CN212315838U - 一种生态驳岸净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水环境保护的技术领域，提出了一种生态驳岸净化系统，包括截污带、可渗透反应墙和功能吸附层，截污带设置于陆地平面上并与岸坡的顶端相连，可对污染源水体进行初步净化；可渗透反应墙和功能吸附层设置于岸坡的坡面上，可对污染源水体进行二次净化，其中，可渗透反应墙设置于功能吸附层内，并垂直于陆地平面；可渗透反应墙的密度大于功能吸附层的密度，可渗透反应墙构成相对弱透水层，可延长初期雨水在功能吸附层内的水力停留时间，使得可渗透反应墙与功能吸附层对初期雨水中的污染物净化更加彻底，提高了雨水中污染物的净化效果。

Description

一种生态驳岸净化系统

技术领域

本实用新型涉及水环境保护的技术领域，更具体地说，是涉及一种生态驳岸净化系统。

背景技术

当前，城市河流面源污染成为水体污染的主要原因，溶解的以及固体的污染物，如土壤泥沙颗粒、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。生态驳岸技术是当前治理面源污染的有效措施之一，生态驳岸是指恢复自然河岸“可渗透性的”人工的滨水驳岸，是采取的以生态为基础、安全为导向的工程方法来减少对河流自然环境的破坏。现有的可渗透反应屏障技术(PRB：Permeable reactive barrier)属于一种被动修复技术，需要长时间在线监测，并且存在地下水水质复杂需要采用混合介质材料、墙体阻塞、活性物质失活、更换修复方案很麻烦等问题，修复成本较高。现有的主流生态驳岸系统主要有植被生态驳岸、生物有机材料驳岸、混凝土驳岸、石笼驳岸等，现有的生态驳岸构建技术考虑到了驳岸对于雨水中污染物质的过滤吸附，但是未考虑雨水在驳岸上的停留时间长短，雨水流经驳岸时，往往存在水力停留时间短、净化效果差、需要新建管道引走初期污染较重的初期雨水，运维成本高等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种生态驳岸净化系统，旨在解决现有技术中，生态驳岸中水力停留时间短而导致净化效果差的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种生态驳岸净化系统，包括设置于陆地平面上并位于受纳水体旁侧的岸坡，其特征在于，所述生态驳岸净化系统还包括设置于陆地平面上并与所述岸坡的顶端相连的用于对污染源水体进行初步净化的截污带，以及设置于所述岸坡的坡面上的用于对污染源水体进行二次净化的可渗透反应墙和功能吸附层，所述可渗透反应墙设置于所述功能吸附层内，并垂直于陆地平面，且所述可渗透反应墙的密度大于所述功能吸附层的密度。

进一步地，所述生态驳岸净化系统还包括抵靠于所述岸坡的底端的用于稳固所述可渗透反应墙和所述功能吸附层的基挡部。

进一步地，所述功能吸附层包括植被层、沸石层和砾石层，所述砾石层铺设于所述岸坡的坡面上，所述沸石层设置于所述砾石层上，所述植被层设置于所述沸石层上。

进一步地，所述可渗透反应墙内填充有生物炭。

进一步地，所述植被层包括沿所述岸坡底端到顶端的方向依次设置的挺水植被、湿生植被和陆生植被。

进一步地，所述生态驳岸净化系统包括多个所述可渗透反应墙，且多个所述可渗透反应墙沿所述岸坡底端到顶端的方向呈多排间隔设置，且各排的所述可渗透反应墙间隔分布。

进一步地，所述截污带包括鹅卵石带，以及设置于所述鹅卵石带上的盆栽绿植带。

本实用新型提供的生态驳岸净化系统的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型的生态驳岸净化系统通过设置于陆地平面上并与岸坡顶端相连的截污带对污染源水体进行初步净化，通过设置于岸坡的坡面上的可渗透反应墙和功能吸附层对污染源水体进行二次净化，可渗透反应墙设置于功能吸附层内，并垂直于陆地平面，且可渗透反应墙密度大于功能吸附层密度，因而可渗透反应墙构成相对弱透水层，可延长初期雨水在功能吸附层内的的水力停留时间，使得可渗透反应墙与功能吸附层对初期雨水中的污染物净化更加彻底，提高了雨水中污染物的净化效果。

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，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：

