加强净化型生态塘的制作方法

本实用新型涉及一种加强净化型生态塘，属环境保护技术领域。

背景技术：

在水生态修复中，可采用生态塘系统来净化受污染水体，生态塘一般用于污水的深度处理，进水污染物浓度低，也被称为深度处理塘，塘中容纳有一定深度的水体，可种植水生植物、养鱼、鸭、鹅等，通过食物链形成复杂的生态系统，依靠沉淀或水生植物根系的吸附与吸收作用去除水中的污染物。但随着河道、湖泊等自然水体水质逐渐变差，对生态塘净化功能的要求也不断提高，例如现有生态塘的水体深度相对较深，人工填料或自然沉积物沉积在塘的底部，生物污泥处于缺氧状态，不利于硝化菌群的生长和代谢，因此对氨氮污染物基本上没有净化作用，因此，为提高塘系统的净化能力，需要开发出一种加强净化型生态塘。

技术实现要素：

针对现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种加强净化型生态塘，这种生态塘能够适应于有机污染物浓度相对较高的污水，均有较高的脱磷除氮能力和较高的净化水平。

本实用新型的技术方案为：一种加强净化型生态塘，包括位于进水侧的浅塘和位于出水侧的深塘，所述浅塘设有表面布水结构，塘内设有浅塘滤料层，所述浅塘的出水口位于其出水侧塘壁的下部，出水口的高度低于所述浅塘滤料层的高度，以保证从出水口流出的水都流经浅塘滤料层，所述深塘设有表面出水结构，塘内设有深塘填料层和深塘布水管，所述深塘布水管位于所述深塘填料层的下部和/或下方，可以埋在深塘填料层的下部，也可以位于深塘填料层的下方，以便流出的水都能够流经深塘填料层，所述浅塘的水体深度小于所述深塘的水体深度，可以根据实际需要控制各塘水体的深度，以保证浅塘滤料层处于适于好氧菌生长的有氧状态，深塘填料层处于适于厌氧菌生长的缺氧/无氧状态，所述浅塘和深塘之间设有集水井，以提供集水井实现水体的匀质和流量均衡，并可以用于取水测量和在线检测，所述浅塘的出水口连通集水井，所述深塘布水管的进水端连通所述集水井。

所述浅塘滤料层优选铺设在所述浅塘的底部，厚度优选300mm，以适应好氧生物过滤的需要。

所述浅塘与集水井可以共用浅塘的出水侧塘壁，即所述浅塘的出水侧塘壁构成所述集水井进水侧井壁，所述浅塘的出水侧塘壁的底部设有构成所述浅塘出水口的通孔，由此可以节省空间，简化结构。

所述浅塘与集水井也可以相互分离（即不存在共用的壁），所述浅塘的出水口通过浅塘出水管道接入所述集水井的底部，以适应相应的现场条件和使用要求。

所述浅塘的表面布水结构可以采用任意适宜的现有技术，例如，浅塘进水侧塘壁设置采用溢流堰结构，接受上游溢流布水，或者采用布水设备。

所述集水井内可以设有集水井出水管，所述集水井出水管优选为由竖直段和水平段组成的出水弯管，所述出水弯管的竖直段位于所述集水井内，优选位于集水井的中央，顶端敞口，由此构成出水弯管的进口，通过调节竖直段的顶端的高度，就可以调节集水井中的水位高度，所述出水弯管的水平段位于所述集水井的底部，外侧穿过所述集水井的出水侧井壁，进而直接或通过塘间输水管道连接所述深塘布水管。

所述出水弯管上可以设有泵和/或控制阀门，以控制出水和出水速度，所述出水弯管上的泵和/或控制阀门优选设置在出水弯管的水平段，以方便管道和泵的安装，例如，泵的底座可以固定安装在集水井的井底。

优选的，所述深塘填料层至少包括由下到上依次相连布水层、过渡层和过滤层，所述布水层、过渡层和过滤层的填料的粒径依次减小，所述深塘布水管位于所述布水层内和/或所述布水层的下面，通过这种分层设置，可以避免污泥堵塞布水管的出水管孔，保证水流的顺畅。

