CN107226590A - 一种用于海绵城市的生态水净化系统及净化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环境工程水处理技术领域，具体涉及一种用于海绵城市的生态水净化系统及净化方法，雨水首先通过雨水湿地花园系统渗透、滞留、净化和消纳，再进入生态调节沟系统引水，及时的排除雨水、污水，防止洪涝灾害，出水后进入滨水带生态系统，通过截留、径流延滞、土壤增渗的作用，削减径流流速和污染负荷，出水后最终进入河湖中水生植物生态系统，对雨污水进行最终的滞留与净化；所述的雨水湿地花园系统、生态调节沟系统、滨水带生态系统和水生植物生态系统均加入有高效复合微生物菌剂，增强雨污水的净化效果。本发明利用自然生态系统中的物理、化学和生物三重协同作用对雨水径流污染进行净化处理，解决了雨水产生的洪涝灾害和径流污染的问题。
Description
技术领域
本发明属于环境工程水处理技术领域，具体涉及一种用于海绵城市的生态水净化系统及净化方法。
背景技术
目前国内外常用的海绵城市污染水体修复技术归结起来主要分为物理修复、化学修复和生物修复三大类。物理修复主要是机械除藻、疏挖底泥、引水冲淤、调水稀释等各种工程措施，来改善受污染水体的水文条件、底泥环境条件等，从而达到海绵城市污染水体生物修复的目的。化学修复是向受污染水体中投入化学改良剂，通过药剂与污染物发生化学反应，例如化学絮凝、化学沉淀等，从而达到去除水体中污染物的目的。
海绵城市污染水体物理修复技术实施简单、见效快，但效果不能持续。化学修复只是暂时效果显著，容易产生副作用，造成生态系统的破坏，不能标本兼治。针对物理修复和化学修复存在的问题，海绵城市污染水体生物修复技术作为一种低投资、高效益、无动力、运行操作方便灵活的水体污染治理技术，逐渐发展并应用于实践中，然而只采用生物修复的方案具有处理效果的局限性。
发明内容
本发明提供了一种用于海绵城市的生态水净化系统及净化方法，利用自然生态系统中的物理、化学和生物三重协同作用对雨水径流污染进行净化处理，解决了雨水产生的洪涝灾害和径流污染的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种用于海绵城市的生态水净化系统，其特征在于：包括依次相连的分别添加有高效复合微生物菌剂的雨水湿地花园系统、生态调节沟系统、滨水带生态系统和水生植物生态系统。
进一步，所述的雨水湿地花园系统从上到下依次由100~200mm蓄水层、50~80mm覆盖层、120~160mm种植土层、400~800mm人工填料层和200~300mm厚粒径为8~15mm的砾石层和集水管组成。所述的种植土层上种植有植物，植物采用荷兰菊、黑眼苏三、美人蕉、月季中的一种或几种进行搭配种植。
进一步，所述的种植土层是由体积比为8~10：2~3：1的沙土、细粉土、植物有机质混合而成。
进一步，所述人工填料层是由体积比为1:1的陶粒、沸石混合而成，其中陶粒粒径为8~12mm，沸石粒径为6~15mm。
进一步，所述的生态调节沟系统设置在场地地势较低的位置，从上到下依次由100~300mm植被层、100~200mm种植土层、200~300mm过滤层、渗排水管和200~300mm厚粒径为8~15mm的砾石层组成。
进一步，所述的滨水带生态系统包括生态护坡、湖滨带、河道生态驳岸中的一种或者几种。
进一步，所述生态调节沟系统和所述滨水带生态系统中的边坡铺设可透水的蜂窝状混凝土预制板，在蜂窝孔洞内栽种野牛草、结缕草、草地早熟禾中的一种或几种。
进一步，所述边坡的坡度设置为2%~6%，宽度设置为2~8 m。
进一步，所述的高效复合微生物菌剂是由单种微生物菌液浓度OD600值为0.5~0.8，体积比为1~2：5~8：1：2~3：1的光合菌、芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、发酵型丝状菌混合制成，复合微生物菌液浓度OD600值为0.6~0.7，能有效降解水体中氨、氮、磷等有机物，降低COD、BOD5，消除水体黑臭，使水体澄清，协助水体恢复生态自净系统。
一种用于海绵城市的生态水净化系统的净化方法，其特征在于：雨水首先通过雨水湿地花园系统渗透、滞留、净化和消纳，再进入生态调节沟系统引水，及时的排除雨水、污水，防止洪涝灾害，出水后进入滨水带生态系统，通过截留、径流延滞、土壤增渗的作用，削减径流流速和污染负荷，出水后最终进入河湖中水生植物生态系统，对雨污水进行最终的滞留与净化；所述的雨水湿地花园系统、生态调节沟系统、滨水带生态系统和水生植物生态系统均加入有高效复合微生物菌剂，增强雨污水的净化效果。
