CN116332346A - 适用于小微水体之间连通净化水质的砾石基质生态排水沟 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了适用于小微水体之间连通净化水质的砾石基质生态排水沟，包括沟体、溢流坝和隔板，溢流坝将沟体分隔为顺序连通的砾石厌氧段、砾石缺氧段和砾石好氧段，砾石厌氧段通过溢流坝与砾石缺氧段相连通，好氧段通过溢流坝外接小微水体，砾石缺氧段的顶部设置有隔绝空气用的隔板。本发明利用生态砾石床作为沟渠基底，构建生态沟，能够充分利用原有技术的有点，相互补充，可在砾石表面形成生物膜，在污水和生物膜接触时，利用生物膜中微生物的氧化分解作用使污水得到净化，对SS具有比较稳定的处理效果，生态沟及边坡上的植物能够吸附水中的氮磷等营养物、拦截悬浮颗粒物、为微生物提供生境，具有强大的水体净化能力和景观改善效果。
Description
技术领域
本发明涉及水处理领域，更具体地，涉及一种适用于小微水体之间连通净化水质的砾石基质生态排水沟。
背景技术
因围垦和养殖等形成众多成片的小微水体，其彼此独立，生境遭受破坏。在城市发展中，这些小微水体逐渐成为了人类和野生动物的休憩空间，以及城镇地表径流污染净化场所。在水生态环境保护和湿地公园建设的背景下，连片小微水体生境的修复和保护是人民群众关注的重要生态环境问题。
这些小微水体因为环境容量有限，经常呈现出连通性差，一潭死水，水质黑臭缺氧，植物大量疯长等现状。在修复改造过程中，通常将成片的小微水体连起来，增加水的流通性，提升其污染净化能力。砾石床和生态沟两项技术常用于小微水体连通沟渠建设，但两项技术各有优劣，污染净化和环境改善的效果均存在差异。
发明内容
本发明提供一种适用于小微水体之间连通净化水质的砾石基质生态排水沟，不需要额外能源、且集生态净化和景观构建于一体的砾石基质的生态排水沟，以解决上现有技术问题。
根据本发明的一个方面，提供适用于小微水体之间连通净化水质的砾石基质生态排水沟，包括沟体、溢流坝和隔板，所述溢流坝将所述沟体分隔为顺序连通的砾石厌氧段、砾石缺氧段和砾石好氧段，所述砾石厌氧段通过所述溢流坝与所述砾石缺氧段相连通，所述好氧段通过所述溢流坝外接小微水体，所述砾石缺氧段的顶部设置有隔绝空气用的所述隔板，所述砾石缺氧段的底部设置有反冲洗管。
在上述方案基础上优选，所述砾石缺氧段的截面呈上宽下窄的梯形，且所述砾石缺氧段包括由下向上铺设的细沙层、粗砂层、石子层和鹅卵石层，所述反冲新管埋设在所述细沙层底部。
在上述方案基础上优选，所述砾石缺氧段的鹅卵石层两侧面设置有护岸植物，并在所述鹅卵石层上种植有沉水植物。
在上述方案基础上优选，所述砾石缺氧段的水深为0.5-1m。
在上述方案基础上优选，所述沟体内铺设有砾石层，且所述沟体呈S型分布。
在上述方案基础上优选，所述沟体的两侧种植有根系发达的护岸能力强的植物。
本发明的一种适用于小微水体之间连通净化水质的砾石基质生态排水沟，利用生态砾石床作为沟渠基底，构建生态沟，能够充分利用原有技术的有点，相互补充，可在砾石表面形成生物膜，在污水和生物膜接触时，利用生物膜中微生物的氧化分解作用使污水得到净化，对SS具有比较稳定的处理效果，生态沟及边坡上的植物能够吸附水中的氮磷等营养物、拦截悬浮颗粒物、为微生物提供生境，具有强大的水体净化能力和景观改善效果。
因此，利用砾石基质的生态排水沟将各个小微水体相互连通起来，可使水体在流动过程中自然复氧增加水体含氧量，利用微生物和植物吸附净化污染物，达到净化水质、改善景观的效果。
附图说明
图1为本发明的适用于小微水体之间连通净化水质的砾石基质生态排水沟的截面图；
图2为本发明的适用于小微水体之间连通净化水质的砾石基质生态排水沟的布局图；
附图标号说明：
砾石厌氧段11、砾石缺氧段12、砾石好氧段13、溢流坝2、隔板3、反冲洗管5、细沙层121、粗砂层122、石子层123、鹅卵石层124、护岸植物125、沉水植物126、挺水植物128。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
在附图所示的实施例中，方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用以解释本发明的各种组件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些组件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些组件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。
另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
请参阅图1，并结合图2所示，本发明提供了一种适用于小微水体之间连通净化水质的砾石基质生态排水沟，包括沟体、溢流坝2和隔板3，溢流坝2设置在沟体中，将沟体分隔为顺序连通的砾石厌氧段11、砾石缺氧段12和砾石好氧段13，砾石厌氧段11通过溢流坝2与所述砾石缺氧段12相连通，好氧段通过所述溢流坝2外接小微水体，砾石缺氧段12的顶部设置有隔绝空气用的所述隔板3，所述砾石缺氧段12的底部设置有反冲洗管5。
