CN101023722B

CN101023722B - 利用生态回流法环保用人工滤床的设计方法

Info

Publication number: CN101023722B
Application number: CN2006100240161A
Authority: CN
Inventors: 翁杰; 吴国华; 陈洽群; 沈桑杰; 杜世龙
Original assignee: Shanghai Nanyang Model High School
Current assignee: Shanghai Nanyang Model High School
Priority date: 2006-02-21
Filing date: 2006-02-21
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2026-02-21
Also published as: CN101023722A

Abstract

利用生态回流法的环保用人工滤床的设计方案：A、在河道、湖塘边坡处用木桩围出一水中梯田状条带；B、在用木桩围出的原河床上覆盖一层有防渗膜，并在其上面填铺一层泥土；C、在与主水体隔离的空间内填入以煤矸石细碎末与土的混合物为填料，外层以较大块的煤矸石，在煤矸石原料不够的情况下，可用沸石、石英砂、陶粒或其它填料，让其高出河道水平面；D、在该梯田状台地上布设“十”字型或“井”字型的排水沟，在排水沟的交叉点开挖构筑种植坑；E、在以植株为中心的植坑的20-40cm处，以植株为中心依次向外充填的分别是泥土或泥土与煤矸石混合物、煤矸石料、以及其它混合物；并且可以在最外两层之间添加一层间断的泡沫塑料缓冲料。

Description

利用生态回流法环保用人工滤床的设计方法

技术领域

本发明涉及一种利用生态回流法的一种环保用人工滤床，属于环保或园林绿化和植物栽培技术类。

背景技术

垫床和滤床是治理污染河道中常用的绿化治污方法，但目前大多直接以鹅卵石、沸石、陶粒、石英石等为主要填料。由于填床和滤床的填料硬度较大、结构致密使滤床植物的根系很难生长；同时由于是为了让滤床植物吸收富营养化物质，所以大多不对滤床植物施加养料。这就导致有些情况下会使滤床植物缺乏一部分必要的养料，导致滤床植物的茎和叶的硬度下降，对抗地球引力的能力降低。以上两大原因最终导致长在其上的植物容易倒伏、腐烂，而造成二次污染。

因此，对于在河道、池塘及湿地和城市景观水域周边绿化治污工程的实施中，如何改变常见的用污染水质转嫁的方法净化水景，如何变废为宝、利用废矿产品——煤矸石，营造既有利于植物生长又能有益于环境保护的植物栽培环境，就成为环境与园林工作者的一种期望。

发明内容

本发明的目的：旨在提出一种适宜于河道、较大范围湿地、池塘或城市景观水域周围进行环保治污、净化水质的方案，希望既能有利于植物的栽培生长，又能净化和保护自然生态环境，还能利用废矿产品——煤矸石的特性，既能吸附污染物，又能对植物缓慢提供多种矿物质和氮、磷、钾等主要养分，从而变废为宝。

这种利用生态回流法的环保用人工滤床的设计方法，其特征是：

A、在河道或湖塘边坡处用木桩1围出一水中梯田状条带；

B、在用木桩围出的原河床上覆盖一层防渗膜7，并还可以在其上面填铺一层泥土8；

C、而后在该与主水体隔离的空间内填入以煤矸石或沸石为主料、以土壤或石英砂为辅料的混合填料5，让其形成高出河道水平面的台地；

D、在该梯田状条带地上布设“十”字型或“井”字型的排水沟，在排水沟的交叉点处开挖构筑种植坑；

E、以植株为中心距植株20-40cm外依次向外充填的分别是泥土层或泥土与煤矸石混合物层，而后为煤矸石料层，最外层为沸石层，或陶粒层、或石英石层，或者为它们三者的混合物层；并且在最外层的沸石层、或陶粒层、或石英石层，或者它们三者的混合物层与煤矸石层之间添加一层间断的泡沫塑料缓冲料。

所述的滤床10、12呈点状散布于污染河道的沿岸；同时，在滤床中安置潜水泵9和回流管11，使经过净化后的水体从河道下游回流到上游。

根据上述方法提出的这种适宜于河道、池塘、湿地、城市水景周边进行环保处理的人工滤床，其优点在于：

1)水流可以在井字形水沟内流动，可以保护滤床中的泥土不被冲走，也不会由于水流的冲力而使得滤床结构变得十分致密；

2)煤矸石虽被看作是一种废矿，目前在环保及河道治理方面没有应用，使人们没有认识到它的实际价值。这些挟带残煤的煤矸石里有丰富的腐殖质及多种矿物质，可以为植物提供生长所缺乏的多种养料和矿物质。使滤床植物的茎和叶的硬度和强度得以恢复，发挥了废矿产品的价值。对开发西部诸多此类所谓的废矿有着积极的意义。

