CN110713260B - 景观水域污水生态治理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种景观水域污水生态治理系统，包括植物治理单元、微生物治理单元和水循环单元，植物处理单元包括种植槽和水生植物，种植槽内铺设有分子筛层、种植土层和级配沙砾层，种植槽的外侧面下端处设有水槽，种植槽上开设有将种植槽内的水排至水槽内的排水通道；水循环系统包括水泵、用于抽起污水的进水管以及与延伸至种植槽的上方的出水管；微生物处理单元包括设置在水域内的分子筛吸附结构。与现有技术相比，本发明通过植物治理单元、微生物治理单元和水循环单元的合理布置，不断循环将污水过滤治理，不仅便于提高水域的景观效果，且此治理方式简单、成本低，利于长久稳定地治理污水。

Description

景观水域污水生态治理系统

技术领域

本发明涉及生态环境治理领域，特别涉及一种景观水域污水生态治理系统。

背景技术

传统的河道、湖泊或池塘等水域往往是首先考虑防洪、排涝、蓄水等功能，因此许多水域采用毛石砌筑或钢筋混凝土结构的硬性堤岸，特别是在城镇居住密集区的水域为了减小堤岸所占的面积，直接采用垂直的硬性堤岸，这种硬性堤岸不仅不便于景观布置，同时也割裂了水体与土壤的联系，加之工业经济的日益发展以及人群的不断聚居导致水污染不断深化，目前各种水域的污水治理方法和设备技术也在不断提升，例如在水域内设置人工生态浮岛、增设曝气设备等，在采用垂直硬性堤岸的水域内进行此类治理方法时，需要工人从垂直硬性堤岸处爬入水域内操作，既不便于施工和日常养护，治理的成本也随之升高。

有鉴于此，本发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合理利用景观植物和微生物对污水进行循环过滤、治理，且养护方便、成本低的生态治理系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

景观水域污水生态治理系统，包括植物治理单元、微生物治理单元和用于植物治理单元与水域之间进行水循环的水循环单元，所述植物处理单元包括设置在垂直堤岸上并沿垂直堤岸的长度方向延伸的种植槽，所述种植槽内由上至下依次铺设有分子筛层、种植土层和级配沙砾层，所述分子筛层是由若干吸附有微生物菌的分子筛颗粒组成，所述种植土层上栽植有水生植物，所述水生植物的顶部向上穿过所述分子筛层至种植槽上方，以种植槽靠近水域的一侧为外侧、远离水域的一侧为内侧，所述种植槽的外侧面下端处设有其顶部低于种植槽顶部的水槽，所述水槽伸出于垂直岸堤外至水域的上方，所述水槽与所述种植槽呈一体结构，且所述种植槽外侧面的下端处开设有将种植槽内的水排至水槽内的排水通道，所述排水通道的顶部低于所述级配沙砾层的顶部，且所述种植槽位于所述排水通道的部位处还设有防止级配沙砾层流出的过滤结构；所述水循环系统包括水泵、与水泵的进水口相连通的进水管以及与水泵的出水口相连通的出水管，所述进水管包括延伸至水域内抽水的第一进水管，且所述出水管延伸至种植槽的上方并将水泵抽起的水引流至种植槽内；所述微生物处理单元包括设置在水域内靠近垂直堤岸的边缘处的分子筛吸附结构，所述分子筛吸附结构包括若干吸附有微生物菌的分子筛颗粒。

所述排水通道呈沿种植槽长度方向延伸的条形通道，所述种植槽的槽底呈由内侧至外侧方向向下倾斜的倾斜面。

所述种植槽的槽底铺设有其厚度大于所述排水通道高度的卵石层，且所述卵石层是由砾石与其粒径大于排水通道高度的卵石混合组成，此卵石层为所述过滤结构。

所述排水通道处固定安装有一格栅网，所述格栅网的网眼直径小于所述级配沙砾层中的砾石的粒径，此格栅网为所述过滤结构。

所述进水管还包括延伸至所述水槽内抽水的第二进水管。

所述第二进水管沿所述水槽的长度方向延伸布置，并固定安装在水槽的槽壁上，且所述第二进水管与所述水槽的槽底之间具有间距，所述第二进水管的第一端与所述水泵的进水口相连通，所述第二进水管的第二端设有密封塞，且所述第二进水管的管壁上开设有若干均匀间隔布置并朝向水槽槽底的进水孔。

