一種階梯式潛流人工濕地系統(tǒng)的構(gòu)建方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種階梯式潛流人工濕地系統(tǒng)的構(gòu)建方法，包括：（1）選取帶斜坡的沿岸帶作為濕地池或者挖掘填埋出帶斜坡的濕地池；（2）分級(jí)并填充基質(zhì)：根據(jù)斜坡高差和污染負(fù)荷，設(shè)計(jì)級(jí)數(shù)，每一級(jí)濕地分別填充基質(zhì)；（3）設(shè)置排水孔、出水孔和進(jìn)水孔；（4）栽種植物：在每一級(jí)濕地上分別栽種植物。本發(fā)明的有益效果是：（1）本發(fā)明構(gòu)建的系統(tǒng)對(duì)景觀水體沿岸帶結(jié)構(gòu)不造成影響。（2）本發(fā)明構(gòu)建的系統(tǒng)對(duì)進(jìn)入河道和景觀水體污染的水具有較好的凈化作用，特別是對(duì)SS、油類(lèi)和COD等污染物凈化效果明顯，對(duì)重金屬、TN和TP也有較好去除效果。（3）本發(fā)明構(gòu)建的系統(tǒng)將凈化功能融入沿岸帶綠化，豐富沿岸帶景觀多樣性，提升整體景觀效果。
【專利說(shuō)明】一種階梯式潛流人工濕地系統(tǒng)的構(gòu)建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及一種人工濕地的構(gòu)建方法，尤其是一種階梯式潛流人工濕地系統(tǒng)的構(gòu)
建方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市化和區(qū)域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，許多住宅區(qū)水體、公園水體和河道等城市景觀水體出現(xiàn)了富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象。導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化有多種因素或由多種因素綜合作用，從城市景觀水體現(xiàn)狀看，主要包括水體及底泥中內(nèi)源性污染物質(zhì)、未進(jìn)納污管道的部分生活廢水、雨水徑流以及未經(jīng)處理含有毒有害物質(zhì)的廢水等外源性污染。針對(duì)景觀水體富營(yíng)養(yǎng)化的狀況，除了進(jìn)行相應(yīng)的物理、化學(xué)及工程性措施外，采用水生植物恢復(fù)與重建、人工濕地系統(tǒng)或生物氧化塘等凈化形式是國(guó)內(nèi)外當(dāng)前技術(shù)水平下的既經(jīng)濟(jì)，又環(huán)保的處理方法。
[0003]人工濕地是在天然濕地的凈化功能基礎(chǔ)上，由人工將礫石、砂、土壤等介質(zhì)按照一定比例，種植水生植物構(gòu)成的污水處理系統(tǒng)。其一般由五個(gè)部分組成:(a)具有透水性的基質(zhì)；(b)好養(yǎng)和厭氧的微生物；(C)水生植物；(d)無(wú)脊椎或脊椎動(dòng)物；(e)水體。人工濕地對(duì)污水的凈化是基質(zhì)、植物、微生物共同作用的結(jié)果，其中，水生植物是人工濕地處理系統(tǒng)中重要的組成部分。植物在濕地處理系統(tǒng)中提供了微生物生長(zhǎng)環(huán)境(特別是硝化細(xì)菌)，但也增加了水?dāng)U散的停留時(shí)間，產(chǎn)生和運(yùn)輸氧氣。植物通過(guò)吸收、同化、轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨斫M成物質(zhì)，直接從污水中吸收氮、磷等，被認(rèn)為是人工濕地去除氮、磷的重要途徑之一。
