CN108503030A - 一种低影响城市螺旋潜流人工湿地净化系统 - Google Patents

一种低影响城市螺旋潜流人工湿地净化系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108503030A
CN108503030A CN201810261109.9A CN201810261109A CN108503030A CN 108503030 A CN108503030 A CN 108503030A CN 201810261109 A CN201810261109 A CN 201810261109A CN 108503030 A CN108503030 A CN 108503030A
Authority
CN
China
Prior art keywords
spiral
filter bed
wet land
shape filter
spiral shape
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.)
Pending
Application number
CN201810261109.9A
Other languages
English (en)
Inventor
王宇晖
司志浩
单延功
雷晓辉
宋新山
朱庆云
徐欢欢
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.)
Donghua University
National Dong Hwa University
Original Assignee
Donghua 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 Donghua University filed Critical Donghua University
Priority to CN201810261109.9A priority Critical patent/CN108503030A/zh
Publication of CN108503030A publication Critical patent/CN108503030A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/32—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the animals or plants used, e.g. algae
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/001—Runoff or storm water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2203/00—Apparatus and plants for the biological treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2203/006—Apparatus and plants for the biological treatment of water, waste water or sewage details of construction, e.g. specially adapted seals, modules, connections
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种低影响城市螺旋潜流人工湿地净化系统，其特征在于，包括绕于桥墩外侧的螺旋形滤床，桥墩的一侧设有落水管，落水管的底部与螺旋形滤床的顶部连接；螺旋形滤床内填充有湿地填料，湿地填料上种植有湿地植物；落水管顶部收集的雨水进入螺旋形滤床后，部分被截留在螺旋形滤床中供湿地植物利用，其余经螺旋形滤床净化后回收。本发明适用于城市中所有柱状构筑物，搭建方便，结构简单，有效利用雨水的同时，对城市的影响较低；有效解决城市高架桥雨水径流引起的非点源污染问题，还可作为城市生态景观。