所述水槽的槽壁顶部设有向水槽外延伸并向下弯曲的延伸结构。

采用上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、通过植物治理单元的种植槽，以便沿水域的堤岸种植水生植物，提升水域沿岸的景观效果，且沿岸种植的方式便于日常养护，配合水循环单元的设置，既便于对水生植物进行灌溉，同时又便于对污水中的颗粒污染物、悬浮物进行过滤，且水生植物在生长过程中将污水中污染物吸收，配合分子筛层上的微生物的分解，使水中的有机污染物被分解并供水生植物吸收利用，这样的植物治理单元集过滤与治理为一体，以生态的治理方式减少水域的污染物；

2、通过水循环单元的不断供水，经种植槽内过滤后的水不断从排水通道流至水槽内，直至水槽内的水满溢出并跌落回水域内，这样形成一个循环的水路，不断将水域中的污水进行过滤、治理，在水溢流跌落过程中，也能起到瀑布的跌流曝气的效果，增加水中的含氧量，以保障水域内有充足的溶解氧，从而无需在水域内额外设置其他曝气设备，节约治理成本；

3、通过微生物治理单元中的分子筛吸附结构，为水域内的微生物菌提供生长繁衍的空间，且配合植物治理单元的跌流曝气，为微生物治理单元上的微生物菌提供生长繁殖所需的溶解氧，微生物菌在水域内生长繁殖过程中也对水域中的污染物进行分解吸收，降低水域中的污染程度。

4、通过植物治理单元、微生物治理单元以及水循环单元的设置，使植物、微生物相辅相成共同治理，在保障污水治理的前提下，不易对水域造成二次污染，且提升水域的景观效果，这样的治理方式简单、成本低，利于长久稳定地治理污水。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中种植槽的结构示意图。

附图标记：1-种植槽；2-分子筛层；3-种植土层；4-级配沙砾层；5-水生植物；6-水槽；61-延伸结构；7-排水通道；8-卵石层；9-水泵；10-出水管；11-第一进水管；12-第二进水管；13-分子筛吸附结构。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。

本发明的景观水域污水生态治理系统，包括植物治理单元、微生物治理单元和用于植物治理单元与水域之间进行水循环的水循环单元，通过水循环单元将水域与植物治理单元之间进行水循环，以便对植物治理单元进行循环灌溉和将污水过滤，如图1所示，植物处理单元包括设置在垂直堤岸上并沿垂直堤岸的长度方向延伸的种植槽1，此种植槽1优佳设置在垂直堤岸的顶部，如图2所示，种植槽1内由上至下依次铺设有分子筛层2、种植土层3和级配沙砾层4，分子筛层、种植土层和级配沙砾层的铺设厚度比例为1：4：2，分子筛层2是由若干分子筛颗粒组成，种植土层3上栽植有水生植物5，水生植物5的顶部向上穿过分子筛层2至种植槽1上方，也即是先在种植槽1内铺设级配沙砾层4，此级配沙砾层是现有技术中采用不同粒径的沙子和砾石按1.5：1的配比混合在一起的透水过滤垫层，随后在级配沙砾层4上铺设种植土并在种植土上种植例如美人蕉、千屈菜、梭鱼草等具有净化水质能力的水生植物，水生植物5种植后再将分子筛层2铺设在种植土层3上使分子筛层2将水生植物5的根部覆盖，且种植后在种植槽1内泼洒例如侧孢芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌等微生物菌剂，使微生物菌剂附着在分子筛颗粒上繁衍生长，这样附着有微生物菌的分子筛层2以便促进水生植物5的生长，同时，当水循环单元对水生植物5进行灌溉时，由于分子筛层2的铺设使水流不易将种植土层3的种植土冲散，配合级配沙砾层4的透水过滤，也能减少在灌溉过程中种植土被冲刷流失。

以种植槽1靠近水域的一侧为外侧、远离水域的一侧为内侧，如图1和图2所示，种植槽1的外侧面下端处设有其顶部低于种植槽1顶部的水槽6，此水槽6与种植槽1优佳采用一体注塑结构，采用这样的注塑结构既方便种植槽1的生产制造、降低成本，同时也便于种植槽1的安装和拆卸，水槽6伸出于垂直岸堤外至水域的上方，也即是种植槽1安装在垂直岸堤的边缘处，并使水槽6悬空在水域的上方，种植槽1外侧面的下端处开设有将种植槽1内的水排至水槽6内的排水通道7，也即是通过此排水通道7使得种植槽1和水槽6之间相连通，本实施例中，排水通道7呈沿种植槽1长度方向延伸的条形通道，这样的排水通道7既便于种植槽1内的水流出，不易被堵塞，且排水通道7的顶部低于级配沙砾层4的顶部，这样在灌溉时，种植槽1内的水先经过级配沙砾层4的过滤后再从排水通道7处流出至水槽6内，以减少种植土流失，而且通过水槽6的设置，即使在水流冲刷作用下流出少量未被级配沙砾层4过滤的淤泥质种植土，这些淤泥质种植土也易在水槽6内沉淀，进一步减少种植土的流失，同时也减少此类淤泥质种植土流入水域内造成水质浑浊，进一步的，如图1和图2所示，种植槽1的槽底呈由内侧至外侧方向向下倾斜至排水通道7底部的倾斜面，这样被水流冲刷的淤泥质种植土不易在种植槽1内堆积，而易于随着水流流出至水槽6内；另外，由于水槽6的顶部低于种植槽1的顶部，这样随着种植槽1内的水含量的增加，水槽6内的水位也不断上升，直至水槽6内的水溢出，水槽6内的水溢出后跌落流至水域内，在溢出跌落的过程中，起到跌水曝气效果，以增加水中的含氧量，进一步的，为了便于水槽6中的水溢出跌落，如图2所示，水槽6的槽壁顶部设有向水槽6外延伸并向下弯曲的延伸结构61，这样以便于水槽6内的水溢出后直接从延伸结构61处跌落，避免水流沿着水槽6外壁流动时导致跌水曝气效果差。