[0004]關(guān)于人工濕地系統(tǒng)處理污水，1903年建在英國(guó)約克郡Earby的被認(rèn)為是世界上第一處用于處理污水的人工濕地一直連續(xù)運(yùn)行到1992年。德國(guó)的Seidel和Kichuth在1953年發(fā)現(xiàn)蘆葦能夠去除大量有機(jī)和無(wú)機(jī)物，進(jìn)一步研究表明一些細(xì)菌通過(guò)蘆葦種植后也消失，1977年，Seidel和Kichuth提出根區(qū)法(TheRoot-zone Method)理論后，使得人工濕地成為一種獨(dú)特的污水處理技術(shù)，開(kāi)始走出實(shí)驗(yàn)室，推廣至大規(guī)模的實(shí)際應(yīng)用。我國(guó)人工濕地的研究開(kāi)始于“七五”期間，首例采用人工濕地處理污水的研究工作開(kāi)始于1989~1990年在北京昌平進(jìn)行的表面流人工濕地，占地2ha，處理量為500t/d的生活污水和工業(yè)廢水；1990年以后，相繼在深圳白泥坑、天津、山東、上海、武漢等地建成處理城市污水、農(nóng)田徑流污水、工業(yè)廢水等各種類(lèi)型的人工濕地。
[0005]當(dāng)前的常見(jiàn)人工濕地構(gòu)建系統(tǒng)構(gòu)建方法的缺點(diǎn)是多在平面上，而且以凈化污染為主要目的，較少考慮景觀因素。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]針對(duì)以上不足，本發(fā)明的目的是提供一種階梯式潛流人工濕地系統(tǒng)的構(gòu)建方法，根據(jù)污染負(fù)荷和場(chǎng)地特征，確定階梯潛流人工濕地種植池的級(jí)數(shù)和種植池尺寸大小，并將它與周?chē)坝^結(jié)合起來(lái)。
[0007]一種階梯式潛流人工濕地系統(tǒng)的構(gòu)建方法，包括:
[0008]( I)選取帶斜坡的沿岸帶作為濕地池或者挖掘填埋出帶斜坡的濕地池；[0009](2)分級(jí)并填充基質(zhì):根據(jù)斜坡高差和污染負(fù)荷，設(shè)計(jì)級(jí)數(shù)，每一級(jí)濕地分別填充基質(zhì);
[0010](3)設(shè)置排水孔、出水孔和進(jìn)水孔:在第一級(jí)濕地的進(jìn)水側(cè)設(shè)置進(jìn)水孔，在每級(jí)濕地之間設(shè)置排水孔，在最后一級(jí)濕地的出水側(cè)設(shè)置出水孔，其中，由進(jìn)水側(cè)至出水側(cè)，依次為第一級(jí)濕地、第二級(jí)濕地、第三級(jí)濕地、……至最后一級(jí)濕地，第一級(jí)濕地的水平高度為
最聞;
[0011](4)栽種植物:在每一級(jí)濕地上分別栽種植物。
[0012]優(yōu)選的，在填充基質(zhì)之前，可以對(duì)斜坡進(jìn)行整理，在斜坡和每一級(jí)濕地之間進(jìn)行整理，使得填充的基質(zhì)與水面平行。
[0013]優(yōu)選的，選取或挖掘的上述斜坡的坡度為10° -45°。
[0014]優(yōu)選的，上述第一級(jí)濕地的進(jìn)水側(cè)設(shè)置有收集裝置，上述進(jìn)水孔在收集裝置和第一級(jí)濕地之間。
[0015]一般根據(jù)斜坡的高差和最大匯聚區(qū)面積，計(jì)算的污染進(jìn)水量和污染負(fù)荷等情況，設(shè)計(jì)相應(yīng)規(guī)模和級(jí)數(shù)。優(yōu)選的，上述級(jí)數(shù)為一般為3-7級(jí)。
[0016]其中，最大匯聚區(qū)面積指將自然進(jìn)入構(gòu)建階梯式潛流人工濕地系統(tǒng)的雨水或雜用水等這一面積。
[0017]優(yōu)選的，進(jìn)水孔的孔徑為50mm-100mm、排水孔的孔徑為50mm-100mm、出水孔的孔徑為 50mm-100mm。`
[0018]一般根據(jù)進(jìn)水流量確定每級(jí)濕地的排水孔數(shù)，排水孔為上一級(jí)的出水孔，也是下一級(jí)的進(jìn)水孔，以此類(lèi)推。上述相鄰濕地之間的排水孔數(shù)為大于或等于I個(gè)；上述進(jìn)水孔孔數(shù)為大于或等于I個(gè)；上述出水孔數(shù)為大于或等于I個(gè)。為防止填充基質(zhì)堵塞出水孔，可在水孔(包括排水孔、進(jìn)水孔、出水孔)的進(jìn)水端設(shè)置一層鋼絲濾網(wǎng)，并調(diào)整各級(jí)階梯式潛流濕地之間的進(jìn)出水狀況。