进一步，所述水生植物生态系统净化后的雨水可以作为城市中水回用。
进一步，所述的水生植物生态系统设置在河湖水面上，种植有挺水植物、沉水植物和浮叶植物中的一种或者几种，所述的挺水植物，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、水芹菜中的一种或几种的组合；所述的沉水植物，包括菹草、绿狐尾藻、伊乐藻、黒藻、金鱼藻、苦草中的一种或几种的组合；所述的浮叶植物，包括荷花、睡莲、萍逢草中的一种或几种的组合；其中，挺水植物和浮叶植物的选择，根据区域划分，进行颜色搭配，营造出一种或多种颜色为主题的水生植物生态景观；所述河湖水面上设置有生态浮床，种植有挺水植物。
本发明所产生的有益效果如下：
本发明构建的一种用于海绵城市的生态水净化系统，包括雨水湿地花园系统、生态调节沟系统、滨水带生态系统和水生植物生态系统；针对物理修复和化学修复存在的问题，本发明综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施，利用自然生态系统中的物理、化学和生物三重协同作用，通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对海绵城市雨水径流污染进行净化处理，最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响，该系统能够优化不透水硬化面与绿地空间布局，同时加入有高效复合微生物菌剂，增强雨污水的净化效果，解决雨水产生的洪涝灾害和径流污染等问题，实现海绵城市水环境净化、水生态恢复的目标。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明的断面结构示意图。
图中：1-雨水、2-雨水湿地花园系统、3-生态调节沟系统、4-滨水带生态系统、5-水生植物生态系统、6-中水回用、7-城市补水、8-生态护坡、9-河道生态驳岸、10-湖滨带、11-高效复合微生物菌剂、12-湿地集水管、13-调节沟集水管。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例来进一步详细的说明本发明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
如图1和图2所示，一种用于海绵城市的生态水净化系统的净化方法，雨水1首先通过雨水湿地花园系统2渗透、滞留、净化和消纳，通过雨水湿地花园系统2底部的湿地集水管12收集后，再进入生态调节沟系统3引水，及时的排除雨水、污水，防止洪涝灾害，通过生态调节沟系统3底部的调节沟集水管13收集后出水后进入滨水带生态系统4，通过可透水的蜂窝孔种植野牛草、结缕草的截留、径流延滞、土壤增渗的作用，削减径流流速和污染负荷，出水后最终通过雨水渗透和漫流进入湖泊中水生植物生态系统5，对雨污水进行最终的滞留与净化，所述水生植物生态系统5净化后的雨水可以作为中水回用6，进一步作为城市补水7；所述的雨水湿地花园系统2、生态调节沟系统3、滨水带生态系统4和水生植物生态系统5均加入有高效复合微生物菌剂11，增强雨污水的净化效果。高效复合微生物菌剂11包括光合菌、芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、发酵型丝状菌的混合菌剂，所述的高效复合微生物菌剂是由单种微生物菌液浓度OD600值为0.6，体积比为1：5：1：3：1的光合菌、芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、发酵型丝状菌混合制成，复合微生物菌液浓度OD600值为0.7，能有效降解水体中氨、氮、磷等有机物，降低COD、BOD5，消除水体黑臭，使水体澄清，协助水体恢复生态自净系统。
雨水湿地花园系统1建设在低于周边铺彻地面200mm的地区，雨水湿地花园系统的结构从上到下依次由100mm蓄水层、60mm覆盖层、160mm种植土层、500mm人工填料层和300mm厚粒径为8~15mm的砾石层组成；所述的种植土层是由体积比为10：3：1的沙土、细粉土、植物有机质混合制成；所述人工填料层是由体积比为1:1的陶粒、沸石混合制成，其中陶粒粒径为8~12mm，沸石粒径为6~15mm；所述的种植土层上种植有植物，植物采用荷兰菊、黑眼苏三、美人蕉、月季中的一种或几种进行搭配种植。
