一种用于河道水质提升的水平潜流生态滤槽以及利用该滤槽的净水系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于河道水质提升的水平潜流生态滤槽，在所述滤槽中设置有一个进水挡板和一个出水挡板，所述进水挡板和出水挡板将所述滤槽依次分割为第一下行槽、水平潜流槽和第二下行槽三个区域，所述进水挡板上端高于出水挡板的上端，所述进水挡板的下端高于滤槽的下平面或者设置连接通孔，所述出水挡板的下端和滤槽的下平面紧密连接。本实用新型还公开了利用上述滤槽的净水系统。由于本净水系统构建在河道内，无需额外占地，具有投资成本低，净化效果好，零能耗等特点，不仅净化河道水体和处理漏排进入河道的面源污水，同时具有良好的景观效果，能有效改善城市河道“三面光”僵硬化的景观效果，生态环境效益显著。
【专利说明】
一种用于河道水质提升的水平潜流生态滤槽以及利用该滤槽的净水系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及环境工程领域，特别涉及一种用于河道水质提升的水平潜流生态滤槽以及利用该滤槽的净水系统。
【背景技术】
[0002]目前我国城市河流受污染严重，出现了水质较差，水体黑臭问题突出，且河岸带基本为硬质护坡，河岸带景观僵硬化、非自然化等问题，但目前的净水计划要么成本过大，要么会造成二次污染，要么景观效果不好，急需一种投资成本低，净化效果好的净水技术出现。
【发明内容】
[0003]为克服上述技术缺陷，本实用新型公开了一种适合建筑在河道内的水平潜生态滤槽以及利用该滤槽的净水系统。
[0004]本实用新型的技术方案如下所述:
[0005]本实用新型公开了一种用于河道水质提升的水平潜流生态滤槽，在所述滤槽中设置有一个进水挡板和一个出水挡板，所述进水挡板和出水挡板将所述滤槽依次分割为第一下行槽、水平潜流槽和第二下行槽三个区域，所述进水挡板上端高于出水挡板的上端，所述进水挡板的下端高于滤槽的下平面或者设置连接通孔，所述出水挡板的下端和滤槽的下平面紧密配合。
[0006]所述第一下行槽和第二下行槽深度为70cm?100cm，所述水平潜流槽深度为70cm?100cm，两个隔水挡板之间的距离为3?5m。
[0007]所述滤槽宽度不少于lm。
[0008]在所述滤槽内设置有填料，所述填料的高度低于所述进水挡板和出水挡板的高度。所述填料粒径优选为20_40mm或5-10mm。
[0009]优先为，在所述第一下行槽和第二下行槽区域的填料粒径为20-40mm，所述水平潜流槽区域的填料粒径为5-1 Omm。
[0010]本发明还公开了一种含有上述水平潜流生态滤槽的净水系统。
[0011]进一步，所述净水系统含有水平潜流生态滤槽、布水系统、水生植被和出水口，所述滤槽沿着河道的河岸带设置，所述布水系统设在第一下行槽区域，所述出水口设置在第二下行槽外壁处，所述水生植被设置在所述水平潜流槽上。
[0012]所述布水系统设在在第一下行槽表面或距离第一下行槽表面5-10cm处，所述布水系统为“丰”式穿孔管装置。
[0013]所述水生植被为香蒲、菖蒲、风车草、美人蕉、蜘蛛兰中的一种或几种。
[0014]本实用新型的有益效果在于:本净水系统构建在河道内，无需额外占地，处理系统的规模依河道的宽度和水力条件可灵活设计，不影响河道行洪功能，采用无动力重力布水系统，具有投资成本低，净化效果好，零能耗等特点，不仅净化河道水体和处理漏排进入河道的面源污水，同时具有良好的景观效果，能有效改善城市河道“三面光”僵硬化的景观效果，生态环境效益显著。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的净水系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面将通过具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0017]本实用新型的净水系统如图1所示，含有水平潜流生态滤槽1、布水系统2、水生植被3和出水口 4。