[0019]優(yōu)選的,上述基質(zhì)的粒徑為10mm-50mm。優(yōu)選根據(jù)粒徑大小分層填充,粒徑小的放置下層，上層填充基質(zhì)微低于池壁高度。池壁一般磚混結(jié)構(gòu)，也可用其他耐久材料制成。
[0020]上述基質(zhì)厚度為250mm-350mm,上述濕地池壁高度為300mm-400mm。
[0021]優(yōu)選的，上述每級(jí)濕地種植一種植物，上述相鄰濕地之間種植不同種植物，上述植物為水生或濕生植物。根據(jù)污染物類(lèi)型和濃度，選擇基質(zhì)和水生濕生植物種類(lèi)。水生濕生植物應(yīng)選取吸附能力強(qiáng)、須根多、植物生長(zhǎng)量大、宜養(yǎng)護(hù)、景觀效果較好的種類(lèi)(例如表1中的植物)。上下級(jí)池種植植物種類(lèi)搭配上,凈化能力強(qiáng)的種類(lèi)種植在上層,并考慮植物習(xí)性、美觀和協(xié)調(diào)。
[0022]表1適合階梯式潛流人工濕地系統(tǒng)的水生濕生植物主要種類(lèi)列表
[0023]
【權(quán)利要求】
1.一種階梯式潛流人工濕地系統(tǒng)的構(gòu)建方法，其特征在于，包括: (1)選取帶斜坡的沿岸帶作為濕地池或者挖掘填埋出帶斜坡的濕地池； (2)分級(jí)并填充基質(zhì):根據(jù)斜坡高差和污染負(fù)荷，設(shè)計(jì)級(jí)數(shù)，每一級(jí)濕地分別填充基質(zhì)； (3)設(shè)置排水孔、出水孔和進(jìn)水孔:在第一級(jí)濕地的進(jìn)水側(cè)設(shè)置進(jìn)水孔，在每級(jí)濕地之間設(shè)置排水孔，在最后一級(jí)濕地的出水側(cè)設(shè)置出水孔； (4)栽種植物:在每一級(jí)濕地上分別栽種植物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建方法，其特征在于，所述斜坡的坡度為10°-45°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建方法，其特征在于，所述進(jìn)水孔的孔徑、排水孔的孔徑、出水孔的孔徑為50mm-100mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建方法，其特征在于，所述第一級(jí)濕地的進(jìn)水側(cè)設(shè)置有收集裝置，所述進(jìn)水孔在收集裝置和第一級(jí)濕地之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建方法，其特征在于，所述排水孔、進(jìn)水孔、出水孔的進(jìn)水端設(shè)置一層鋼絲濾網(wǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建方法，其特征在于，所述基質(zhì)的粒徑為10mm-50mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建方法，其特征在于，所述基質(zhì)厚度為250mm-350mm,所述濕地池壁高度為300mm-400mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建方法，其特征在于，所述每級(jí)濕地種植一種植物，所述相鄰濕地之間種植不同種植物，所述植物為水生或濕生植物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建方法，其特征在于，所述濕地池為自然土坡或硬化水泥坡。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建方法，其特征在于，所述最后一級(jí)濕地的出水孔設(shè)置為高出接納水體的常水位50mm-150mm。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK103663859SQ201310475839
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月12日
【發(fā)明者】王鎮(zhèn)城, 袁和和, 薛文燦, 梁國(guó)明, 劉紅 申請(qǐng)人:廣東四季景山園林建設(shè)有限公司