CN112028387A - 一种用于面源污染水治理的人工湿地修复方法 - Google Patents

一种用于面源污染水治理的人工湿地修复方法 Download PDF

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Abstract

一种用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,包括如下步骤:在面源污染处修建人工湿地修复系统,所述人工湿地修复系统从左至右依次包括生态河道、人工湿地、生态池;所述生态河道是在面源污染处因地制宜进行工程改造而成,面源污染水体汇入所述生态河道首端,所述生态河道的河道宽度为5‑15m并且断面为梯形;所述生态河道两岸种植有芦苇用于加固生态河道的护岸,所述生态河道中设置石块。本发明所述的用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,方法简单,通过在面源污染处修建人工湿地修复系统对水质进行净化处理,建设成本低,不需要能耗,运行成本低,对生态环境友好,应用前景广泛。

Description

一种用于面源污染水治理的人工湿地修复方法
技术领域
本发明属于生态系统修复技术领域,具体涉及一种用于面源污染水治理的人工湿地修复方法。
背景技术
水资源作为人类文明的摇篮,是人们生活与生产的物质基础,人们自古依水而居,创造了灿烂的文明。随着城市化进程的不断推进与人口的迅速增长,对于水资源造成的负面影响也随之愈加突出,例如面源污染。
面源污染又称非点源污染,面源污染溶解的以及固体的污染物从非特定的地点,在降水(或融雪)冲刷作用下,通过径流过程而汇入受纳水体(包括河流、湖泊、水库和海湾等)并引起水体富营养化或其他形式的污染。相对点源污染而言,面源污染主要由地表的土壤泥沙颗粒、氮磷等营养物质、农药等有害物质、秸秆农膜等固体废弃物、畜禽养殖粪便污水、水产养殖饵料药物、农村生活污水垃圾、各种大气颗粒物沉降等,通过地表径流、土壤侵蚀、农田排水等形式进入水体环境所造成,具有分散性、隐蔽性、随机性、潜伏性、累积性和模糊性等特点,因此不易监测、难以量化,研究和防控的难度大。
人工湿地这类生态治理方法相比河流的面源污染水其他治理方式有着诸多优点,其具有建设成本低、不需要能耗、运行成本低、对生态环境友好、容易开发等特点,但也存在很多不足,例如水力停留时间长、参数混杂难以优化、除污机理复杂、很多生物与化学过程至今尚未完全弄清原理或存在着争议、难以管理等,从而直接影响长期运行寿命。因此,需要研发出一种用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,为人工湿地在面源污染水治理的应用提供重要的技术支撑。
中国专利申请号为 CN201810022938.1公开了一种近岸海域湿地生态系统修复方法,目的是改善红树林在近岸海域的成活率,从而改善近岸海域湿地的生态状态,通用性不强,难以普及推广。
发明内容
发明目的:为了克服以上不足,本发明的目的是提供一种用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,方法简单,通过在面源污染处修建人工湿地修复系统对水质进行净化处理,建设成本低,不需要能耗,运行成本低,对生态环境友好,应用前景广泛。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,包括如下步骤:在面源污染处修建人工湿地修复系统,所述人工湿地修复系统从左至右依次包括生态河道、人工湿地、生态池;所述生态河道是在面源污染处因地制宜进行工程改造而成,面源污染水体汇入所述生态河道首端,所述生态河道的河道宽度为5-15m并且断面为梯形;所述生态河道两岸种植有芦苇用于加固生态河道的护岸,所述生态河道中设置石块;在所述人工湿地入口和生态河道末端连接处设置有沉淀池,所述人工湿地的基质包括卵石、人工碎石、 植被土与厚粗砂;所述人工湿地出口处设置所述生态池,所述生态池末端设置溢流堰,所述生态池中并列设置有8 块湿式有框式生态浮床,所述湿式有框式生态浮床的连接扣与铁丝连接并且通过铁丝牵拉固定在生态池岸边桩子上,所述湿式有框式生态浮床中种植有植物。
本发明所述的用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,通过在面源污染处修建人工湿地修复系统对水质进行净化处理,建设成本低,不需要能耗,运行成本低,对生态环境友好,生态河道因地制宜进行工程改造,方便控制面源污染水体调节进入人工湿地的流量,生态河道中设置石块构建了深潭与浅潭共存的结构,增加了生态河道水体溶氧;在人工湿地入口和生态河道末端连接处设有沉淀池,能有效的降低有机物和悬浮颗粒含量,缓解湿地老化,能够有效提升人工湿地的使用寿命;人工湿地对面源污染水体的BOD5、 CODCr、磷、 氮、 悬浮物、重金属具有良好的去除效果;人工湿地出口处设置有生态池,生态池两岸需要进行加高与加固,以来防止溢流和倒灌,生态池后设置溢流堰,以来防止进入生态池的过多水量;生态池的湿式有框式生态浮床上种植有植物,植物进一步完成对水体营养物的吸收时,同时方便及时进行收割,从而将污染排除,避免植物腐烂造成二次污染。
