CN112194317A - 湖泊末端排口净化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种湖泊末端排口净化系统，包括：自上游至下游沿着湖泊排口顺序布置的第一道拦截网膜、第二道拦截网膜及第三道拦截网膜，并顺序形成拦截区、第一净化区及第二净化区，所述第一道拦截网膜、所述第二道拦截网膜及所述第三道拦截网膜分别呈向下游凸起的直径递增的同心弧形；所述第一净化区的湖泊面上设置有微生物附着基及第一生态浮床，所述第一生态浮床呈扇形布置多个，每个所述第一生态浮床呈向下游凸起的弧形；所述第二净化区的湖泊面上设置有第二生态浮床，所述第二生态浮床呈扇形布置多个，每个所述第二生态浮床呈向下游凸起的弧形。本发明每个净化区域都是从生态学的原理上精心布置的，净化效果好，具有很强的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及环保水务施工技术领域，具体来说涉及一种湖泊末端排口净化系统。
背景技术
随着城市快速发展，人员聚集，工业规模化，产生大量生活污水、工业废水，未经完全处理的污水最终汇入河道或湖泊，给河道和湖泊带来了巨大的营养负荷，造成河道和湖泊富营养化严重。
一些大型的湖泊末端排口，尤其是雨污混合排口，晴天时流量较小，但排放的污水污染指标严重超标，雨季时流量暴增，流速快，污染浓度高同时携带大量的生活垃圾等漂浮物。常规的种植水生植物净化的方法很难适应这种流量大幅度变化造成的瞬时严重污染事件，同时水生植物极易水流冲刷、摧毁，大量的漂浮物垃圾扩散至水面造成恶劣的环境影响。
发明内容
鉴于上述情况，本发明提供一种湖泊末端排口净化系统，能够抵抗大型排口排出的污水冲刷，同时快速、高效的净化水质，并能防止污水携带的漂浮物垃圾扩散的，解决现有的湖泊排口末端存在上述缺陷的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：提供一种湖泊末端排口净化系统，包括：
自上游至下游沿着湖泊排口顺序布置的第一道拦截网膜、第二道拦截网膜及第三道拦截网膜，所述第一道拦截网膜与所述湖泊排口之间界定形成拦截区，所述第一道拦截网膜与所述第二道拦截网膜之间界定形成第一净化区，所述二道拦截网膜与所述第三道拦截网膜之间界定形成第二净化区，所述第一道拦截网膜、所述第二道拦截网膜及所述第三道拦截网膜分别呈向下游凸起的直径递增的同心弧形；
所述第一净化区的湖泊面上设置有微生物附着基及第一生态浮床，所述第一生态浮床呈扇形布置多个，每个所述第一生态浮床呈向下游凸起的弧形；
所述第二净化区的湖泊面上设置有第二生态浮床，所述第二生态浮床呈扇形布置多个，每个所述第二生态浮床呈向下游凸起的弧形。
本发明实施例中，所述第一道拦截网膜的上缘固定有浮球，所述第一道拦截网膜的下缘固定有配重块，所述第一道拦截网膜的长度方向上间隔设置有固定于所述拦截区的固定桩。
本发明实施例中，所述微生物附着基为单株体微生物附着基。
本发明实施例中，所述微生物附着基包括多根间隔固定于所述第一净化区的竖桩，相邻所述竖桩之间固定有连接绳，所述连接绳上间隔设置有多组生物填料。
本发明实施例中，每个所述第一生态浮床上设置有多种生态植物，每种所述生态植物之间呈同心扇形布置。
本发明实施例中，每个所述第一生态浮床包括拼接连接的多个浮床单元，每个所述浮床单元包括多块浮板，每块所述浮板上设置有位于中部的栽植孔及分布于所述浮板的边缘位置的连接孔，相邻所述浮板之间通过麻绳穿置于相邻的连接孔连接。
本发明实施例中，所述浮板上还设置有透气孔。