Description

一种低影响城市螺旋潜流人工湿地净化系统
技术领域
本发明涉及一种城市螺旋潜流人工湿地净化系统，特别涉及一种基于低影响开发理念的城市螺旋潜流人工湿地净化系统，属于生态工程技术领域。
背景技术
低影响开发（Low Impact Development，LID）是20世纪末发展起来的雨洪控制和非点源污染处理技术。相较于传统的处理方法，LID可以通过源头处理降低城市的洪涝风险，实现雨水的原位收集、利用、净化、地下水回补及改善生态和美化景观的目的。由于该技术具有低能耗、维护和运行成本低，易于与景观规划相结合，且经济和环境效益显著，因此具有广阔的应用前景。
城市非点源污染主要指城市生产生活产生的污染物伴随降雨形成径流后进入城市管网给城市周边水体造成污染，其主要污染指标为悬浮物、化学需氧量、总氮、总磷、重金属及有机污染物等。
人工湿地是由人工建造和运行的综合生态系统，主要由基质，湿地植物及湿地微生物群落构成，可以通过物理吸附，生物转化的协同净化去除水体中的多种污染物，人工湿地可同时去除水中的悬浮物、总氮、总磷、化学需氧量、重金属和多种有机污染物，能够有效地调节点源和非点源水体污染，被认为是一种低成本、易维护且兼具景观价值的水处理技术。
发明内容
本发明所要解决的问题是：提供一种基于低影响开发理念的城市螺旋潜流人工湿地净化系统。
为了解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种低影响城市螺旋潜流人工湿地净化系统，其特征在于，包括绕于桥墩外侧的螺旋形滤床，桥墩的一侧设有落水管，落水管的底部与螺旋形滤床的顶部连接；螺旋形滤床内填充有湿地填料，湿地填料上种植有湿地植物；落水管顶部收集的雨水进入螺旋形滤床后，部分被截留在螺旋形滤床中供湿地植物利用，其余经螺旋形滤床净化后回收。
优选地，所述螺旋形滤床上均布有用于稳定湿地填料的多孔挡板，多孔挡板垂直于螺旋形滤床的底面。
更优选地，所述多孔挡板厚度为1cm，孔径不大于3mm，孔洞率不小于50％；相邻所述多孔挡板在螺旋形滤床上的间隔距离为1-1.5m。
优选地，所述湿地填料采用火山岩颗粒；湿地植物采用石菖蒲。
更优选地，所述火山岩的粒径为3-5mm，铺设厚度为0.2-0.5m；石菖蒲的种植密度为15-20株/m2。
优选地，所述湿地填料表面覆盖有尼龙网，防止湿地填料损失，规格优选为 10目。
优选地，所述螺旋形滤床上还种植有景观植物，优选报春花、绣线菊和蔷薇等作为美化城市的生态景观。
优选地，所述螺旋形滤床的宽度为0.4-0.6m，高度为0.25-0.55m，总长度为 10-50m，螺旋角为60-70°，螺距为0.6-1m，螺旋圈数为3-5圈。螺旋形滤床的参数可根据所在城市的降雨量进行调整。
优选地，所述螺旋形滤床采用预制拼装工艺进行安装，每个螺旋周期均分为两部分，拼装前在桥墩上嵌入钢筋以支撑湿地滤床。
优选地，所述螺旋形滤床、多孔挡板采用PVC材质。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明适用于城市中所有柱状构筑物，搭建方便，结构简单，有效利用雨水的同时，对城市的影响较低；有效解决城市高架桥雨水径流引起的非点源污染问题，还可作为城市生态景观。
附图说明
图1为实施例1提供的人工湿地净化系统的示意图；
图2为实施例1提供的人工湿地净化系统主视图的剖面图；
图3为多孔挡板的示意图；
图4为螺旋形滤床的俯视图；
图5为实施例2提供的人工湿地净化系统的示意图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例1
如图1-4所示，为本实施例提供的一种低影响城市螺旋潜流人工湿地净化系统，该人工湿地净化系统包括绕于桥墩2外侧的螺旋形滤床4，其与城市立交桥桥面上的落水管1相连，落水管1紧贴桥墩2；螺旋形滤床4内填充有湿地填料 6：粒径5mm的火山岩颗粒，铺设厚度为0.3m，湿地填料6表面覆盖10目尼龙网，防止填料损失。湿地填料6上种植有湿地植物3：低矮喜阴的石菖蒲并间种耐阴景观植物报春花作为美化城市的生态景观，石菖蒲的种植密度为15株/m2，报春花的种植密度为5株/m2。螺旋形滤床4上均布有用于稳定湿地填料6的多孔挡板5，螺旋形滤床4、多孔挡板5采用PVC材质。
落水管1所收集的雨水进入螺旋形滤床4，部分被截留供湿地植物3利用，其余则经过净化后回补到环境中。
螺旋形滤床4的宽度为0.6m，高度为0.35m，螺旋角为70°，螺距为0.6m。每间隔1m设置一个多孔挡板5，防止雨水冲刷导致的填料位移，多孔挡板5垂直于螺旋形滤床4的底面，其厚度为1cm，孔径为3mm，孔洞率为60％。
上述净化系统解决了年平均雨量较多(1500-2000mm)地区的城市高架桥雨水径流引起的非点源污染问题，同时可作为城市生态景观。通过人工湿地中物理、化学和生物过程的协同净化，雨水径流的悬浮物、化学需氧量、总氮和总磷的平均去除率分别达97.8％、80.5％、85.7％和53.1％。此外，通过植物提取和湿地填料吸附可以有效去除Pb、Cr、Cd、Cu、Ni等多种重金属元素，湿地出水水质可满足《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)规定的III类水质标准。
实施例2
如图5所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，螺旋形滤床4的垂直高度为桥墩2的高度的1/2，且螺旋形滤床4的顶部位于桥墩2的1/2处。螺旋形湿地床4的宽度为0.4m，高度为0.25m，螺旋角为70°，螺距为0.8m，多孔挡板5的孔洞率为50％。湿地植物2选择低矮喜阴的石菖蒲，种植密度为15株/m2，间种景观植物蔷薇作为美化城市的生态景观，种植密度为5株/m2。
上述净化系统解决了年平均雨量较少(500-700mm)地区的城市高架桥雨水径流引起的非点源污染问题，同时可作为城市生态景观。螺旋形滤床4的安装位置在满足年降水量较少(500-700mm)地区雨水径流净化需求的同时，降低了湿地滤床的安装难度。
通过人工湿地中物理、化学和生物过程的协同净化，雨水径流的悬浮物、化学需氧量、总氮和总磷的平均去除率分别达95.5％、75.4％、80.3％和47.1％。此外，通过植物提取和湿地填料吸附可以有效去除Pb、Cr、Cd、Cu、Ni等多种重金属元素，湿地出水水质可满足《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)规定的III类水质标准。
本发明的工作原理是：螺旋潜流人工湿地与城市立交桥落水管与相连，所收集的雨水直接进入螺旋潜流人工湿地，部分雨水被截留在滤床中供湿地植物利用，其余雨水经过湿地填料的过滤、吸附以及湿地植物及微生物的协同净化后回补到环境中，从而实现雨水的原位收集、利用、净化和地下水回补，并起到改善生态和美化景观的目的。

