CN101157496A - 一种用于治理水污染的垂直流构造湿地系统 - Google Patents

一种用于治理水污染的垂直流构造湿地系统 Download PDF

Info

Publication number
CN101157496A
CN101157496A CNA2007100303409A CN200710030340A CN101157496A CN 101157496 A CN101157496 A CN 101157496A CN A2007100303409 A CNA2007100303409 A CN A2007100303409A CN 200710030340 A CN200710030340 A CN 200710030340A CN 101157496 A CN101157496 A CN 101157496A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
wetland
wet land
vertical current
base
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007100303409A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101157496B (zh
Inventor
杨中艺
庞志研
袁剑刚
徐国钢
徐亚幸
徐欣
陆剑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong University of Education
SHENZHEN MASTER ECOLOGICAL ENVIRONMENT CO., LTD.
Sun Yat Sen University
Original Assignee
GUANGDONG UNIVERSITY OF EDUCATION
Shenzhen Master Environment Virescence & Construction Co Ltd
National Sun Yat-sen University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GUANGDONG UNIVERSITY OF EDUCATION, Shenzhen Master Environment Virescence & Construction Co Ltd, National Sun Yat-sen University filed Critical GUANGDONG UNIVERSITY OF EDUCATION
Priority to CN2007100303409A priority Critical patent/CN101157496B/zh
Publication of CN101157496A publication Critical patent/CN101157496A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101157496B publication Critical patent/CN101157496B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Abstract

本发明公开了一种用于治理水污染的垂直流构造湿地系统,它由三个湿地池逐级降低5~10cm相联而成,形成梯级结构,布水管布置形成第一级池下行水流,后两级池都是上行水流;形成“下行—上行—上行”布水模式。系统基质组成从底层往上层分别为:塑料瓶、碎石(或粗沙)、砂壤。本发明的湿地系统占地小、甚至不占地,可因地制宜建成不同形状和体量;应用塑料瓶轻质基质,处理效果优于传统基质,同时是一种废物利用的方式,也可减轻系统重量,便于悬挂式应用;应用方式能够确保系统水水体的净化效率,可根据水体岸基情况形成多单元连续的系统;兼有景观改善功能;造价和运行费用低廉。

