CN104986860B - 一种无动力净化河水的生态处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于水处理技术领域，特别涉及一种无动力净化河水的生态处理工艺。本生态处理工艺通过建设溢流坝拦截蓄水，由进水闸引水至生态滞留塘和景观表面流人工湿地，经初步过滤和沉砂后，进入在河道沿岸一侧建设的人工湿地系统，最终净化河水通过出水拍门流入河道。本发明结合河流水工建设，无需附加动力系统，依靠河水的自然流态，使河水流经一套人工湿地系统，该湿地系统水力负荷为0.3‑0.4m3/m2·d，进水水质为地表水Ⅳ‑Ⅴ类，经过该工艺的出水水质可达到地表水Ⅲ类标准，特别是对河水中的砷和重金属镉去除效果良好，具有净化效果明显，运行成本低，维护和操作简便，景观绿化效果好等优点。

Description

一种无动力净化河水的生态处理工艺
技术领域
本发明属于水处理技术领域，特别涉及一种无动力净化河水的生态处理工艺。
背景技术
近年来，随着点源污染控制力度的加强，以农村生活污水、农田径流和畜禽养殖污水为主的面源污染成为了河流污染控制的重点。目前被广泛采用的生态工程处理技术净化河水，包括：人工湿地处理技术、氧化塘技术、生物滤池技术以及土壤渗滤技术等，以上技术的基本思想是构建植物、微生物和基质等微生态系统，通过植物吸收、微生物分解、基质吸附以及化学沉淀等联合作用对污染物进行降解，很多专利的创作就是包含了多种生态处理技术的灵活应用来完成的。
目前研究人员对净化河道水已经做出了一些研究，但现有技术在应用过程中仍存在较多问题。《一种河道污水净化方法》（200310117541.4）叙述了利用网状固定架将水葫芦等在水中生长的具有净化水质的植物固定在河道中，利用水葫芦等植物的生长净化河道水，但是考虑到河水的水力负荷和水力停留时间等因素，植物的生长和净化效果都会受到限制；《处理面源低污染水的河道生态系统》（201210008590.3）叙述了在河道两侧建设生态截污沟，使得来自农田径流和农村污水的面源高浓度污水不直接进入河道，同时在生态截污沟出口处建设河口人工湿地系统，强化处理通过生态截污沟导流进入的污水，并在河道两岸内侧建设以挺水植物-湿生植物-灌木和乔木组成的三级生态护岸，然而这种方法并不能保证所有的污染物都能被截留，河道沿线全面建设拦截工程，所需工程量巨大，占地面积甚广，出现旱涝情况时，也不能灵活应对。防洪防旱、后期管理和维护、水力负荷大以及水力停留时间短等问题，始终制约着生态处理技术无法高效净化河水，我国净化河水的技术仍需不断完善。
发明内容
本发明的目的是提供一种无动力净化河水的生态处理工艺，能灵活运用湿地处理方法，因地制宜地采用河流水工建设和灵活运用的生态处理技术相结合来处理河水，具有良好的河水净化效果。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种无动力净化河水的生态处理工艺，通过建设溢流坝拦截蓄水，由进水闸引水至生态滞留塘和景观表面流人工湿地，经初步过滤和沉砂后，进入在河道沿岸一侧建设的人工湿地系统，最终净化河水通过出水拍门流入河道。
优选的，所述人工湿地系统是由2-3套并联的湿地处理子系统组成，每套子系统由四个处理单元串联而成，依次包括：复合垂直流人工湿地单元、第一生态基人工湿地单元、垂直流人工湿地单元以及第二生态基人工湿地单元；四个处理单元以高差10-30cm由高至低排列，相邻处理单元以水渠隔开并通过水渠上设置的进水、出水管道连通，其中复合垂直流人工湿地和垂直流人工湿地进水前的水渠上设有格栅，用以去除污水中的大块漂浮物和杂物。
