CN101870541B - 一种城市河道水体上岸循环净化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及城市河道水体污染净化的方法。具体涉及一种城市河道水体上岸循环净化的方法。是将城市河道污染水体通过水泵循环上岸，经过河岸设置的植物生长过滤池中具有的植物根系层，基质吸附过滤层等装置进行河道污水净化，然后回流到河道。本发明实现植物根层吸收净化和基质过滤层吸附净化的双层清除水体污染物，将植物修复和物理修复技术有效结合，并与河岸绿化带景观景观融为一体，同时解决绿化带植物日常养护用水，能与水泥护岸工程结合，技术简单有效。
Description
技术领域
本发明属于一种污染水体净化方法，尤其是涉及一种城市河道污染水体上岸循环净化的方法。
背景技术
20世纪50年代以后，全球人口急剧增长，工业发展迅速。全球水资源状况迅速恶化，“水危机”日趋严重。特别是对于流经城镇的河道，经受城市工业污水、农业污染物以及生活污水的无序性排放，使得流域水环境污染问题日趋严重，在城市及其周边河流的情况尤为突出，水流活力下降甚至丧失，水流形态与流域生境因之而长期失衡，河流生态健康受损严重。特别在中国水资源人均占有量少，空间分布不平衡，以及随着城市化和工业化的加速，使我国水资源的需求缺口日益增大。因此，污染水体净化已经成为关乎国计民生的严重问题，虽然国家和各级政府对环境保护重视程度的不断提高，每年投入数千亿用于污水处理和水体净化，但目前的污水处理能力和技术水平还远不能满足实际污水处理和净化的需要。
污水处理技术和专利种类繁多，包括以反渗透、蒸馏、土壤灌溉为主的物理方法；以离子交换法、氨吹脱、化学沉淀法、折点氯化、电渗析、电化学处理、催化裂解为主的化学法；以及微生物培养、藻类养殖和人工湿地为主的生物方法等。主要授权或公开的专利包括：一种用于污水处理的立体型人工湿地系统(200710164456.1)、强化复合填料多级交替人工湿地污水处理工艺及其装置(200710190227.7)、水上型人工湿地及净水方法(200710053250.1)、城市污水人工湿地栽培花卉方法(03114217.6)、人工湿地污水处理装置(02134344.6)、用芦苇恢复退化河岸的工程化方法(200410010692.4)、小型污水处理装置及其工艺(88103355.3)、竖井集水回水式氧化塘-土地渗滤场污水处理系统(95112302.5)、一种城镇污水的污水处理方法(02114538.5)等等。但上述技术和专利主要是通过两种方式，一种方式是通过设置过滤池沉淀、生物膜过滤以及物理和化学等方法，处理效能较高，但建设成本较高，工序较繁琐；一种是建设人工湿地或利用水面植物漂浮床(生态浮岛)，利用植物去除污染物，这种方法由于具有景观作用和生态效应而日益受到关注和大量应用，但由于植物枯萎时如不及时采收能造成一定的植物体中的氮磷回归水体，并且日常管理受到气候环境影响较大而影响其应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种将城市河道污染水体通过水泵循环上岸，经过河岸设置的植物生长过滤池中具有植物根系层，基质吸附过滤层等装置进行河道污水净化的方法。以解决人工湿地和水面植物漂浮床存在的种植管理繁琐，枯萎植物体无法及时回收问题，同时增加基质吸附和人工加氧功能，提高水体净化效率。
本发明采用的技术方案：