Description

一种用于治理水污染的垂直流构造湿地系统技术领域本发明涉及水污染处理技术领域,具体的说,涉及一 种构造湿地系统。 背景技术我国的水环境问题十分严峻。 一方面点源污染没有得到有效控制,2001年,全国工业废水排放量为200.7亿吨,城镇生活污水227.7 亿吨,而全国污水处理率只有34.3。/。,大量未经处理的废污水进入河 流、水库、湖泊;另一方面农业面源、城市面源污染加剧,导致河流、 湖泊等水体富营养化加剧,据调査显示,我国农业面源对河流、湖泊 所产生的污染己经超过点源的污染量(汪纪戎2002)。国家环保总局发布的《2006年中国环境状况公报》显示:2006 年国控网地表水监测了七大水系(含国界河流)的197条河流,408 个断面中,I〜11I类水质断面仅占46%, IV、 V类占28M,劣V类 占26%。主要污染指标为高锰酸盐指数、石油类和氨氮。全国113 个环保重点城市的饮用水源地平均水质达标率只有72.3% (国家环保 局2007)。我国河流的水污染日益严重,尤其是城市中小河流,由于受到城 市生活污水、工业废水、农业面源等影响,水质污染与生态破坏十分 严重。近年来全国水域的水环境质量调査统计,流经全国42个大中
城市的44条河流中有93%被污染,其中重污染和中度污染占79%, 64n/。的城市河段为IV类或V类水质(马军1999),这意味着大多数城 市河流己成为城市的排污场所,河流的生态功能消失,只剩下排污的 功能。河流中的污染物质最终汇入湖泊、水库中,引起湖泊、水库的 富营养化,污染饮用水源地,水中的污染物质还会在农作物、水产品 中积累,最终影响人们的身体健康。目前净化污染河流的方法主要有:物理净化法、化学净化法、生 物净化法和生态技术。生态技术是模拟或者强化生态系统的某些特别 的结构和功能,以进行水污染治理和生态修复的新兴工程技术,具体方法有:植物净化技术、土地处理技术、稳定塘技术、构造湿地净化技术等。它具有治理效果好、能耗低、运行费用低、维护简单的优点。 生态技术强调人与自然的和谐统一,是国内外污染控制与生态修复技 术研究开发的重点。生态技术,尤其是构造湿地净化技术,是当前污染水体净化领域 最受关注的方法,其研究的热点主要在于设计各种构型湿地系统,并 研究其应用方法。目前所有相关设计都可以归纳为以下三种构造湿地系统类型:水平表面流构造湿地(Horizontal Surface Flow Wetland)、 水平潜流构造湿地(Horizontal Subsurface Flow Wetland)及垂直流构 造湿地(Vertical Flow Wetland)。近几年,构造湿地用于处理河湖污染水体的应用与研究日益兴起 (RuanX. etal2006;陈源高,李文朝等2004;刘学功等,2004;张 洪芬等2005;谢刚等2005)。然而,城市河涌周边一般缺乏建设大型
湿地系统的土地,农村村落中往往也由于规划不合理,宅院之间也常常难以找到能够建设大、中型湿地系统的用地。
发明内容本发明的目的在于克服现有技术存在的不足,提供一种占地小、 有利于因地制宜、对水体的净化效果好、维护简单的垂直流构造湿地 系统。本发明用于治理水污染的垂直流构造湿地系统,由三个湿地池逐级降低5〜10cm相联而成,形成梯级结构,布水管布置形成第一级 池下行水流,后两级池都是上行水流;形成"下行一上行—上行"布水模式。系统基质组成从底层往上层分别为:塑料瓶、碎石(或粗沙)、 砂壤。塑料瓶、碎石或粗沙、砂壤的厚度优选为l: 1: 1。系统湿地 池优选钢筋混凝土或混砖结构。
本发明的治理原理为:通过"基质 一 植物_微生物"三者间的一系 列复杂的物理化学作用去除水体中的各种污染物(包括有机物、氨氮、 磷等);采用"下行一上行一上行"水流可以最大限度的增加该系统去 除氨氮的能力,因此氨氮这种污染物的去除既需要好氧环境也需要厌 氧环境。下行流可以增加系统内的局部氧含量,随后两级上行流就是 提供充足的厌氧反应时间和空间。采用塑料瓶作为基质是出于不同传 统砾石的基质结构而考虑, 一方面可以降低系统的重量,另一方面可 以达到废物利用的目的,还可增加湿地系统基质构成的多样性。
本发明的垂直流构造湿地系统可用于有固定水流方向的河涌水 体净化,还可以形成逆向回流系统(系统取水口在河涌水流下方,出
水口在河涌水流上方,形成局部逆向回流系统)。本发明的垂直流构造湿地系统可用于有直立岸壁的河涌或湖泊, 还可以用作挂壁式(悬挂在直立的岸壁上)或岸基式(坐立在岸壁的 上部,成为岸壁的组成部分)利用。 一方面可坐立在河涌、湖泊或水 塘的岸基上方,沿岸基建造系统,在条件许可时通过工程方法将湿地 系统组成为岸基的一部分;另一方面可悬挂在岸壁上,沿岸壁建造湿地系统。同时,各个构造湿地单元可构建成为连续的多单元组合的系统,取水口在水流方向的下游,出水口在水流方向的上游,形成逆向 回流系统。本发明的垂直流构造湿地系统的布水方式可为间歇性进水、利用 喷水的方式进水(同时增氧并形成景观)或自动调控进水。与现有技术相比,本发明具有如下有益效果: (1)占地小、甚至不占地,可因地制宜建成不同形状和体量; (2)应用塑料瓶轻质基质,处理效果优于传统基质,同时是一种废 物利用的方式,也可减轻系统重量,便于悬挂式应用;(3)应用方式 能够确保系统水水体的净化效率,可根据水体岸基情况形成多单元连 续的系统;(4)兼有景观改善功能;(5)造价和运行费用低廉。 附图说明图1为小型构造湿地系统侧面图;图2为小型构造湿地系统逆向回流循环处理示意图;图3为小型构造湿地系统对水体污染物去除率示意图。 其中,图1图2中的箭头表示水流方向。
具体实施方式
如图1所示, 一种小型三级串联"下行-上行-上行"垂直流构造湿地系统。每个系统由三个构造湿地池逐级降低8cm相联而成,形 成梯级结构,每级湿地池规格可因地制宜建成不同形状和体量,布水 管布置形成第一级池下行水流,后两级池都是上行水流。系统基质组成从底层往上层分别为:塑料瓶、碎石或粗沙、砂壤,厚度比为l: 1: 1。
进水方式可采用间歇性进水、利用喷水的方式进水(同时增氧并 形成景观)或自动调控进水。
该系统可坐立在河涌、湖泊或水塘的岸基上方,沿岸基建造系统, 在条件许可时通过工程方法将湿地系统组成为岸基的一部分;另一方 面可悬挂在岸壁上,沿岸壁建造湿地系统。同时,各个构造湿地单元 可构建成为连续的多单元组合的系统,取水口在水流方向的下游,出 水口在水流方向的上游,形成逆向回流系统(如图2所示)。
对以独特基质材料(废弃塑料瓶)搭配传统基质材料构建的垂直 流构造湿地系统进行水体中污染物去除效率的试验,设置平行对照系 统(即所有的建筑结构、布水管设置及植物搭配都与本申请系统一样, 只是基质中选择传统的砾石作为塑料瓶的对比),具体基质与植物配 置如表1所示。
表l本申请系统和对照系统的基质组成差异<table>table see original document page 8</column></row> <table>设置了 2种进水方式,包括连续进水8h的"连续进水"处理和排 空2h后进水2h处理的"间歇进水"处理。每种进水方式重复处理三次, 两套系统同时试验同一种进水方式,同步采集最后处理水样,分析各 种因素影响下系统的净化效果。试验结果显示,本申请的小型"下行-上行—上行"三级串联构造 湿地系统运行良好,对各种水体污染物都表现了较稳定的去除能力, 其中对CODMn、 NH3-N、 TP的平均去除率分别是54%、 76%和95 %以上,显著高于对照系统的47%、 56%和90% (p<0.05);不同进 水方式处理效果明显,间歇进水可以显著提高系统对水体中各种污染 物质尤其是NH3-N的去除能力。具体结果如图3所示。

