CN105084547A - 净水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种净水装置，包括木本植物、步道层、沙垫层、木本承压层、木本隔离层、木本填料层、挺水植物、挺水承压层、挺水隔离层、挺水填料层、沉水植物、沉水隔离层和沉水填料层，所述木本填料层、沉水填料层分别位于挺水填料层的两侧。本发明提供的净水装置可依据景观水体现状因地制宜地实施净水单元的模块化组装，以驳岸、湖心岛等形式展现错落有致的滨水景观。本发明提供的净水装置投资成本低廉，加工工艺简单，施工便捷，稳定性好，具有水体净化、景观游憩、节材与节地等多重生态功能。

Description

净水装置

技术领域

本发明涉及水体净化技术领域，特别是涉及一种净水装置。

背景技术

生态学应用技术表明：当前全球所面临的重大资源与环境问题的解决，都依赖于对生态系统结构和功能、多样性与稳定性以及生态系统过程和机制、演替规律与恢复或重建等问题的实践研究。自然生态系统的结构是由各种非生物与生物成分所组成，其功能是由组成这一结构的非生物与生物成分共同综合作用的结果。而生态系统结构的重建是维持和发挥生态系统功能的前提，功能的恢复则是结构重建的目标。

对于一个退化缺损的地表水人工生态系统，生物种类及其生长介质的丧失或改变是影响生态恢复的主要障碍及所要解决的关键问题。国内外通常采用两种技术(生物技术和非生物技术)或两种技术的结合，以获得满意的结果，即(1)选择合适的植物种类改造介质，种植绿色植物和增施生物菌肥等生物技术，使介质更适合植物的生长；(2)利用物理、化学和生物等工程措施直接改良介质或彻底更换介质(即非生物与生物技术结合)，最终达到以所选植物为主导的生态恢复目标。

人工湿地是一种生物与非生物技术相结合应用于污水处理领域的典型实践，其基本原理是在人工湿地填料上种植特定的湿地植物，从而建立起一个人工湿地生态系统。当污水通过湿地系统时，其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解，而使水质得到净化。自上世纪80年代以来，人工湿地污水处理技术以其低的投资运行费用、良好的处理效果和显著的生态效益等优点，成为我国水处理技术的重要发展方向，在城乡废水、生活污水、富营养化水体修复等水处理领域取得了较好的效果。但人工湿地长期运行中暴露出一系列问题，尤其在北方地区，诸如，湿地植物的枯萎死亡，严重影响了根系向地下输送氧气的能力；冬季结冰阻止了溶解氧的传递；人工湿地中缺氧、厌氧的环境状态不利于有机物的降解、硝化以及基质对磷的吸收；温度降低时，承担硝化作用的中温细菌生长速率和硝化速率受到很大抑制，影响了整个湿地系统的脱氮能力；微生物的死亡、植物以及沉积物的腐败等引起的基质堵塞，有机物、氮、磷的释放，均加剧了湿地出水水质的恶化。综上分析，人工湿地运行中效率下降的根源在于其结构的不稳定性，尤其水生植物的枯萎死亡与更换过程导致结构因素的缺失和失稳，进而导致系统的失稳，表现为系统净化功能的下降。

又如，我国大部分北方城市景观水体水质较差，虽然很多城市对部分景观河道水系进行改造，水质仍难以保持，呈现不断恶化的趋势。一方面由于截污不彻底和面源污染问题没有得到解决，纳污能力超过了其自净能力，另一方面，也是根本性问题，河道硬化、渠化等截弯取直动作导致了河流的天然形态和自然走向，致使河流水动力过程改变，河流以物理、化学、生物等形式参与生态系统运动的功能丧失，局部生态系统瘫痪。两岸植被和生物栖息地被人为破坏，过渡区域景观的可达性、连续性差，阻断了河道与生态系统其他成员之间的沟通和交流，河道中许多生物赖以生存的自然特征消失，水质持续恶化，河道景观、休闲价值损毁。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种净水装置，以通过植物对污水中氮磷等营养物质的吸收、利用，以及填料的再生作用，实现城市水体水质改善和净化。