3)使用泡沫塑料可以保护植物不被过于致密的滤床填料挤压致死。

4)植株的根系可以穿过防渗膜扎根于原有的泥土层上，这样可以保证植株根系的长度和深度，使种植的植物不易倒伏。

附图说明

附图1为水中梯田平面示意图；

附图2为滤床横断面示意图；

附图3为河流上下游滤床连通示意图；

附图4为植株点处的平面示意图。

图中1、木桩 2、河岸 3、植株 4、河道 5、混合填料 6、河床 7、有孔薄膜 8、泥土 9、潜水泵 10、滤床 11、回流管 12、滤床

具体实施方式

1、选择地势平坦的河岸，在离河岸1米处的水中连续打桩。

2、在河床的边坡底部，或则少量开挖后的底部先铺上一层带孔的防渗膜3；并可在防渗膜层上铺一层泥土；

3、在由木桩1所围成的空间内先用煤矸石、沸石、陶粒、石英以及少量泥土的混合物填入，让其形成砂填到高出水面20-30cm的台地；

4、在上述“人造梯田状”台地上构建“十”字形的排布的“水沟”，并在交汇处开挖植坑；

5、在该植坑中在以植株为中心的植坑的20-40cm处，以植株为中心依次向外充填的分别是泥土或泥土与煤矸石混合物、煤矸石料、沸石或陶粒、或石英石，以及它们的混合物；并且可以在最外两层之间添加一层间断的泡沫塑料缓冲料。

在实际设计中，所述的滤床10、12呈点状散布于污染河道的沿岸；同时，在滤床中安置潜水泵9和回流管11，使经过净化后的水体从河道下游回流到上游。

通过在河的上游下游搭建滤床。并在滤床上种植去污性能好、成活率高的水生植物(如水葱、菖蒲，睡莲等)。污水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，被截留进而被微生物分解；废水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。在维护过程中，发现长在湿地上的植物，容易倒伏、腐烂，而造成二次污染。为什么呢？经研究发现，由于滤床的填料硬度较大，且水体的富营养化十分严重，使植株的根系很不发达，以至难以支撑植株的自身重量造成倒伏。如何才能解决这个问题呢？一是对已经倒伏的植株，将反向倒伏的植株采用捆扎法，二力对消，使植物重新直立。二是在滤床中嵌入海绵，让植株的根部利用海绵来加固植株根系，使种植的植物不易倒伏。

我们尝试建立一条有利于水体自净的生态链，4月份在水体中还投放了鱼苗蝌蚪，螺蛳等生物，但是5月有大量的死亡，6月份有少量的死亡，7月份出现少量蛤蟆，8，9月份鱼苗已繁殖出第二代。这样已经初步建立了一条完整的近似于自然的生态链，经夏、秋、冬三个季节的生态恢复，底泥由黑臭变黄并固化，在其上形成本地水草、水栖生物螺蛳、蛙类、鱼类。

实践证明：本发明人提出的这种利用生态回流法的一种环保用人工滤床是合理的，也是成功的。

Claims

1.一种利用生态回流法的环保用人工滤床的设计方法，其特征是：

A、在河道或湖塘边坡处用木桩(1)围出一水中梯田状条带；

B、在用木桩围出的原河床上覆盖一层防渗膜(7)，并还在其上面填铺一层泥土(8)；

C、而后在该与主水体隔离的空间内填入以煤矸石或沸石为主料、以土壤或石英砂为辅料的混合填料(5)，让其形成高出河道水平面的台地；

D、在该梯田状台地上布设“十”字型或“井”字型的排水沟，在排水沟的交叉点处开挖构筑种植坑；

E、以植株为中心、距植株20-40cm外依次向外充填的分别是泥土层或泥土与煤矸石混合物层，而后为煤矸石料层，最外层为沸石层、或陶粒层、或石英石层，或者为它们三者的混合物层；并且在最外层与煤矸石料层之间添加一层间断的泡沫塑料缓冲料。

2.如权利要求1所述的一种利用生态回流法的环保用人工滤床的设计方法，其特征是：所述的滤床(10、12)呈点状散布于污染河道的沿岸；同时，在滤床中安置潜水泵(9)和回流管(11)，使经过净化后的水体从河道下游回流到上游。