结合河道岸体的结构，沿河道建设具有种植植物的土壤层和吸附材料的无机材料混合吸附层的水泥过滤池，可根据河岸景观设置水泥池形状和颜色，标准单元水泥过滤池高度为1-1.5米，长4-20米、宽1-4米，根据河岸类型灵活调整水泥过滤池长度和宽度。各单元水泥过滤池可以通过水管灵活连接，进水口设置在上层无机材料混合吸附层侧壁上端，出水口设置在沙石层侧壁下端。待植物生长高度超过20cm后，通过水泵引污水进入水泥过滤池，经土壤层的植物根系和无机材料混合吸附层净化水体，然后回流到河流中。
所述的水泥过滤池中各吸附层填充厚度为：
两层无机材料混合吸附层为同样材料。
所述的各吸附层从上到下的放置顺序是土壤层、无机材料混合吸附层，泥炭层，无机材料混合吸附层，沙石层。
所述的无机材料混合吸附层组成为蛭石、珍珠岩、沸石、火山石、炉渣的一种和几种，可以任意比混合，然后与活性炭混合，与活性炭混合重量比例为9.5∶0.5；
所述无机材料吸附层按颗粒粒径、以重量比例为：
粒径0.5-1cm颗粒 60％
粒径0.2-0.5cm颗粒 40％
所述泥炭为高纤维的藓类泥炭，纤维含量不低于70％，纤维长度不小于0.5cm。
所述沙石层的组成按颗粒粒径、以重量比例为：
粒径1-2cm颗粒 50％
粒径0.5-1cm颗粒 30％
粒径≤0.5cm颗粒 20％
本发明与现有技术相比的有益效果在于：
1本发明实现植物根层吸收净化和基质过滤层吸附净化的双层清除水体污染物，将植物修复和物理修复技术有效结合，提高污水净化效率；
2本发明河道水体通过循环流动，实现加氧功能，提高水体自净能力；
3本发明可与人工湿地形成岸上和水中的立体的净化水体的技术体系，优势互补；
4本发明在岸上操作，受河道水体流量影响小，植物种植管理方便，可以根据污染物不同适时调整植物种类和吸附基质种类，提高水体污染物去除效率；
5本发明与河道水泥护岸工程和河岸绿化带景观景观融为一体，工程技术简单并能解决绿化植物日常养护用水；
附图为植物生长过滤池的结构示意图。
图中：1.土壤层，2.无机材料混合吸附层，3.泥炭层，4.无机材料混合吸附层，5.沙石层，6.出水口，7.水泵，8.进水口，9.水池墙体，10.种植植物。
实施例1：
(1)植物过滤池建造
在河岸选择地势平坦地面，高度距离河面高约1米，用水泥建造高度为1米，宽度为1米，长度为4米的长方形池，内部四周做好防水层，外部镶嵌大理石砖，按照结构示意图铺设水管和安置水泵。
(2)吸附基质层和土壤层填充
吸附层填放顺序为：先放置沙石层5为10cm，然后放置无机吸附材料层4为20cm，吸附材料组成为珍珠岩与活性炭混合物，重量比例为9.5∶0.5；然后放置纤维含量为70％的藓类泥炭层3为20cm；然后再放置珍珠岩和活性炭组成无机吸附材料2为30cm；最后放置20cm土壤层1。各层轻微压实后，种植紫花苜蓿。
(3)水体循环净化
待植物生长高度超过20cm后，通过水泵引河水进入植物过滤池进行水质净化，根据天气和季节变化，可以适时控制水泵运行时间长短，并通过管道阀门控制水体流量。
实施例2：
(1)植物过滤池建造
在河岸选择地势平坦地面，高度距离河面高约1米，用水泥建造高度为1.2米，宽度为2米，长度为10米的长方形池，内部四周做好防水层，外部镶嵌砖红色瓷砖，按照结构示意图铺设水管和安置水泵。
(2)吸附基质层和土壤层填充
吸附层填放顺序为：先放置沙石层5为10cm，然后放置无机吸附材料层4为30cm，吸附材料组成为蛭石与活性炭混合物，重量比例为9.5∶0.5；然后放置纤维含量为80％的藓类泥炭层3为30cm；然后再放置珍珠岩和活性炭组成无机吸附材料2为30cm；最后放置20cm土壤层1。各层轻微压实后，种植攀缘植物爬山虎。