本发明实施例中，每个所述浮床单元的外缘设有矩形外框，所述矩形外框的相邻框边之间通过L形转接头连接，所述L形转接头上设有供麻绳贯穿的穿孔，所述L形转接头与所述浮板通过麻绳穿置所述穿孔及所述浮板的连接孔连接。
本发明实施例中，每个所述矩形外框的框边包括多个首尾连接的塑料管段，相邻所述塑料管段的端部分别螺接有堵头，所述堵头上设有拉环，相邻所述塑料管段之间通过麻绳的两端分别连接于相邻的所述拉环固定；位于所述框边的端部的所述塑料管段的端部配置有所述L形转接头。
本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：
(1)本发明主要根据排口漂浮物多、污染大、含氧量低的特点，针对性的选取措施组合成一种专门治理这类排口的方法，本发明经过第一道拦截网膜拦截消能漂浮物等垃圾，避免漂浮物垃圾对微生物附着基和第一道生态浮床污染，提高微生物附着基和第一道生态浮床的净化能力，同时避免微生物附着基和第一道生态浮床被高速水流冲毁，第二道拦截网膜的设置也能够起到消能的作用，避免微生物附着基和第一道生态浮床被冲毁，延长微生物净化的时间；第二道生态浮床的设置有利于对水质进一步净化，提高对排口的治理效果。
(2)本发明针对大型高污染强度的排口在实践中很难治理，提出这种系统性的应用方法治理强污染的排口，而且每个净化区域都是从生态学的原理上精心布置的，净化效果好，具有很强的实用性。
(3)本发明第一道拦截网膜、第二道拦截网膜及第三道拦截网膜呈扇形设计，拦截网膜的形状主要是根据排口污水入湖以后向四面八方扩散的趋势设计，且第一道拦截网膜、第二道拦截网膜、第三道拦截网膜的直径顺序增大，以增大排口附近的净化面积，提高净化效率；根据污水入湖以后向四面八方的趋势设计拦截网膜的形状，有利于降低水流对拦截网膜的冲刷，且拦截网膜的形状与污水扩散的趋势相适应，有利于避免拦截网膜受污水冲刷产生较大变形，提高拦截网膜的使用寿命。本发明扇形的拦截网膜，有利于延长水流的行走路径，提高污水在拦截区、第一净化区、第二净化区的停留时间，使得拦截区能够拦截更多的漂浮物，第一净化区、第二净化区能够对污染物充分净化，提高净化效果。
(4)本发明生态浮床呈扇形布置，每个生态浮床上的植物呈同心扇形布置，也是顺应污水入湖后向四面八方扩散的趋势，降低水流对生态浮床的冲击，生态浮床在第一净化区、第二净化区间隔设置有利于充分净化各净化区的污染物。
附图说明
图1是本发明湖泊末端排口净化系统的平面示意图。
图2是本发明拦截网膜的立面结构示意图。
图3是本发明拦截网膜与固定桩的连接节点放大示意图。
图4是本发明微生物附着基的平面布置示意图。
图5是本发明微生物附着基的相邻两个竖桩之间的平面示意图。
图6是本发明图5中微生物附着基的相邻两个竖桩之间的立面示意图。
图7是本发明单株体微生物附着基的放大示意图。
图8是本发明浮床单元的结构示意图。
图9是本发明浮板的结构示意图。
图10是本发明PVC塑料管段的连接节点示意图。
图11是本发明生态浮床的立面示意图。
附图标记与部件的对应关系如下：
第一道拦截网膜1；固定桩11；浮球12；配重块13；第二道拦截网膜2；第三道拦截网膜3；微生物附着基4；竖桩41；连接绳42；生物填料43；第一生态浮床5；浮床单元51；浮板52；栽植孔521；连接孔522；麻绳523；透气孔524；矩形外框53；PVC塑料管段531；堵头532；拉环533；L形转接头54；第二生态浮床6；拦截区A；第一净化区B；第二净化区C。
具体实施方式
为利于对本发明的了解，以下结合附图及实施例进行说明。