基于上述目的，本发明提供的净水装置包括木本植物、步道层、沙垫层、木本承压层、木本隔离层、木本填料层、挺水植物、挺水承压层、挺水隔离层、挺水填料层、沉水植物、沉水隔离层和沉水填料层；

所述木本填料层的上表面向内凹陷形成种植穴，该种植穴的表面以及木本填料层的上表面均铺设有木本隔离层，所述木本隔离层上铺设有木本承压层，所述木本植物被木本承压层固定于种植穴内的木本隔离层上，所述木本承压层上依次铺设有沙垫层和步道层；

所述挺水填料层上依次铺设有挺水隔离层和挺水承压层，所述挺水承压层上种植有挺水植物；

所述沉水填料层上铺设有沉水隔离层，所述沉水隔离层上种植有沉水植物。

在本发明的一些实施例中，所述木本填料层的周围固定有木本箱板，挺水填料层的周围固定有挺水箱板，沉水填料层的周围固定有沉水箱板，所述木本箱板向上延伸至步道层或者步道层以上，所述挺水箱板向上延伸至挺水承压层或者挺水承压层以上，沉水箱板向上延伸至沉水隔离层或者沉水隔离层以上。

在本发明的一些实施例中，所述木本箱板、挺水箱板和沉水箱板的壁面上开设有直径为的水流交换孔，开孔率为10％～30％，开孔位置为常水位线以下。

在本发明的一些实施例中，所述木本填料层、沉水填料层分别位于挺水填料层的两侧；或者

所述木本填料层的两侧由近至远依次设置有挺水填料层、沉水填料层。

在本发明的一些实施例中，所述挺水承压层的上表面与铺设于木本填料层上表面的木本隔离层齐平，所述挺水隔离层低于沉水隔离层。

在本发明的一些实施例中，所述木本植物的树干周围安装有卡箱凳，卡箱凳的中间从木本植物的树干穿过，卡箱凳的凳脚穿过所述步道层和沙垫层后，固定于木本承压层中。

在本发明的一些实施例中，所述卡箱凳包括支撑架、用于穿过所述木本植物的树干的固定架和螺栓，所述固定架通过螺栓固定于支撑架的顶部，所述支撑架的底部穿过所述步道层和沙垫层后，固定于木本承压层中。

在本发明的一些实施例中，所述支撑架包括回字形的横向板、斜向板以及垂直于所述横向板的竖向板，所述斜向板固定于回字形横向板的转角处，所述回字形横向板的转角处以及斜向板上开设有通孔。

在本发明的一些实施例中，所述固定架包括弧形固定条和直线固定条，所述弧形固定条的凸起面与直线固定条的一端部固定连接，所述直线固定条上开设有至少一条滑道。

在本发明的一些实施例中，所述木本隔离层、挺水隔离层和沉水隔离层为透水的无纺布材料；

所述步道层为用砖、砂粒、石块的一种或混合铺设而成的步行道路；

所述沙垫层采用河沙或细沙铺设；

所述木本承压层和/或挺水承压层为土壤铺设。

在本发明的一些实施例中，所述沉水隔离层上设置有种植槽，所述沉水植物种植于该种植槽内。

从上面所述可以看出，本发明提供的净水装置具有如下优点：

1)多技术集成，适用性广。本发明提供的净水装置将景观生态设计技术、湿地处理技术、工业固废资源化利用技术、生物膜法处理技术、土地处理技术、生物操纵技术等集成为一体，通过修复水体生态系统结构措施，强化生物作用，均衡发挥工程措施见效快与生物措施可持续性强的优势，增强系统稳定性，保障系统生态流的流通与连续，进而持续发挥其生态功能。

2)结构简单，成本低廉，施工方便。净水装置结构简单，植物为乡土物种，渣基填料采用炉渣、煤渣、矿渣等工业固废为原材料，成本低；净水礁施工可因地制宜地进行现场模块化组装，施工便捷，投资省。

3)强化自净能力，获取木材收益。净水装置建构所用的箱体材料、渣基填料无生物毒性，与种植其内的耐水湿树木共同为生物营造适生环境，这样，每一个净水单元内由植物、基质、动物、微生物构成的生态系统，通过与单元外水环境系统间物质循环、能量流动和信息传递过程，提高水环境纳污容量，强化系统自净能力，汇以木材生产为物质流终端，实现对水、土、气持续净化的功能目标。

