一种自然水体生态修复方法和修复系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种自然水体生态修复方法，其特征在于：在拟进行生态修复的自然水体岸边建设若干滤床型人工湿地，通过将自然水体内的水引入滤床型人工湿地内处理，处理好后的水重新排入自然水体内，如此循环处理达到自然水体生态修复的目的；在处理过程中根据光照强度，自动调节自然水体内的水进入人工湿地的速度，进而根据光照强度调节人工湿地处理速度。本发明还包括一种自然水体生态修复系统。本发明所述的自然水体生态修复方法和修复系统，把滤床型人工湿地、自然水体、沉水植物、鱼、循环泵、太阳能发电装置共同组成一个微生态系统，该微生态系统无需外部输入能源，可根据气候状况自动调整；可确保自然水体长期稳定维持在低藻低浊的水平。
【专利说明】
-种自然水体生态修复方法和修复系统
技术领域
[0001] 本发明设及水体生态修复领域，特别设及一种自然水体生态修复方法和修复系 统。
【背景技术】
[0002] 目前市场上传统的水生态修复技术主要有投加生物酶、沉水植物种植、循环气浮、 循环过滤等技术，对于提高水环境质量等级、消除黑臭河道、提高地表水的透明度有一定的 作用;但是其缺陷是并没有从生态平衡的角度去解决问题，没有从提高水体的自净能力出 发，许多水体修复项目无法经受时间的考验，短期内即返污返黑。
【发明内容】
[0003] 针对上述问题，本发明的目的之一在于提供一种从生态平衡角度出发，可W有效 实现水体修复的自然水体生态修复方法和修复系统。
[0004] 本发明的目的之二在于提供一种无需外部输入能源，可根据气候条件自动调整， 保持自然水体长期稳定维持在低藻低浊的水平的自然水体生态修复方法和修复系统。
[0005] 为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为:一种自然水体生态修复方法，其特 征在于:在拟进行生态修复的自然水体岸边建设若干滤床型人工湿地，通过将自然水体内 的水引入滤床型人工湿地内处理，处理好后的水重新排入自然水体内，如此循环处理达到 自然水体生态修复的目的；在处理过程中根据光照强度，自动调节自然水体内的水进入人 工湿地的速度，进而根据光照强度调节人工湿地处理速度。
[0006] 本发明还包括一种自然水体生态修复系统，其特征在于:包括建设于拟进行生态 修复的自然水体岸边的若干滤床型人工湿地，所述的滤床型人工湿地设有进水管道和出水 管道;所述的出水管道连接滤床型人工湿地;所述的进水管道连接水累本体，所述的水累本 体设于自然水体内，所述的水累本体连接有一根据光照强度自动调节水累运行速度的调节 装置。
[0007] 优选的，所述的调节装置包括设于岸边或自然水体上部的光伏电池板和光伏扬水 逆变器，所述的光伏电池板连接光伏扬水逆变器，所述的光伏扬水逆变器连接水累本体。
[0008] 优选的，所述的调节装置包括设于岸边或自然水体上部的感光装置和与感光装 置、水累本体相连，根据感光装置所感应的光照强度调节水累本体运行速度的控制装置。
[0009] 优选的，所述的感光装置为光照传感器。
[0010] 优选的，所述的自然水体中种植有多年生沉水植物(如苦草），同时水体中低密度 自然放养部分观赏鱼类。
[0011] 优选的，所述的滤床型人工湿地为广场型人工湿地或景观绿化型人工湿地，或广 场型人工湿和景观绿化型人工湿地的组合。
[0012] 优选的，所述的广场型人工湿地，包括湿地本体，所述的湿地本体设于广场下部， 由上往下依次设有进水配气层、混合粗滤层、生物膜主滤层、过渡层、出水层和防渗层;所述 的进气配水层内布有进水管，出水层内布有出水管;所述的广场上设有若干与进水配气层 相连通的进气通道。
[0013] 优选的，所述的进气通道上部设有透气格栅。