请参阅图1至图3，本发明提供一种湖泊末端排口净化系统，包括：自上游至下游沿着湖泊排口下游顺序布置的第一道拦截网膜1、第二道拦截网膜2及第三道拦截网膜3，第一道拦截网膜1与湖泊排口之间界定形成拦截区A(以下简称A区)，第一道拦截网膜与第二道拦截网膜之间界定形成第一净化区B(以下简称B区)，第二道拦截网膜与第三道拦截网膜之间界定形成第二净化区C(以下简称C区)，所述第一道拦截网膜1、所述第二道拦截网膜2及所述第三道拦截网膜3分别呈向下游凸起的直径递增的同心弧形；B区的湖泊面上设置有微生物附着基4及第一生态浮床5，第一生态浮床5上栽植有浮床植物，所述第一生态浮床5呈扇形布置多个，每个所述第一生态浮床5呈向下游凸起的弧形；C的湖泊面上设置有第二生态浮床6，第二生态浮床6上栽植有浮床植物，所述第二生态浮床6呈扇形布置多个，每个所述第二生态浮床6呈向下游凸起的弧形。
本发明实施例中，第一道拦截网膜1、第二道拦截网膜2及第三道拦截网膜的两端分别与湖泊蓝线相接，从而使得拦截区、B区、C区围设形成闭合的区域。
本发明实施例中，第一道拦截网膜1的主要作用是拦截漂浮物，第二道拦截网膜2的主要作用是对排口的水流进一步消能，水流太快会冲毁第一生态浮床5，同时B区设置有用于净化排口排水污染物的微生物附着基4，具体地，本发明微生物附着基4主要用于净化污水中的氮、磷等营养物质，本领域技术人员也可根据湖泊内污染物的种类选择其它种类的微生物附着基4，微生物附着基4和第一生态浮床5上的浮床植物形成一个好氧和造氧的系统，相互辅助净化水体；第三道拦截网膜3的主要作用也是消能，降低水流速，这样水流经过C区的时间长，第二生态浮床6上的浮床植物净化污水的时间也更长，有利于提高水质净化效果，第二生态浮床6上的浮床植物也是进一步净化水体中的氮、磷等营养物质；本发明浮床植物优选吸附能力强、根系发达的水生植物，利用植物吸收水体中的营养盐物质并提高水体中的溶解氧指标。
本发明实施例中，第一道拦截网膜1呈扇形设计，具体地，呈半圆形设计，第二道拦截网膜2及第三道拦截网膜3均呈扇形布置，拦截网膜的形状主要是根据排口污水入湖以后向四面八方扩散的趋势设计，且第一道拦截网膜1、第二道拦截网膜2、第三道拦截网膜3的直径顺序增大，以增大排口附近的净化面积，提高净化效率。具体地，本发明三道拦截网膜分别长34m、58m、86m。
本发明实施例中，第一道拦截网膜1、第二道拦截网膜2及第三道拦截网膜3的结构相同，以下描述中统称为拦截网膜，如图2、图3所示，拦截网膜为聚乙烯网膜，聚乙烯网膜的高为4m，网目为1mm～2mm，六股线无结网；拦截网膜的长度方向上设置有用于将拦截网膜固定在湖泊排口的固定桩11，本发明固定桩11为钢管桩，钢管桩的长度一般为水深的2倍，每隔5m打一根钢管桩，进一步地，钢管桩为镀锌钢管，固定桩11的底部固定于湖底，固定桩11的上部与拦截网膜固定并浮出水面，可以适当在钢管桩浮出水面部分加装倒钩，采用尼龙绳捆绑在倒钩上连接拦截网膜，保证拦截网膜的稳固；优选地，固定桩11的底部为尖端结构，以便于插入湖底；拦截网膜的上缘固定有多个间隔布置的浮球12，浮球12的直径为6cm，相邻浮球12之间的间距为1m；拦截网膜的下缘连接配重块13，本发明配重块13为石笼配重，石笼内为碎石，碎石的粒径6cm～8cm，配重块13应满足在六级风速下拦截网膜不发生移位，以保证拦截网膜的位置稳定性。
本发明实施例中，所述微生物附着基为单株体微生物附着基。由于单株体微生物附着基比表面积大，适合微生物附着，构成生物膜装置，微生物利用富氧水体中的氧气大量繁殖，微生物生物膜随着水体的扰动而自动脱落，带走部分颗粒有机碎屑。
