一种适用于面源污染储存与处理的生态处理设施的制作方法

本发明涉及一种适用于面源污染储存与处理的生态处理设施，属于环保工程与水处理技术领域。

背景技术：

河流湖泊两岸的村落的生活污染、农业种植及养殖业污染(花卉种植、粮食种植、畜禽养殖粪便)等是河流湖泊面源污染物的主要来源，经通过初期雨水地表径流和农业排污进行汇集后入河，逐渐成为河流和湖泊水体污染最主要的污染源。生态拦截是面源污染过程控制中不可或缺的一环，现有的生态拦截技术在面源污染治理中发挥了重要的作用。农村面源污染因其排放路径的随机性、排放区域的广泛性以及排放量大面广等特征，即使在实施源头控制后，仍然不可避免地有一部分污染物随各排放途径输移，对下游水体水质造成很大的影响。

现有的众多生态技术，虽然能够有效处理面源污染物，但也各自具有局限性。生态拦截沟渠技术可使用原有沟渠的地形，新增投资少、易被当地人接受，能储存少量的面源污染，但是氮磷处理效果时空差异较大，特别是应对暴雨径流时，储存与处理能力弱。生态丁型潜坝技术是近年来使用比较多的新型河道生态拦截技术，仅需一次性建设、处理效率高，可有效阻断面源污染物在河流支浜中的扩散，但无法储存来水、处理能力弱，且不适用于大型河湖水体。河道稻田消纳技术可在地表径流的重污染农村地区应用，实现生产与环境的双赢，但在实际应用中可能带来的土壤肥力破坏和稻米重金属超标,以及病虫害加重水稻倒伏减产的问题。生态缓冲带技术，对面源污染入河湖具有很好的缓冲效果，但也占用较多土地，在实际应用中无法大规模的应用。

面源污染生态处理技术的应用要兼顾环境效益和土地经济成本，并结合区域环境特征，因地制宜,探求生态功能、环境功能和景观功能的协调统一。目前使用较多的面源污染处理技术，均建立在河湖岸边，而在经济发达地区，河湖岸边本身用地紧张，不易在河湖岸边新增处理设施。若能利用河湖内部位置，在同一立面既做到储存，又做到污染处理，将成为一种新型的节约用地的生态技术。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供了一种适用于面源污染储存与处理的生态处理设施。

本发明解决上述问题的技术方案为：一种适用于面源污染储存与处理的生态处理设施，包括设置于河道内的浮体框架、设置于浮体框架中下部的储水罐、与储水罐连接的来水管以及设置于浮体框架上部的处理模块，通过所述的来水管将来水储存在储水罐内，并通过设置于储水罐上的给水模块将储水罐内的来水抽至处理模块进行处理。

进一步具体的，所述的来水管包括若干刚性管以及用于连接相邻刚性管的衔接软管。

进一步具体的，所述的来水管倾斜向下，所述的来水管靠近河岸的端部高于靠近储水罐的端部。

进一步具体的，在所述的来水管线路上设置有截流井与设备井，在所述的设备井内设置有电动阀以及流量计。

进一步具体的，所述的储水罐至少一个，在每一个储水罐上设置有放空管与紧急排放闸。

进一步具体的，所述的储水罐至少两个，所述的储水罐之间通过管道连通，至少一个储水罐上设置放空管与紧急排放闸。

进一步具体的，所述的给水模块包括与储水罐连接的给水支管、与处理模块连接的给水主管，所述的给水支管与给水主管连通，在所述的给水支管上设置有给水泵以及止回阀，在所述的给水主管上设置有给水阀门，所述的止回阀设置于给水泵的出水端。

进一步具体的，在所述的来水管的上方设置有绿色走廊，所述的绿色走廊连接浮体框架与河岸。

进一步具体的，在所述的浮体框架与河道底部之间设置有支撑架。

进一步具体的，所述的储水罐位于河道水面以下，所述的处理模块位于河道水面以上。

本发明的有益效果是：通过在河道内设置浮体框架并在浮体框架内设置处理模块及储水罐，能够实现对面源污染的来水进行储存及处理，同时不占用河湖岸边的用地，在同一立面既做到拦截、储存，又做到污染处理，兼顾了环境效益和土地经济成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的俯视结构示意图；

图3是本发明来水管、截流井以及设备井的结构示意图；

图4是本发明的详细结构示意图。

图中：1、河道；2、浮体框架；3、储水罐；4、来水管；5、处理模块；6、给水模块；7、截流井；8、设备井；9、支撑架、10、连接管道；31、紧急排放闸；32、放空管；41、刚性管；42、衔接软管；51、布水管；52、通气管；61、给水主管；62、给水支管；63、止回阀；64、给水泵；65、给水阀门；611、给水竖管；612、给水横管；71、排泥管；81、流量计；82、电动阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示一种适用于面源污染储存与处理的生态处理设施，包括设置于河道1内的浮体框架2、设置于浮体框架2中下部的储水罐3、与储水罐3连接的来水管4以及设置于浮体框架2上部的处理模块5，通过所述的来水管4将来水储存在储水罐3内，并通过设置于储水罐3上的给水模块6将储水罐内的来水抽至处理模块5进行处理；浮体框架2大部分位于河道1水面以下，一小部分位于河道1水面以上，其中储水罐3在使用过程中设置于河道1水面以下，处理模块5在使用过程中位于河道1水面以上。

如图2、3、4所示，一种适用于面源污染储存与处理的生态处理设施位于河湖岸的一侧，其中仅部分来水管4、截流井7以及设备井8位于河湖岸的岸上，其余设施均位于河湖水体内，大大节约了现有面源污染拦截与处理设施占用大量河湖岸边土地的现状。