Claims (10)

1.一种低影响城市螺旋潜流人工湿地净化系统，其特征在于，包括绕于桥墩(2)外侧的螺旋形滤床(4)，桥墩(2)的一侧设有落水管(1)，落水管(1)的底部与螺旋形滤床(4)的顶部连接；螺旋形滤床(4)内填充有湿地填料(6)，湿地填料(6)上种植有湿地植物(3)；落水管(1)顶部收集的雨水进入螺旋形滤床(4)后，部分被截留在螺旋形滤床(4)中供湿地植物(3)利用，其余经螺旋形滤床(4)净化后回收。
2.如权利要求1所述的低影响城市螺旋潜流人工湿地净化系统，其特征在于，所述螺旋形滤床(4)上均布有用于稳定湿地填料(6)的多孔挡板(5)，多孔挡板(5)垂直于螺旋形滤床(4)的底面。
3.如权利要求2所述的低影响城市螺旋潜流人工湿地净化系统，其特征在于，所述多孔挡板厚度为1cm，孔径不大于3mm，孔洞率不小于50％；相邻所述多孔挡板(5)在螺旋形滤床(4)上的间隔距离为1-1.5m。
4.如权利要求1所述的低影响城市螺旋潜流人工湿地净化系统，其特征在于，所述湿地填料(6)采用火山岩；湿地植物(3)采用石菖蒲。
5.如权利要求4所述的低影响城市螺旋潜流人工湿地净化系统，其特征在于，所述火山岩的粒径为3-5mm，铺设厚度为0.2-0.5m；石菖蒲的种植密度为15-20株/m2。
6.如权利要求1、4或5所述的低影响城市螺旋潜流人工湿地净化系统，其特征在于，所述湿地填料(6)表面覆盖有尼龙网。
7.如权利要求1所述的低影响城市螺旋潜流人工湿地净化系统，其特征在于，所述螺旋形滤床(4)上还种植有景观植物。
8.如权利要求1所述的低影响城市螺旋潜流人工湿地净化系统，其特征在于，所述螺旋形滤床(4)的宽度为0.4-0.6m，高度为0.25-0.55m，总长度为10-50m，螺旋角为60-70°，螺距为0.6-1m，螺旋圈数为3-5圈。
9.如权利要求1或8所述的低影响城市螺旋潜流人工湿地净化系统，其特征在于，所述螺旋形滤床(4)采用预制拼装工艺进行安装，每个螺旋周期均分为两部分，拼装前在桥墩(2)上嵌入钢筋以支撑湿地滤床。
10.如权利要求2所述的低影响城市螺旋潜流人工湿地净化系统，其特征在于，所述螺旋形滤床(4)、多孔挡板(5)采用PVC材质。
CN201810261109.9A 2018-03-27 2018-03-27 一种低影响城市螺旋潜流人工湿地净化系统 Pending CN108503030A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810261109.9A CN108503030A (zh) 2018-03-27 2018-03-27 一种低影响城市螺旋潜流人工湿地净化系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810261109.9A CN108503030A (zh) 2018-03-27 2018-03-27 一种低影响城市螺旋潜流人工湿地净化系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108503030A true CN108503030A (zh) 2018-09-07