[0018]所述水平潜流生态滤槽I沿着河道的河岸带设置，在所述水平潜流生态滤槽I中设置有一个进水挡板11和一个出水挡板12，所述进水挡板11和出水挡板将12将所述滤槽I依次分割为第一下行槽13、水平潜流槽14和第二下行槽15三个区域，所述进水挡板11上端高于出水挡板12的上端，所述进水挡板11的下端高于水平潜流生态滤槽I的下平面或者设置连接通孔从而使得水流可以从第一下行槽13流入水平潜流槽14，所述出水挡板12的下端和水平潜流生态滤槽I的下平面紧密配合。
[0019]所述第一下行槽和第二下行槽深度为70cm?100cm，所述水平潜流槽深度为70cm?100cm，两个隔水挡板之间的距离为3~5m，水平潜流生态滤槽I长度根据处理水量来确定，水平潜流生态滤槽I的具体深度应根据河道的宽度和水力条件而定。
[0020]所述水平潜流生态滤槽I宽度不少于lm，具体宽度应根据不同河道特点而定，前提是不影响河道的行洪功能，依河岸建设的长度，将根据处理水量、承受负荷和滤槽宽度计算获得。一般来说，较低的水力负荷和较长的停留时间，对应较高的处理效果。滤槽I的处理效果与停留时间有着很密切的关系。停留时间过短，不能给净化提供足够的时间，停留时间过长又可能引起滞留和厌氧。水力负荷的取值应视特定的气候、土壤条件及植物类型等因素而定，同时也受到BOD负荷及蒸发率的影响。整个系统表面水力负荷应控制在0.5 m/d以内。
[0021]在所述滤槽I内设置有填料，所述填料的高度低于所述进水挡板和出水挡板的高度。所述填料粒径优选为20-40mm或5-10mm。所述第一下行槽13和第二下行槽15区域的填料粒径为20_40mm,所述水平潜流槽14区域的填料粒径为5_1 Omm。
[0022]由于不同填料对污染物的去除效果存在有较大差异。沸石对C0D、氨氮和总氮的去除效果最好，平均去除率分别为72.1%、82.6%和88.0%;对总磷的去除效果最差，平均去除率为10.8%。火山石对总磷的去除效果最好，平均去除率为75.8%。经过实验，以SS、B0D和COD为特征的污水，需根据水力停留时间、水容量及出水水质等因素选择土壤、细沙、砾石、瓦片或灰渣中的一种或多种为填料；以磷为特征的污水，最好选择飞灰和页岩为填料，其次是铝矾土、石灰石和膨润土等;泡沸石与油页岩对磷的吸附能力较差，不宜选用。综合考虑技术经济因素，选用火山石和碎石作为生态滤槽的填料。
[0023]所述布水系统2设在第一下行槽13区域，所述布水系统2可以设在在第一下行槽13上表面或距离第一下行槽13上表面5-lOcm处，所述布水系统为“丰”式穿孔管装置。
[0024]所述水生植被3设置在所述水平潜流槽14上。
[0025]所述水生植被3为香蒲、菖蒲、风车草、美人蕉、蜘蛛兰中的一种或几种。
[0026]所述水生植物是生态滤槽净化系统的重要组成部分，起着净化水体和塑造景观的双重作用。系统种植的大型水生植物要求具有耐污能力强、净化效果好、景观效果佳等特点。根据文献资料及实际应用经验，系统宜选择香蒲、菖蒲、风车草、美人蕉等植物，并根据当地气候特点和植物的生长特性进行合理配置，以保证净化效果和景观功能。
[0027]通过观察植物生长状况及其耐淹性、处理效果，推荐选用适应性较强、对氮类污染物去除效果较好的蜘蛛兰和美人蕉作为生态滤槽植物。
[0028]所述出水口4设置在第二下行槽15外壁上，优选设置在第二下行槽15末端，直接采用穿孔墙(口)的形式直接采用穿孔墙(口)的形式。
[0029]本发明的净水系统以河道内水体作为处理对象时，拟通过拦水坝提高河水水位，通过布水系统2将水体布入第一下行槽13，然后通过填料进入水平潜流槽14，再进入第二下行槽15，图1中的箭头方向即为水流方向，最后经过出水口4流出，从而完成整个净水过程。