[0014] 优选的，所述的广场为广场透气砖堆搁而成。
[0015] 优选的，所述的景观绿化型人工湿地，包括湿地本体，所述的湿地本体内由下往上 依次设有防渗层、出水层、过渡层、生物膜主滤层、混合粗滤层、进气配水层;所述的进气配 水层内布有进水管，出水层内布有出水管;所述的进气配水层上方设有若干±石过渡层;所 述的±石过渡层间设有进气通道;所述的±石过渡层上设有种植±层，所述的种植±层中 种植有绿化植物。
[0016] 优选的，所述的绿化植物优选为陆生植物;特别优选陆生常绿植物。
[0017] 采用上述技术方案，本发明所述的自然水体生态修复方法和修复系统，具有的有 益效果为：
[0018] 1)本发明把滤床型人工湿地、自然水体、沉水植物、鱼、循环累、太阳能发电装置共 同组成一个微生态系统，该微生态系统无需外部输入能源，可根据气候状况自动调整；
[0019] 2)滤床型人工湿地作为此人工构建的微生态系统组成部分，具有强大的净化能 力，少量的污染物进入能轻易被滤床内丰富的微生物所分解;滤床作为微生物的载体，其作 用微生物均为±著微生物，能有效避免引入外来微生物所带来的生态风险；
[0020] 3)滤床型湿地内所聚集的大量的后生动物W及根据太阳光照强度W自动调整进 入滤床的水量，可确保自然水体长期稳定维持在低藻低浊的水平；
[0021] 4)滤池型湿地建造方式更为多样化，地面可W是绿化、广场、道路等，更易于项目 的实施。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明所述的自然水体生态修复系统示意图1;
[0023] 图2为本发明所述的自然水体生态修复系统示意图2;
[0024] 图3为本发明所述的广场型人工湿地示意图；
[0025] 图4为本发明所述的景观绿化型人工湿地示意图。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明做进一步说明。
[0027] 本发明所述的自然水体生态修复方法，具体方法为:在拟进行生态修复的自然水 体岸边建设若干滤床型人工湿地，通过将自然水体内的水引入滤床型人工湿地内处理，处 理好后的水重新排入自然水体内，如此循环处理达到自然水体生态修复的目的；在处理过 程中根据光照强度，自动调节自然水体内的水进入人工湿地的速度，进而根据光照强度调 节人工湿地处理速度。
[00%]也即是本发明方法通过在现有自然水体的岸边建设滤床型人工湿地，使人工湿地 湿和水体组成一个生态系统，其中湿地的滤床中附着大量的生物膜、原生动物、后生动物， 自然水体的水经过水累提升进入湿地滤床，通过其物理过滤截留、微生物分解等作用去除 水中的溶解性有机物、藻类、胶体W及悬浮物后再回流至自然水体。在此过程中，根据光照 强度自动调整进入滤床中的水量，当阳光较大时，自然水体内通过光合作用繁殖的藻类增 长速度加快，但此时水累水量增加，滤池过滤速度加快;等遇到阴雨天气W及晚上时，太阳 能供电量降低，藻类繁殖减慢甚至停止，水累水量变小甚至停止。同时在自然水体中种植部 分四季常绿多年生沉水植物(如苦草），一方面可进一步加大水体中分解者(微生物)的栖息 场所，同时也可作为水体能见度的直观性指示，也增加了水体的美感；同时水体中低密度自 然放养部分观赏鱼类，可有效控制滤池型湿地中的后生动物的过量繁殖后累积于自然水 体，也可增加水体的观赏性。
[0029] 实施例
[0030] 污水性质为中度污染的封闭池塘水及周边居民的部分生活污水，处理后的出水通 过循环，构建池塘微生态系统。通过未运行、循环15d、循环60(1Ξ种条件下的水质分析测试， 结果如下： 「00311
[0032] 通过上述结果可知，采用本发明方法进行自然水体生态修复，可W有效去除自然 水体中的CODcr、B0D5、SS、氨氮和总憐，同时降低水体浊度，提高水体透明度;可确保自然水 体长期稳定维持在低藻低浊的水平。
