一种应用于河道水体修复的生态预处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于生态修复工程技术领域，具体涉及一种应用于河道水体修复的生 态预处理系统。
【背景技术】
[0002] 城镇河道是城市生态环境的重要依托，是一种重要的自然资源与环境载体，它是 指发源于城区或流经城区的河流或河段，以及历史由人工开挖、经多年演化并具有自然河 流特点的运河、渠系。与其它河流相比，城镇河道与人类的生产生活活动关系更为密切，在 城市规划建设中发挥的作用也更为显著，因此，城镇河道的水文特征、物理形态和生态系统 更易受到人类活动的干预。随着城市建设步伐的加快、人口的日益增长，大量未经处理的生 活污水、工业废水被排入河流，导致与人类生活息息相关的河流生态系统正在逐渐退化，尤 其是城镇中小河流，污水收集效率与处理规模有限，再加上其环境容量小、自净能力弱，生 态系统受到严重破坏，加强对城镇河道的水质改善和生态修复工作迫在眉睫。
[0003]目前，国内外研究人员对于河流污染修复技术进行了广泛的研究，并取得了一定 的研究成果。河流污染修复技术是指通过各种技术和手段，使污水中的污染物得以去除或 转化的方法。根据净化原理的不同，河道水体净化技术可以分为物理修复技术、化学修复技 术和生物-生态修复技术三大类。物理处理工艺具有设备简单、成本低、管理方便等优点， 但是受适用范围和不能彻底修复生态系统缺点的限制，物理修复技术往往需要与其他修复 技术配合应用。化学修复法简单讲就是利用化学药剂的化学及物化作用，包括中和、沉淀、 絮凝等，将污染物从水相转移到另一种物相的方法。目前有应用实例的化学净化方法主要 包括化学除藻和絮凝沉淀，都取得了一定的效果。虽然采用化学修复法简便易行且见效快， 但并未从根本上消除污染物，而且投加化学药剂易产生二次污染。
[0004] 实践表明，无论是采用物理方法的疏挖底泥和人工复氧曝气，还是采用化学修复 方法，都不能在河流中取得持久有效的效果，甚至还会加剧破坏原有生态系统。水体污染在 实质上是生态系统功能的退化，因此必须以生态的理念和技术来探索切实有效的水体污染 治理的新途径。
[0005] 现在应用较为广泛，效果持久的生态修复技术为水生生物法，水生生物法是通过 构建水体中完善的水生态系统，利用植物的吸收、吸附，动物的吞食，转化作用改善水体水 质，从根本上改变河道环境的生态处理技术。水生生物法具有生态环保、效果好、持续时间 长等优点，但因其主要由植物组成，整体耐冲击性差，不能适用于上游来水量大、流速较快 的水体。 【实用新型内容】
[0006] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种应用于河道水体 修复的生态预处理系统，所述生态预处理系统，可减缓上游来水水体流速、能够抗水流冲 刷、吸附去除水中污染物质、降低后续生态系统污染负荷。
[0007] 为实现上述及其他目的，本实用新型采用以下技术方案：
[0008] 本实用新型的第一方面，提供了一种应用于河道水体修复的生态预处理系统，包 括沿河道上游至下游方向依次设置的坝体、砾石区、截留单元、预处理单元、挺水植物种植 单元、抗风浪沉水植物种植单元。
[0009] 所述坝体，用于减缓上游来水水体流速。
[0010] 所述砾石区，用于进一步减缓上游来水水体流速。
[0011] 所述截留单元，用于将上游河道来水中的杂物进行拦截。
[0012] 所述预处理单元，用于对经所述截留的来水，利用人工水草和水生植物进行氮磷 吸收以及微生物降解。
[0013] 所述挺水植物种植单元，用于使经所述预处理单元的来水，利用挺水植物和生物 挂膜装置进行进一步氮磷吸收以及微生物降解。
[0014] 抗风浪沉水植物种植单元，用于是经所述挺水植物种植单元的来水，利用沉水植 物进行悬浮物拦截、氮磷吸收。
[0015] 优选地，所述坝体采用溢流坝。
[0016] 优选地，所述砾石区填充有粗粒砾石或巨粒砾石，所述砾石的直径为50mm-100mm。
[0017] 优选地，所述截留单元采用透水隔网。所述透水隔网设置成丁坝形式。
[0018] 优选地，所述预处理单元，包括水下人工水草种植区以及水上水生植物种植区。
[0019] 优选地，所述水下人工水草种植区中的水下人工水草在水面上形成具有固定孔隙 的水面生态浮岛，为所述水上水生植物种植区中种植的水生植物提供固定载体。
[0020] 优选地，所述水生植物选用鸢尾、旱伞草、梭鱼草、水罂粟或香菇草中的一种或多 种。
[0021] 其中，所述鸾尾的拉丁名为：IristectorumMaxim。旱伞草的拉丁名为Cyperus alternifolius。所述梭鱼草的拉丁名为PontederiacordataL.。所述水罂粟的拉丁名为 Hydrocleysnymphoides。所述香燕草的拉丁名为hydrocotylevulgaris。