图1是本实用新型一实施例中的生态驳岸净化系统的断面结构示意图；

图2是图1实施例的生态驳岸净化系统的俯视示意图。

附图标记说明：

1-受纳水体；2-岸坡；3-截污带；31-盆栽绿植带；32-鹅卵石带；4-可渗透反应墙；5-功能吸附层；51-植被层；511-挺水植被；512-湿生植被；513-陆生植被；52-沸石层；53-砾石层；6-基挡部；61-混凝土基础；62-护脚。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图的实施例是示例性的，旨在解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“连通”等术语应做广义理解，例如，可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，还可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参照附图说明本实用新型的优选实施方式：

图1是本实用新型一实施例中的生态驳岸净化系统的断面结构示意图，如图1所示，本实施例中，生态驳岸净化系统包括设置于陆地平面上并位于受纳水体1旁侧的岸坡2，受纳水体1可包括河流、湖泊、水库和海湾等，岸坡2位于受纳水体1的边缘，呈斜坡状连接受纳水体1和陆地平面，岸坡2可以为自然岸坡，也可以为人工岸坡；生态驳岸净化系统还包括截污带3，截污带3设置于陆地平面上并与岸坡2顶端相连，当初期雨水经过截污带3时，截污带3首先对初期雨水进行初步过滤吸附，拦截掉初初期雨水携带的杂物、泥沙等大颗粒污染物；即截污带3可对污染源水体进行初步净化。

除此之外，生态驳岸净化系统还包括设置于岸坡2的坡面上的可渗透反应墙4和功能吸附层5。可渗透反应墙4相对于陆地平面垂直设置，并位于功能吸附层5内，可渗透反应墙4密度大于功能吸附层5密度，此处所述的密度指的是介质的疏密程度。当经过截污带3初步净化的初期雨水经过可渗透反应墙4和功能吸附层5时，初期雨水经自然下渗被收集在功能吸附层5里，因可渗透反应墙4的密度大于功能吸附层5密度，可渗透反应墙4构成相对弱透水层，可渗透反应墙4延长了初期雨水的水力停留时间，使得初期雨水在功能吸附层5里较长时间地停留，从而实现污染物质的充分的吸附净化。由此，可渗透反应墙4和功能吸附层5对污染源水体进行了二次净化，使得初期雨水中污染物的净化流程变长，净化更加彻底，净化效果更好。

如图1所示，本实施例中，上述生态驳岸净化系统还包括抵靠于岸坡2的底端，用于稳固可渗透反应墙4和功能吸附层5的基挡部6，可选地，可先采用混凝土在河床底部奠定混凝土基础61，混凝土基础61厚度一般为0.25±0.05m，混凝土基础61伸向受纳水体1内的长度可选为0.25±0.05m，在奠好的混凝土基础61之上再采用混凝土固定的块石作为可渗透反应墙4和功能吸附层5的护脚62，护脚62的高度一般以与受纳水体1低水位水面齐平为宜，可选地，用于建筑护脚62的块石平均块径为0.4±0.1m。采用上述混凝土基础61及混凝土块石护脚62进行加固，可防止可渗透反应墙4和功能吸附层5以及土壤泥沙等大颗粒因初期雨水的冲刷而进入到受纳水体1内，造成水土流失和水体污染。当然，可以采用其它的功能类似的方案进行加固，此处仅以基挡部6举例说明，不作唯一限定。

如图1所示，本实施例中，上述功能吸附层5包括植被层51、沸石层52、砾石层53，砾石层53铺设于岸坡2的坡面上，位于最底层，沸石层52设置于砾石层53之上，植被层51设置于沸石层52之上。优选地，在植被层51的种植土中混加生物炭，在加入生物炭后，一方面可以促进植物生长，另一方面又能适当增加土壤的吸附能力，使得功能吸附层5对雨水中污染物质的吸附能力更强。

优选地，上述植被层51中生物炭平均粒径为0.5～1㎜，层厚为0.35±0.05m生物炭和种植土的混合比例为1：10～3：10之间；上述沸石层52沸石平均粒径为5～10㎜，层厚为0.35±0.05m；上述砾石层53平均粒径为2～5㎜，层厚为0.3±0.05m。

当初期雨水经过可渗透反应墙4和功能吸附层5时，由于可渗透反应墙4的密度大于沸石层52和砾石层53的密度，可渗透反应墙4构成相对弱透水层，可延长初期雨水在功能吸附层5内的停留时间，首先，雨水自然下渗经过植被层51，通过植被层51上的植物根系吸收作用、土壤的吸附作用以及土壤中微生物的降解作用等，初期雨水在功能吸附层5内得到第一步净化；接着，雨水继续下渗经过沸石层52和砾石层53，通过沸石、砾石等活性物质的吸附作用以及位于沸石层52、砾石层53中的微生物的生物降解作用，去除初期雨水中的COD、重金属、TN、TP等污染物；初期雨水在功能吸附层5内进行净化的同时不断的缓慢渗透过可渗透反应墙4，通过可渗透反应墙4的吸附作用以及其上的微生物的降解作用，初期雨水得到了进一步的净化。由此，针对初期雨水的净化流程时间变长，并经过多级多层净化，使得净化更加彻底，净化效果更好。