所述布水层、过渡层和过滤层的填料的粒径可以依次为20-30mm、20-30mm和2-6mm，通过实验，发现这种级配效果良好。

所述布水层的上面还可以覆盖有覆盖层，所述覆盖层的填料的粒径为8-16mm，以实现下面各层的稳定。

所述深塘的表面出水结构可以为其出水侧塘壁上设置的溢流堰。

所述深塘的出水侧塘壁的底部可以设有泄空口，所述泄空口上设有泄空阀门。

所述浅塘和深塘均可以采用夯实的素土塘底。

所述浅塘滤料层和深塘填料层的滤料和填料均可以采用任意适宜的现有技术，例如，砾石、陶粒、火山岩等颗粒滤料。

本实用新型的有益效果为：从浅塘进水，深塘出水，浅塘的进水由上向下流，先经过没有滤料的上方水体，然后穿过浅塘的滤料层，深塘的进水由下向上流，向穿过深塘的填料层，然后再进入上方水体。由于采用较浅的水体深度，使浅塘中的滤料层处于有氧状态，必要时也可以进行一定的曝气补氧，使好氧微生物得以生长并进行好氧代谢，分解和消除水中的部分有机物，其中氨化菌群将有机氮转换为氨态氮，硝化菌群将氨态氮转换为硝态氮，同时滤料的截留和吸附作用也可以去除水中的部分颗粒物和胶体等，起到初步净化作用，并为后续深塘的进一步进化和脱硝提供条件，深塘采用较深的水体深度，可以与现有常见生态塘的水深相仿或更深，在填料层中形成缺氧/无氧状态，厌氧菌群和兼性菌群得以生长代谢，对浅塘中好氧生化有机物尚未去除的有机物特别是难以好氧生化的有机物进一步去除，反硝化菌群将硝态氮还原为氮气，而深塘中污水中的有机物为反硝化提供充分的碳源，另外，可以通过塘中种植植物对水体进行进一步的净化。

附图说明

图1是本实用新型的总体构造示意图；

图2是本实用新型浅塘和集水井的构造示意图；

图3是本实用新型深塘的构造示意图。

具体实施方式

参见图1-3，本实用新型是一种浅塘-深塘串联的塘净化系统，用于改善现有塘系统净化效果较差的不足，并具有脱氮除磷的作用，受污染水体先通过浅塘10净化，浅塘经集水井后的出水通过塘间连接管道30接入深塘20，采用深塘进行第二步净化处理，前端（进水侧）的浅塘为好氧环境，有利于硝化作用去除氨氮与部分有机物，后端（出水侧）的深塘，从底部进水，水从底部向上渗出，由于深塘的底部处于缺氧环境，有利于反硝化进程，从而促进了硝态氮的去除，同时填料的吸附作用也有利于磷的去除，以形成干净的景观水面，处理后的水通过溢流方式流出生态塘，达到深度净化的目的。

所述浅塘系统主要包括浅塘内的滤料层（生物过滤层）12、集水井和出水弯管16，过滤层为300mm后的填料层，置于浅塘的塘底部11，其上水深18约150~200mm，受污染水体以从浅塘前端塘壁19溢流方式，从表面流入浅塘，经过过滤层进行第一步净化，浅塘的出水口13设于浅塘后端塘壁17的底部，浅塘的后面是与其共用一个壁的集水井，集水井设置出水弯管控制浅塘的水位，并可以设有阀门14控制出水流速，出水弯管的出口15通过塘间连接管道接入深塘的布水管21。在浅塘底部设置300mm的滤料层，有利于对氨氮、磷的吸附，上层水深不超过200mm，营造好氧环境，有利于氨氮、有机物的降解。

所述深塘主要包括布水层23、过渡层24、过滤层28、覆盖层27和泄空口25，泄空口位于深塘后端塘壁26的底部，布水层位于深塘填料层的底层，敷设在深塘的塘底22上，滤料厚度200mm，粒径20-30mm，并在该层安装布水管，过渡层位于布水层之上，滤料厚度100mm，粒径20-30mm，过滤层位于过渡层之上，滤料厚度200mm，粒径2-6mm，覆盖层位于过滤层之上，滤料厚度100mm，粒径8-16mm，其上水深29约500~1000mm，净化后水体从深塘后端的表面溢流而出，深塘后端的底部塘壁上设计有泄空口，需要排空水体时将泄空口打开将水排干。深塘的底部填料层处于缺氧环境，有利于反硝化进程，促进硝态氮的去除，同时填料的添加通过吸附、微生物降解等作用强化了磷、有机物的去除。