水体循环净化
待植物生长高度超过20cm后，通过水泵引河水进入植物过滤池进行水质净化，根据天气和季节变化，可以适时控制水泵运行时间长短，并通过管道阀门控制水体流量。
实施例3：
(1)植物过滤池建造
在河岸选择地势平坦地面，高度距离河面高约1米，用水泥建造高度为1.3米，宽度为1米，长度为20米的长方形池，内部四周做好防水层，外部镶嵌青砖，按照结构示意图铺设水管和安置水泵。
(2)吸附基质层和土壤层填充
吸附层填放顺序为：先放置沙石层5为10cm；然后放置无机吸附材料层4为30cm，吸附材料组成为任何比例混合的珍珠岩与蛭石，再与活性炭混合，重量比例为9.5∶0.5；然后放置纤维含量为70％的藓类泥炭层3为30cm；再放置珍珠岩、蛭石和活性炭组成无机吸附材料2为30cm；最后放置30cm土壤层1。各层轻微压实后，种植万寿菊和矮牵牛。
(3)水体循环净化
待植物生长高度超过20cm后，通过水泵引河水进入植物过滤池进行水质净化，根据天气和季节变化，可以适时控制水泵运行时间长短，并通过管道阀门控制水体流量。
实施例4：
(1)植物过滤池建造
在河岸选择地势平坦地面，高度距离河面高约1米，用水泥建造高度为1.5米，宽度为2米，长度为10米的长方形池，内部四周做好防水层，外部镶嵌青砖，按照结构示意图铺设水管和安置水泵。
(2)吸附基质层和土壤层填充
吸附层填放顺序为：先放置沙石层5为10cm，然后放置无机吸附材料层4为40cm，吸附材料组成为沸石与活性炭混合物，重量比例为9.5∶0.5；然后放置纤维含量为90％的藓类泥炭层3为30cm；然后再放置沸石和活性炭组成无机吸附材料2为40cm；最后放置30cm土壤层1。各层轻微压实后，种植美人蕉。
(3)水体循环净化
待植物生长高度超过20cm后，通过水泵引河水进入植物过滤池进行水质净化，根据天气和季节变化，可以适时控制水泵运行时间长短，并通过管道阀门控制水体流量。
Claims (3)
1.一种城市河道水体上岸循环净化的方法，其特征是：结合河道岸体的结构，沿河道建设具有种植植物的土壤层和吸附材料的无机材料混合吸附层的水泥过滤池，单元水泥过滤池高度为1-1.5米，长4-20米、宽1-4米，各单元水泥过滤池体通过水管连接，进水口设置在上层无机材料混合吸附层侧壁上端，出水口设置在沙石层侧壁下端，待植物生长高度超过20cm后，通过水泵引污水进入池体，经土壤层的植物根系和无机材料混合吸附层净化水体，然后回流到河流中，所述的水泥过滤池中各吸附层填充厚度为：
两层无机材料混合吸附层为同样材料，各吸附层从上到下的放置顺序是土壤层、无机材料混合吸附层，泥炭层，无机材料混合吸附层，沙石层，无机材料混合吸附层组成为蛭石、珍珠岩、沸石、火山石、炉渣的一种与活性炭混合或几种与活性炭混合。
2.按照权利要求1的方法，其特征是：所述无机材料混合吸附层按颗粒粒径、以重量比例为：
粒径0.5-1cm颗粒 60％
粒径0.2-0.5cm颗粒 40％
所述泥炭为高纤维的藓类泥炭，纤维含量不低于70％，纤维长度不小于0.5cm。
3.按照权利要求1的方法，其特征是：所述沙石层的组成按不同粒径颗粒重量比例为：
粒径1-2cm颗粒 50％
粒径0.5-1cm颗粒 30％
粒径≤0.5cm颗粒 20％。
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