CN213739060U - 一种景观水体水质自净池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种景观水体水质自净池，由五个反应单元池串联组成，包括前端沉砂池、除藻反应单元池、悬浮物吸附单元池、不溶性有机物吸附单元池、可溶性污染物去除单元池，反应池内设置不同填料和生物，通过景观水体在势能作用下的自流动，逐步去除藻类、悬浮物、油脂、氨氮、总磷等主要污染物，达到对景观水体的净化作用。

Description

一种景观水体水质自净池

技术领域

本实用新型涉及水质净化领域，具体是一种景观水体水质自净池。

背景技术

由于环境的制约，大多数的城市景观水体都是封闭的浅水体，具备流动性差、易受污染、水环境容量小、补水困难等特点。

景观水体通常与居民接触较为密切，污染源较多，存在包括雨水地表径流、污水溢流、枯枝落叶以及人为投放可能带来污染的物质等外源污染，加上景观水体生态系统较不稳定，极易受到污染，尤其是高温季节，水体容易恶化、散发腥臭味，严重污染生活环境。

目前，针对景观水体的运维管养技术，还多以人工维护为主，但人工维护成本较高且主要对水体表面垃圾进行清捞，对水体水质净化作用有限。景观水体的运维存在工作量较大、运维效果不稳定、突发性径流污染后恢复慢等问题，目前对水体自净池的研究多集中在对水体中悬浮物和可溶性物质的处理上，但对景观水体流动性不高容易爆发藻类，水体周边绿化落叶和鱼类在水中易释放有机物聚合形成油膜等问题产生的污染物去除的研究较少，对景观水体内多发的污染物质的集成净化方法的研究更为缺乏，因此，有必要精准施策，针对相关污染物质开展水体净化的研发。

发明内容

本实用新型通过构建一种景观水体水质自净池，旨在加强景观水体维护过程中对水质的净化能力，并针对性解决藻类和有机油膜的污染问题，从而提高运维效率和效果。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种景观水体水质自净池，包括依次连通的除藻反应单元池、悬浮物吸附单元池、不溶性有机物吸附单元池和可溶性污染物去除单元池，并由外墙和若干个穿孔生态花墙构成，相邻两个单元池之间通过穿孔生态花墙隔开，穿孔生态花墙的底部设有若干个预埋水管来连通相邻两个单元池，各单元池的水面上布设植物浮岛，除藻反应单元池内的前端角落处设有前端沉砂池，前端沉砂池靠外侧的墙体下端设置排泥口，可溶性污染物去除单元池和前端沉砂池之间连通回流管，回流管上连接有水泵。

进一步，所述除藻反应单元池内填充的填料包括牡蛎壳和砾石，还在除藻反应单元池内投放有浮游动物。

进一步，所述悬浮物吸附单元池内填充的填料包括火山岩和活性炭，按类型分装到多个网状箱中。

进一步，所述不溶性有机物吸附单元池内填充的填料包括浮石和果壳，按类型均分装到多个网状箱中。

进一步，所述可溶性污染物去除单元池内填充的填料包括沸石和陶粒，按类型均分装到多个网状箱中。

进一步，所述植物浮岛包括浮岛植物、浮板和活动栽植盆，活动栽植盆可拆卸固定在浮板上，活动栽植盆侧壁均布若干用于根系穿过的孔，形成镂空结构，浮岛植物种植于活动栽植盆内，浮板在水面上漂浮。

进一步，所述浮板上设有若干孔洞，孔洞内向下插有定位杆，定位杆的下端插入到相邻网状箱之间的缝隙，对浮板进行限位。

进一步，每个穿孔生态花墙靠下方位置设有平行的两排预埋水管，预埋水管的长度与穿孔生态花墙的厚度相等。

进一步，所述外墙、前端沉砂池、除藻反应单元池、悬浮物吸附单元池、不溶性有机物吸附单元池和可溶性污染物去除单元池的高度依次降低，前端沉砂池和可溶性污染物去除单元池的出水方式为溢流自然跌水。

进一步，所述穿孔生态花墙由砾石堆砌而成。

相对于现有技术，本实用新型所述的景观水体水质自净池具有以下优势：1、有效防控景观水体藻类爆发：本发明的除藻反应单元，通过投放人工驯养食藻浮游动物，能大量摄食水体中的藻类，且与直接投放进景观水体相比，景观水体中有鱼类等食用浮游动物的生物，浮游动物无法大量存活，通过构建反应池，能有效隔绝鱼类与浮游动物，保障浮游动物生存条件，从而保障景观水体藻类的去除效果，有效防控景观水体藻类爆发。

