CN207512028U - 一种河流水质原位净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种河流水质原位净化系统，包括沿着河流的水流方向依次设置的初级处理区、连接初级处理区的缓流区、连接缓流区的配水区、连接配水区的强化净化区和连接强化净化区的跌水曝氧区，强化净化区包括填料区和设于填料区上的生态浮床区；初级处理区由若干个石笼坝构成，石笼坝包括坝基、石笼坝本体和生长在石笼坝本体上的水生植物，石笼坝本体放置在坝基的卡槽里，坝基为钢混结构；相邻石笼坝间的坝基呈弧形。本实用新型采用以上结构，不额外占用河道两侧土地，同时不影响原有行洪条件，不进行水利调配；通过拦污、生态填料处理、跌水曝氧、植物吸附等多种手段提升河道水体自净能力，削减水体中氮磷等污染物，改善水质。

Description

一种河流水质原位净化系统

技术领域

本实用新型涉及河流水质处理技术领域，具体涉及一种河流水质原位净化系统。

背景技术

良好的河流生态系统具有水体自净的功能，能够维持河流的清水状态，向人类提供多种多样的服务功能和经济价值，在调节水量、提供水生生物栖息环境、提供水产品、净化水质、增加景观多样性等方面起着重要作用。

目前城市过境河流普遍存在黑臭水体的问题。城市过境河流水质处理的方式主要有：第一种是异位处理方式，即在河道边建一块湿地或库塘等生态处理系统，将河水引出，处理后再返回河道。但是这种方法需额外占地，不适用于城市河道两边土地寸土寸金的情况。第二种采用设备处理方式，即将河水抽入污水处理设备处理后再返回河道，但是该方法运行费用高。第三种是在河道内利用浮岛等种植水生植物，这种方法单纯采用生态处理效果不够理想。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种河流水质原位净化系统，解决了现有城市过境河流水质处理需额外占地、运行费用高且效果不够理想的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种河流水质原位净化系统，包括沿着河流的水流方向依次设置的初级处理区、连接初级处理区的缓流区、连接缓流区的配水区、连接配水区的强化净化区和连接强化净化区的跌水曝氧区，强化净化区包括填料区和设于填料区上的生态浮床区；初级处理区由若干个石笼坝构成，石笼坝包括坝基、石笼坝本体和生长在石笼坝本体上的水生植物，石笼坝本体放置在坝基的卡槽里，坝基为钢混结构；相邻石笼坝间的坝基呈弧形。进一步，所述一级石笼坝的坝基比二级石笼坝的坝基高S1，二级石笼坝的坝基比三级石笼坝的坝基高S2， S1＝S2＝0.1米。

进一步，所述跌水曝氧区包括一级阶梯、比一级阶梯矮的二级阶梯和比二级阶梯矮的三级阶梯；还包括设于一级阶梯、二级阶梯和三级阶梯上的景观石、砾石和/或水生植物。

进一步，所述二级阶梯的梯面和所述一级阶梯的梯面之间的距离H2为 0.19-0.21米，所述三级阶梯的梯面和二级阶梯的梯面之间的距离H3为0.19-0.21 米；三级阶梯的梯面距离预设水位的高度H4为0.25-0.28米。

进一步，所述填料区的截面呈梯形结构，所述生态浮床区设于填料区上部，填料区的入水口和所述配水区的底部连通，填料区为钢混结构。进一步，填料区的强化滤料粒径为10～15厘米。

进一步，所述生态浮床区包括包括水生植物和微生物群,微生物群依附于水生植物的根系上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型在初级处理区建设石笼坝的结构，拦挡河道内的垃圾和泥沙，减少河道淤积和堵塞水质改善设施，方便清掏。在强化净化区建设填料区和生态浮床区，通过填料的吸附和过滤作用、植物和生物膜的吸附作用实现污染物的有效削减，降低河水的污染负荷。建设跌水曝氧区，增加水体中的溶解氧，增强水体自净能力，同时增强河道景观效益。本实用新型在河道内建设处理设施，以原位处理为思路，不额外占用土地，同时不影响原有行洪条件，不进行水利调配；通过拦污、生态填料处理、跌水曝氧、植物吸附等多种手段提升河道水体自净能力，削减水体中氮磷等污染物，改善水质。