进一步的,上述的用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,所述人工湿地内部均布有布水管,所述人工湿地的入口和出口分别设置进水管道、出水管道,所述进水管道、布水管、出水管道依次连接;所述进水管道处设置有过滤装置,所述过滤装置以1~2h为间隔运行,且每一次的运行时间为1~2h;所述出水管道处设置有调节池。
所述人工湿地的布水采用了管道控制,即内部均布有布水管,方便对进、出水水质进行监测。此外,湿地堵塞是影响人工湿地寿命的重要因素,为了延缓堵塞的发生,人工湿地在进水管道处设置有过滤装置,通过过滤装置不仅可以排污净水,同时通过在过滤装置可进一步去除水体中剩余的有机物、无机营养盐、藻类和悬浮物。过滤装置也可以采用若干过滤网,滤网定期清洗与更换,确保不会因杂物与附生物导致滤网堵塞,流量变化。
进一步的,上述的用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,所述进水管道、出水管道上均设置有调节套管。
通过加减进水管道、出水管道上的调节套管来控制所述扔湿地流量与湿地内水位。
进一步的,上述的用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,所述过滤装置内装有水质净化剂。
由于扔湿地中需要去除的物质除了悬浮物质,还有机污染物、化学污染,单纯的过滤无法去除有机污染物、化学污染。因此,所述过滤装置内装有水质净化剂,通过所述过滤装置过滤悬浮物质,水质净化剂进一步去除水体中剩余的有机污染物、化学污染物。
进一步的,上述的用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,还包括如下步骤:向所述沉淀池加入助凝剂、混凝剂,悬浮物、藻类水结合絮凝体,所述絮凝体在沉淀池内通过重力作用沉入沉淀池下方的污泥斗,污泥斗集中进行清理。
沉淀池中加入助凝剂、混凝剂,使得面源污染水体内悬浮物、藻类水快速结合得到絮凝体,是降低有机物和悬浮颗粒含量最便捷、有效的方式,缓解人工湿地老化,能够有效提升人工湿地的使用寿命和效率。
进一步的,上述的用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,还包括如下步骤:采用空气压缩机通过管道向所述人工湿地内部充氧。
在水深较浅、阳光充足的情况下,受氮、磷污染的水体易产生藻类,从而形成亏氧状态,从而破坏了整个人工湿地的生境,所以需要对人工湿地进行充氧。
进一步的,上述的用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,还包括如下步骤:在人工湿地上设置生态植物群落。
人工湿地中设置的生态植物群落是人工湿地重要的组成部分,除了对氮磷具有良好的累计效果,还可以其生长状态能估测人工湿地植物对氮的去除量。
进一步的,上述的用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,所述生态植物群落的设置,包括如下步骤:在人工湿地的高水位区域配置沉水性植物,在低水位区域配置中生的浮水型植物,在人工湿地岸边的浅水配置挺水型植物,在人工湿地外的滩地配置陆生植物,在人工湿地的外围配置乔木。
所述生态植物群落根据人工湿地的水位进行区别设计,进一步提高了人工湿地内部基质、植物、以及人工湿地微生物的等要素协同作用,提高了对面源污染水体的BOD5、CODCr、磷、 氮、重金属等的去除效果,同时方便管理。
进一步的,上述的用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,所述沉水性植物包括黑藻、金鱼藻、苦草;所述浮水型植物包括睡莲、浮萍、凤眼莲;所述挺水型植物包括芦苇、香蒲、菖蒲、水葱;所述陆生植物包括香根草、莎草、柽柳、黄素馨。
进一步的,上述的用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,所述湿式有框式生态浮床种植的植物为美人蕉、芦苇。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
(1) 本发明所述的用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,方法简单,通过在面源污染处修建人工湿地修复系统对水质进行净化处理,建设成本低,不需要能耗,运行成本低,对生态环境友好;
(2) 本发明所述的用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,生态河道因地制宜进行工程改造,方便控制面源污染水体调节进入人工湿地的流量,生态河道中设置石块构建了深潭与浅潭共存的结构,增加了生态河道水体溶氧;在人工湿地入口和生态河道末端连接处设有沉淀池,能有效的降低有机物和悬浮颗粒含量,缓解湿地老化,能够有效提升人工湿地的使用寿命;