Family

ID=63378761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810261109.9A Pending CN108503030A (zh) 2018-03-27 2018-03-27 一种低影响城市螺旋潜流人工湿地净化系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108503030A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113526673A (zh) * 2021-08-05 2021-10-22 济南大学 螺旋式复合人工湿地系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191311401A (en) * 1913-05-16 1914-03-12 George Manson Hadden Improvements in or relating to Horticultural Frames or Structures.
DE2250502A1 (de) * 1972-10-14 1974-04-18 Fichtel & Sachs Ag Stuetzdraht, insbesondere zur abstuetzung von kletterpflanzen an saeulen
CN206237887U (zh) * 2016-11-03 2017-06-13 侯甲 一种应用于高架桥墩绿化装置
CN107231963A (zh) * 2017-07-19 2017-10-10 徐化均 桥梁桥墩立体绿化结构及其施工方法
CN206799384U (zh) * 2017-05-23 2017-12-26 温州大学 一种具有资源化处理污水的柱形立体绿化装置
CN207099855U (zh) * 2017-08-28 2018-03-16 福建农林大学 一种高架桥桥墩垂直绿化装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191311401A (en) * 1913-05-16 1914-03-12 George Manson Hadden Improvements in or relating to Horticultural Frames or Structures.
DE2250502A1 (de) * 1972-10-14 1974-04-18 Fichtel & Sachs Ag Stuetzdraht, insbesondere zur abstuetzung von kletterpflanzen an saeulen
CN206237887U (zh) * 2016-11-03 2017-06-13 侯甲 一种应用于高架桥墩绿化装置
CN206799384U (zh) * 2017-05-23 2017-12-26 温州大学 一种具有资源化处理污水的柱形立体绿化装置
CN107231963A (zh) * 2017-07-19 2017-10-10 徐化均 桥梁桥墩立体绿化结构及其施工方法
CN207099855U (zh) * 2017-08-28 2018-03-16 福建农林大学 一种高架桥桥墩垂直绿化装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113526673A (zh) * 2021-08-05 2021-10-22 济南大学 螺旋式复合人工湿地系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106284588B (zh) 一种可用于海绵城市的雨水处理与储存系统
CN103132485B (zh) 外源水体截留净化型城市河道多元生态护岸物理结构系统
CN102910787A (zh) 一种用于居民小区内的花园式雨水处理回用一体化系统
CN106193247A (zh) 用于海绵城市的一体化雨水系统及其施工方法
CN102674631A (zh) 一种集中式农村生活污水的深度处理方法及系统
CN202430056U (zh) 一种处理公路降雨径流污染的绿化带排水沟人工湿地装置
CN204474499U (zh) 一种用于处理河道岸边雨水排水的生态多维滞留系统
CN102381805B (zh) 一种雨水径流收集及净化系统
CN207862013U (zh) 一种用于解决黄土湿陷性的混合填料生物滞留设施
CN105926709B (zh) 多功能蓄排雨水花园系统
CN205204913U (zh) 用于初期雨水收集回用的隐形生态滤池系统
CN110016886A (zh) 河道近自然生态堤岸
CN206692417U (zh) 一种立体式复合人工湿地系统
CN205151906U (zh) 人工湿地污水处理系统以及箱体
CN108328744B (zh) 基于海绵生态体系的处理农田面源污染的三级生态水塘
CN203048676U (zh) 一种水平潜流-表面流复合人工湿地
CN100484892C (zh) 一种复合流人工湿地及其应用系统
CN203794745U (zh) 一种高速公路水处理系统
CN109928573A (zh) 一种黑臭河道下沉式绿地处理系统及其处理方法
CN1923722A (zh) 一种景观型复合潜流人工湿地污水处理方法
CN108503030A (zh) 一种低影响城市螺旋潜流人工湿地净化系统
CN201501819U (zh) 一种利用排水沟渠的污水处理系统
CN107503426A (zh) 一种集雨水收集、调蓄、净化于一体的湿地系统及其构建方法
CN204779040U (zh) 一种初期雨水的人工湿地处理系统
CN108147618B (zh) 一种无动力滨河水生态保持净化处理系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180907