的混合型潛流溼地系統，是利用浮葉植被、沉水植被及珊瑚砂等構建一個高效穩定的生態淨化系統，利用物理、生物、生態的協同作用來消除水體汙染物質。本系統不僅具有氮、磷去除效果高，無堵塞、通透性好，還有使用壽命長，操作方便，維護成本低等特點。
【專利說明】沉水植被與浮葉植被混合型潛流溼地系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及汙水深度處理，具體地說是涉及一種沉水植被與浮葉植被混合型潛流溼地系統。
【背景技術】 [0002]潛流溼地作為一種水汙染治理的處理技術，由於其投資較少、能耗和運行費用低、運行維護簡單、對汙水淨化效果較好以及可使汙水處理與環境生態建設相結合等特點，在歐美等發達國家利用較廣，也特別適合目前我國土地資源和水資源極度缺乏、水汙染嚴重、汙水處理率較低的國情。傳統的潛流溼地基本結構包括床體、基質和溼生植被等基本結構，其基本原理主要是利用系統內微生物的硝化/反硝化作用、基質的吸附作用以及溼生植物(傳統潛流溼地中主要為挺水植物)吸收等作用去除水體中的氮磷等汙染物質。但這種傳統的潛流溼地由於去構型設計上的缺陷，導致系統在運行過程中存在三大瓶頸問題:1)水力負荷小，佔地面積較大；2)容易缺氧，反硝化碳源和反硝化環境不足；3)床體基質易堵塞。這些原因導致傳統潛流溼地對汙水中氮、磷等汙染物去除率低下，嚴重限制了其實用壽命(一般2-5年)。

【發明內容】

[0003]本發明要解決的技術問題是提供一種沉水植被與浮葉植被混合型潛流溼地系統，它不僅可以有效淨化水質，而且通透性好，使用壽命長，成本低。
[0004]為解決上述技術問題，本發明的沉水植被與浮葉植被混合型潛流溼地系統，主要由以下結構組成:
[0005]進水池，用於將水引入該潛流溼地系統，主要由進水堰、進水管、粗篩網、細篩網、底部留孔出水橫牆以及四周牆體組成；
[0006]浮島種植區，用於種植浮葉植物，包括有多個，，形區域和I個與進水池相鄰的
?I，，形區域；水流從浮島種植區流入水下草皮種植區的橫牆底部為實體牆，並從《1，，形區域開始高度依次降低；水流從水下草皮種植區流入浮島種植區的橫牆底部留孔；
[0007]水下草皮種植區，包括多個「』，，形區域和I個與基質淨化過濾池相鄰的/^，，形
區域；形區域水流流入方向的橫牆底部留孔，形區域水流流出進入基質淨化過濾池的橫牆為實體牆；
[0008]基質淨化過濾池，該基質淨化過濾池與出水池之間的橫牆的底部墊支留孔；
[0009]出水池，包括有出水管，用於該潛流溼地系統的排水。
[0010]本發明的沉水植被與浮葉植被混合型潛流溼地系統，利用珊瑚砂、浮葉植被及沉睡植被構建出了一個高效、立體複合的生態淨化系統，利用沉降、吸收/吸附、過濾、離子交換、硝化和反硝化作用、營養元素吸收、生命代謝活動的轉化等物理、化學和生物生態的協同作用來消除水體汙染，與傳統潛流溼地系統相比，本發明的潛流溼地系統具有以下優點和有益效果:
[0011]1.汙水處理效果好，可以有效去除汙水中的氮磷等汙染物，且處理效率更高。
[0012]2.通透性好，不存在堵塞問題。
[0013]3.使用壽命長，可以使用30年以上。由於珊瑚砂具有孔隙度更大、淨化效果更好、不易堵塞的特點，因此把珊瑚砂作為最後部分的水質淨化系統，便於人工定期清洗，從而大大延長了使用壽命。
[0014]4.操作方便，維護成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發明實施例的潛流溼地系統的結構示意圖。
[0016]圖2是本發明實施例的潛流溼地系統的剖面結構示意圖。
[0017]圖3是本發明實施例的潛流溼地系統的底部潛流隔牆結構示意圖。