本发明中的并联2-3套湿地处理子系统，便于湿地运营期维护，即当某一湿地处理子系统失去净化功能时，可以人为关闭并及时进行维修，而此时其他湿地处理子系统仍然可以保障运行，确保整个人工湿地系统的继续运行。
溢流坝的建设是为了给人工湿地系统蓄水，有效地保证湿地水量，所述生态滞留塘的建设是为了对引流而来的河水进行初步处理，包括沉砂、格栅过滤等。本发明通过依靠溢流坝的蓄水，进水闸的定时定量控制，以及每套湿地处理子系统单元内部的高程落差，实现无动力净化河水。
生态滞留塘出水至景观表面流人工湿地，以物理作用为主进一步处理，同时利用景观生态修饰，以达到生态景观效果。
复合垂直流人工湿地单元的作用：降低污水中悬浮物，防止淤积；降低污水CODcr，减轻后续处理单元污染负荷。
第一生态基人工湿地单元作用：大量的微生物可以附着在人工生态基表面和植物根系，对有机营养物进一步吸附、生物氧化，分解有机物；人工生态基表面和植物根系的A/O（缺氧/好氧）环境及微孔结构，提供了良好的脱氮除磷条件，从而进一步降解水中污染物，同时美化环境。
垂直流人工湿地单元作用：降解水中CODcr、脱氮除磷，并去除重金属、外源生物活性物质、藻毒素等特殊污染物，进一步降解水中污染物。
第二生态基人工湿地单元作用：对有机营养物进一步吸附、生物氧化，分解有机物，从而进一步降解水中污染物，同时美化环境。
优选的，所述复合垂直流人工湿地单元的基质填料由上而下划分为赤玉土土壤层、陶粒层、复合流基质净化层、细沙层与防渗层五个部分；所述垂直流人工湿地单元基质填料由上而下划分为赤玉土土壤层、无烟煤层、垂直流基质净化层、细沙层与防渗层五个部分。
所述赤玉土土壤层厚度为5-20cm，由质量比为3-7：7-13赤玉土和当地土壤混合组成，系统完成面比周边地表高5-20cm；所述陶粒层厚度为4-6cm，由粒径为5-10mm的陶粒组成；所述复合流基质净化层厚度为70-90cm，由体积比为1:1:1的鹅卵石、砾石和电气石混合组成，鹅卵石、砾石和电气石粒径均为10-50mm；所述无烟煤层厚度为4-6cm，由粒径为5-10cm的无烟煤组成；所述垂直流基质净化层厚度为70-90cm，由体积比为2:3:2.5:15:5的壤土、陶粒、沸石、蛭石、玉米芯混合制成，其中陶粒粒径为10-15mm，沸石和蛭石粒径为5-10mm；所述细沙层厚度为15-30mm，细沙粒径小于2mm；防渗层为在表面敷设有防渗膜的压实土层；上述陶粒由质量比为1-2:1麦饭石粉和远红外颗粒烧制而成。其中，考虑到植物的生长、工程量、系统的维护去堵和保温措施，所述土壤层厚度为5-20cm，系统完成面比周边地表高5-20cm，防止周边雨水漫入系统。
所述陶粒层和无烟煤层厚度为4-6cm，主要功能是防止土壤层下沉堵塞基质净化层，从而影响布水。
赤玉土由火山灰堆积而成，是运用最广泛的一种土壤介质。它是高通透性的火山泥，暗红色圆状颗粒；没有有害细菌，pH值呈微酸。其形状有利于蓄水和排水。一般与其他物质混合的百分比是30-35%，高于泥炭、效果可与泥炭媲美。适用于各种植物栽培，可谓“万能用土”，能有效去除水中氟离子和砷。
所述复合垂直流人工湿地单元和垂直流人工湿地单元采用HDPE防渗膜与压实土层结合进行防渗处理。敷设HDPE防渗膜前，先将场址基地整平压实，对于地表高低起伏过大及土质松软之区域应加以改善，不能有尖锐突出物在地面上。敷设HDPE防渗膜后，在HDPE防渗膜上铺设细沙，以防止HDPE防渗膜被上层砾石刺破。