4)优化水力条件，提升景观效应。净水装置通过模块化组合，与其周围环境形成若干时空功能区，可实现较完善的复合折流流态。这种组合方式使该水体生态系统在纵向、横向、垂向和时间分量上具有连续性、相互性、融合性、延续性特点。纵向上，生物物种和群落随水体物理条件的连续变化而不断调整和适应，营养物质在填料层间被大量吸附，并随水流运动而转移扩散，为水生动植物提供丰富的营养；横向上，木本植物兼具与陆岸区域横向流通通道功能；垂向上，净水装置的内部结构促进了不同深度水体间、底泥与水体间的生物流、物质流、能量流。净水装置的组合方式容易实施常绿与落叶树种、窄冠与宽冠、阳性与阴性、乔木与灌木的混交，利用各类树种不同物候期的花、叶、果、枝、杆在色、形、味的异质性，完成净化与游憩的统一。

附图说明

图1为本发明实施例净水装置的结构示意图；

图2为本发明实施例卡箱凳的俯视图；

图3为本发明实施例支撑架的俯视图；

图4为本发明实施例支撑架的侧视图；

图5为本发明实施例固定架的俯视图；

图6为本发明一个实施例的净水装置成行布置的俯视图；

图7为本发明另一个实施例的净水装置成行布置的俯视图。

其中：1、木本净水单元，2、挺水净水单元，3、沉水净水单元，4、木本植物，5、卡箱凳，6、步道层，7、沙垫层，8、木本承压层，9、木本隔离层，10、木本填料层，11、挺水植物，12、沉水植物，13、种植槽，14、种植穴，15、木本箱板，16、挺水箱板，17、沉水箱板，18、挺水承压层，19、挺水隔离层，20、挺水填料层，21、沉水隔离层，22、沉水填料层。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明提供的净水装置包括木本植物、步道层、沙垫层、木本承压层、木本隔离层、木本填料层、挺水植物、挺水承压层、挺水隔离层、挺水填料层、沉水植物、沉水隔离层和沉水填料层；所述木本填料层的上表面向内凹陷形成种植穴，该种植穴的表面以及木本填料层的上表面均铺设有木本隔离层，所述木本隔离层上铺设有木本承压层，所述木本植物被木本承压层固定于种植穴内的木本隔离层上，所述木本承压层上依次铺设有沙垫层和步道层；所述挺水填料层上依次铺设有挺水隔离层和挺水承压层，所述挺水承压层上种植有挺水植物；所述沉水填料层上铺设有沉水隔离层，所述沉水隔离层上种植有沉水植物。

参考图1，其为本发明实施例净水装置的结构示意图。作为本发明的一个实施例，所述净水装置包括木本净水单元1、挺水净水单元2和沉水净水单元3，木本净水单元1的两侧均设置有挺水净水单元2，挺水净水单元2的另一侧设置有沉水净水单元3。

所述木本净水单元1包括木本植物4、步道层6、沙垫层7、木本承压层8、木本隔离层9和木本填料层10，所述木本填料层10的上表面向内凹陷形成种植穴14，该种植穴14的表面以及木本填料层10的上表面均铺设有木本隔离层9，所述木本隔离层9上铺设有木本承压层8，所述木本植物4被木本承压层8固定于种植穴14内的木本隔离层9上，所述木本承压层8上依次铺设有沙垫层7和步道层6。

较佳地，所述木本植物4是带土球移植，该木本植物4及其土球被木本承压层8固定于种植穴14内的木本隔离层9上。因此，种植穴14和木本填料层10的木本隔离层上均铺设有木本承压层8，并且木本承压层8的上表面最好是水平的。所述带土球的木本植物4可以为耐水湿乔、灌木，具有喜水、喜肥、吸纳污染物与抗性强等生物学特性，如湿地松、水松、池杉、水杉、墨西哥落羽杉、金丝垂柳、馒头柳、枫杨、水曲柳、广玉兰、苦楝、乌桕、香樟、蚊母、桤木、茂树、火炬漆、沼生栎、苦楝等。

