CN213416613U - 一种适用于景观水体净化处理的潜流人工湿地系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于景观水体净化处理的潜流人工湿地系统，包括引水暗渠，还包括人工湿地单元和出水暗渠，人工湿地单元包括自引水暗渠至出水暗渠依次分布的砾石床、第一填料区、除磷填料墙和第二填料区，布水干管一端延伸至引水暗渠内，布水干管另一端延伸至砾石床上部，布水干管与布水支管连接，出水管一端与第二填料区连通，出水管另一端与位于出水暗渠中的喇叭口出水装置连通。本实用新型方法具有占地省、控制灵活、运行成本低廉等特点，具有较好的景观效果，实现了对污染景观水体的有效收集净化。

Description

一种适用于景观水体净化处理的潜流人工湿地系统

技术领域

本实用新型属于水污染防治领域，具体涉及一种适用于景观水体净化处理的潜流人工湿地系统。

背景技术

景观水体是城市水环境的重要组成部分，是展现城市生态环境质量的重要载体。然而，随着我国城市化和工业化的发展，城市景观水体却面临着严重的环境污染问题，水质明显下降，寻找保持景观水体水质的措施势在必行。景观水体多为近于封闭的静止或缓流水体，具有水域面积小、易受污染、水环境容量小、水体自净能力低等特点，潜流人工湿地作为一种生态处理技术，应用于景观水体的治理具有独特的优势，不仅具有建造和运行成本低、好、操作简单等优点，而且在净化水质的同时，还可增加绿地面积，美化生态环境。

景观水体的治理一般可分为物理、化学、生物及生态修复，景观水污染的治理过程中，先后经历了由简单混凝沉淀、循环过滤发展到建立完善的景观水体生态系统、提高水体的自净能力以解决污染等途径。目前，研究和应用较多的是物化强化处理和生物及自然生态修复法，国内许多研究者针对人工湿地技术用于景观水体治理都做过有效的努力，形成了一些不错的技术方案。如：《一种利用漂浮湿地净化人工湖或小型景观水体的方法》(中国专利申请号201410821574.5)采用玻璃轻石颗粒层、板状体泡沫填料及根须发达的苏丹草构建漂浮湿地系统，用于人工湖或小型景观水体原位净化；《一种景观水体循环净化的人工湿地》(中国专利申请号201621422717.6)提供了一种景观水体循环净化的人工湿地，为塘式人工湿地与床式人工湿地结合的交替型人工湿地；《一种波式潜流人工湿地景观水体处理系统》(中国专利申请号201420083967.6)将水平潜流人工湿地和垂直流人工湿地相结合，构成波式潜流人工湿地用于景观水体处理，湿地填料中加入适量石灰石，提高磷的去除率；《一种修复超富营养水体和内源污染的人工湿地构造》提供了一种污染景观水体修复的人工湿地构造，集成内源性污染源控制、面圆形污染源拦截处理及外源性污染源净化，包括相互连通的水体净化区和水生生态景观区。上述技术方案各有特点，且均具有一定针对性，但如何有效修复景观水体，仍然是一个需要长期关注、研究的技术难题。

实用新型内容

本实用新型是针对现有技术存在的上述问题，提供一种适用于景观水体净化处理的潜流人工湿地系统，在净化水质的同时兼具景观效果。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

一种适用于景观水体净化处理的潜流人工湿地系统，包括引水暗渠，还包括人工湿地单元和出水暗渠，人工湿地单元包括自引水暗渠至出水暗渠依次分布的砾石床、第一填料区、除磷填料墙和第二填料区，布水干管一端延伸至引水暗渠内，布水干管另一端延伸至砾石床上部，布水干管与布水支管连接，出水管一端与第二填料区连通，出水管另一端与位于出水暗渠中的喇叭口出水装置连通。

如上所述的布水支管沿水流方向分布，布水支管上开设有布水孔。

沿水流方向，布水支管上的布水孔的孔径逐步增大。

如上所述的布水干管的延伸方向与水流方向一致，布水支管垂直于布水干管，所述的布水孔出水方向与铅垂线呈45度角。

如上所述的引水暗渠和出水暗渠上均盖设有混凝土板。

如上所述的砾石床包括从下至上依次铺设的砾石下层、砾石中层和砾石上层，砾石中层的厚度大于砾石下层且小于砾石上层，砾石中层的砾石粒径小于砾石下层的砾石粒径且大于砾石上层的砾石粒径，布水干管延伸至砾石上层上部。

如上所述的第一填料区、第二填料区和砾石上层上均种植有黄花鸢尾或香蒲或风车草或花叶芦竹或再力花，所述的除磷填料墙栽种美人蕉或千屈菜。

如上所述的喇叭口出水装置包括出水喇叭口、喉管和套管，出水喇叭口朝上设置，出水喇叭口与喉管顶端连通，喉管底端插入到套管中并通过紧固件与套管连接，套管底部固定在出水暗渠底部且与出水管连通。