优选的，所述第一、第二生态基人工湿地单元均为由内池和外池组成的回字形池体，内池由挡土墙制成，内池内底部的基质自上而下分为3层：砾石层、土壤层与黏土层，其中砾石层厚度10-15cm，取鹅卵石粒径为10-50mm，细砾石粒径为1-10mm，二者体积比为2:3:1；土壤层渗透系数为0.025-0.35cm/h，厚度取5-15cm，优先选择当地土壤，以松软土质为佳（黏土-壤土），并具较高的肥力；黏土层为底层，夯实后厚度为5-10cm；外池内的有效水深0.3-0.6m，并种有挺水植物，内池内的有效水深为1.0-1.2m，内池内水中设有人工生态基。
优选的，所述复合垂直流人工湿地单元由隔挡墙分为向下布水区和向上集水区，顶部均匀覆盖布水管，布水管包括主布水管和支布水管，主布水管之间的距离为5-8m，支布水管的距离为3-5m，每个支布水管上设3-5个直径1-1.5cm的布水孔，布水孔在支布水管两侧交错排列，相邻布水孔的轴向间距为30-40cm，夹角为90°；位于复合垂直流人工湿地单元的基质填料底部，且在隔挡墙两侧各设两根排泥管，排泥管上设有阀门，排泥管呈沙漏式，斜度为1：3-5，隔挡墙下端设有间隔为1-3m，直径20-50cm的孔，隔挡墙上的孔与排泥管的高度差为30-50cm。
当复合垂直流人工湿地冲泥的时候，需关闭主布水管的进水阀门，打开排泥管阀门，在排泥冲水管处，用水肥车向里注入高压水，在排泥管出口处，收集排出的淤泥。所述水肥车是载有高压水罐的货车，且能运输冲出的淤泥至污水处理厂，做堆肥处理。定期冲泥，能有效防止复合垂直流人工湿地堵塞，冲泥周期设为2-3月一次。
优选的，所述河道和人工湿地系统之间设有防洪生态隔堤，防洪设计标准为50-100年一遇，能确保防止大洪水淹没湿地，延长人工湿地系统的寿命，防洪生态隔堤斜坡利用现有生态边坡技术绿化，增加生态景观效果；在生态滞留塘的出口处设置一个配水泵井，在极端缺水情况下，从井中取水，保证湿地的基本储水量，从而保证湿地植物正常生长，防止湿地正常的生态功能遭到严重破坏。
优选的，所述人工湿地系统各单元施复合菌肥，包括枯草芽孢杆菌、光合细菌、反硝化芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌和聚磷菌中的一种或多种混合菌剂。
所述人工湿地系统种植有水生植物：复合垂直流人工湿地单元和垂直流人工湿地单元上种植有挺水植物；第一生态基人工湿地单元和第二生态基人工湿地单元的外池内种有挺水植物，内池水中种植有浮叶植物和沉水植物；该人工湿地系统四周种植有乔灌木和地被植物；其中挺水植物包括西伯利亚鸢尾、芦苇、香蒲、水生美人蕉、黄菖蒲、水葱、灯心草、泽泻、慈姑、纸莎草、旱伞草、千屈菜中的一种或几种的组合；浮叶植物包括荷花、睡莲、萍逢草中的一种或几种的组合；沉水植物包括菹草、伊乐藻、黑藻、金鱼藻、苦草中的一种或几种的组合；乔灌木包括垂柳、大叶黄杨、水杉、碧桃、白皮松、金叶女贞、沙地柏、红叶石楠、杜鹃中的一种或几种的组合；地被植物包括黑麦草、麦冬草中的一种或几种的组合。
西伯利亚鸢尾既耐寒又耐热，在浅水、湿地、林荫、旱地或盆栽均能生长良好，而且抗病性强，尤其抗根腐病，是鸢尾属中适应性较强的一种，四季常绿，开紫色花朵，具有良好的生态景观效果，能有效去除水体中的重金属镉。
枯草芽孢杆菌是芽胞杆菌属的一种，具有旺盛的生命力和对环境的超强适应力，对水产中的弧菌、大肠杆菌和杆状病毒等有害微生物有很强的抑制作用。在水体中能迅速降解有机质,降低氨态氮含量,促进硫化物和亚硝态氮的氧化,净化污水和污泥。对水体水质,底泥有良好的改善作用。