[0033] 为实现本发明目的，如图1、图2所示，本发明还提供一种自然水体生态修复系统， 包括建设于拟进行生态修复的自然水体1岸边的若干滤床型人工湿地2,所述的滤床型人工 湿地2设有进水管道21和出水管道22;所述的出水管道22连接滤床型人工湿地1;所述的进 水管道连接水累本体3，所述的水累本体3设于自然水体1内，所述的水累本体1连接有一根 据光照强度自动调节水累运行速度的调节装置4;自然水体1中种植有多年生沉水植物11 (如苦草），同时水体中低密度自然放养部分观赏鱼类12。
[0034] 如图1所示，调节装置4包括设于岸边或自然水体上部的光伏电池板41和光伏扬水 逆变器42,所述的光伏电池板41连接光伏扬水逆变器42,所述的光伏扬水逆变器42连接水 累本体3。采用运种方式的好处是采用太阳能供电，无需外部输入能源，可根据气候状况自 动调整。当阳光较大时，自然水体内通过光合作用繁殖的藻类增长速度加快，但此时太阳能 供电量大水累水量增加，滤池过滤速度加快;等遇到阴雨天气w及晚上时，太阳能供电量降 低，藻类繁殖减慢甚至停止，水累水量变小甚至停止。
[0035] 如图2所示，调节装置4包括设于岸边或自然水体上部的感光装置43(如光照传感 器)和与感光装置43、水累本体3相连，根据感光装置所感应的光照强度调节水累运行速度 的控制装置44。采用运种方式的好处是，通过感光装置感应光照强度，然后控制装置采集光 照强度信息后，控制水累本体的运行速度，水累本体则采用常规供电方式。
[0036] 此外，所述的滤床型人工湿地2可W为广场型人工湿地或景观绿化型人工湿地，或 广场型人工湿和景观绿化型人工湿地的组合；自然水体周边的湿地数量可W根据水体体 量、污染情况设置。
[0037] 优选的，如图3所示广场型人工湿地包括湿地本体20,湿地本体20设于广场30下 部，广场20优选由透气砖堆搁而成的广场，湿地本体10总体深度为1.2-1.5m，在确保处理效 果的同时降低工程造价;且湿地本体20由上往下依次设有进水配气层201、混合粗滤层202、 生物膜主滤层203、过渡层204、出水层205和防渗层206;所述的进气配水层201内布有进水 管207,出水层205内布有出水管208;所述的广场30上设有若干与进水配气层201相连通的 进气通道301;且进气通道301上部优选设有透气格栅302。采用该湿地的好处是：可在湿地 本体上方建造城市广场、公园、停车场建造大大拓展了其应用范围，能有效提升水环境质 量;不再利用植物的茎、根作为湿地的主要供氧方式，使得其对植物的功能性要求降低，同 时植物的管理要求也降低，使得该技术更易被市场所接受;相对于其他传统的二级生化处 理、污水深度处理技术，人工湿地低投资、易管理、去除率高等优点更为突出。
[0038] 优选的，如图4所示景观绿化型人工湿地包括湿地本体20'，湿地本体20'总体深度 控制在1.2-1.5m范围内，在确保处理效果的同时降低工程造价;湿地本体20'内由下往上依 次设有防渗层20Γ、出水层202'、过渡层203'、生物膜主滤层204'、混合粗滤层205'、进气配 水层206';所述的进气配水层206'内布有进水管21Γ，出水层202'内布有出水管212';所述 的进气配水层206'上方设有若干±石过渡层207所述的±石过渡层207'间设有进气通道 210';所述的±石过渡层207'上设有种植±层208'，所述的种植±层208'中种植有绿化植 物209'，绿化植物209'优选为陆生植物;特别优选陆生常绿植物。优选的，所述的绿化植物 优选为陆生植物;特别优选陆生常绿植物。采用该人工湿地的好处为:建造同时具有净化效 果和保证地面景观效果的人工湿地，可W使得绿化型湿地替代城市和乡村原有的绿化用 地，大大拓展了其应用范围，能有效提升水环境质量;不再利用植物的茎、根作为湿地的主 要供氧方式，使得其对植物的功能性要求降低，同时植物的管理要求也降低，使得该技术更 易被市场所接受;相对于其他传统的二级生化处理、污水深度处理技术，人工湿地低投资、 易管理、去除率高等优点更为突出。