[0022] 优选地，所述预处理单元的上下游分别设有固定格网。
[0023] 优选地，所述预处理单元底部设有坠体。
[0024] 优选地，所述挺水植物种植单元，包括生态浮岛、以及位于生态浮岛上部的挺水植 物种植区和位于生态浮岛底部的生物挂膜装置。
[0025] 优选地，所述挺水植物种植区中种植的挺水植物选用鸢尾、旱伞草、梭鱼草、水罂 粟或香菇草中的一种或多种。
[0026] 优选地，抗风浪沉水植物种植单元中种植的沉水植物选用红线草。优选地，所述红 线草的种植密度为130株/m2,株高40-60cm。
[0027] 所述红线草的拉丁名为PotamogetonpectinatusL.。
[0028] 如上所述，相对于现有技术，本实用新型的具有以下有益效果：
[0029] (1)本实用新型的河道预处理系统，设置了坝体和截留单元，可有效减缓上游来水 冲击；预处理单元进一步减缓了上游来水的冲击，使得上游来水相对稳定，可加速来水携带 的固体物质沉积。在经过挺水植物种植单元后，上游来水的紊流已经过四道水利缓流设施， 紊流变成相对稳定的均匀流，水体冲击力大大降低。
[0030] (2)本实用新型前后设置了两个浮岛设施，亦即，预处理单元和挺水植物种植单 元，人工水草及生物挂膜系统经过一段时间培养后，表面附着生物膜，可以有效净化水体中 的各种污染物，降低上游污染物对河道水质的冲击。
[0031] 综上所述，本实用新型具有设计合理、结构简单、成本低、使用方便等特点，具有良 好的应用前景。
【附图说明】
[0032] 图1是本实用新型的应用于河道水体修复的生态预处理系统的结构示意图。
[0033] 图2是本实用新型的应用于河道水体修复的生态预处理系统中的预处理单元结 构示意图。
[0034] 图3是本实用新型的应用于河道水体修复的生态预处理系统中的挺水植物种植 单元结构示意图。
[0035] 附图标记：
[0036] 1 坝体
[0037] 2 砾石区
[0038] 3 截留单元
[0039] 4 固定格网
[0040] 5 预处理单元
[0041] 6 固定格网
[0042] 7 挺水植物种植单元
[0043] 8 抗风浪沉水植物种植单元
[0044] 9 水下人工水草种植区
[0045] 10 缆绳
[0046] 11 坠体
[0047] 12 水上水生植物种植区
[0048] 13 生态浮岛
[0049] 14 挺水植物种植区
[0050] 15 生物挂膜装置
[0051] 16 固定装置
【具体实施方式】
[0052] 以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本 说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0053] 须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭 示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条 件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响 本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内 容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如"上"、"下"、"左"、"右"、"中间"及"一" 等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的 改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0054] 本实用新型所解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：
[0055] (1)坝体
[0056] 上游河道来水在进入水质净化系统之前，先经过坝体，例如溢流坝，以减缓上游来 水水体流速。
[0057] (2)砾石区
[0058] 上游河道来水在经过坝体减速后，再经过填充有粗粒或巨粒砾石的砾石区，进一 步减缓上游来水对河底的冲击，降低水体动能。同时，砾石表面还会形成一定厚度的生物 膜，可初步降低水体污染物浓度。
[0059] (3)截留单元
[0060] 上游河道来水在经过坝体和砾石区的双重减速后，再经过透水隔网，将粗大的垃 圾和漂浮物截留在隔网外，隔网外截留下来的垃圾定期进行清理。所述透水隔网设置成丁 坝形式，丁坝形式的隔网正面冲击力小于垂直