本发明方法的水力负荷为0.3-0.4m3/m2·d，同时能保障出水质量，按照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中地表水的水质要求，如果进水水质为地表水Ⅴ-Ⅳ类，经过该方法出水水质能达到地表水Ⅲ类水。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
本发明通过对湿地生态系统进行处理，与水工建设相结合，完成无动力蓄水；通过建设溢流坝蓄水，进水闸定时定量控制引水至生态滞留塘，构建复合人工湿地生态功能单元，经过分段分级组合形成“串联-并联”可调式功能，达到易管理、易维护、高效净化污水的目标；定期对复合垂直流人工湿地单元冲泥，使底泥堵塞问题能有效的解决，延长了使用寿命；防洪隔堤的建设能更好的保护好湿地系统；配水泵井的设置，能保障枯水期植物正常生长；对人工湿地系统各单元施复合菌肥，提升了人工湿地系统对河水的净化效果；基质填料采用多级形式，对污染物去除效果明显，特别是赤玉土对河水中砷去除效果良好；挺水植物搭配西伯利亚鸢尾，湿地四季常绿，并对水中重金属镉有着明显的去除效果，使景观和生态处理效果都能得到满足。
附图说明
图1为本发明无动力净化河水的生态处理工艺的流程框图；
图2为本发明无动力净化河水的生态处理工艺的示意流程图；
图3为第一、第二生态基人工湿地单元的的结构示意图；
图4为复合垂直流人工湿地单元的布水管结构示意图；
图5为复合垂直流人工湿地单元的支布水管结构示意图；
图6为复合垂直流人工湿地单元的支布水管的截面示意图；
图7为复合垂直流人工湿地单元的结构示意图。
具体实施方式
以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：
以某地进水量为4000m3/d的生态处理工艺为例，建设溢流坝拦截蓄水，由进水闸引水至生态滞留塘和景观表面流人工湿地，经初步过滤和沉砂后，进入在河道沿岸一侧建设的人工湿地系统，该系统是由2套并联的湿地处理子系统组成，每套子系统是由四个处理单元串联而成，依次包括：复合垂直流人工湿地单元、第一生态基人工湿地单元、垂直流人工湿地单元以及第二生态基人工湿地单元，最终通过出水拍门流入河道。每套处理单元之间以水渠隔开，在复合垂直流人工湿地和垂直流人工湿地之前的水渠都要配有格栅；所述河道和人工湿地系统之间设有防洪隔堤，设计标准为50年一遇；在生态滞留塘的出口处设置一个配水泵井，以防干旱时，能及时供水。
所述湿地处理子系统由四个处理单元由高至低串联而成，依次包括：复合垂直流人工湿地单元、第一生态基人工湿地单元、垂直流人工湿地单元以及第二生态基人工湿地单元，相邻单元之间的高度差为15cm。
所述赤玉土土壤层厚度为10cm，由质量比为3：7的赤玉土和当地土壤混合组成，系统完成面比周边地表高20cm；所述陶粒层厚度为5cm，由粒径为5-10mm的陶粒组成；所述复合流基质净化层厚度为90cm，由体积比为1:1:1的鹅卵石、砾石和电气石混合组成，鹅卵石、砾石和电气石粒径均为10-50mm；所述无烟煤层厚度为5cm，由粒径为5-10cm的无烟煤组成；所述垂直流基质净化层厚度为90cm，由体积比为2:3:2.5:15:5的壤土、陶粒、沸石、蛭石、玉米芯混合制成，其中陶粒粒径为10-15mm，沸石和蛭石粒径为5-10mm；所述细沙层厚度为30mm，细沙粒径小于2mm；防渗层为在表面敷设有防渗膜的压实土层；上述陶粒由质量比为1:1麦饭石粉和远红外颗粒烧制而成。其中，考虑到植物的生长、工程量、系统的维护去堵和保温措施，所述土壤层厚度为10cm，系统完成面比周边地表高20cm，防止周边雨水漫入系统。