本发明实施例中，如图4、图5及图6所示，微生物附着基4包括多根间隔固定于拦截区的竖桩41，相邻竖桩41之间固定有连接绳42，连接绳42上间隔设置有多组生物填料43；具体地，相邻竖桩41之间的间隔为5m，多根竖桩42呈田字型设置，竖桩41为防腐杉木桩，防腐杉木的直径为10cm～12cm，竖桩41的底部为尖端结构，以便于将竖桩41插设于湖底对微生物附着基4进行固定；连接绳42为钢绞丝，如图6、图7所示，生物填料43为绳形生物填料，生物填料43在连接绳42上每间隔250cm布置一个，绳形生物填料的顶端略低于常水位，绳形生物填料的底部还可以设置配重块，绳形生物填料的设置，使得湖泊内或投入到湖泊内的微生物能够附着在绳形生物填料内，从而对该区域的水体进行净化；进一步地，绳形生物填料远离连接绳42的一端连接有固定绳，固定绳的两端分别与相邻的两个竖桩41固定，固定绳的设置使得绳形生物填料的两端都能够得到固定；本领域技术人员也可根据需要选择合适的微生物投入到湖泊中并附着在微生物附着基4上以净化水体内的污染物。本发明微生物附着基的面积约为1172m2。
本发明实施例中，绳形生物填料的相关技术参数如下表1所示：
表1绳形生物填料技术参数
本发明的另一较佳实施例中，可在B区加装微生物菌剂缓释发生装置，将投放菌剂按照一定的速率缓慢释放到水体中，保证混合的均匀性，使微生物达到持续净化水体的作用。
本发明实施例中，第一生态浮床5与第二生态浮床6的结构相同，以下描述中统称为生态浮床，如图8、图9所示，生态浮床包括拼接连接的多个浮床单元51，每个浮床单元51包括多个浮板52，每块浮板52上设置有位于中部的栽植孔521及分布于浮板52的边缘位置的连接孔522，相邻浮板52之间通过麻绳523穿置于相邻的连接孔522连接。如图11所示，生态浮床下部通过锚桩锚固在湖底，锚固不牢固时采用配重块压重。本发明实施例中，浮板52上还设置有透气孔524；透气孔524的设置使得生态浮床在受到风浪冲击时可以透水，减少冲击力，提高抗风浪能力。
本发明实施例中，浮床单元51呈正方形，包括36块浮板52，浮板52为正方形板，连接孔521的数量为四个，分别位于浮板52的四个角部，透气孔524的数量为四个，四个透气孔524分别靠近浮板52的四个边缘设置，栽植孔521位于四个透气孔524的中部也位于浮板52的中心位置。
本发明实施例中，每个浮床单元51的外缘设有矩形外框53，所述矩形外框53的相邻框边之间通过L形转接头54连接，L形转接头54上设有供麻绳523贯穿的穿孔，L形转接头54与浮床单元51角部的浮板52通过麻绳523穿置穿孔及浮板52的连接孔522连接。本发明通过麻绳523连接各个浮板52有利于增加浮床单元51的柔性，提高生态浮床的抗风浪能力；浮床单元51的尺寸为2m*2m，多个浮床单元51布置形成半圆形结构或扇形结构的生态浮床；浮板52采用PE浮板，生态浮床强度应满足6级风浪冲击，不因生态浮床损坏而污染水体。
进一步地，如图10所示，为了提高浮床单元51的抗风浪能力，矩形外框53为分段结构，矩形外框53采用PVC塑料管制作，每个矩形外框53的框边包括多个首尾连接的PVC塑料管段531，相邻PVC塑料管段531的端部分别螺接有堵头532，堵头532上设有拉环533，相邻PVC塑料管段531之间通过麻绳523的两端分别连接于相邻的拉环533固定；位于矩形外框53的框边的端部的PVC塑料管段531的端部适应性配置有L形转接头54以便于将矩形外框53连接形成与浮床单元51形状适配的正方形结构；通过将矩形外框53设置为通过麻绳连接的柔性管段，有利于提高生态浮床的变形能力，提高抗风浪能力。