一种适用于面源污染储存与处理的生态处理设施所拦截的面源污染的来水，首先，通过来水管2进行汇聚，储存于储水罐3内，储水罐3至少设置一个，也可以设置多个，若干个储水罐3为串联结构，储水罐3之间使用连接管道10相互联通，可以保证储水罐3内的水位处于相对平稳的位置，储水罐3的设计数量，需要根据当地的面源污染的水量进行设置；在本方案中，对于来水量较少的地区，可设置单个储水罐3；对于来水量较多的地区，可串联设置多个储水罐3。

储水罐3至少一个，可以在每一个储水罐3上设置放空管32与紧急排放闸31，其目的是当系统运行出现故障、或者来水过多、或者储水罐3对处理模块5给水过慢的情况下，需要进行维修与维护，当打开紧急排放闸31时，储水罐3内的水体可通过放空管32快速排空。而当储水罐3有两个及以上时，可以通过储水罐3之间的连接管道10将若干个储水罐3串联起来，此时，可以根据需要至少有一个储水罐3上设置放空管32与紧急排放闸31；在本方案中，具有放空管32与紧急排放闸31的储水罐3仅有一个，且位于最中间位置的某个储水罐3。在其他使用场景中，当储水罐3为奇数个时，放空管32与紧急排放闸31位于正中间位置的储水罐3上，而储水罐3为偶数个时，选择中间一个储水罐3放置即可。

一种适用于面源污染储存与处理的生态处理设施的储水罐3，通过来水管4承接面源污染来水，在来水管4与储水罐3连接路径上，依次设置有截流井7以及设备井8，截流井7以及设备井8均设置于河湖岸边，截流井7底部设置排泥管71，污泥沉入截流井7底部并可通过排泥管71排出；电动阀82与流量计81安装于设备井8内，电动阀82可通过远程控制实现来水管4的开启与关闭，流量计81用于记录来水进入设施的总量，通过流量计81与电动阀82的配合，可实现对该设施处理量的控制。

一种适用于面源污染储存与处理的生态处理设施，通过给水模块6将储水罐3内的水体抽至处理模块5处进行处理；给水模块6包括与储水罐3连接的给水支管62、与处理模块5连接的给水主管61，且给水主管61与给水支管62相互连通，由于在本方案中储水罐3设置有多个，故在每一个储水罐3内均设置一给水支管62，给水支管62插入至储水罐3中下部，而给水主管61包括一支与所有给水支管62连通的给水横管612以及向处理模块5输送水体的给水竖管611，所有的给水支管62实现并联；在每一个给水支管62上均设置有给水泵64与止回阀63，同时止回阀63设置于给水泵64的出水端，止回阀63的目的是防止储水罐3输入至给水横管612内的水体通过倒流回储水罐3；在给水主管61上设置给水阀门65，用于控制给水主管61向处理模块5的进水情况。

一种适用于面源污染储存与处理的生态处理设施，其中处理模块5为人工湿地系统，包括滤料层、位于滤料层顶部的布水管51、位于滤料层底部的集水管以及位于滤料内的通气管52；布水管51可以将来水均匀分布于滤料层顶部，来水经过滤料层处理后通过集水管收集后直接排入河道1；同时，在处理模块5的四周设置有围挡，围挡采用密实且轻质的材料，防止因材料过重增加浮体框架2的承重压力；围挡的高度需要高于滤料层的高度，用于固定滤料层保证其不会从侧面进入河道1内。

一种适用于面源污染储存与处理的生态处理设施，所述的浮体框架2在河道1中央会随着水流出现浮动与晃动，在浮体框架2与河道1底部之间通过支撑架9进行固定，能够提高浮体框架2的稳定性，同时对来水管4进行相应的适应性设计；来水管4包括若干刚性管41以及用于连接相邻刚性管41的衔接软管42，通过衔接软管42的设置保证在浮体框架2发生浮动或晃动时，来水管4通过衔接软管42具有缓冲的功能，避免来水管4刚性连接而导致使用过程中开裂；为了保证来水能够顺势而下进入储水罐3内，来水管4为倾斜设置，来水管4靠近河湖岸的一端高于靠近储水罐3的一端，来水会顺着来水管4的倾斜方向自流进入储水罐3。

一种适用于面源污染储存与处理的生态处理设施，在河岸与浮体框架2之间设置有绿色走廊，绿色走廊位于来水管4的上方，且位于水平面以上，用于遮挡来水管4，有利于河道1整体的景观效果；同时，由于使用过程中，可能需要对其进行维修以及保养，故该绿色走廊也可以用于游客进行风景观光。

一种适用于面源污染储存与处理的生态处理设施，所适用的对象为河流与湖泊的面源污染来水的储存与处理，同时也可适用于河湖边合流制市政管网的溢流水体的储存与处理。

一种适用于面源污染储存与处理的生态处理设施，可适用于不同的天气条件，且通过中控系统进行模式判断与调整。当流量计81读取来水流量为日常处理模式时，来水通过来水管4向储水罐3输送水体，给水模块6向处理模块5输送水体，由流量计81记录输送水量，并将数据传输给中控系统；当流量计81读取来水流量小于日常流量时，判断为旱季处理模式，设施可从河道1内抽水进行补充，达到日常处理水量的最小值后，执行日常处理模式；当流量计81读取来水流量等于设计最大流量时，判断为雨季模处理模式，则关闭设备井8内的电动阀82，执行日常处理模式，直至来水量小于日常处理量的最小值，重新开始新一轮进水。

综上，通过上述设施实现了面源污染的来水进行储存及处理，同时不占用河湖岸边的用地，在同一立面对来水既做到储存，又做到处理，兼顾了环境效益和土地经济成本，适用于承接河湖的面源污染以及用于承接合流制管网溢流污染。

需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。