[0018]圖4是本發明實施例的潛流溼地系統的水體溢流面隔牆結構示意圖。
[0019]圖5是本發 明實施例的潛流溼地系統的珊瑚砂淨化過濾池的縱截面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為對本發明的技術內容、特點與功效有更具體的了解，現結合附圖，詳述如下:[0021 ] 本實施例的沉水植被與浮葉植被混合型潛流溼地系統，總長100.6米，總寬24.84米，面積共2498.904m2 (包括牆體建築面積)，深1.3米。該混合型潛流溼地系統為磚牆水泥池結構，牆體寬度統一為28釐米，其具體組成結構請參見圖1、2所示，包括:
[0022]1.進水池
[0023]進水池長20.56米，寬5米(包括四周牆體寬度)，深1.3米，主要由進水堰、進水管、兩道粗篩網(0=30_)、兩道細篩網(0=lOmm)和底部留孔出水橫牆(圖3)及四周牆體組成。
[0024]整個進水池被4道篩網(篩網寬度均為4.44米)均勻分割。兩道粗篩網在前--第I道粗篩網高1.3米，其中包括底部留孔(底部用水泥磚體墊支，長、高均為20釐米；孔長30釐米，高20釐米)，便於水從底部流出；第2道粗篩網高I米，底部與池底接觸，水流可從網頂部流出。兩道細篩網在後:第3道細篩網高1.3米，包括底部墊支留孔(墊支和孔規格同第I道粗篩網)，便於水從底部流出;第4道細篩網高0.8米，底部與池底接觸，水可從頂部流出。最後一道為寬5米、高1.3米的出水橫牆，出水橫牆的牆體寬為28釐米，其中包括底部留孔，孔長30釐米，孔高20釐米，孔與孔之間間隔20釐米，便於水從底部流入浮葉植物種植區。
[0025]2.浮島種植區
[0026]浮島種植區面積為830m2，用於種植浮葉植物，其中，羽毛藻佔60 %，大藻佔20 %，太湖紅菱佔20%。羽毛藻和大藻具有極高的耐汙能力和淨化效率，生長速度快，可以快速吸收汙水中氮、磷等營養物質，根系較長(羽毛藻的根系可達50釐米以上，大藻的根系可達I米以上)，能起到增加水下面積、促進微生物的附著和生長、達到生物掛膜的效果，促進硝化/反硝化細菌的附著生長，增強對水中氮、磷營養物質的去除效果。同時，羽毛藻和大藻還具有打撈、維護方便的優點，一旦因為汙水營養物質過高而生物量較大時，可以快速人工撈除部分羽毛藻和大藻而不影響浮島種植生態系統的穩定性，因此，既能起到去除營養物質的作用，又能起到維護潛流溼地系統，提高溼地系統通透性和淨化效率的作用。太湖紅菱也具有類似的效果，並且太湖紅菱生長速度快，可以形成水產品移除溼地，達到生產、淨化、維護等多重目的。
[0027]浮島種植區共分割成8個區域，包括7個面積相同的《Τ，，形區域和I個「見」(與進水池相鄰，面積144.2m2)形區域。其中，水流從浮島種植區流入水下草皮種植區的橫牆(圖4，寬5米)底部不墊支留孔，為實體牆，但高度依次降低5釐米。從，，形區域(靠近進水池)開始，從浮島種植區進入水下草皮種植區的橫牆的高度隨水流方向依次為1.25米、1.20米、1.15米、1.10米、1.05米、1.00米、0.95米和0.90米，水流從橫牆頂部流入水下草皮種植區；而從水下草皮種植區流入浮島種植區的橫牆(寬5米)高均為1.3米，底部留孔，孔的規格為長30釐米，寬20釐米，孔間間隔20釐米，便於水流從底部流入浮島種植區。
[0028]3.水下草皮種植區
[0029]水下草皮種植區(食藻蟲+水下草皮)的面積共865m2，其中，四季常綠水下草皮佔50 %，改良刺苦草皮佔50 %。該區被分割成8個相同《』，，形區域和I個《〒，，形區域。其
中《3，，行區域為最後靠近珊瑚砂淨化池區域，其水流流入方向的橫牆為1.3米，底部留孔，