其中，砾石缺氧段12的截面呈上宽下窄的梯形，且所述砾石缺氧段12包括由下向上铺设的细沙层121、粗砂层122、石子层123和鹅卵石层124，所述反冲新管埋设在所述细沙层121底部。
工作时，小微水体的湖水通过溢流坝2进入砾石缺氧段12后，进行厌氧反硝化和聚磷菌的释磷作用，砾石厌氧段11上方铺设隔板3以此隔绝空气形成厌氧条件。砾石缺氧段12底部埋设反冲洗管5，用以定期反冲洗砾石层。
其中，反冲洗管5选用DN200的波纹不锈钢管，其上打孔，打孔密度为10个/m2，孔径为2cm。
厌氧菌在砾石表面形成生物膜，以达到净化水质的作用。其中，砾石层从下到上分别为细沙层121、粗砂层122、石子层123和鹅卵石层124。细沙层121的细沙粒径0.25-0.35mm，铺设厚度5cm；粗砂层122的粗沙粒径0.5-1mm，铺设厚度10cm；石子层123的小石子粒径3-5cm，铺设厚度为15cm；鹅卵石层124的鹅卵石粒径5-8cm，铺设厚度10cm。
砾石缺氧段12的截面呈上宽下窄的半梯形，延排水沟呈S型分布，以此延长水流停留时间。砾石缺氧段12长度约200-300m，坡度为5‰。砾石缺氧段12底部宽3m，水深60cm。细沙铺设宽度2.25m，粗沙1铺设宽度2m，小石子铺设宽度1.75m，鹅卵石铺设宽度1.5m。
没有砾石层的部分种植耐污能力强，根系发达的挺水植物128，如芦苇、菖蒲、泽泻等。其种植密度为10株/m2。植物吸收水中的氮磷等营养物，增强净化作用。
本发明的砾石缺氧段12的来水通过溢流坝2进入砾石好氧段13后，进行硝化作用和聚磷菌的吸磷作用。溢流坝2上设置在线监测系统，用以监测水质和调控曝气量。砾石好氧段13底部埋设反冲洗管5，用以定期反冲洗砾石层和曝气增氧。反冲洗管5选用DN200的波纹不锈钢管，其上打孔，打孔密度为10个/m2，孔径为2cm。
在砾石好氧段13旁边设置空气压缩机，用以曝气反冲洗。砾石层从下到上分别为细沙层121、粗砂层122、石子层123和鹅卵石层124。
细沙层121的细沙粒径0.25-0.35mm，铺设厚度5cm；粗砂层122的粗沙粒径0.5-1mm，铺设厚度10cm；石子层123的小石子粒径3-5cm，铺设厚度为15cm；鹅卵石层124的鹅卵石粒径5-8cm，铺设厚度10cm。
砾石层的界面呈半梯形，延排水沟呈S型分布，以此延长停留时间。砾石好氧段13长度约1000m，坡度为5‰。砾石好氧段13底部宽3m，水深80cm。细沙铺设宽度2.25m，粗沙铺设宽度2m，小石子铺设宽度1.75m，鹅卵石铺设宽度1.5m。
砾石好氧段13的水底定植本土优势的沉水植物126种如金鱼藻、狐尾藻、苦菜等。投放密度为20丛/m2。
在生态护岸上种植根系发达、护岸能力强的护岸植物125，采用种植幼苗或播撒种子方式进行种植。如水葱、水生鸢尾等。种植密度为15株/m2。
生态护岸基质为黏土，其上铺设仿生护垫，以此保护边坡。护垫上打孔种植植物，该护岸的坡度约为30°。
本发明的一种适用于小微水体之间连通净化水质的砾石基质生态排水沟，采用砾石基质的生态排水沟来连通小微水体，可以满足净化来水的需要，净化后的水用于连通各个小微水体，减小小微水体的污染负荷，使各个小微水体之间相互流动成为“活水”。构建一个集生态排水和生态文明于一体的复合生态系统，最终实现人与自然的和谐共生。本发明建设成本低，净化效果好。
最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.适用于小微水体之间连通净化水质的砾石基质生态排水沟，其特征在于，包括沟体、溢流坝和隔板，所述溢流坝将所述沟体分隔为顺序连通的砾石厌氧段、砾石缺氧段和砾石好氧段，所述砾石厌氧段通过所述溢流坝与所述砾石缺氧段相连通，所述好氧段通过所述溢流坝外接小微水体，所述砾石缺氧段的顶部设置有隔绝空气用的所述隔板，所述砾石缺氧段的底部设置有反冲洗管。
2.如权利要求1所述的适用于小微水体之间连通净化水质的砾石基质生态排水沟，其特征在于，所述砾石缺氧段的截面呈上宽下窄的梯形，且所述砾石缺氧段包括由下向上铺设的细沙层、粗砂层、石子层和鹅卵石层，所述反冲新管埋设在所述细沙层底部。
3.如权利要求2所述的适用于小微水体之间连通净化水质的砾石基质生态排水沟，其特征在于，所述砾石缺氧段的鹅卵石层两侧面设置有护岸植物，并在所述鹅卵石层上种植有沉水植物。
4.如权利要求3所述的适用于小微水体之间连通净化水质的砾石基质生态排水沟，其特征在于，所述砾石缺氧段的水深为0.5-1m。
5.如权利要求1所述的适用于小微水体之间连通净化水质的砾石基质生态排水沟，其特征在于，所述沟体内铺设有砾石层，且所述沟体呈S型分布。
6.如权利要求1所述的适用于小微水体之间连通净化水质的砾石基质生态排水沟，其特征在于，所述沟体的两侧种植有根系发达的护岸能力强的植物。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118029316A (zh) * | 2024-04-15 | 2024-05-14 | 武汉市城市防洪勘测设计院有限公司 | 一种多塘生态补水系统构建方法 |
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