所述第一及第二生态基人工湿地包括由内池和外池组成的回字形池体，中内池池体由挡土墙制成，内池内底部的基质自上而下分为3层：砾石层、土壤层与黏土层，其中砾石层厚度10cm，取鹅卵石粒径为10-50mm，细砾石粒径为1-10mm，二者体积比为2:1；土壤层渗透系数为0.35cm/h，厚度取10cm，优先选择当地土壤，以松软土质为佳（黏土-壤土），并具较高的肥力；黏土层为底层，夯实后厚度为10cm；外池内有效水深0.6m，并种有挺水植物，内池内有效水深为1.0m，内池内水中设有人工生态基。
优选的，所述复合垂直流人工湿地单元由隔挡墙分为向下布水区和向上集水区，顶部均匀覆盖布水管，布水管分为主布水管和支布水管，主布水管之间的距离为5m，支布水管的距离为3m，每个支布水管设5个直径1cm的布水孔，布水孔在支布水管两侧交错，相邻布水孔的轴向间隔30cm，夹角为90°；复合垂直流人工湿地单元的基质填料底部在隔挡墙两侧各设两根排泥管，排泥管上设有阀门，排泥管呈沙漏式，斜度为1：3，隔挡墙上设有间隔为1m，直径20cm的孔，隔挡墙上的孔与排泥管的高度差为30cm。（如图5、6所示）。
所述当复合垂直流人工湿地冲泥的时候，需关闭主布水管的进水阀门，打开排泥管阀门，在排泥冲水管处，用水肥车向里注入高压水，在排泥管出口处，收集排出的淤泥。所述水肥车是载有高压水罐的货车，且能运输冲出的淤泥至污水处理厂，做堆肥处理。定期冲泥能有效防止复合垂直流人工湿地堵塞，设定冲泥周期为2月冲一次。
所述人工湿地系统各单元施适量复合菌肥，包括枯草芽孢杆菌、光合细菌、反硝化芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌和聚磷菌中的一种或多种混合菌剂。
所述人工湿地系统种植有水生植物：复合垂直流人工湿地单元和垂直流人工湿地单元上种植有挺水植物；第一生态基人工湿地单元和第二生态基人工湿地单元的外池内种有挺水植物，内池水中种植有浮叶植物和沉水植物；该人工湿地系统四周种植有乔灌木和地被植物；其中挺水植物包括西伯利亚鸢尾、芦苇、香蒲、水生美人蕉、黄菖蒲、水葱、灯心草、泽泻、慈姑、纸莎草、旱伞草、千屈菜中的一种或几种的组合；浮叶植物包括荷花、睡莲、萍逢草中的一种或几种的组合；沉水植物包括菹草、伊乐藻、黑藻、金鱼藻、苦草中的一种或几种的组合；乔灌木包括垂柳、大叶黄杨、水杉、碧桃、白皮松、金叶女贞、沙地柏、红叶石楠、杜鹃中的一种或几种的组合；地被植物包括黑麦草、麦冬草中的一种或几种的组合。
以下为进水量为4000m3/d的总设计参数及各个工艺的设计参数。
表1 工艺湿地系统总设计参数
名称 数值
设计进水流量（m3/d） 4000
设计水力停留时间（h） 39.6h
设计表面水力负荷（m3/（m2）） 0.364
总占地面积（m2） 11000
表2 生态滞留塘设计参数
名称 数值
设计进水流量（m3/d） 4000
设计水力停留时间（h） 18
水深（m） 2
占地面积（m2） 1500
表3 景观表面流人工湿地设计参数
名称 数值
设计进水流量（m3/d） 4000
设计水力停留时间（h） 21
设计表面水力负荷（m3/（m2）） 1.14
平均水深（m） 1.0
面积（m2） 3500
