一种湿地公园式生态水净化系统的构建方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于环境工程水处理技术领域，具体涉及一种湿地公园式生态水净化系统 的构建方法。
【背景技术】
[0002] 湿地公园是具有湿地保护与利用、科普教育、湿地研究、生态观光、休闲娱乐等多 种功能的社会公益性生态公园。湿地公园在保护生物多样性，维持淡水资源，调节气候，降 解污染物和为人类提供生产、生活资源，发展城市旅游业诸方面都发挥了重要作用。生态水 净化技术在国外起步较早，技术也比较成熟，美国国家环境保护局目前正大力开发北美的 生态水处理数据库和地方数据库，以减少重复劳动和改良传统的设计方法，北美湿地工程 公司开发出了循环流湿地工艺和通风强化床工艺，并成功应用于数年前还被认为不适宜采 用生态技术处理污水的地区，也即气候太冷或污水浓度太高的地区。生态水净化技术在我 国起步较晚，但近年来发展迅速，相比传统污水处理厂，生态技术基建投资少、运行费用低、 能耗少、操作简单，不仅适用于生活污水，对某些工业废水、农业废水、垃圾渗滤液等也有良 好的净化效能。
[0003] 近年来，人们对亲水性生活环境有着较大需求，景观公园数量不断增加，然而涉及 景观水体的问题，如水体水质、景观效果、系统运行成本、以及后期管理等问题逐渐显露出 来，普通单一的生态治理方法在应用到具体工程中时，存在着处理污水的效果不稳定，系统 运行成本较高，缺乏运营管理等问题，而非生态的污水治理方法，由于只考虑如何处理污染 物达到国家相关标准进行排放，缺乏了在污染物处理过程中的景观构建和环境美化。
【发明内容】
[0004] 综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供一种湿地公园式生态水净 化系统的构建方法，解决了目前处理污水的效果不稳定，降低系统运行成本，在污染物处理 过程中同时构建景观和美化环境的问题。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为： 一种湿地公园式生态水净化系统的构建方法，其特征在于，包括如下步骤:进水首先经 过污水预处理系统进行预处理，然后经过生态净化系统对进水水质进行进一步的净化处 理，随后经过景观湖湿地系统对水体进行美化修饰，进一步降解水中污染物，最后达标出水 入河;所述的污水预处理系统，是由格栅、ABR系统、A 20系统、一体式复合生物反应器、跌水 曝气系统中的一种或几种串联组成;所述的生态净化系统，是由2-3套并联的生态净化子系 统组成，每套子系统是由以下任意2-4个处理单元串联组成，处理单元包括砾间接触氧化系 统、碎石床人工湿地系统、垂直潜流人工湿地系统、复合垂直流人工湿地系统、土壤生态系 统、复合蚯蚓生态系统和生态基人工湿地系统;景观湖湿地系统为种植有水生植物的表面 流人工湿地，其造型因地制宜，造型设计为大象型、铜钱型、如意型、龙型、凤型等一种或多 种，整个过程中，配合湿地公园工程配套设施使用。
[0006] 进一步，所述的生态净化系统的每个处理单元以高差10-30cm由高至低排列，相邻 处理单元以水渠隔开并通过水渠上设置的进水管道、出水管道连通。
[0007] 进一步，所述的生态净化系统结合湿地公园工程配套设施，设计了湿地科普展示 区和休闲活动区，所述的湿地科普展示区，包括水族箱、亲水区、景观浮岛、观鸟亭、赏蛙台 和活水公园教育区，所述的休闲活动区设置了2-3个小型的休闲广场，设置一条塑胶跑道以 及配套的健身器械活动设施，还设有景观小品，包括水车、风车、木栈道。
[0008] 进一步，所述的垂直潜流人工湿地系统的基质填料由上而下划分为硅藻土土壤 层、陶粒层、垂直潜流基质净化层、细砂层与防渗层五个部分;所述硅藻土土壤层厚度为5-20cm，由质量比为2-3:3-7娃藻土和当地土壤混合组成;所述陶粒层厚度为4-6cm，由粒径为 5-10mm的陶粒组成;所述垂直潜流基质净化层厚度为70-90cm，由体积比为1:1:1的鹅卵石、 沸石和电气石混合组成，鹅卵石、沸石和电气石粒径均为10-50mm;所述细砂层厚度为15-30mm，细沙粒径小于2mm;防渗层为在表面敷设有防渗膜的压实土层。
[0009] 进一步，所述的复合垂直流人工湿地系统的基质填料由上而下划分为土壤层、微 生物陶粒层、复合垂直流基质净化层、细砂层与防渗层五个部分；所述土壤层厚度为5-20cm;所述微生物陶粒层厚度为4-6cm，由粒径为5-10_的陶粒吸附枯草芽孢杆菌组成，菌 液浓度OD600值为0.4-0.6，陶粒和菌液比为30-100g: 50-100ml;所述复合垂直流基质净化层 厚度为70-90cm，由体积比为2~3:2~3:1~2:1的炉渣、陶粒、玉米芯肩和木肩有机质掺合 组成，炉渣、陶粒粒径均为10 -50mm;所述细砂层厚度为15-30mm，细沙粒径小于2mm;防渗层 为在表面敷设有防渗膜的压实土层。