Claims (4)

1.一种用于治理水污染的垂直流构造湿地系统,其特征在于由三个湿地池逐级降低5~10cm相联而成,形成梯级结构,布水管布置形成第一级池下行水流,后两级池都是上行水流;系统基质组成从底层往上层分别为:塑料瓶、碎石或粗沙、砂壤。
2. 如权利要求1所述的垂直流构造湿地系统,其特征在于所述塑 料瓶、碎石或粗沙、砂壤的厚度比为l: 1: 1。
3. 如权利要求1所述的垂直流构造湿地系统,其特征在于所述布 水管的进水方式为间歇性进水、喷水的方式进水、自动调控进水。
4. 如权利要求1所述的垂直流构造湿地系统,其特征在于所述湿 地池为钢筋混凝土或混砖结构。
CN2007100303409A 2007-09-20 2007-09-20 一种用于治理水污染的垂直流构造湿地系统 Active CN101157496B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007100303409A CN101157496B (zh) 2007-09-20 2007-09-20 一种用于治理水污染的垂直流构造湿地系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007100303409A CN101157496B (zh) 2007-09-20 2007-09-20 一种用于治理水污染的垂直流构造湿地系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101157496A true CN101157496A (zh) 2008-04-09
CN101157496B CN101157496B (zh) 2010-12-29

Family

ID=39305748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007100303409A Active CN101157496B (zh) 2007-09-20 2007-09-20 一种用于治理水污染的垂直流构造湿地系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101157496B (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101671096A (zh) * 2009-10-12 2010-03-17 东莞市华清净水技术有限公司 多级垂直流复合人工湿地处理污水的方法及其处理系统
CN101693588B (zh) * 2009-10-21 2011-09-28 中国环境科学研究院 交替垂直流人工湿地农村污水庭院式景观化处理装置
CN103058469A (zh) * 2013-01-25 2013-04-24 刘芳 利用木炭、黑麦草偶合体净化处理养殖废水的方法
CN103241840A (zh) * 2013-05-28 2013-08-14 贵州大学 一种垃圾渗滤液生态净化设备
CN103449608A (zh) * 2013-07-19 2013-12-18 合肥工业大学 一种新型垂直流自动充氧环形人工湿地系统
CN103936159A (zh) * 2014-03-21 2014-07-23 南大(常熟)研究院有限公司 人工湿地污水处理装置及其处理污水的方法
CN105293841A (zh) * 2015-12-01 2016-02-03 中国科学院亚热带农业生态研究所 一种人工湿地和渗滤系统组合深度处理农村污水方法及装置
CN105540864A (zh) * 2016-03-01 2016-05-04 中国科学院南京地理与湖泊研究所 一种人工湿地产业化构建方法
CN106145373A (zh) * 2016-09-10 2016-11-23 安徽蓝鼎环保能源科技有限公司 一种用于治理水污染的垂直流构造湿地系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5337516A (en) * 1991-05-08 1994-08-16 Hondulas John L Treatment of polluted water using wetland plants in a floating habitat
CN1243157C (zh) * 2003-12-08 2006-02-22 南京大学 沟渠河流坡岸构造湿地废污水处理方法
CN100434373C (zh) * 2006-04-06 2008-11-19 南京大学 一种湖滨带构造湿地