表4 复合垂直流人工湿地设计参数
名称 数值
设计进水流量（m3/d） 4000
孔隙率（%） 40%
设计水力停留时间（h） 4.8
设计表面水力负荷（m3/（m2）） 2
平均高度（m） 1.0
占地面积（m2） 2000
表5 第一生态基人工湿地设计参数
名称 数值
设计进水流量（m3/d） 4000
设计水力停留时间（h） 12
设计表面水力负荷（m3/（m2）） 2.0
工艺尺寸（L×B×H，m） 10×50×1.0
数量（套） 4
单元占地面积（m2） 500
平均水深（m） 0.8
总占地面积（m2） 2000
表6 垂直流人工湿地设计参数
名称 数值
设计进水流量（m3/d） 4000
孔隙率（%） 48%
设计水力停留时间（h） 2.6
设计表面水力负荷（m3/（m2）） 4.0
平均高度（m） 0.85
数量（套） 4
单元占地面积（m2） 250
总占地面积（m2） 1000
表7 第二生态基人工湿地设计参数
名称 数值
设计进水流量（m3/d） 4000
设计水力停留时间（h） 6
设计表面水力负荷（m3/（m2）） 4.0
工艺尺寸（L×B×H，m） 25×10×1.0
数量（套） 4
单元占地面积（m2） 250
平均水深（m） 0.8
总占地面积（m2） 1000
表8 配水泵井设计参数
名称 数值
泵型号 200QJ80-22/2
泵井口径（m） 0.5
功率（kw） 7.5
水深（m） 15
壁厚（mm） 50
表9 湿地植物统计表
表 10进出水质对比表
CODcr（mg/L） BOD5（mg/L） TN（mg/L） 氨氮（mg/L） TP（mg/L） pH 砷（mg/L） 镉（mg/L）
进水水质 38 7 1.8 1.5 0.3 8.3 0.08 0.008
出水水质 17 3 0.9 0.7 0.2 7.5 0.04 0.004
本发明方法能保障出水质量，按照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中地表水的水质要求，进水水质为地表水Ⅴ类，经过该方法出水水质比其进水水质达到地表水Ⅲ类。

Claims (8)

1.一种无动力净化河水的生态处理工艺，其特征在于，通过建设溢流坝拦截蓄水，由进水闸引水至生态滞留塘和景观表面流人工湿地，经初步过滤和沉砂后，进入在河道沿岸一侧建设的人工湿地系统，最终净化河水通过出水拍门流入河道，所述人工湿地系统是由2-3套并联的湿地处理子系统组成，每套子系统由四个处理单元串联而成，依次包括：复合垂直流人工湿地单元、第一生态基人工湿地单元、垂直流人工湿地单元以及第二生态基人工湿地单元；四个处理单元以高差10-30cm由高至低排列，相邻处理单元以水渠隔开并通过水渠上设置的进水、出水管道连通，其中复合垂直流人工湿地和垂直流人工湿地进水前的水渠上设有格栅；
所述复合垂直流人工湿地单元的基质填料由上而下划分为赤玉土土壤层、陶粒层、复合流基质净化层、细沙层与防渗层五个部分；所述垂直流人工湿地单元基质填料由上而下划分为赤玉土土壤层、无烟煤层、垂直流基质净化层、细沙层与防渗层五个部分。