如上所述的引水暗渠的进水通道设置有格网和闸阀。

本实用新型与现有技术比较，具有以下优点和效果：

1)引水暗渠采用地下暗渠形式，引水暗渠的进水通道设格网，便于清渣，结合布水干管和布水支管均匀布水，有效防止砾石床堵塞。通过设置除磷填料墙，增强磷的去除效果。

2)出水段采用喇叭口出水装置，可调整湿地水位，最终出水采用漫水口，使出水呈现层次感，利用湿地出水、植被与砾石的布设，具有较好的景观效果。

3)沿水流方向，布水支管上的布水孔的孔径逐步增大，使得布水更均匀。

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图；

图中：1-引水暗渠；2-人工湿地单元；3-出水暗渠；4-砾石床；5-第一填料区；6-除磷填料墙；7-第二填料区；8-布水干管；9-布水支管；10-出水管；11-喇叭口出水装置；401-砾石下层；402-砾石中层；403-砾石上层。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：

一种适用于景观水体净化处理的潜流人工湿地系统，包括引水暗渠1，还包括人工湿地单元2和出水暗渠3，人工湿地单元2包括自引水暗渠1至出水暗渠3依次分布的砾石床4、第一填料区5、除磷填料墙6和第二填料区7，布水干管8一端延伸至引水暗渠1内，布水干管8另一端延伸至砾石床4上部，布水干管8与布水支管9连接，出水管10一端与第二填料区7连通，出水管10另一端与位于出水暗渠3中的喇叭口出水装置11连通。

布水支管9沿水流方向分布，布水支管9上开设有布水孔。沿水流方向，布水支管9上的布水孔的孔径逐步增大。布水干管8的延伸方向与水流方向一致，布水支管9垂直于布水干管8，所述的布水孔出水方向与铅垂线呈45度角。

优选的，布水干管8直径200～300mm，布水支管9直径150mm，布水孔的间距200mm，沿水流方向，布水支管9上的布水孔的孔径自20mm逐渐过渡到30mm，布水干管8长度可根据砾石床4调整，布水支管9长度一般不超过5000mm。

引水暗渠1和出水暗渠3上均盖设有混凝土板。引水暗渠1和出水暗渠3用混凝土板密封后覆土植草，引水暗渠1和出水暗渠3的宽度一般为1000mm，高度600～900mm。

引水暗渠1的进水通道设置有格网和闸阀，便于清渣，沿进水方向，格网和闸阀依次设置，布水干管8延伸至引水暗渠1内，用于控制水量。

砾石床4包括从下至上依次铺设的砾石下层401、砾石中层402和砾石上层403，砾石中层402的厚度大于砾石下层401且小于砾石上层403，砾石中层402的砾石粒径小于砾石下层401的砾石粒径且大于砾石上层403的砾石粒径，布水干管8延伸至砾石上层403上部，砾石上层403上栽种黄花鸢尾或香蒲或风车草或花叶芦竹或再力花的一种或多种。

优选的，砾石上层403的厚度600mm，砾石直径8～12mm；砾石中层402的厚度500mm，砾石直径15～25mm；砾石下层401的厚度300mm，砾石直径30～60mm。砾石床4长、宽可根据处理水量确定，作为一种可实施方案，砾石床4深度为1750mm，整个砾石床4中的砾石的孔隙率为55％～65％。

第一填料区5和第二填料区7上可种植黄花鸢尾、香蒲、风车草、花叶芦竹、再力花中的一种或多种，净化能力强且兼具景观效果，除磷填料墙6上可栽种美人蕉、千屈菜中的一种或多种，对磷富集效果比较强。

优选的，第一填料区5和第二填料区7的宽度1000mm、高度1400mm，第一填料区5和第二填料区7中的砾石粒径为30～60mm。

喇叭口出水装置11包括出水喇叭口、喉管和套管，出水喇叭口朝上设置，出水喇叭口与喉管顶端连通，喉管底端插入到套管中并通过紧固件与套管连接，套管底部固定在出水暗渠3底部且与出水管10连通。

优选的，出水喇叭口的外径600mm，喉管的直径为300mm，喉管底端插入到套管中，可通过紧固件上下伸缩调整，用于调整湿地水位。出水喇叭口朝上溢流出水。

优选的，除磷填料墙6可以采用碎石+沸石混合填料，进一步的，碎石和沸石的质量比例可采用2:1；碎石和沸石的粒径均为8～12mm，除磷填料墙6的宽度为2000mm，高度为14000mm。用于去除水体中磷营养盐，除磷填料墙6也可以采用其他具备除磷作用的单一材质填料。

