一种适用于浅窄型混杂水河道的多级水质生态净化系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及适用于浅窄型混杂水河道的多级水质生态净化系统，可有效解决浅窄型混杂水河道的多级水质生态净化与生态修复的问题，其解决的技术方案是，河床间构成的河道内设置有石块砌筑成的溢流堰，溢流堰前面有生物降固池，溢流堰后设置有半潜式人工生物滤床以及原位修复模块组合单元，在原位修复模块组合单元内依次设置有生态浮床和生态基，构成一个多级生态净化单元，多个多级生态净化单元沿河道排列固于河道内，构成多级水质生态净化系统，本实用新型科学合理，是适用于浅窄混杂水河道的强化净化生态工程，对于河流的污染防治及生态修复具有重要意义。
【专利说明】一种适用于浅窄型混杂水河道的多级水质生态净化系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及河流防治，特别是一种适用于浅窄型混杂水河道的多级水质生态净化系统。
【背景技术】
[0002]河流包括河道水体、河床以及河岸(堤)，具有洪水调控、污染净化、气候调节、环境美化等多种功能。多年来，人类活动破坏了河流系统的自然形态和水生生境，造成河道自净能力下降、水质污染加剧、生物多样性下降等问题。长期以来，专家学者针对河流水质净化与生态修复技术积累了大量的实践经验。目前，污染河流水质净化与生态修复技术主要分为物理法、化学法和生物生态技术3大类。生物生态技术由于在增强河道自身净化能力、治理河流污染的同时有助于河流生态的修复，是河流水质净化与生态修复的首选技术。
[0003]我国北方地区河流天然径流较小或天然无径流，河流水体主要由处理过的生活污水和工业废水组成的混杂水，具有污染严重、河水流量小、水流截面狭窄(部分河流主河道宽度小于15m、且河道外两侧无可利用土地)等特点，根据北方地区河流的这种特点，不便于开展河道异位修复技术，而采用将各种生物生态技术有机地结合起来，利用河床原位构建一个人工/半人工的河流多级净化生态系统，在实现污染河流水质净化的同时，也可以达到修复河流生态系统的目的。因此，利用河床原位构建适用于浅窄型混杂水河道的多级水质生态净化系统，对于河流的污染防治及生态修复具有重要意义。
【发明内容】
[0004]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种适用于浅窄型混杂水河道的多级水质生态净化系统，可有效解决浅窄型混杂水河道的多级水质生态净化与生态修复的问题。
[0005]本实用新型解决的技术方案是，河床间构成的河道内设置有石块砌筑成的溢流堰，溢流堰前面有生物降固池，溢流堰后设置有半潜式人工生物滤床以及原位修复模块组合单元，在原位修复模块组合单元内依次设置有生态浮床和生态基，构成一个多级生态净化单元，多个多级生态净化单元沿河道排列固于河道内，构成多级水质生态净化系统。
[0006]本实用新型科学合理，是适用于浅窄混杂水河道的强化净化生态工程，对于河流的污染防治及生态修复具有重要意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型的沿河流方向一个多级生态净化单元的结构图。
[0008]图2为本实用新型的沿河流方向一个多级生态净化单元的纵向剖面视图。
【具体实施方式】
[0009]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作详细说明。[0010]由图1、2所示，本实用新型河床7间构成的河道内设置有石块砌筑成的溢流堰2， 溢流堰2前面有生物降固池1，溢流堰2后设置有半潜式人工生物滤床3以及原位修复模块 组合单元4，在原位修复模块组合单元内依次设置有生态浮床5和生态基6，构成一个多级 生态净化单元，多个多级生态净化单元沿河道排列固于河道内，构成多级水质生态净化系 统。
[0011]所述溢流堰前的生物降固池I两边种植有挺水植物、沉水植物和浮水植物种的一 种或多种(图中未显示)，主要起到拦截、沉降水体中的悬浮物、泥沙等。
[0012]所述溢流堰2堰顶高于正常水位15-20cm，溢流堰总高度小于60 cm,为浅窄河道 调蓄水量的同时，也使河水在跌落过程中进行复氧，提高溶解氧浓度。
[0013]所述的半潜式人工生态滤床3是在所处位置河道的河床7内由底至上逐层铺设不 同种类、不同粒径的基质层，所述不同种类、不同粒径的基质层为砾石层、炉渣层、建筑垃圾 层、粗砂层、粉煤灰层、铁屑层和土壤层，土壤层上种植水生植物8 (如芦苇、菖蒲)，半潜式人 工生态滤床根据水质净化目标污染物的不同，分为COD强去除型生态滤床段、氨氮强去除 型生态滤床段，在枯水期和平水期的时候，河水从生物降固池经溢流堰跌落，顺序经过不同 功能段的半潜式人工生态滤床，以及后续的原位修复模块组合单元，强化去除水体污染物 C0D&、N和P，实现水质净化效果；当丰水期的时候，河水经溢流堰后，短期内可漫过半潜式 人工生态滤床顶部进入后续的原位修复模块组合单元，进而在有效保护好湿地时也不妨碍 河道行洪。