[0030]本发明的净水系统主要针对水体中有机物、氨氮、总氮和总磷的去除，其中有机物、氨氮是系统去除的重要目标污染物。由于本净化系统属于生态工程范畴，所能承受的水力负荷和污染负荷相对较低。因此，为了获得良好的净化效果并保证系统的可持续运行，系统进水污染物进水浓度宜控制在COD浓度< 100 mg/L，氨氮< 12 mg/L，总磷< 2 mg/L，运行的水力负荷宜控制在<0.5 m/d，即每平方米面积一天处理量为0.5 m3，但作为污水处理厂出水深度处理时，水力负荷可适当调整，最高可达0.75 m/d。本系统进水在设定范围内时，出水水质基本能达到COD浓度< 40 mg/L，氨氮< 6 mg/L，总磷< I mg/L的目标。
[0031]本净化系统由于其独特的特点和优势，特别适用于轻度、中度污染小型河流，城市河涌的治理与生态修复，城市补水河流水质提升与生态修复，河流面源污染控制等。
[0032]本技术同时兼备人工湿地和生物滤池对污染物的净化特点，系统通过植物的吸收作用，高效填料的吸附、沉淀作用，植物根系和填料中功能微生物的高效降解作用共同实现对污染物的去除。系统填料中形成以好氧微生物为主的生物膜，大部分有机物在此区域被好氧微生物所降解，氨氮经硝化作用转化为硝酸盐氮，然后被植物吸收利用;磷主要通过滤槽中填料的吸附和沉淀作用，污水中的磷与可溶性或不可溶性的铁、铝、镁等形成不溶性的磷酸盐而去除。
[0033]综上所述，尽管本实用新型的【具体实施方式】对本实用新型进行了详细描述，但本领域一般技术人员应该明白的是，上述实施例仅仅是对本实用新型的优选实施例的描述，而非对本实用新型保护范围的限制，本领域一般技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化，均在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于河道水质提升的水平潜流生态滤槽，其特征在于:在所述滤槽中设置有一个进水挡板和一个出水挡板，所述进水挡板和出水挡板将所述滤槽依次分割为第一下行槽、水平潜流槽和第二下行槽三个区域，所述进水挡板上端高于出水挡板的上端，所述进水挡板的下端高于滤槽的下平面或者设置连接通孔，所述出水挡板的下端和滤槽的下平面紧密配合。2.如权利要求1所述的用于河道水质提升的水平潜流生态滤槽，其特征在于:所述第一下行槽和第二下行槽深度为70cm?100cm，所述水平潜流槽深度为70cm?100cm，两个隔水挡板之间的距离为3?5m。3.如权利要求1所述的用于河道水质提升的水平潜流生态滤槽，其特征在于:所述滤槽宽度不少于lm。4.如权利要求1所述的用于河道水质提升的水平潜流生态滤槽，其特征在于:在所述滤槽内设置有填料，所述填料的高度低于所述进水挡板和出水挡板的高度。5.如权利要求4所述的用于河道水质提升的水平潜流生态滤槽，其特征在于:所述填料粒径为20_401111]1或5-101111]1。6.如权利要求4所述的用于河道水质提升的水平潜流生态滤槽，其特征在于:所述第一下行槽和第二下行槽区域的填料粒径为20-40mm，所述水平潜流槽区域的填料粒径为5-1 Omnin7.一种净水系统，其特征在于:含有权利要求1所述水平潜流生态滤槽。8.如权利要求7所述的净水系统，其特征在于:所述净水系统含有水平潜流生态滤槽、布水系统、水生植被和出水口，所述滤槽沿河道的河岸带设置，所述布水系统设在第一下行槽区域，所述出水口设置在第二下行槽外壁处，所述水生植被设置在所述水平潜流槽上。9.如权利要求8所述的净水系统，其特征在于:所述布水系统设在在第一下行槽表面或距离第一下行槽表面5-lOcm处，所述布水系统为“丰”式穿孔管装置。10.如权利要求8所述的净水系统，其特征在于:所述水生植被为香蒲、菖蒲、风车草、美人蕉、蜘蛛兰中的一种或几种。
【文档编号】C02F3/32GK205556237SQ201620019636
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年1月7日
【发明人】刘欢, 王波, 骆灵喜, 林明, 吴属连, 梅立永, 余麟
【申请人】深圳市深港产学研环保工程技术股份有限公司, 滨州市深港环保工程技术有限公司