优选的，出水管的直径为300mm。

第一填料区5、第二填料区7、砾石床4和除磷填料墙6上种植的植物应在每年的1～2月份收割一次，防止枯落的植物残体对水体造成二次污染或堵塞砾石床4。

砾石床4和除磷填料墙6应根据运行情况定期进行冲洗，防治淤积堵塞。

本实用新型方法具有占地省、控制灵活、运行成本低廉等特点，具有较好的景观效果，实现了对污染景观水体的有效收集净化。

实施例2：

2016年在湖北省襄阳市开展示范，具体地点位于襄阳市城南约5km的凤凰山南麓习家池景区，构建潜流人工湿地2890m²，处理规模1000m³/d。

引水暗渠1的进水通道设置在习家池一、二期水系汇流处，长25.7m，过水断面净空尺寸长×宽＝1000mm×900mm，引水暗渠1拐弯处设置检查井，便于后期检修。引水暗渠1和出水暗渠2上盖设混凝土板并表层植草，引水暗渠1和出水暗渠2高于地面的部分采用与景区风格一致的石材；

砾石上层403的厚度600mm，砾石直径8～12mm；砾石中层402的厚度500mm，砾石直径15～25mm；砾石下层401的厚度300mm，砾石直径30～60mm，第一填料区5、第二填料区7和砾石床4上种植黄花鸢尾、香蒲、风车草、花叶芦竹、再力花等水生植物；除磷填料墙6顶部栽种美人蕉、千屈菜等水生植物；采用喇叭口出水装置11溢流出水，结合景区石滩布设，呈现水漫石滩的景观效果。

其他与实施例1相同。

效果评估：该潜流人工湿地系统建成后，对其处理效果进行连续监测，BOD₅去除率达到25％～40％，CODcr去除率达到20％～40％，TN去除率达到40％～60％，TP去除率达到45％～70％。表明该潜流人工湿地系统用于景观水体处理的可行性，具有一定推广和应用前景。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种适用于景观水体净化处理的潜流人工湿地系统，包括引水暗渠(1)，其特征在于，还包括人工湿地单元(2)和出水暗渠(3)，人工湿地单元(2)包括自引水暗渠(1)至出水暗渠(3)依次分布的砾石床(4)、第一填料区(5)、除磷填料墙(6)和第二填料区(7)，布水干管(8)一端延伸至引水暗渠(1)内，布水干管(8)另一端延伸至砾石床(4)上部，布水干管(8)与布水支管(9)连接，出水管(10)一端与第二填料区(7)连通，出水管(10)另一端与位于出水暗渠(3)中的喇叭口出水装置(11)连通。

2.根据权利要求1所述的一种适用于景观水体净化处理的潜流人工湿地系统，其特征在于，所述的布水支管(9)沿水流方向分布，布水支管(9)上开设有布水孔。

3.根据权利要求2所述的一种适用于景观水体净化处理的潜流人工湿地系统，其特征在于，沿水流方向，布水支管(9)上的布水孔的孔径逐步增大。

4.根据权利要求3所述的一种适用于景观水体净化处理的潜流人工湿地系统，其特征在于，所述的布水干管(8)的延伸方向与水流方向一致，布水支管(9)垂直于布水干管(8)，所述的布水孔出水方向与铅垂线呈45度角。

5.根据权利要求1所述的一种适用于景观水体净化处理的潜流人工湿地系统，其特征在于，所述的引水暗渠(1)和出水暗渠(3)上均盖设有混凝土板。

6.根据权利要求1所述的一种适用于景观水体净化处理的潜流人工湿地系统，其特征在于，所述的砾石床(4)包括从下至上依次铺设的砾石下层(401)、砾石中层(402)和砾石上层(403)，砾石中层(402)的厚度大于砾石下层(401)且小于砾石上层(403)，砾石中层(402)的砾石粒径小于砾石下层(401)的砾石粒径且大于砾石上层(403)的砾石粒径，布水干管(8)延伸至砾石上层(403)上部。

7.根据权利要求1所述的一种适用于景观水体净化处理的潜流人工湿地系统，其特征在于，所述的第一填料区(5)、第二填料区(7)和砾石上层(403)上均种植有黄花鸢尾或香蒲或风车草或花叶芦竹或再力花，所述的除磷填料墙(6)栽种美人蕉或千屈菜。

8.根据权利要求1所述的一种适用于景观水体净化处理的潜流人工湿地系统，其特征在于，所述的喇叭口出水装置(11)包括出水喇叭口、喉管和套管，出水喇叭口朝上设置，出水喇叭口与喉管顶端连通，喉管底端插入到套管中并通过紧固件与套管连接，套管底部固定在出水暗渠(3)底部且与出水管(10)连通。

9.根据权利要求1所述的一种适用于景观水体净化处理的潜流人工湿地系统，其特征在于，所述的引水暗渠(1)的进水通道设置有格网和闸阀。

Images