[0014]所述的原位修复模块组合单元4在河道中心区域种植沉水植物9，靠近河岸处分 别种植挺水植物和湿生植物，洪水期间对水流的阻力较小，对河道泄洪量不产生影响。
[0015]所述的生态浮床5上种植有水生植物，通过植物及微生物作用(附着在植物根系 上)共同净化水体。
[0016]所述的生态基6在吸附水体中部分颗粒物时，也为微生物提供了栖息场所，固定 在生态基上的微生物进一步去除水体中部分污染物。
[0017]所述的水生植物种植时配置有景观植物,在净化改善水质的同时,改善河道自然 景观。
[0018]本实用新型有以下有益的技术效果:
[0019](I)河道水体在溢流堰上游调蓄水量，河水通过溢流堰可以进行复氧，提高溶解氧 浓度；
[0020](2)多级生态净化系统通过生物降固池截留悬浮物、沉降泥沙；
[0021](3)多级生态净化系统构建的半潜式人工生物滤床，利用陡直河床由底至上逐层 铺设砾石、炉渣、物理化学强化吸附填料、粗砂、粉煤灰、铁屑和土壤等基质层，土壤层上种 植水生植物(如芦苇、菖蒲)。丰水期时，河水经溢流堰后全部从半潜式人工生物滤床顶部进 入后续的原位修复模块组合单元，原位修复模块组合单元在河道中心区域种植沉水植物， 靠近河岸处分别种植挺水植物和湿生植物，洪水期间对水流的阻力较小，对河道泄洪量不 产生影响，进而在有效保护好湿地时也不妨碍行洪；
[0022](4)半潜式人工生物滤床可分成若干个单元模块，根据河水实际受污染程度和净 化需要，进行多个模块组合，在河道内与原位修复模块组合单元穿插构建，形式较为灵活；
[0023](5)多级生态净化系统通过在河道内增设生态浮床和生态基小单元，以进一步去除水体中部分污染物，确保净污效果；
[0024](6)多级生态净化系统在种植水生植物时搭配种植景观植物,在净化改善水质时改善河道自然景观；
[0025](7)多级生态净化系统，根据河道的具体地理地势情况，将各单元进行串联使用；
[0026](8)本实用新型不需提升泵等能耗设备，水质净化工艺环节均由自然形成，所需资金投入和运行成本相对较少，并且将水质净化与生态修复技术相结合，构建方式及管理较简单，运行维护技术要求相对较低，是河流治理上的创新。
【权利要求】
1.一种适用于浅窄型混杂水河道的多级水质生态净化系统，其特征在于，河床(7)间 构成的河道内设置有石块砌筑成的溢流堰(2)，溢流堰(2)前面有生物降固池(1)，溢流堰(2)后设置有半潜式人工生物滤床(3)以及原位修复模块组合单元(4)，在原位修复模块组 合单元内依次设置有生态浮床(5)和生态基(6)，构成一个多级生态净化单元，多个多级生 态净化单元沿河道排列固于河道内，构成多级水质生态净化系统。
2.根据权利要求1所述的适用于浅窄型混杂水河道的多级水质生态净化系统，其特征 是:在溢流堰前的生物降固池(I)两边种植有挺水植物、沉水植物和浮水植物种的一种或 多种。
3.根据权利要求1所述的适用于浅窄型混杂水河道的多级水质生态净化系统，其特征 是:所述溢流堰(2)堰顶高于正常水位15-20cm，溢流堰总高度小于60 cm。
4.根据权利要求1所述的适用于浅窄型混杂水河道的多级水质生态净化系统，其特征 是:所述的半潜式人工生态滤床(3)是在所处位置河道的河床(7)内由底至上逐层铺设不 同种类、不同粒径的基质层，所述不同种类、不同粒径的基质层为砾石层、炉渣层、建筑垃圾 层、粗砂层、粉煤灰层、铁屑层和土壤层，土壤层上种植水生植物(8)，半潜式人工生态滤床 根据水质净化目标污染物的不同，分为COD强去除型生态滤床段、氨氮强去除型生态滤床 段。
5.根据权利要求1所述的适用于浅窄型混杂水河道的多级水质生态净化系统，其特征 是:所述的原位修复模块组合单元(4)是在河道中心区域种植沉水植物(9)，靠近河岸处分 别种植挺水植物和湿生植物。
6.根据权利要求1所述的适用于浅窄型混杂水河道的多级水质生态净化系统，其特征 是:所述的生态浮床(5)上种植有水生植物。
7.根据权利要求1或6所述的适用于浅窄型混杂水河道的多级水质生态净化系统，其 特征在于:所述的水生植物种植时配置有景观植物。
【文档编号】C02F9/14GK203440200SQ201320452835
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年7月29日 优先权日:2013年7月29日
【发明者】于鲁冀, 孔德芳, 唐敏, 陈涛, 宋宏杰, 梁亦欣 申请人:郑州大学