[0010] 进一步，所述的垂直潜流人工湿地系统和复合垂直流人工湿地系统设置有排泥系 统，所述的排泥系统是由冲泥管、排泥管、排泥阀和水栗组成，排泥管设置在基质填料的细 砂层表面，每个系统单元设置2-6根，排泥管呈沙漏式，斜度为1:3-5，每根排泥管靠近进水 端50-100cm处垂直接有冲泥管，靠近出水端设有排泥阀，冲泥管高出土壤层50-80cm〇
[0011] 进一步，所述的生态净化系统处理单元均种植有挺水植物，挺水植物包括西伯利 亚鸢尾、芦苇、香蒲、水生美人蕉、黄菖蒲、水葱、灯心草、泽泻、慈姑、纸莎草、旱伞草、千屈 菜、水芹菜中的一种或几种的组合。
[0012] 进一步，所述的景观湖湿地系统种植有挺水植物、沉水植物和浮叶植物;所述的挺 水植物包括西伯利亚鸢尾、芦_、香蒲、水生美人蕉、黄菖蒲、水葱、灯心、草、泽泻、慈姑、纸莎 草、旱伞草、千屈菜、水芹菜中的一种或几种的组合;所述的沉水植物包括菹草、绿狐尾藻、 伊乐藻、黒藻、金鱼藻、苦草中的一种或几种的组合;所述的浮叶植物包括荷花、睡莲、萍逢 草中的一种或几种的组合;其中，挺水植物和浮叶植物的选择，根据区域划分，进行颜色搭 配，营造出一种或多种颜色为主题的湿地公园，增加湿地公园式生态水净化系统的景观特 色和可游览性;所述的景观湖湿地系统的造型因地制宜，造型设计为大象型、铜钱型、如意 型、龙型、凤型等一种或多种。
[0013] 进一步，所述的污水预处理系统添加固定化1号复合微生物菌剂，固定化1号复合 微生物菌剂包括1号复合微生物菌剂和固定化载体，所述1号复合微生物菌剂包括厌氧氨氧 化菌、硝化细菌、反硝化芽孢杆菌、水生黄杆菌、光合细菌和酵母菌的一种或多种混合菌剂， 1号复合微生物菌剂是按体积比为1:1~3:1~2:1:1:1~3的厌氧氨氧化菌:硝化细菌:反硝 化芽孢杆菌:水生黄杆菌:光合细菌:酵母菌配制而成，所述固定化载体由重量比为2~3 :3 ~4:1~2 :1的聚乙烯醇、海藻酸钠、氯化钙和粉末竹炭组成；固定化1号复合微生物菌剂是 先将海藻酸钠加热溶于水，再加入聚乙烯醇和粉末竹炭冷却为预固定化载体，预固定化载 体冷却后按体积比1:1再与1号复合微生物菌剂混合均匀;然后将混合液用针形管滴入质量 浓度为10%的氯化钙溶液中，放置2h得到固定化1号复合微生物菌剂。
[0014] 进一步，所述的生态净化系统和景观湖湿地系统均添加 2号复合微生物菌剂，所述 2号复合微生物菌剂包括聚磷菌、枯草芽孢杆菌、光合细菌、硝化细菌、酵母菌和乳酸菌中的 一种或多种混合菌剂，2号复合微生物菌剂是按体积比为1:2~4:1:1~3:1:1的聚磷菌:枯 草芽孢杆菌:光合细菌:硝化细菌:酵母菌:乳酸菌配制而成。
[0015] 进一步，在低温季节下，所述的1号复合微生物菌剂和2号复合微生物菌剂均通过 低温驯化获得。
[0016] 按照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中地表水的水质要求，本发明的出水 水质能达到地表水IV-ΙΠ 类水;按照《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中 排入地表水域环境功能和保护目标水质要求，本发明的出水水质能达到一级B标准-一级A 标准；按照《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005)等标准，本发明的出水水 质能达到中水回用标准。
[0017] 本发明产生的有益效果为： 本发明构建的湿地公园式生态水净化系统是由污水预处理系统、生态净化系统、景观 湖湿地系统以及湿地公园工程配套设施组成，结合了非生态水质净化技术和生态水质净化 技术，提供了一种可因地制宜，设计工艺可进行自由组合的方法，不但能够保证水质净化效 果，而且具有良好的生态景观效果、休闲娱乐和环境教育功能;通过构建湿地科普展示区与 休闲活动区，使游客能够亲身体验湿地自然环境和湿地的生物多样性特点；基质填料采用 多级形式，特别是硅藻土，在土壤中能起到保湿、疏松土质，助长水生植物生长效果，且其吸 附性能强，对污染物去除效果明显;通过对污水预处理系统、生态净化系统、景观湖湿地系 统各单元添加复合微生物菌剂，高效去除氨氮和有机物，提高