所述挺水净水单元2包括挺水植物11、挺水承压层18、挺水隔离层19、挺水填料层20，所述挺水填料层20上依次铺设有挺水隔离层19和挺水承压层18，所述挺水承压层18上种植有挺水植物11。可选地，所述挺水植物11为乡土挺水植物，如荷花、鹿角草、雨久花、泽芹、水苏、薄荷、慈姑、花菖蒲、鸢尾等。

所述沉水净水单元3包括沉水植物12、沉水隔离层21和沉水填料层22，所述沉水填料层22上铺设有沉水隔离层21，所述沉水隔离层21上种植有沉水植物12。较佳地，所述沉水隔离层21上还进一步设置有种植槽13，所述沉水植物12种植于该种植槽13内。可选地，所示沉水植物12为乡土沉水植物，如矮慈姑、菹草、苦草、黑藻、伊乐藻、金鱼藻、聚草、狸藻等。

作为本发明的一个较佳实施例，所述挺水承压层18的上表面与铺设于木本填料层10上表面的木本隔离层9齐平，所述挺水隔离层19低于沉水隔离层21。

作为本发明的又一个实施例，所述木本填料层10的周围固定有木本箱板15，挺水填料层20的周围固定有挺水箱板16，沉水填料层22的周围固定有沉水箱板17，如图1所示，木本净水单元1与挺水净水单元2之间固定有木本箱板15和挺水箱板16，挺水净水单元2与沉水净水单元3之间固定有挺水箱板16和沉水箱板17。优选地，所述木本箱板15向上延伸至步道层6或者步道层6以上，所述挺水箱板16向上延伸至挺水承压层18或者挺水承压层18以上，沉水箱板17向上延伸至沉水隔离层21或者沉水隔离层21以上。

在发明的一个实施例中，四块木本箱板15首尾相连(可以采用榫卯连接)围成一定规格的矩形箱体，可以采用榫卯连接，该木本箱体无盖、无底。可选地，木本箱体的尺寸为1.5～8.0m长，1.2～4.0m宽，0.8～4.0m高。

在发明的一个实施例中，四块挺水箱板16首尾相连(可以采用榫卯连接)围成一定规格的矩形箱体，可以采用榫卯连接，该挺水箱体无盖、无底。可选地，挺水箱体的尺寸为1.5～6.0m长，0.4～1.5m宽，0.5～1.5m高。

在发明的一个实施例中，四块沉水箱板17首尾相连(可以采用榫卯连接)围成一定规格的矩形箱体，可以采用榫卯连接，该沉水箱体无盖、无底。可选地，沉水箱体的尺寸为1.5～6.0m长，0.3～1.5m宽，0.3～1.5m高。

较佳地，所述木本箱板15、挺水箱板16和沉水箱板17的壁面上开设有直径为的水流交换孔，开孔率为10％～30％，开孔位置为常水位线以下。需要说明的是，当木本箱体、挺水箱体和沉水箱体并列安装时，相邻面上的箱板的水流交换孔应当是位于同一水平线上的，即相邻面上的箱板的水流交换孔是对准的。

在本发明的又一个实施例中，所述木本箱板15、挺水箱板16和沉水箱板17可以为工程塑料或树脂板，工作温度在-45℃～+70℃，无毒、不易降解、老化、冻裂，且拉伸性强、强度高、耐磨。可选地，所述木本箱板15和/或挺水箱板16也可以为工程塑料或树脂板，工作温度在-45℃～+70℃。例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚酰胺(PA，俗称尼龙)和聚氯乙烯(PVC)等单一材质或复合材质制成。

所述木本填料层10可以是经理化方法改性或未改性的炉渣、煤渣、矿渣或它们的混合物，如采用微波加热改性或稀硫酸浸泡改性等，粒径为0.5～20mm，满足所需水力参数和级配曲线的要求，具有较高孔隙率(6％～20％)和空隙率(30％～60％)，对水体中氮、磷等营养物质具有较强的吸附能力，为植物、微生物、动物提供良好生长环境，为鱼、虾等提供产卵场所。在本发明的又一个实施例中，所述木本填料层10是经理化方法改性或未改性，再经NWM菌(NewWetlandMicroorganisms)菌液实施生物改性的炉渣、煤渣、矿渣中的一种或它们的混合物，粒径为0.5～20mm。所述NWM菌是一种适宜于人工湿地应用的复合菌剂。