(3) 本发明所述的用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,生态植物群落根据人水位进行区别设计,进一步提高了人工湿地内部基质、植物、以及人工湿地微生物的等要素协同作用,提高了对面源污染水体的BOD5、 CODCr、磷、 氮、重金属等的去除效果,同时方便管理;在进水管道处设置有过滤装置,通过过滤装置不仅可以排污净水,同时通过在过滤装置可进一步去除水体中剩余的有机物、无机营养盐、藻类和悬浮物;过滤装置内装有水质净化剂,通过所述过滤装置过滤悬浮物质,水质净化剂进一步去除水体中剩余的有机污染物、化学污染物。
附图说明
图1为本发明所述高速高精度的加工中心机主轴机构用于面源污染水治理的人工湿地修复方法的人工湿地修复系统结构示意图;
图2为本发明所述高速高精度的加工中心机主轴机构用于面源污染水治理的人工湿地修复方法的人工湿地修复系统生态池结构示意图;
图中:面源污染1、人工湿地修复系统2、生态河道21、人工湿地22、入口221、出口222、调节池223、生态池23、湿式有框式生态浮床231、桩子232、沉淀池24、溢流堰25。
具体实施方式
下面将附图1、2结合具体实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明的保护范围。
实施例
实施例提供了一种用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,包括如下步骤:在面源污染1处修建人工湿地修复系统2,所述人工湿地修复系统从左至右依次包括生态河道21、人工湿地22、生态池23;所述生态河道21是在面源污染1处因地制宜进行工程改造而成,面源污染1水体汇入所述生态河道21首端,所述生态河道21的河道宽度为5-15m并且断面为梯形;所述生态河道12两岸种植有芦苇用于加固生态河道21的护岸,所述生态河道21中设置石块;在所述人工湿地22入口221和生态河道21末端连接处设置有沉淀池24,所述人工湿地22的基质包括卵石、人工碎石、 植被土与厚粗砂;所述人工湿地22出口222处设置所述生态池23,所述生态池23末端设置溢流堰25,所述生态池23中并列设置有 8 块湿式有框式生态浮床231,所述湿式有框式生态浮床231的连接扣与铁丝连接并且通过铁丝牵拉固定在生态池23岸边桩子232上,所述湿式有框式生态浮床231中种植有植物;所述湿式有框式生态浮床231种植的植物为美人蕉、芦苇。
进一步的,所述人工湿地22内部均布有布水管,所述人工湿地22的入口221和出口222分别设置进水管道、出水管道,所述进水管道、布水管、出水管道依次连接;所述进水管道处设置有过滤装置,所述过滤装置以1~2h为间隔运行,且每一次的运行时间为1~2h;所述出水管道处设置有调节池223。所述进水管道、出水管道上均设置有调节套管。
进一步的,所述过滤装置内装有水质净化剂。
进一步的,还包括如下步骤:向所述沉淀池24加入助凝剂、混凝剂,悬浮物、藻类水结合絮凝体,所述絮凝体在沉淀池内通过重力作用沉入沉淀池24下方的污泥斗,污泥斗集中进行清理。
进一步的,还包括如下步骤:采用空气压缩机通过管道向所述人工湿地22内部充氧。
进一步的,还包括如下步骤:在人工湿地22上设置生态植物群落。
所述生态植物群落的设置,包括如下步骤:在人工湿地22的高水位区域配置沉水性植物,在低水位区域配置中生的浮水型植物,在人工湿地22岸边的浅水配置挺水型植物,在人工湿地22外的滩地配置陆生植物,在人工湿地22的外围配置乔木。
所述沉水性植物包括黑藻、金鱼藻、苦草;所述浮水型植物包括睡莲、浮萍、凤眼莲;所述挺水型植物包括芦苇、香蒲、菖蒲、水葱;所述陆生植物包括香根草、莎草、柽柳、黄素馨。
综上所述,通过在面源污染1处修建人工湿地修复系统2,对面源污染1水质进行净化处理,人工湿地修复系统2的建设成本低,不需要能耗,运行成本低,对生态环境友好。
其中,生态河道21因地制宜进行工程改造,方便控制面源污染1水体调节进入人工湿地22的流量,生态河道21中设置石块构建了深潭与浅潭共存的结构,增加了生态河道21水体溶氧;在人工湿地22入口和生态河道21末端连接处设有沉淀池24,能有效的降低有机物和悬浮颗粒含量,缓解湿地老化,能够有效提升人工湿地22的使用寿命。
其中,人工湿地22的作用是对面源污染1水体的BOD5、 CODCr、磷、 氮、 悬浮物、重金属进行去除。所述生态植物群落是根据人工湿地22的水位进行区别设计,进一步提高了人工湿地22内部基质、植物、以及人工湿地22微生物的等要素协同作用,提高了对面源污染1水体的BOD5、 CODCr、磷、 氮、重金属等的去除效果,同时方便管理;所述人工湿地22的布水采用了管道控制,即内部均布有布水管,方便对进、出水水质进行监测,通过加减进水管道、出水管道上的调节套管来控制所述扔湿地流量与湿地内水位;在进水管道处设置有过滤装置,通过过滤装置不仅可以排污净水,同时通过在过滤装置可进一步去除水体中剩余的有机物、无机营养盐、藻类和悬浮物;所述过滤装置内装有水质净化剂,通过所述过滤装置过滤悬浮物质,水质净化剂进一步去除水体中剩余的有机污染物、化学污染物;在水深较浅、阳光充足的情况下,受氮、磷污染的水体易产生藻类,从而形成亏氧状态,从而破坏了整个人工湿地22的生境,所以需要对人工湿地22进行充氧。