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101671096A (zh) * 2009-10-12 2010-03-17 东莞市华清净水技术有限公司 多级垂直流复合人工湿地处理污水的方法及其处理系统
CN101693588B (zh) * 2009-10-21 2011-09-28 中国环境科学研究院 交替垂直流人工湿地农村污水庭院式景观化处理装置
CN103058469A (zh) * 2013-01-25 2013-04-24 刘芳 利用木炭、黑麦草偶合体净化处理养殖废水的方法
CN103241840B (zh) * 2013-05-28 2015-07-01 贵州大学 一种垃圾渗滤液生态净化设备
CN103241840A (zh) * 2013-05-28 2013-08-14 贵州大学 一种垃圾渗滤液生态净化设备
CN103449608A (zh) * 2013-07-19 2013-12-18 合肥工业大学 一种新型垂直流自动充氧环形人工湿地系统
CN103936159A (zh) * 2014-03-21 2014-07-23 南大(常熟)研究院有限公司 人工湿地污水处理装置及其处理污水的方法
US9878931B2 (en) 2014-03-21 2018-01-30 Nanjing University Ecological Research Institute Of Changshu Device for artificial wetland sewage treatment and method for treating sewage thereof
WO2015139484A1 (zh) * 2014-03-21 2015-09-24 南大(常熟)研究院有限公司 人工湿地污水处理装置及其处理污水的方法
CN103936159B (zh) * 2014-03-21 2015-07-08 南大(常熟)研究院有限公司 人工湿地污水处理装置及其处理污水的方法
CN105293841A (zh) * 2015-12-01 2016-02-03 中国科学院亚热带农业生态研究所 一种人工湿地和渗滤系统组合深度处理农村污水方法及装置
CN105293841B (zh) * 2015-12-01 2018-02-02 中国科学院亚热带农业生态研究所 一种人工湿地和渗滤系统组合深度处理农村污水方法及装置
CN105540864A (zh) * 2016-03-01 2016-05-04 中国科学院南京地理与湖泊研究所 一种人工湿地产业化构建方法
CN105540864B (zh) * 2016-03-01 2018-05-04 中国科学院南京地理与湖泊研究所 一种人工湿地产业化构建方法
CN106145373A (zh) * 2016-09-10 2016-11-23 安徽蓝鼎环保能源科技有限公司 一种用于治理水污染的垂直流构造湿地系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN101157496B (zh) 2010-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101157496B (zh) 一种用于治理水污染的垂直流构造湿地系统
CN205590508U (zh) 一种一体化污水处理系统
CN203613071U (zh) 一种污水处理装置
CN100464812C (zh) 一种人工强化土地渗滤污水处理装置
CN101585607B (zh) 一种垂直流人工湿地基质的制备方法
CN105254130A (zh) 一种湿地污水处理系统及其方法
CN108128967A (zh) 一种河道水体异位综合高效处理方法及系统
CN103332834B (zh) 一种适用于乡镇的人工生态污水处理系统
CN205382060U (zh) 一种村镇生活污水生态化微动力处理系统
CN204848564U (zh) 一种处理农村生活污水的家用型系统
CN209276308U (zh) 一种工业污水与废气协同处理系统
CN203021357U (zh) 一种组装式物理生态协同强化沉砂的河水净化装置
CN206328295U (zh) 一种河道围隔截污导流原位净化处理系统
CN107759034A (zh) 一种污水处理装置
CN201280478Y (zh) 淀粉废水生态净化系统
KR101381332B1 (ko) 친환경 생물접촉식 빗물 처리장치
Xu et al. Treat Phoenix River water by constructed rapid Infiltration system
CN203333372U (zh) 一种污水生化预处理装置
CN210764857U (zh) 一种分散式农村生活污水处理系统
CN205687762U (zh) 一种污水处理设备
CN201501820U (zh) 一种用于去除铵盐的人工湿地系统
CN207659259U (zh) 一种再生水处理系统
CN212504433U (zh) 一种基于超微分离及好氧生化处理的黑臭河道水体处理系统
CN209890457U (zh) 污水净化回收系统
CN104261557B (zh) 多功能缺氧生物反应池

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C06 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination
GR01 Patent grant
C14 Grant of patent or utility model
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 510275 Xingang West Road, Guangdong, China, No. 135, No.

Patentee after: Sun Yat-sen University

Patentee after: SHENZHEN MASTER ECOLOGICAL ENVIRONMENT CO., LTD.

Patentee after: Guangdong University of Education

Address before: 510275 Xingang West Road, Guangdong, China, No. 135, No.

Patentee before: Sun Yat-sen University

Patentee before: Shenzhen Master Environment Virescence & Construction Co., Ltd.

Patentee before: Guangdong University of Education

C56 Change in the name or address of the patentee