可选地，所述挺水填料层20和/或沉水填料层22可以是经理化方法改性或未改性的炉渣、煤渣、矿渣或它们的混合物，粒径为0.5～20mm。

在本发明的又一个是实施例中，所述木本隔离层9、挺水隔离层19和沉水隔离层21均可以为透水的无纺布材料。可选地，所述步道层6为用砖、砂粒、石块的一种或混合铺设而成的步行道路。可选地，所述沙垫层7采用河沙或细沙铺设。可选地，所述木本承压层8和/或挺水承压层18为土壤铺设。

所述木本植物4的树干周围安装有卡箱凳5，卡箱凳的中间从木本植物4的树干穿过，卡箱凳5的凳脚穿过所述步道层6和沙垫层7后，固定于木本承压层8中。参见图2，作为发明的一个实施例，所述卡箱凳5包括支撑架23、用于穿过所述木本植物4的树干的固定架24和螺栓25，所述固定架24通过螺栓固定于支撑架23的顶部，所述支撑架23的底部穿过所述步道层6和沙垫层7后，固定于木本承压层8中。

参见图3和图4，分别为本发明实施例支撑架的俯视图和侧视图，作为发明的一个实施例，所述支撑架23包括回字形的横向板231、斜向板233以及垂直于所述横向板231的竖向板232，所述斜向板233固定于回字形横向板231的转角处，所述回字形横向板231的转角处开设有通孔234，相应地，位于转角处的斜向板231上也要开设通孔234，以使螺栓旋入通孔234内，从而将固定架24固定在横向板231上。可选地，所述回字形的横向板231由3-5个方形的框架组成，每个框架下都安装有竖向板232，从而提高该固定架的稳定性和牢固性。

参见图5，其为本发明实施例固定架的俯视图，作为本发明的又一个实施例，所述固定架24包括弧形固定条241和直线固定条242，所述弧形固定条241的凸起面与直线固定条242的一端部固定连接，所述直线固定条242上开设有至少一条滑道243，螺栓25穿过滑道243和通孔234后可以将该固定架24固定于横向板231上。在本实施例中，需要两个支撑架24，分别固定于木本植物4的两侧(弧形固定条的凹陷面用于卡住木本植物4)，呈一直线。使用时，可以通过调整滑道243和通孔234的相对位置，从而改变卡箱凳的松紧。

具体实施时，先将木本净水单元1的木本箱板15插入水体底泥中固定，装填木本填料层10至常水位线，自木本填料层10的中心挖出(0.3～0.6)m×(0.3～0.6)m×(0.3～0.6)m(长×宽×深)的种植穴14，种植穴14的内部以及木本填料层10的上表面铺设木本隔离层9后，将带土球的木本植物4放置于种植穴14内，种植穴14内继续填充木本承压层8至常水位线，然后继续在木本隔离层9上铺设20～40cm木本承压层8并夯实，之后再铺设5～10cm细沙整平形成沙垫层7，接着再安装卡箱凳5，卡箱凳5以外区域铺设透水砖作为步道层6。

将挺水净水单元2的挺水箱板16插入水体底泥中固定，并以榫扣与木本箱板15连接、固定，装挺水填料层20至常水位线以下10～30cm，铺设挺水隔离层19后填充20～40cm厚的挺水承压层18并在其上种植挺水植物，然后夯实。

沉水净水单元的沉水箱板17插入水体底泥中并以榫扣与挺水箱板16连接固定，装填沉水填料层至常水位线以下5～25cm，然后铺设沉水隔离层21，最后将沉水植物12种植于沉水隔离层21上。

举例来说，参见图1，将装填有木本净水单元1的木本箱体置于中间，其两侧分别安装装填有挺水净水单元2的挺水箱体，挺水箱体的另一侧安装装填有沉水净水单元3的沉水箱体。相邻的箱体之间紧贴，并使箱体上的水流交换孔位于同一水平线上。进一步地，本发明提供的净水装置可以平列地成行布置，如图6所示，由左至右依次为沉水净水单元3、挺水净水单元2、木本净水单元1、挺水净水单元2、沉水净水单元3。