本实用新型采用跌水曝氧区的结构，向处于缺氧状态的河流进行曝气，可以及时补充水体溶解氧，加快水生微生物对污染物的分解，帮助河流生态系统恢复到正常状态，有利于克服河水的短流和提高缓冲能力，有利于氧的传递和污泥的絮凝，是治理河流污染的一种有效的工程措施。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所述一种河流水质原位净化系统，实施例的结构示意图，图中实线箭头为水流方向；

图2是图1沿着A向的示意图，图中实线箭头为水流方向；

图3是图2中初级处理区沿着B向的示意图；

图4是图2中强化净化区沿着B向的示意图；

图5是图2中跌水曝氧区沿着B向的示意图；

图6是图2中初级处理区的简略示意图；

图7是图2中跌水曝氧区的简略示意图。

图中，1-初级处理区；11-一级石笼坝；12-二级石笼坝；13-三级石笼坝；2- 缓流区；3-配水区；4-强化净化区；41-填料区；42-生态浮床区；43-填料区的入水口；44-滤料；5-跌水曝氧区；51-一级阶梯；52-二级阶梯；53-三级阶梯；6- 可替换生态砖箱；7-硬质河堤。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1至图7实施例所示一种河流水质原位净化系统，包括沿着河流的水流方向依次设置的初级处理区1、连接初级处理区1的缓流区2、连接缓流区2 的配水区3、连接配水区3的强化净化区和连接强化净化区的跌水曝氧区5，强化净化区4包括截面呈梯形结构的填料区41和设于填料区41上的生态浮床区 42。本实施例所示的河流水质净化系统面积为200-230平方米；强化净化区4 的配水区面积为18-20平方米、池深1.6米，强化净化区4的填料区41面积为 80-82平方米、池深平均1-1.3米。跌水曝氧区5的面积为24-27平方米，跌水高度差H0为0.6-0.7米。

初级处理区1由若干个石笼坝构成，本实施例中的初级处理区1包括相互平行的一级石笼坝11、二级石笼坝12和三级石笼坝13。初级处理区1用于在旱季拦污，防止泥沙、植物残体等堵塞配水区3和强化净化区，且在雨季形成旋流，带走拦截的污物。一级石笼坝11、二级石笼坝12和三级石笼坝13均包括坝基、石笼坝本体和生长在石笼坝本体上的水生植物，石笼坝本体为一组单体，通过吊装方式放置在坝基的卡槽里，水生植物可以是芦苇或其它挺水植物。坝基为钢混结构，坝基的高度低于原河床。相邻石笼坝间的坝基呈弧形，存积垃圾泥沙，同时弧面方便清掏和旋流冲刷带走泥沙。石笼坝高度根据河道防洪要求确定，3级逐渐减小。一级石笼坝11的坝基比二级石笼坝的坝基12高S1，二级石笼坝12的坝基比三级石笼坝13的坝基高S2，S1＝S2＝0.1米。若多年一遇洪水超过警戒水位时，可将石笼坝本体吊离河道，确保行洪。旱季时河水透过透水石笼坝，垃圾存在石笼坝前，定期清掏；雨季时河水漫过石笼坝，水流速变大，冲击石笼坝会形成旋流，将沉积的泥沙或垃圾带走。配水区3用于调节平衡进入强化净化区4的水量，同时也可作为填料区41的沉沙单元。

强化净化区4的填料区的入水口43和配水区3的底部连通，填料区41为钢混结构，有利于泥沙在配水区沉淀。填料区41填充具有容重轻、机械强度好、孔隙率大、比表面积大、易挂膜、等优点的强化滤料44，用于对污染物进行吸附和过滤。为防止堵塞，强化滤料的粒径为10～15厘米。生态浮床区42由浮床和种植在浮床上的水生植物构成，水生植物选择污染物吸附能力强且景观效益好的挺水植物，通过植物、附着于植物根系的微生物共同作用，提升河道的自净能力。

