一種適用于淺窄型混雜水河道的多級水質生態凈化系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及適用于淺窄型混雜水河道的多級水質生態凈化系統，可有效解決淺窄型混雜水河道的多級水質生態凈化與生態修復的問題，其解決的技術方案是，河床間構成的河道內設置有石塊砌筑成的溢流堰，溢流堰前面有生物降固池，溢流堰后設置有半潛式人工生物濾床以及原位修復模塊組合單元，在原位修復模塊組合單元內依次設置有生態浮床和生態基，構成一個多級生態凈化單元，多個多級生態凈化單元沿河道排列固于河道內，構成多級水質生態凈化系統，本實用新型科學合理，是適用于淺窄混雜水河道的強化凈化生態工程，對于河流的污染防治及生態修復具有重要意義。
【專利說明】一種適用于淺窄型混雜水河道的多級水質生態凈化系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及河流防治，特別是一種適用于淺窄型混雜水河道的多級水質生態凈化系統。
【背景技術】
[0002]河流包括河道水體、河床以及河岸(堤)，具有洪水調控、污染凈化、氣候調節、環境美化等多種功能。多年來，人類活動破壞了河流系統的自然形態和水生生境，造成河道自凈能力下降、水質污染加劇、生物多樣性下降等問題。長期以來，專家學者針對河流水質凈化與生態修復技術積累了大量的實踐經驗。目前，污染河流水質凈化與生態修復技術主要分為物理法、化學法和生物生態技術3大類。生物生態技術由于在增強河道自身凈化能力、治理河流污染的同時有助于河流生態的修復，是河流水質凈化與生態修復的首選技術。
[0003]我國北方地區河流天然徑流較小或天然無徑流，河流水體主要由處理過的生活污水和工業廢水組成的混雜水，具有污染嚴重、河水流量小、水流截面狹窄(部分河流主河道寬度小于15m、且河道外兩側無可利用土地)等特點，根據北方地區河流的這種特點，不便于開展河道異位修復技術，而采用將各種生物生態技術有機地結合起來，利用河床原位構建一個人工/半人工的河流多級凈化生態系統，在實現污染河流水質凈化的同時，也可以達到修復河流生態系統的目的。因此，利用河床原位構建適用于淺窄型混雜水河道的多級水質生態凈化系統，對于河流的污染防治及生態修復具有重要意義。
【發明內容】
[0004]針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本實用新型之目的就是提供一種適用于淺窄型混雜水河道的多級水質生態凈化系統，可有效解決淺窄型混雜水河道的多級水質生態凈化與生態修復的問題。
[0005]本實用新型解決的技術方案是，河床間構成的河道內設置有石塊砌筑成的溢流堰，溢流堰前面有生物降固池，溢流堰后設置有半潛式人工生物濾床以及原位修復模塊組合單元，在原位修復模塊組合單元內依次設置有生態浮床和生態基，構成一個多級生態凈化單元，多個多級生態凈化單元沿河道排列固于河道內，構成多級水質生態凈化系統。
[0006]本實用新型科學合理，是適用于淺窄混雜水河道的強化凈化生態工程，對于河流的污染防治及生態修復具有重要意義。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型的沿河流方向一個多級生態凈化單元的結構圖。
[0008]圖2為本實用新型的沿河流方向一個多級生態凈化單元的縱向剖面視圖。
【具體實施方式】
[0009]以下結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作詳細說明。[0010]由圖1、2所示，本實用新型河床7間構成的河道內設置有石塊砌筑成的溢流堰2， 溢流堰2前面有生物降固池1，溢流堰2后設置有半潛式人工生物濾床3以及原位修復模塊 組合單元4，在原位修復模塊組合單元內依次設置有生態浮床5和生態基6，構成一個多級 生態凈化單元，多個多級生態凈化單元沿河道排列固于河道內，構成多級水質生態凈化系 統。
[0011]所述溢流堰前的生物降固池I兩邊種植有挺水植物、沉水植物和浮水植物種的一 種或多種(圖中未顯示)，主要起到攔截、沉降水體中的懸浮物、泥沙等。
[0012]所述溢流堰2堰頂高于正常水位15-20cm，溢流堰總高度小于60 cm,為淺窄河道 調蓄水量的同時，也使河水在跌落過程中進行復氧，提高溶解氧濃度。
[0013]所述的半潛式人工生態濾床3是在所處位置河道的河床7內由底至上逐層鋪設不 同種類、不同粒徑的基質層，所述不同種類、不同粒徑的基質層為礫石層、爐渣層、建筑垃圾 層、粗砂層、粉煤灰層、鐵屑層和土壤層，土壤層上種植水生植物8 (如蘆葦、菖蒲)，半潛式人 工生態濾床根據水質凈化目標污染物的不同，分為COD強去除型生態濾床段、氨氮強去除 型生態濾床段，在枯水期和平水期的時候，河水從生物降固池經溢流堰跌落，順序經過不同 功能段的半潛式人工生態濾床，以及后續的原位修復模塊組合單元，強化去除水體污染物 C0D&、N和P，實現水質凈化效果；當豐水期的時候，河水經溢流堰后，短期內可漫過半潛式 人工生態濾床頂部進入后續的原位修復模塊組合單元，進而在有效保護好濕地時也不妨礙 河道行洪。