本发明实施例中，所述第一生态浮床5、所述第二生态浮床6上均设置有多种生态植物，每种所述生态植物之间呈同心扇形布置，本申请生态浮床上种植的植物主要是净化氮磷营养盐、重金属之类的工业排口净化植物，如香蒲、再力花、水生美人蕉、梭鱼草，根据排口污染物的浓度、每株植物的净化效率，计算需要的对应品种的植物的种植量；每种植物呈半圆弧形布置在生态浮床上；本领域技术人员也可根据湖泊污染物的种类，选择合适种类的植物进行污染物的净化，不限于香蒲、再力花、水生美人蕉、梭鱼草。由于本发明浮床单元51为正方形，而图1中所示的生态浮床呈扇形布置，本发明中生态浮床并不是呈严格的扇形布置，相邻浮床单元51之间具有空隙，大抵围设形成扇形布置的生态浮床。
本发明实施例中，如图1所示，B区示出了两个生态浮床，C区示出了三个生态浮床，根据B区、C区的面积大小及污染物的浓度，本领域技术人员可以选择适当数量的生态浮床；本发明B区和C区中的生态浮床中均包含四种浮床植物，四种浮床植物呈同心的扇形布置在每个生态浮床上。
本发明实施例中，麻绳523均为浸油麻绳，以提高麻绳的防腐、防潮性能。
以上结合附图及实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种湖泊末端排口净化系统，其特征在于，包括：
自上游至下游沿着湖泊排口顺序布置的第一道拦截网膜、第二道拦截网膜及第三道拦截网膜，所述第一道拦截网膜与所述湖泊排口之间界定形成拦截区，所述第一道拦截网膜与所述第二道拦截网膜之间界定形成第一净化区，所述二道拦截网膜与所述第三道拦截网膜之间界定形成第二净化区，所述第一道拦截网膜、所述第二道拦截网膜及所述第三道拦截网膜分别呈向下游凸起的直径递增的同心弧形；
所述第一净化区的湖泊面上设置有微生物附着基及第一生态浮床，所述第一生态浮床呈扇形布置多个，每个所述第一生态浮床呈向下游凸起的弧形；
所述第二净化区的湖泊面上设置有第二生态浮床，所述第二生态浮床呈扇形布置多个，每个所述第二生态浮床呈向下游凸起的弧形。
2.根据权利要求1所述的湖泊末端排口净化系统，其特征在于，所述第一道拦截网膜的上缘固定有浮球，所述第一道拦截网膜的下缘固定有配重块，所述第一道拦截网膜的长度方向上间隔设置有固定于所述拦截区的固定桩。
3.根据权利要求1所述的湖泊末端排口净化系统，其特征在于，所述微生物附着基为单株体微生物附着基。
4.根据权利要求1所述的湖泊末端排口净化系统，其特征在于，所述微生物附着基包括多根间隔固定于所述第一净化区的竖桩，相邻所述竖桩之间固定有连接绳，所述连接绳上间隔设置有多组生物填料。
5.根据权利要求1所述的湖泊末端排口净化系统，其特征在于，每个所述第一生态浮床上设置有多种生态植物，每种所述生态植物之间呈同心扇形布置。
6.根据权利要求1所述的湖泊末端排口净化系统，其特征在于，每个所述第一生态浮床包括拼接连接的多个浮床单元，每个所述浮床单元包括多块浮板，每块所述浮板上设置有位于中部的栽植孔及分布于所述浮板的边缘位置的连接孔，相邻所述浮板之间通过麻绳穿置于相邻的连接孔连接。
7.根据权利要求6所述的湖泊末端排口净化系统，其特征在于，所述浮板上还设置有透气孔。
8.根据权利要求6所述的湖泊末端排口净化系统，其特征在于，每个所述浮床单元的外缘设有矩形外框，所述矩形外框的相邻框边之间通过L形转接头连接，所述L形转接头上设有供麻绳贯穿的穿孔，所述L形转接头与所述浮板通过麻绳穿置所述穿孔及所述浮板的连接孔连接。
9.根据权利要求8所述的湖泊末端排口净化系统，其特征在于，每个所述矩形外框的框边包括多个首尾连接的塑料管段，相邻所述塑料管段的端部分别螺接有堵头，所述堵头上设有拉环，相邻所述塑料管段之间通过麻绳的两端分别连接于相邻的所述拉环固定；位于所述框边的端部的所述塑料管段的端部配置有所述L形转接头。
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