为了防止在灌溉过程中级配沙砾层4被冲刷流出，种植槽1位于排水通道7的部位处还设有防止级配沙砾层4流出的过滤结构，此过滤结构的第一优选方式是，如图1所示，种植槽1的槽底铺设有其厚度大于排水通道7高度的卵石层8，且此卵石层8是由砾石与其粒径大于排水通道7高度的卵石混合组成，这样卵石层8内的卵石和砾石不易从排水通道7流出，从而避免级配砂砾层被冲散流出，此卵石层8为所述过滤结构；过滤结构的第二优选为格栅网(图中未示出)，格栅网固定安装在排水通道7处，格栅网的网眼直径小于级配沙砾层4中的砾石的粒径，此栅格网优佳选择塑料格栅网片，并放置在种植槽1内位于排水通道7的部位处，当级配沙砾层4铺设后，塑料格栅网片被压紧贴靠固定在种植槽1的槽壁上对排水通道7进行遮挡过滤。

另一方面，如图1所示，所述水循环系统包括水泵9、与水泵9的进水口相连通的进水管以及与水泵9的出水口相连通的出水管10，进水管包括延伸至水域内抽水的第一进水管11和延伸至水槽6内抽水的第二进水管12，也即是，水泵9工作时同时抽取水槽6内的水和水域内的污水，此第二进水管12沿水槽6的长度方向延伸布置，并固定安装在水槽6的槽壁上，且第二进水管12与水槽6的槽底之间具有间距，第二进水管12的第一端与水泵9的进水口相连通，第二进水管12的第二端设有密封塞(图中未示出)，且第二进水管12的管壁上开设有若干均匀间隔布置并朝向水槽6槽底的进水孔(图中未示出)，通过密封塞和进水孔设置，使第二进水管12将水槽6不同区域处的水抽起，以便于将水槽6中的淤泥质种植土抽起，所述出水管10延伸至种植槽1的上方并将水泵9抽起的水引流至种植槽1内，这样通过水泵9的抽取，使水槽6内的水将水槽6中的淤泥质种植土吸起并循环流回种植槽1中，更进一步地防止种植土流失，同时通过第一进水管11对水域内的水进行抽取，以便用水域内的水对种植槽1进行灌溉，同时种植槽1内的水生植物5、分子筛层2、种植土层3和级配沙砾层4也便于对水域内的水进行过滤、治理。

如图1所示，所述微生物处理单元包括设置在水域内靠近垂直堤岸的边缘处的分子筛吸附结构13，分子筛吸附结构13包括若干分子筛颗粒，分子筛颗粒通过尼龙袋装置，并沿水域垂直堤岸长度方向布置，这样水域中泼洒微生物菌剂时，微生物吸附在分子筛颗粒上，为微生物提供良好的栖息、繁衍环境，以便吸附、去除水中的污染物，分子筛吸附结构13的布置应避开出入水口以及避开水槽6的水跌落范围，这样避开了水体流速快的区域，减少微生物菌被冲刷流失。