进一步的,人工湿地22出口222处设置有生态池23,生态池23两岸需要进行加高与加固,以来防止溢流和倒灌,生态池23后设置溢流堰25,以来防止进入生态池23的过多水量;生态池23的湿式有框式生态浮床231上种植有植物,植物进一步完成对水体营养物的吸收时,同时方便及时进行收割,从而将污染排除,避免植物腐烂造成二次污染。
本发明具体应用途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出,以上实施例仅用于说明本发明,而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,其特征在于,包括如下步骤:在面源污染(1)处修建人工湿地修复系统(2),所述人工湿地修复系统从左至右依次包括生态河道(21)、人工湿地(22)、生态池(23);所述生态河道(21)是在面源污染(1)处因地制宜进行工程改造而成,面源污染(1)水体汇入所述生态河道(21)首端,所述生态河道(21)的河道宽度为5-15m并且断面为梯形;所述生态河道(12)两岸种植有芦苇用于加固生态河道(21)的护岸,所述生态河道(21)中设置石块;在所述人工湿地(22)入口(221)和生态河道(21)末端连接处设置有沉淀池(24),所述人工湿地(22)的基质包括卵石、人工碎石、 植被土与厚粗砂;所述人工湿地(22)出口(222)处设置所述生态池(23),所述生态池(23)末端设置溢流堰(25),所述生态池(23)中并列设置有 8 块湿式有框式生态浮床(231),所述湿式有框式生态浮床(231)的连接扣与铁丝连接并且通过铁丝牵拉固定在生态池(23)岸边桩子(232)上,所述湿式有框式生态浮床(231)中种植有植物。
2.根据权利要求1所述的用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,其特征在于,所述人工湿地(22)内部均布有布水管,所述人工湿地(22)的入口(221)和出口(222)分别设置进水管道、出水管道,所述进水管道、布水管、出水管道依次连接;所述进水管道处设置有过滤装置,所述过滤装置以1~2h为间隔运行,且每一次的运行时间为1~2h;所述出水管道处设置有调节池(223)。
3.根据权利要求2所述的用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,其特征在于,所述进水管道、出水管道上均设置有调节套管。
4.根据权利要求2所述的用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,其特征在于,所述过滤装置内装有水质净化剂。
5.根据权利要求1所述的用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,其特征在于,还包括如下步骤:向所述沉淀池(24)加入助凝剂、混凝剂,悬浮物、藻类水结合絮凝体,所述絮凝体在沉淀池内通过重力作用沉入沉淀池(24)下方的污泥斗,污泥斗集中进行清理。
6.根据权利要求1所述的用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,其特征在于,还包括如下步骤:采用空气压缩机通过管道向所述人工湿地(22)内部充氧。
7.根据权利要求1所述的用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,其特征在于,还包括如下步骤:在人工湿地(22)上设置生态植物群落。
8.根据权利要求1所述的用于面源污染水治理的人工湿地修复方法,其特征在于,所述生态植物群落的设置,包括如下步骤:在人工湿地(22)的高水位区域配置沉水性植物,在低水位区域配置中生的浮水型植物,在人工湿地(22)岸边的浅水配置挺水型植物,在人工湿地(22)外的滩地配置陆生植物,在人工湿地(22)的外围配置乔木。
9.根据权利要求8述的于面源污染水治理的人工湿地修复方法,其特征在于,所述沉水性植物包括黑藻、金鱼藻、苦草;所述浮水型植物包括睡莲、浮萍、凤眼莲;所述挺水型植物包括芦苇、香蒲、菖蒲、水葱;所述陆生植物包括香根草、莎草、柽柳、黄素馨。
10.根据权利要求1述的于面源污染水治理的人工湿地修复方法,其特征在于,所述湿式有框式生态浮床(231)种植的植物为美人蕉、芦苇。
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Pledgee: Bank of Jiangsu Limited by Share Ltd. Wuxi branch

Pledgor: DONGZHU ECOLOGICAL ENVIRONMENTAL PROTECTION Co.,Ltd.

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