所述浅塘可以采用生态砾石床结构，所述深塘内可以设置生态浮岛，所述生态浮岛上种植有水生植物，以提高净化效果。

所述浅塘、深塘和集水井的底部均可以设置防渗层，所述防渗层可以采用任意适宜的现有技术和其他可能的技术。作为一个优选的实施例，所述防渗层可以自基面起由里到外依次为膨润土垫层、HDPE土工膜、膨润土保护层、细沙保护层和涤纶无纺土工布层，通过将涤纶无纺土工布设置与细沙保护层的上面，有助于提供对土工膜的整体保护效果，利用涤纶无纺土工布的整体性和韧性，支承、匀化和缓冲来自上方的外力/外物，同时隔离杂质，减少细沙保护层的污染以及生化反应，这种土工布的上面可以直接铺设砾石层、填料层和集水管道，膨润土保护层的设置有利于防止实际实施中细沙中较大颗粒或尖锐异物对土工膜的损坏。土工膜之间的接缝处优选采用堆焊焊接，且位于上层的土工膜焊接边缘为折叠边，将上层土工膜搭接在下层土工膜上时，留出一定的折叠富余量，将富余部分向上翻起并折叠在本土工膜的主体部分上，形成折叠后的边缘，在折叠后的边缘处进行与下层土工膜之间的堆焊，这种焊接方式不仅方便易行，而且在实际中能够有效地保证焊接区域的强度，且不存在边缘破损。

所述浅塘和深塘内可以设置若干集排气立管，所述集排气立管的侧壁上分布有若干集气通孔，外面包裹有一层或多层非金属丝网，例如尼龙丝网，所述集排气立管的下端延伸池体的底部，上端露在外面，池内因生化反应形成的二氧化碳和氮气等气体可以在内部压力作用下自动进入集排气立管并排出，包裹在外面的丝网网孔能够阻挡颗粒物进入立管，由此允许立管上采用相对较大的集气通孔，有助于防止通孔堵塞，延长使用寿命。

所述浅塘和深塘内的底部、中部和上部可以设有在线温度检测仪和/或压力检测仪，所述在线温度检测仪/或压力检测仪的输出接入现场控制柜，通过现场控制柜的显示器进行显示，以便于了解和判断池体内部的生化反应状况，例如，温度是影响菌群活性的一个重要环境因素，而压力则提示池内透水透气性能以及由此可能存在的生化反应问题，现场控制柜内可以依据需要设置相关的数据处理电路或装置，将温度/压力检测仪的输出接入相关数据处理电路或装置，以进行所需的显示处理和其他处理，例如，数据处理电路或装置可以设有报警输出，在检测的温度/压力数据符合报警条件时，通过报警输出连接的报警指示灯和/或报警蜂鸣器进行报警。

所述浅塘和深塘的上面可以设有纵向和/或横向的人行桥，所述人行桥的两端固定安装在塘壁或地面上，由此，管理和检修人员可以走到桥上进行近距离查看和检修作业。

本实用新型具有下列特点：

（1）将单一的生态塘系统组合成浅塘-深塘串联的形式，营造好氧-缺氧交替环境，有利于总氮的去除。

（2）塘系统中添加生态滤料/填料，如砾石、陶粒、火山岩等滤料，有利于增大负荷能力和处理能力。

（3）深塘系统中，水从底端通过布水管进入，通过压力作用向上依次通过布水层、过渡层、过滤层、覆盖层进行净化，处理好的水最终通过溢流的方式从深塘后端表面流出，保证了填料上方的水体为清洁水体，可以用作水体景观，增强了景观可观赏性。

本实用新型公开的各优选和可选的技术手段，除特别说明外及一个优选或可选技术手段为另一技术手段的进一步限定外，均可以任意组合，形成若干不同的技术方案。