孔的規格為長30釐米，寬20釐米，孔間間隔20釐米，便於水從底部流入，而水流流出進入珊瑚砂區的橫牆為0.85米實體牆，底部不留孔，水流從橫牆頂部流入珊瑚砂淨化過濾池。
[0030]4.珊瑚砂淨化過濾池和出水池
[0031]此區域共60m2 (不包括牆體面積)，分割為珊瑚砂淨化過濾池和出水池兩部分，其
中珊瑚砂淨化過濾池內部填高0.6米的珊瑚砂。水流自《Τ，，形水下草皮和食藻蟲區經高
0.85米的橫牆頂部流入珊瑚砂淨化過濾池。水流流出方向的橫牆的牆體高1.3米，底部墊支留孔，孔的規格為長30釐米，寬20釐米，孔間間隔20釐米，便於水從底部流入出水區。水經珊瑚砂淨化過濾後從出水池經出水管流出。
[0032]5.水下曝氣系統
[0033]水下曝氣系統為pvc曝氣管道，共有4臺無噪音氣泵，每臺480瓦。pvc管道隨圖1水流方向鋪設在溼地底部，起到曝氣增氧強化水質淨化效果。
[0034]應用上述系統淨化水質的具體實現方法如下:
[0035]首先，汙水經進水堰和進水管進入進水池，經過進水池兩道粗篩網和兩道細篩網的初步過濾，清除掉水中的雜物等垃圾。然後經底部留孔牆體進入浮島種植區和水下草皮種植區的交錯區，水先從逐步降低的橫牆頂部流入水下草皮種植區，再從水下草皮種植區流向浮島種植區，這樣，汙水在經過浮島種植區和水下草皮種植區的交替淨化後，最終經高
度為0.85m的實體橫牆(即《[j，，型水草草皮種植區與珊瑚砂淨化過濾池相鄰的橫牆)頂
部進入珊瑚砂淨化過濾池，經珊瑚砂過濾淨化後經出水池的出水管流出。在此過程中，利用水下曝氣裝置的4臺無噪音充氣泵曝氣，可以輔助增強水質淨化效果。
【權利要求】
1.一種沉水植被與浮葉植被混合型潛流溼地系統，其特徵在於，主要由以下結構組成: 進水池，用於將水引入該潛流溼地系統，主要由進水堰、進水管、粗篩網、細篩網、底部留孔出水橫牆以及四周牆體組成； 浮島種植區，用於種植浮葉植物，包括有多個形區域和I個與進水池相鄰的「「jW形區域；水流從浮島種植區流入水下草皮種植區的橫牆底部為實體牆，並從《1，，形區域開始高度依次降低；水流從水下草皮種植區流入浮島種植區的橫牆底部留孔；水下草皮種植區，包括多個，，形區域和I個與基質淨化過濾池相鄰的《〒，，形區域; 形區域水流流入方向的橫牆底部留孔,「H，，形區域水流流出進入基質淨化過濾池的橫牆為實體牆； 基質淨化過濾池，該基質淨化過濾池與出水池之間的橫牆的底部墊支留孔； 出水池，包括有出水管，用於該潛流溼地系統的排水。
2.根據權利要求1所述的潛流溼地系統，其特徵在於，粗篩網和細篩網各兩道，兩道粗篩網在前，兩道細篩網在後，4道篩網均勻分割進水池，其中，第I道粗篩網和第I道細篩網底部墊支並留孔，第2道粗篩網和第2道細篩網底部與池底接觸。
3.根據權利要求2所述的潛流溼地系統，其特徵在於，粗篩網的孔徑為30_，細篩網的孔徑為10mm。
4.根據權利要求1所述的潛流溼地系統，其特徵在於，浮島種植區種植羽毛藻、大藻和太湖紅菱。
5.根據權利要求1所述的潛流溼地系統，其特徵在於，水下草皮種植區種植四季常綠水下草皮和改良刺苦草皮。
6.根據權利要求1所述的潛流溼地系統，其特徵在於，所述基質淨化過濾池內填充有珊瑚砂。
7.根據權利要求1所述的潛流溼地系統，其特徵在於，還包括有水下曝氣系統，用於強化水質淨化效果。
8.根據權利要求7所述的潛流溼地系統，其特徵在於，所述水下曝氣系統包括有pvc曝氣管道和多臺氣泵，pvc曝氣管道隨水流方向鋪設在溼地底部。
【文檔編號】C02F9/14GK103626354SQ201210304205
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月24日 優先權日:2012年8月24日
【發明者】何文輝 申請人:上海太和水環境科技發展有限公司