2.如权利要求1所述的无动力净化河水的生态处理工艺，其特征在于，所述赤玉土土壤层厚度为5-20cm，由质量比为3-7：7-13赤玉土和当地土壤混合组成，系统完成面比周边地表高5-20cm；所述陶粒层厚度为4-6cm，由粒径为5-10mm的陶粒组成；所述复合流基质净化层厚度为70-90cm，由体积比为1:1:1的鹅卵石、砾石和电气石混合组成，鹅卵石、砾石和电气石粒径均为10-50mm；所述无烟煤层厚度为4-6cm，由粒径为5-10cm的无烟煤组成；所述垂直流基质净化层厚度为70-90cm，由体积比为2:3:2.5:15:5的壤土、陶粒、沸石、蛭石、玉米芯混合制成，其中陶粒粒径为10-15mm，沸石和蛭石粒径为5-10mm；所述细沙层厚度为15-30mm，细沙粒径小于2mm；防渗层为在表面敷设有防渗膜的压实土层；上述陶粒由质量比为1-2:1麦饭石粉和远红外颗粒烧制而成。
3.如权利要求1所述的无动力净化河水的生态处理工艺，其特征在于，所述第一、第二生态基人工湿地单元均为由内池和外池组成的回字形池体，内池池体由挡土墙制成，内池内底部基质自上而下分为3层：砾石层、土壤层与黏土层，其中砾石层厚度10-15cm，由体积比为2-3:1的鹅卵石与细砾石混合制成，鹅卵石粒径为10-50mm，细砾石粒径为1-10mm；土壤层厚5-15cm，渗透系数为0.025-0.35cm/h；黏土层夯实后厚度为5-10cm；外池内有效水深0.3-0.6m，并种有挺水植物，内池内有效水深为1.0-1.2m，内池水中设有人工生态基。
4.如权利要求1所述的无动力净化河水的生态处理工艺，其特征在于，所述复合垂直流人工湿地单元由隔挡墙分为向下布水区和向上集水区，顶部均匀覆盖布水管，布水管包括主布水管和支布水管，主布水管之间的距离为5-8m，支布水管的距离为3-5m，每个支布水管上设3-5个直径1-1.5cm的布水孔，布水孔在支布水管两侧交错排列，相邻布水孔的轴向间距为30-40cm，夹角为90°；位于复合垂直流人工湿地单元的基质填料的底部，且在隔挡墙两侧各设两根排泥管，排泥管上设有阀门，排泥管呈沙漏式，斜度为1：3-5，隔挡墙下端设有间隔为1-3m，直径20-50cm的孔，隔挡墙上的孔与排泥管的高度差为30-50cm。
5.如权利要求1所述的无动力净化河水的生态处理工艺，其特征在于，所述溢流坝为溢流重力坝，设立在河道中央。
6.如权利要求1所述的无动力净化河水的生态处理工艺，其特征在于，所述河道和人工湿地系统之间设有防洪生态隔堤，防洪设计标准为50-100年一遇，防洪生态隔堤斜坡设有绿化带；生态滞留塘的出口处设有配水泵井。
7.如权利要求1所述的无动力净化河水的生态处理工艺，其特征在于，所述人工湿地系统各单元施复合菌肥，包括枯草芽孢杆菌、光合细菌、反硝化芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌和聚磷菌中的一种或多种混合菌剂。
8.如权利要求1所述的无动力净化河水的生态处理工艺，其特征在于，所述人工湿地系统种植有水生植物：复合垂直流人工湿地单元和垂直流人工湿地单元上种植有挺水植物；第一生态基人工湿地单元和第二生态基人工湿地单元的外池内种有挺水植物，内池水中种植有浮叶植物和沉水植物；该人工湿地系统四周种植有乔灌木和地被植物；其中挺水植物包括西伯利亚鸢尾、芦苇、香蒲、水生美人蕉、黄菖蒲、水葱、灯心草、泽泻、慈姑、纸莎草、旱伞草、千屈菜中的一种或几种的组合；浮叶植物包括荷花、睡莲、萍逢草中的一种或几种的组合；沉水植物包括菹草、伊乐藻、黑藻、金鱼藻、苦草中的一种或几种的组合；乔灌木包括垂柳、大叶黄杨、水杉、碧桃、白皮松、金叶女贞、沙地柏、红叶石楠、杜鹃中的一种或几种的组合；地被植物包括黑麦草、麦冬草中的一种或几种的组合。
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