作为对本实施例的进一步改进，在强化净化区4还设有若干个可替换生态砖箱6，若干个可替换生态砖箱沿着河流的硬质河堤7分布。可替换生态砖箱6 包括设有若干个植物生长孔的砖箱、设于砖箱内的生态土壤和种植于生态土壤内的植物，砖箱为长方体结构。砖箱顶部和侧面设有水孔。本实施例采用可替换生态砖箱6的结构，不占用河道和岸带土地，同时又保留了硬质化驳岸的水土护持和泄洪排水功能。跌水曝氧区5包括一级阶梯51、比一级阶梯51矮的二级阶梯52和比二级阶梯52矮的三级阶梯53。一级阶梯51的高度H1等于河流旱季水位线的高度。二级阶梯52的梯面和一级阶梯51的梯面之间的距离H2为0.19-0.21米，三级阶梯53的梯面和二级阶梯52的梯面之间的距离H3为0.19-0.21 米，三级阶梯53的梯面距离预设水位的高度H4为0.25-0.28米。本实施例中 H2为0.2米，H3为0.2米，H4为0.267米。跌水曝氧区5还包括设于一级阶梯 51、二级阶梯52和三级阶梯53上的景观石、砾石和/或水生植物，采用填充景观石和砾石的结构，使河水与生物膜的接触面积提高数十倍以上，强化自然状态下的河流中的沉淀、吸附和氧化分解。本实施例采用跌水曝氧区5的结构，通过景观石的摆放形成跌水，增加水体中的溶解氧，增强水体自净能力；向处于缺氧状态的河流进行曝气，可以及时补充水体溶解氧，加快水生微生物对污染物的分解，帮助河流生态系统恢复到正常状态，有利于克服河水的短流和提高缓冲能力，有利于氧的传递和污泥的絮凝，是治理河流污染的一种有效的工程措施。

本实施例通过采用拦污、生态填料处理、跌水曝氧、植物吸附等多种手段提升河道水体自净能力，削减水体中氮磷等污染物，改善水质，适用于有一定高程差的河道。

本实施例采用以上结构，可以在原有河道整治的基础上进行改造，不破坏和影响原有硬质河堤，不影响原有行洪条件，可根据河道水质现状和高程情况，采用多组串联建设，以提高河道的自我净化能力，改善水质，实现污染物的有效削减，降低污染负荷。

本实施例的其它结构参见现有技术。

本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型。

Claims (7)

1.一种河流水质原位净化系统，其特征在于：包括沿着河流的水流方向依次设置的初级处理区、连接初级处理区的缓流区、连接缓流区的配水区、连接配水区的强化净化区和连接强化净化区的跌水曝氧区，强化净化区包括填料区和设于填料区上的生态浮床区；初级处理区由若干个石笼坝构成，石笼坝包括坝基、石笼坝本体和生长在石笼坝本体上的水生植物，石笼坝本体放置在坝基的卡槽里，坝基为钢混结构；相邻石笼坝间的坝基呈弧形。

2.根据权利要求1所述一种河流水质原位净化系统，其特征在于：所述初级处理区包括相互平行的一级石笼坝、二级石笼坝和三级石笼坝；一级石笼坝的坝基比二级石笼坝的坝基高S1，二级石笼坝的坝基比三级石笼坝的坝基高S2，S1＝S2＝0.1米。

3.根据权利要求1所述一种河流水质原位净化系统，其特征在于：所述跌水曝氧区包括一级阶梯、比一级阶梯矮的二级阶梯和比二级阶梯矮的三级阶梯；还包括设于一级阶梯、二级阶梯和三级阶梯上的景观石、砾石和/或水生植物。

4.根据权利要求3所述一种河流水质原位净化系统，其特征在于：所述二级阶梯的梯面和所述一级阶梯的梯面之间的距离H2为0.19-0.21米，所述三级阶梯的梯面和二级阶梯的梯面之间的距离H3为0.19-0.21米；三级阶梯的梯面距离预设水位的高度H4为0.25-0.28米。

5.根据权利要求1至4任意一项所述一种河流水质原位净化系统，其特征在于：所述填料区的截面呈梯形结构，所述生态浮床区设于填料区上部，填料区的入水口和所述配水区的底部连通，填料区为钢混结构。

6.根据权利要求5所述一种河流水质原位净化系统，其特征在于：填料区的强化滤料粒径为10～15厘米。

7.根据权利要求1所述一种河流水质原位净化系统，其特征在于：所述生态浮床区包括水生植物和微生物群,微生物群依附于水生植物的根系上。