优选地，在一实施例中，上述可渗透反应墙4内填充生物炭，可选用不锈钢网内部填充由土工布包裹的生物炭来制成可渗透反应墙4，可选地，填充可渗透反应墙4的生物炭的平均粒径为0.5～1㎜。所填充的生物炭粒径小于沸石粒径和砾石粒径，使得可渗透反应墙4的密度大于沸石层52和砾石层53的密度。由此，一方面可以延长初期雨水在功能吸附层5内的停留时间，使得雨水在功能吸附层5内得以充分吸附净化，另一方面，可渗透反应墙4本身内部的生物炭也可以对流经其的雨水进行吸附净化，可渗透反应墙4上的一些微生物也可以通过降解作用对雨水进行净化。

优选地，在本实施例中，可渗透反应墙4具有可替换性，可以定期对生物炭进行更换，并且可针对不同类型的初期雨水径流污染，通过更换制备生物炭的材料或对生物炭进行改性，实现对不同污染特征的初期雨水进行针对性净化的目的。生物炭的可定期更换，解决了现有技术中更换活性材料需要对生态驳岸进行整体翻建的问题，延长了生态驳岸的使用年限。

如图1所示，本实施例中，上述植被层51包括沿岸坡2底端到顶端的方向依次设置的挺水植被511、湿生植被512、陆生植被513，靠近受纳水体1的位置，种植挺水植物，如芦苇；受纳水体1稍远的位置可种植湿生植物，如禾本科植物；远离受纳水体1的岸坡2顶端位置可种植陆生植物，如草本植物。根据植物的喜水特性选择合适的位置进行种植，一方面可以促进植物更好地生长，保持生态平衡，另一方面，可以有效地防止水土流失。

如图2所示，本实施例中，上述可渗透反应墙4设置有多个，多个可渗透反应墙4在功能吸附层5内，沿岸坡2底端到顶端的方向垂直于陆地平面呈多排间隔设置，且各排可渗透反应墙4也间隔分布设置。可选地，每排可渗透反应墙4在与雨水沿坡下流的方向垂直的方向上的长度为8±3m，宽度为15±5㎝，每排可渗透反应墙4在与雨水沿坡下流的方向垂直的方向上的间隔距离可设置为0.4±1m，每排可渗透反应墙4在与雨水沿坡下流的方向平行的方向上的间隔距离可设置为2.5±0.5m。且优选地，每排可渗透反应墙4的间隔空隙与相邻排的可渗透反应墙4的间隔空隙错开设置。

上述可渗透反应墙4密度大且呈多排间断式的设置，一方面能够引导初期雨水水流方向，当初期雨水在流经岸坡2时，使得原先顺着坡面流下的雨水在可渗透反应墙4的阻挡下，顺着可渗透反应墙4分流，从可渗透反应墙4相互之间的间隔空隙中流下，从而使得功能吸附层5内水力停留时间成倍加长，吸附净化更加充分和彻底；另一方面，可渗透反应墙4本身也具有吸附净化的功能，雨水在沿坡面流向受纳水体的过程中，不断地缓慢渗透多排可渗透反应墙4，即经过了多排可渗透反应墙4的吸附净化。如此，使得雨水从岸坡2顶端流向岸坡2底端受纳水体1的过程中，不仅能够长时间地通过功能吸附层5进行充分的净化，而且能够不断地经过各排可渗透反应墙4的渗透吸附净化，提高了净化效果，经过多级净化的初期雨水可直接流入河、湖中，不需要再新建管道引走这部分初期雨水，降低了运维成本。

如图1所示，在本实施例中，位于陆地平面上的截污带3为景观带，景观带包括鹅卵石带32，以及设置于鹅卵石带32上层的盆栽绿植带31。可选地，上层盆栽绿植带31的土壤厚度为10±1㎝，下层鹅卵石带32铺设于地面下的厚度可以为5±1㎝，所选鹅卵石带32的粒径可选为1～2㎝。景观带的设置一方面美化了环境，一方面可对初期雨水进行初步净化。当初期雨水流经景观带时，景观带的盆栽绿植带31和鹅卵石带32对雨水进行初步过滤，可拦截掉初期雨水中携带的杂物、泥沙等大颗粒污染物。当然，景观带可以为类似功能的其它方式设置，此处仅以盆栽绿植带31和鹅卵石带32为例进行说明，不作唯一限定。