生态调节沟系统3设置在低于周边铺彻地面200mm的地区，例如：边坡坡底、道路两侧、下沉式地形边缘或建筑物周边，生态调节沟系统的结构从上到下依次由200mm植被层、100mm种植土层、200mm过滤层、渗排水管和200mm厚粒径为8~15mm的砾石层组成；边坡铺设可透水的蜂窝状混凝土预制板，在蜂窝孔洞内栽种野牛草、结缕草、草地早熟禾中的一种或几种。
滨水带生态系统4包括湖滨带，边坡铺设可透水的蜂窝状混凝土预制板，在蜂窝孔洞内栽种野牛草、结缕草、草地早熟禾中的一种或几种，坡度设置为5%，宽度大于2m。
水生植物生态系统5设置在河湖水面上，种植有挺水植物、沉水植物和浮叶植物中的一种或多种，所述的挺水植物，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、水芹菜中的一种或几种的组合；所述的沉水植物，包括菹草、绿狐尾藻、伊乐藻、黒藻、金鱼藻、苦草中的一种或几种的组合；所述的浮叶植物，包括荷花、睡莲、萍逢草中的一种或几种的组合；其中，挺水植物和浮叶植物的选择，根据区域划分，进行颜色搭配，营造出一种或多种颜色为主题的水生植物生态景观；所述河湖水面上设置有生态浮床，种植有挺水植物。
要说明的是，上述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。
Claims (10)
1.一种用于海绵城市的生态水净化系统，其特征在于：包括依次相连的分别添加有高效复合微生物菌剂的雨水湿地花园系统、生态调节沟系统、滨水带生态系统和水生植物生态系统。
2.根据权利要求1所述的一种用于海绵城市的生态水净化系统，其特征在于：所述的雨水湿地花园系统从上到下依次由100~200mm蓄水层、50~80mm覆盖层、120~160mm种植土层、400~800mm人工填料层和200~300mm厚粒径为8~15mm的砾石层和集水管组成。
3.根据权利要求2所述的一种用于海绵城市的生态水净化系统，其特征在于：所述的种植土层是由体积比为8~10：2~3：1的沙土、细粉土、植物有机质混合而成。
4.根据权利要求2所述的一种用于海绵城市的生态水净化系统，其特征在于：所述人工填料层是由体积比为1:1的陶粒、沸石混合而成，其中陶粒粒径为8~12mm，沸石粒径为6~15mm。
5.根据权利要求1所述的一种用于海绵城市的生态水净化系统，其特征在于：所述的生态调节沟系统设置在场地地势较低的位置，从上到下依次由100~300mm植被层、100~200mm种植土层、200~300mm过滤层、渗排水管和200~300mm厚粒径为8~15mm的砾石层组成。
6.根据权利要求1所述的一种用于海绵城市的生态水净化系统，其特征在于：所述的滨水带生态系统包括生态护坡、湖滨带、河道生态驳岸中的一种或者几种。
7.根据权利要求1所述的一种用于海绵城市的生态水净化系统，其特征在于：所述生态调节沟系统和所述滨水带生态系统中的边坡铺设可透水的蜂窝状混凝土预制板，所述边坡的坡度设置为2%~6%，宽度设置为2~8 m。
8.根据权利要求1所述的一种用于海绵城市的生态水净化系统，其特征在于：所述的高效复合微生物菌剂是由单种微生物菌液浓度OD600值为0.5~0.8，体积比为1~2：5~8：1：2~3：1的光合菌、芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、发酵型丝状菌混合制成。
9.根据权利要求1~8所述的一种用于海绵城市的生态水净化系统的净化方法，其特征在于：雨水首先通过雨水湿地花园系统渗透、滞留、净化和消纳，再进入生态调节沟系统引水，及时的排除雨水、污水，防止洪涝灾害，出水后进入滨水带生态系统，通过截留、径流延滞、土壤增渗的作用，削减径流流速和污染负荷，出水后最终进入河湖中水生植物生态系统，对雨污水进行最终的滞留与净化；所述的雨水湿地花园系统、生态调节沟系统、滨水带生态系统和水生植物生态系统均加入有高效复合微生物菌剂，增强雨污水的净化效果。
10.根据权利要求9所述的一种用于海绵城市的生态水净化系统的净化方法，其特征在于：所述水生植物生态系统净化后的雨水可以作为城市中水回用。
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