[0014]所述的原位修復模塊組合單元4在河道中心區域種植沉水植物9，靠近河岸處分 別種植挺水植物和濕生植物，洪水期間對水流的阻力較小，對河道泄洪量不產生影響。
[0015]所述的生態浮床5上種植有水生植物，通過植物及微生物作用(附著在植物根系 上)共同凈化水體。
[0016]所述的生態基6在吸附水體中部分顆粒物時，也為微生物提供了棲息場所，固定 在生態基上的微生物進一步去除水體中部分污染物。
[0017]所述的水生植物種植時配置有景觀植物,在凈化改善水質的同時,改善河道自然 景觀。
[0018]本實用新型有以下有益的技術效果:
[0019](I)河道水體在溢流堰上游調蓄水量，河水通過溢流堰可以進行復氧，提高溶解氧 濃度；
[0020](2)多級生態凈化系統通過生物降固池截留懸浮物、沉降泥沙；
[0021](3)多級生態凈化系統構建的半潛式人工生物濾床，利用陡直河床由底至上逐層 鋪設礫石、爐渣、物理化學強化吸附填料、粗砂、粉煤灰、鐵屑和土壤等基質層，土壤層上種 植水生植物(如蘆葦、菖蒲)。豐水期時，河水經溢流堰后全部從半潛式人工生物濾床頂部進 入后續的原位修復模塊組合單元，原位修復模塊組合單元在河道中心區域種植沉水植物， 靠近河岸處分別種植挺水植物和濕生植物，洪水期間對水流的阻力較小，對河道泄洪量不 產生影響，進而在有效保護好濕地時也不妨礙行洪；
[0022](4)半潛式人工生物濾床可分成若干個單元模塊，根據河水實際受污染程度和凈 化需要，進行多個模塊組合，在河道內與原位修復模塊組合單元穿插構建，形式較為靈活；
[0023](5)多級生態凈化系統通過在河道內增設生態浮床和生態基小單元，以進一步去除水體中部分污染物，確保凈污效果；
[0024](6)多級生態凈化系統在種植水生植物時搭配種植景觀植物,在凈化改善水質時改善河道自然景觀；
[0025](7)多級生態凈化系統，根據河道的具體地理地勢情況，將各單元進行串聯使用；
[0026](8)本實用新型不需提升泵等能耗設備，水質凈化工藝環節均由自然形成，所需資金投入和運行成本相對較少，并且將水質凈化與生態修復技術相結合，構建方式及管理較簡單，運行維護技術要求相對較低，是河流治理上的創新。
【權利要求】
1.一種適用于淺窄型混雜水河道的多級水質生態凈化系統，其特征在于，河床(7)間 構成的河道內設置有石塊砌筑成的溢流堰(2)，溢流堰(2)前面有生物降固池(1)，溢流堰(2)后設置有半潛式人工生物濾床(3)以及原位修復模塊組合單元(4)，在原位修復模塊組 合單元內依次設置有生態浮床(5)和生態基(6)，構成一個多級生態凈化單元，多個多級生 態凈化單元沿河道排列固于河道內，構成多級水質生態凈化系統。
2.根據權利要求1所述的適用于淺窄型混雜水河道的多級水質生態凈化系統，其特征 是:在溢流堰前的生物降固池(I)兩邊種植有挺水植物、沉水植物和浮水植物種的一種或 多種。
3.根據權利要求1所述的適用于淺窄型混雜水河道的多級水質生態凈化系統，其特征 是:所述溢流堰(2)堰頂高于正常水位15-20cm，溢流堰總高度小于60 cm。
4.根據權利要求1所述的適用于淺窄型混雜水河道的多級水質生態凈化系統，其特征 是:所述的半潛式人工生態濾床(3)是在所處位置河道的河床(7)內由底至上逐層鋪設不 同種類、不同粒徑的基質層，所述不同種類、不同粒徑的基質層為礫石層、爐渣層、建筑垃圾 層、粗砂層、粉煤灰層、鐵屑層和土壤層，土壤層上種植水生植物(8)，半潛式人工生態濾床 根據水質凈化目標污染物的不同，分為COD強去除型生態濾床段、氨氮強去除型生態濾床 段。
5.根據權利要求1所述的適用于淺窄型混雜水河道的多級水質生態凈化系統，其特征 是:所述的原位修復模塊組合單元(4)是在河道中心區域種植沉水植物(9)，靠近河岸處分 別種植挺水植物和濕生植物。
6.根據權利要求1所述的適用于淺窄型混雜水河道的多級水質生態凈化系統，其特征 是:所述的生態浮床(5)上種植有水生植物。
7.根據權利要求1或6所述的適用于淺窄型混雜水河道的多級水質生態凈化系統，其 特征在于:所述的水生植物種植時配置有景觀植物。
【文檔編號】C02F9/14GK203440200SQ201320452835
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年7月29日 優先權日:2013年7月29日
【發明者】于魯冀, 孔德芳, 唐敏, 陳濤, 宋宏杰, 梁亦欣 申請人:鄭州大學