本实用新型生态驳岸净化系统的原理如下：

初期雨水携带着各种污染物流经本生态驳岸净化系统，首先由截污带3的盆栽绿植带31和鹅卵石带32对雨水中的杂物、泥沙等大颗粒污染物进行初步过滤；然后，经初步过滤的雨水流经可渗透反应墙4和功能吸附层5，一方面可渗透反应墙4密度大于功能吸附层5内的沸石层52和砾石层53的密度，即可渗透反应墙4内填充的生物炭粒径小于沸石层52和砾石层53的粒径，因而可渗透反应墙4形成弱透水层，使得雨水在遇到可渗透反应墙4时流速减慢，水力停留时间延长；另一方面，可渗透反应墙4沿坡面呈多排间隔设置，且各排可渗透反应墙4也间隔分布设置，可渗透反应墙4本身在对雨水进行渗透过滤净化的同时，可对雨水进行一定程度上的截留阻挡，对雨水起到导流的作用，使得雨水流经路径变长，从而使得雨水在功能吸附层5内的水力停留时间延长，雨水在功能吸附层5内得以充分净化。在功能吸附层5内，首先，雨水经过植被层51上的植物根系吸收作用、土壤的吸附作用以及土壤中微生物的降解作用等，得到了净化，然后雨水渗入沸石层52和砾石层53，通过沸石、砾石等活性物质的吸附作用以及位于沸石层52、砾石层53中的微生物的生物降解作用，去除了初期雨水中的COD、重金属、TN、TP等污染物。初期雨水在功能吸附层5内进行净化的同时不断的缓慢渗透过岸坡2坡面上的各排可渗透反应墙4，通过可渗透反应墙4的吸附作用以及其上的微生物的降解作用，初期雨水得到了一步又一步的净化，针对初期雨水的净化流程时间变长，净化变得更加彻底，很大程度上提高了初期雨水中污染物的净化效果。经过逐级净化后的初期雨水可以直接排入受纳水体1中，而不需再新建管道进行引流，节约了运维成本。

优选地，本实用新型的生态驳岸净化系统可适用于岸坡坡比小于1：2，驳岸长度大于6m的城市景观湖、河流、水库等地域，当然，根据实际施工情况，本实用新型的生态驳岸净化系统也可适用于其它情形下的生态驳岸建筑。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种生态驳岸净化系统，包括设置于陆地平面上并位于受纳水体旁侧的岸坡，其特征在于，所述生态驳岸净化系统还包括设置于陆地平面上并与所述岸坡的顶端相连的用于对污染源水体进行初步净化的截污带，以及设置于所述岸坡的坡面上的用于对污染源水体进行二次净化的可渗透反应墙和功能吸附层，所述可渗透反应墙设置于所述功能吸附层内，并垂直于陆地平面，且所述可渗透反应墙的密度大于所述功能吸附层的密度。

2.如权利要求1所述的生态驳岸净化系统，其特征在于，所述生态驳岸净化系统还包括抵靠于所述岸坡的底端的用于稳固所述可渗透反应墙和所述功能吸附层的基挡部。

3.如权利要求2所述的生态驳岸净化系统，其特征在于，所述功能吸附层包括植被层、沸石层和砾石层，所述砾石层铺设于所述岸坡的坡面上，所述沸石层设置于所述砾石层上，所述植被层设置于所述沸石层上。

4.如权利要求3所述的生态驳岸净化系统，其特征在于，所述可渗透反应墙内填充有生物炭。

5.如权利要求4所述的生态驳岸净化系统，其特征在于，所述植被层包括沿所述岸坡底端到顶端的方向依次设置的挺水植被、湿生植被和陆生植被。

6.如权利要求5所述的生态驳岸净化系统，其特征在于，所述生态驳岸净化系统包括多个所述可渗透反应墙，且多个所述可渗透反应墙沿所述岸坡底端到顶端的方向呈多排间隔设置，且各排的所述可渗透反应墙间隔分布。

7.如权利要求1-6任一项所述的生态驳岸净化系统，其特征在于，所述截污带包括鹅卵石带，以及设置于所述鹅卵石带上的盆栽绿植带。

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