在本发明的另一个实施例中，木本填料层10的两侧由近至远依次设置有挺水填料层20、沉水填料层22，如图7所示，由左至右依次为沉水净水单元3、挺水净水单元2、木本净水单元1、沉水净水单元3、挺水净水单元2、木本净水单元1。

采用本发明提供的净水装置对某大学景观湖驳岸净水礁进行了设计，通过实验室模拟装置实验，对水质指标进行了测定。

实施例一

某大学景观湖面积约3800m²，常年平均水位约1.5m，岸边2m范围内常年平均水深0.8m，水质：COD_mn90.20mg/L、BOD₅45.12mg/L、TN26.18mg/L、TP2.75mg/L。湖体呈长方形，东西走向为长边，驳岸总长约260m。

所设计的木本箱体尺寸为3.0m长，1.5m宽，1.2m高，将该箱体直接嵌入堤岸和底泥中，以利于树木根系扩展，种植穴内种植一颗耐水湿乔木，选择了池杉、金丝垂柳、馒头柳，并配置一定密度的多年生耐水湿草本花卉植物，木本净水单元紧靠堤岸组合，箱与箱之间以榫扣连接。种植穴尺寸为0.3m×0.3m×0.3m(长×宽×深)，木本植物为苗龄3年。

挺水箱体尺寸为3.0m长，1.5m宽，1.0m高，挺水植物选择了荷花、花菖蒲、鸢尾，挺水植物净水礁紧靠木本净水单元布置，箱与箱之间均以榫扣连接。

沉水箱体尺寸为3.0m长，1.0m宽，0.6m，沉水净水单元紧靠挺水净水单元布置，箱与箱之间均以榫扣连接，沉水植物为景观湖现有的菹草、苦草、伊乐藻、金鱼藻。木本净水单元内除种植穴均铺设有透水砖，形成绿荫步行道。

各填料层为经生物改性的流化床炉渣，填充厚度0.7m，覆土厚度0.2m。经过一年的静态实验，水体污染物平均去除率分别为：η_COD＝85.2％，η_BOD＝88.6％，η_TN＝76.8％，η_TP＝96.4％。净化后水质能够满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅴ类水质要求，即一般景观要求水域水质标准，接近《景观娱乐用水水质标准》GB12941-91中C类水质要求，即一般景观用水水体水质要求。

如上所述，本发明提供的净水装置具有如下优点：

1)多技术集成，适用性广。本发明提供的净水装置将景观生态设计技术、湿地处理技术、工业固废资源化利用技术、生物膜法处理技术、土地处理技术、生物操纵技术等集成为一体，通过修复水体生态系统结构措施，强化生物作用，均衡发挥工程措施见效快与生物措施可持续性强的优势，增强系统稳定性，保障系统生态流的流通与连续，进而持续发挥其生态功能。

2)结构简单，成本低廉，施工方便。净水装置结构简单，植物为乡土物种，渣基填料采用炉渣、煤渣、矿渣等工业固废为原材料，成本低；净水礁施工可因地制宜地进行现场模块化组装，施工便捷，投资省。

3)强化自净能力，获取木材收益。净水装置建构所用的箱体材料、渣基填料无生物毒性，与种植其内的耐水湿树木共同为生物营造适生环境，这样，每一个净水单元内由植物、基质、动物、微生物构成的生态系统，通过与单元外水环境系统间物质循环、能量流动和信息传递过程，提高水环境纳污容量，强化系统自净能力，汇以木材生产为物质流终端，实现对水、土、气持续净化的功能目标。

4)优化水力条件，提升景观效应。净水装置通过模块化组合，与其周围环境形成若干时空功能区，可实现较完善的复合折流流态。这种组合方式使该水体生态系统在纵向、横向、垂向和时间分量上具有连续性、相互性、融合性、延续性特点。纵向上，生物物种和群落随水体物理条件的连续变化而不断调整和适应，营养物质在填料层间被大量吸附，并随水流运动而转移扩散，为水生动植物提供丰富的营养；横向上，木本植物兼具与陆岸区域横向流通通道功能；垂向上，净水装置的内部结构促进了不同深度水体间、底泥与水体间的生物流、物质流、能量流。净水装置的组合方式容易实施常绿与落叶树种、窄冠与宽冠、阳性与阴性、乔木与灌木的混交，利用各类树种不同物候期的花、叶、果、枝、杆在色、形、味的异质性，完成净化与游憩的统一。