本发明的景观水域污水生态治理系统，首先将种植槽1摆放安装在水域垂直堤岸的边缘处，通过水生植物5在种植槽1内的栽植构成植物治理单元，提升水域沿岸的景观效果，且沿岸种植的方式便于日常养护，当水循环单元的水泵9开启工作时，通过延伸至水域内抽水的第一进水管11的设置，使水域中的污水被抽至种植槽1内，对种植槽1内的水生植物5进行灌溉，同时污水透过分子筛层2、种植土层3和级配沙砾层4并通过排水通道7流出至水槽6内，这样使水中的颗粒污染物、悬浮物被过滤，且过滤时，种植槽1内的水生植物5在生长过程中将污水中的氮、磷和重金属等污染物不断吸收，配合水生植物5根部的分子筛层2上的微生物的分解，使水中的有机污染物被分解并供水生植物5吸收利用，这样的植物治理单元集过滤与治理为一体，以生态的治理方式减少水域的污染；随着水泵9的不断抽水，种植槽1内的含水量以及从排水通道7流出的水不断增加，水槽6内的水位逐渐升高，直至水槽6内的水溢出跌落回水域内，至此形成一个不断循环的水循环单元，在水溢流跌落过程中，起到瀑布的跌流曝气效果，增加水中的含氧量，以保障水域内有充足的溶解氧，从而无需在水域内额外设置其他曝气设备，减少人工的维护以及节约治理成本，在水循环单元的配合下，使水域中的污水不断在种植槽1内进行过滤、吸附，也不断从水槽6内跌流进行曝气，起到循环的治理效果；通过微生物治理单元中的分子筛吸附结构13，当水域内投放微生物菌剂时，为水域内的微生物菌提供生长繁衍的空间，且配合植物治理单元的跌流曝气，为微生物治理单元上的微生物菌提供生长繁殖所需的溶解氧，微生物菌在水域内生长繁殖过程中也对水域中的污染物进行分解吸收，降低水域中的污染程度，这样通过植物治理单元、微生物治理单元以及水循环单元的设置，使植物、微生物相辅相成共同治理，在保障污水治理的前提下，提升水域的景观效果，且不易对水域造成二次污染，综上，这样的治理方式简单方便、成本低，利于长久稳定地治理各种水域内的污水。

上面结合附图对本发明做了详细的说明，但是本发明的实施方式并不仅限于上述实施方式，本领域技术人员根据现有技术可以对本发明做出各种变形，均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.景观水域污水生态治理系统，其特征在于：包括植物治理单元、微生物治理单元和用于植物治理单元与水域之间进行水循环的水循环单元，所述植物治理单元包括设置在垂直堤岸上并沿垂直堤岸的长度方向延伸的种植槽，所述种植槽内由上至下依次铺设有分子筛层、种植土层和级配沙砾层，所述分子筛层是由若干吸附有微生物菌的分子筛颗粒组成，所述种植土层上栽植有水生植物，所述水生植物的顶部向上穿过所述分子筛层至种植槽上方，以种植槽靠近水域的一侧为外侧、远离水域的一侧为内侧，所述种植槽的外侧面下端处设有其顶部低于种植槽顶部的水槽，所述水槽伸出于垂直堤岸外至水域的上方，所述水槽与所述种植槽呈一体结构，且所述种植槽的外侧面的下端处开设有将种植槽内的水排至水槽内的排水通道，所述排水通道的顶部低于所述级配沙砾层的顶部，且所述种植槽位于所述排水通道的部位处还设有防止级配沙砾层流出的过滤结构；

所述水循环单元包括水泵、与水泵的进水口相连通的进水管以及与水泵的出水口相连通的出水管，所述进水管包括延伸至水域内抽水的第一进水管，且所述出水管延伸至种植槽的上方并将水泵抽起的水引流至种植槽内；

所述微生物治理单元包括设置在水域内靠近垂直堤岸的边缘处的分子筛吸附结构，所述分子筛吸附结构包括若干吸附有微生物菌的分子筛颗粒；

所述排水通道呈沿种植槽长度方向延伸的条形通道，所述种植槽的槽底呈由内侧至外侧方向向下倾斜的倾斜面；

所述进水管还包括延伸至所述水槽内抽水的第二进水管；

所述第二进水管沿所述水槽的长度方向延伸布置，并固定安装在水槽的槽壁上，且所述第二进水管与所述水槽的槽底之间具有间距，所述第二进水管的第一端与所述水泵的进水口相连通，所述第二进水管的第二端设有密封塞，且所述第二进水管的管壁上开设有若干均匀间隔布置并朝向水槽槽底的进水孔。

2.根据权利要求1所述的景观水域污水生态治理系统，其特征在于：所述种植槽的槽底铺设有其厚度大于所述排水通道高度的卵石层，且所述卵石层是由砾石与其粒径大于排水通道高度的卵石混合组成，此卵石层为所述过滤结构。

3.根据权利要求1所述的景观水域污水生态治理系统，其特征在于：所述排水通道处固定安装有一格栅网，所述格栅网的网眼直径小于所述级配沙砾层中的砾石的粒径，此格栅网为所述过滤结构。

4.根据权利要求1所述的景观水域污水生态治理系统，其特征在于：所述水槽的槽壁顶部设有向水槽外延伸并向下弯曲的延伸结构。