[0039] 尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明 白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发 明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种自然水体生态修复方法，其特征在于：在拟进行生态修复的自然水体岸边建设 若干滤床型人工湿地，通过将自然水体内的水引入滤床型人工湿地内处理，处理好后的水 重新排入自然水体内，如此循环处理达到自然水体生态修复的目的；在处理过程中根据光 照强度，自动调节自然水体内的水进入人工湿地的速度，进而根据光照强度调节人工湿地 处理速度。2. -种自然水体生态修复系统，其特征在于:包括建设于拟进行生态修复的自然水体 岸边的若干滤床型人工湿地，所述的滤床型人工湿地设有进水管道和出水管道;所述的出 水管道连接滤床型人工湿地;所述的进水管道连接水栗本体，所述的水栗本体设于自然水 体内，所述的水栗本体连接有一根据光照强度自动调节水栗运行速度的调节装置。3. 根据权利要求2所述的一种自然水体生态修复系统，其特征在于:所述的调节装置包 括设于岸边或自然水体上部的光伏电池板和光伏扬水逆变器，所述的光伏电池板连接光伏 扬水逆变器，所述的光伏扬水逆变器连接水栗本体。4. 根据权利要求2所述的一种自然水体生态修复系统，其特征在于:所述的调节装置包 括设于岸边或自然水体上部的感光装置和与感光装置、水栗本体相连，根据感光装置所感 应的光照强度调节水栗本体运行速度的控制装置。5. 根据权利要求2所述的一种自然水体生态修复系统，其特征在于:所述的自然水体中 种植有多年生沉水植物，同时水体中低密度自然放养部分观赏鱼类。6. 根据权利要求所述2-4任一权利要求所述的一种自然水体生态修复系统，其特征在 于:所述的滤床型人工湿地为广场型人工湿地或景观绿化型人工湿地，或广场型人工湿和 景观绿化型人工湿地的组合。7. 根据权利要求7所述的一种自然水体生态修复系统，其特征在于:所述的广场型人工 湿地，包括湿地本体，所述的湿地本体设于广场下部，由上往下依次设有进水配气层、混合 粗滤层、生物膜主滤层、过渡层、出水层和防渗层;所述的进气配水层内布有进水管，出水层 内布有出水管;所述的广场上设有若干与进水配气层相连通的进气通道。8. 根据权利要求8所述的一种自然水体生态修复系统，其特征在于:所述的进气通道上 部设有透气格栅，所述的广场为广场透气砖堆砌而成。9. 根据权利要求7所述的一种自然水体生态修复系统，其特征在于:所述的景观绿化型 人工湿地，包括湿地本体，所述的湿地本体内由下往上依次设有防渗层、出水层、过渡层、生 物膜主滤层、混合粗滤层、进气配水层;所述的进气配水层内布有进水管，出水层内布有出 水管;所述的进气配水层上方设有若干土石过渡层;所述的土石过渡层间设有进气通道;所 述的土石过渡层上设有种植土层，所述的种植土层中种植有绿化植物。10. 根据权利要求7所述的一种自然水体生态修复系统，其特征在于:所述的绿化植物 为陆生植物。
【文档编号】C02F3/32GK105948270SQ201610528561
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年7月7日
【发明人】周锋, 杨伟煜, 刘学军, 杨文华
【申请人】厦门优九生态科技有限公司