尤其是针对北方地区城市缓流水体与陆岸土壤、植物间交流、交换通道被人工损坏或阻断，而导致水体生态系统自净能力降低，水质恶化等问题，为提升城市湿地的生态功能，本发明提供的净水装置可依据景观水体现状因地制宜地实施净水单元的模块化组装，以驳岸、湖心岛等形式展现错落有致的滨水景观。本发明提供的净水装置投资成本低廉，加工工艺简单，施工便捷，稳定性好，具有水体净化、景观游憩、节材与节地等多重生态功能。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种净水装置，其特征在于，包括木本植物、步道层、沙垫层、木本承压层、木本隔离层、木本填料层、挺水植物、挺水承压层、挺水隔离层、挺水填料层、沉水植物、沉水隔离层和沉水填料层；

所述木本填料层的上表面向内凹陷形成种植穴，该种植穴的表面以及木本填料层的上表面均铺设有木本隔离层，所述木本隔离层上铺设有木本承压层，所述木本植物被木本承压层固定于种植穴内的木本隔离层上，所述木本承压层上依次铺设有沙垫层和步道层；

所述挺水填料层上依次铺设有挺水隔离层和挺水承压层，所述挺水承压层上种植有挺水植物；

所述沉水填料层上铺设有沉水隔离层，所述沉水隔离层上种植有沉水植物。

2.根据权利要求1所述的净水装置，其特征在于，所述木本填料层的周围固定有木本箱板，挺水填料层的周围固定有挺水箱板，沉水填料层的周围固定有沉水箱板，所述木本箱板向上延伸至步道层或者步道层以上，所述挺水箱板向上延伸至挺水承压层或者挺水承压层以上，沉水箱板向上延伸至沉水隔离层或者沉水隔离层以上。

3.根据权利要求2所述的净水装置，其特征在于，所述木本箱板、挺水箱板和沉水箱板的壁面上开设有直径为的水流交换孔，开孔率为10％～30％，开孔位置为常水位线以下。

4.根据权利要求1所述的净水装置，其特征在于，所述木本填料层、沉水填料层分别位于挺水填料层的两侧；或者

所述木本填料层的两侧由近至远依次设置有挺水填料层、沉水填料层。

5.根据权利要求1所述的净水装置，其特征在于，所述木本植物的树干周围安装有卡箱凳，卡箱凳的中间从木本植物的树干穿过，卡箱凳的凳脚穿过所述步道层和沙垫层后，固定于木本承压层中。

6.根据权利要求5所述的净水装置，其特征在于，所述卡箱凳包括支撑架、用于穿过所述木本植物的树干的固定架和螺栓，所述固定架通过螺栓固定于支撑架的顶部，所述支撑架的底部穿过所述步道层和沙垫层后，固定于木本承压层中。

7.根据权利要求6所述的净水装置，其特征在于，所述支撑架包括回字形的横向板、斜向板以及垂直于所述横向板的竖向板，所述斜向板固定于回字形横向板的转角处，所述回字形横向板的转角处以及斜向板上开设有通孔。

8.根据权利要求6所述的净水装置，其特征在于，所述固定架包括弧形固定条和直线固定条，所述弧形固定条的凸起面与直线固定条的一端部固定连接，所述直线固定条上开设有至少一条滑道。

9.根据权利要求1所述的净水装置，其特征在于，所述木本隔离层、挺水隔离层和沉水隔离层为透水的无纺布材料；

所述步道层为用砖、砂粒、石块的一种或混合铺设而成的步行道路；

所述沙垫层采用河沙或细沙铺设；

所述木本承压层和/或挺水承压层为土壤铺设。

10.根据权利要求1所述的净水装置，其特征在于，所述沉水隔离层上设置有种植槽，所述沉水植物种植于该种植槽内；所述挺水承压层的上表面与铺设于木本填料层上表面的木本隔离层齐平，所述挺水隔离层低于沉水隔离层。