2、有效去除水体不溶性有机物和异味：本发明设置不溶性有机物吸附单元池，针对景观水体常发生的浮油现象，设置浮石、果壳等对油脂类污染物吸附能力较强的滤料，显著提高了水体的去油能力。

3、填料装置易反洗、换填：本发明的悬浮物吸附单元池、不溶性有机物吸附单元池和可溶性污染物去除单元池为填料处理单元，所述填料承装于多个网状不锈箱，维护期间对填料进行反洗和换填无需对整个单元池的填料进行施工，可直接吊起需换填部分网状不锈箱，并进行反洗或换填，大大简化了填料池的维护工作，由于省略了挖掘的步骤，最大限度的保护了反洗操作中的填料，也提高了填料的二次利用效率，节约了维护成本。

4、机械能耗低，日常维护成本低：本发明仅设置进水提升泵与回流泵两项机械装置，且回流泵仅在处理效果较查的情况下开启，水体主要根据势能进行流动，整体机械能耗、电耗较低，大大节约了维护成本。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的平面图；

图3为穿孔生态花墙的结构示意图；

图4为植物浮岛的结构示意图；

附图标记说明：

1-前端沉砂池；2-除藻反应单元池；3-悬浮物吸附单元池；4-不溶性有机物吸附单元池；5-可溶性污染物去除单元池；6-外墙；7-穿孔生态花墙； 71-预埋水管；8-植物浮岛；81-浮岛植物；82-浮板；83-活动栽植盆；84-定位杆；9-回流管；10-填料；11-排泥口；12-网状箱。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，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”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-4所示，一种景观水体水质自净池，包括依次连通的除藻反应单元池2、悬浮物吸附单元池3、不溶性有机物吸附单元池4和可溶性污染物去除单元池5，并由外墙6和若干个穿孔生态花墙7构成，整体景观水体水质自净池由外墙7围弊，外墙7为不透水混凝土。相邻两个单元池之间通过穿孔生态花墙7隔开，穿孔生态花墙7厚度约为10-15cm，穿孔生态花墙7 由砾石堆砌而成。穿孔生态花墙7下部在距分隔墙底部20cm和30cm的位置设有若干个预埋水管71来连通相邻两个单元池，预埋水管71形成出水口，出水口直径大小为5-7cm，每个穿孔生态花墙7靠下方位置设有平行的两排预埋水管71，预埋水管71的长度与穿孔生态花墙7的厚度相等，相邻2个出水口之间间距为15cm。

为保持一定的水位高差，形成水流的重力势能，相隔墙体高度随着水流方向依次降低10cm，即外墙6、前端沉砂池1、除藻反应单元池2、悬浮物吸附单元池3、不溶性有机物吸附单元池4和可溶性污染物去除单元池5的高度依次降低，前端沉砂池1和可溶性污染物去除单元池5的出水方式为溢流自然跌水。

除藻反应单元池2内的前端角落处设有前端沉砂池1，通过提升泵水管进水，溢流的方式出水。前端沉砂池1靠外侧的墙体下端设置排泥口11，便于定期清理沉淀物。前端沉砂池1的主要作用为拦截并沉淀水体中较大的沉淀物，避免对后面填料造成阻塞，沉砂池底部预设排泥口，以便运维时清理沉淀物。

可溶性污染物去除单元池5和前端沉砂池1之间连通回流管9，回流管 9上连接有水泵。在水处理不达标的情况下，可开启回流系统将可溶性污染物去除单元5的水体通过水泵和回流管9，输送至前端沉砂池1，进行再处理，以保障出水效果。

所述除藻反应单元池2内填充的填料10包括牡蛎壳和砾石等，牡蛎壳的规格为长度6-15cm，砾石的规格为粒径4-6cm，填料堆填厚度为反应池深度的50％。还在除藻反应单元池2内投放有经过人工驯化的淡水甲壳类浮游动物，可摄食蓝绿藻和部分可食性生物残渣，有效去除水体蓝绿藻，防控蓝绿藻爆发。

所述悬浮物吸附单元池3内填充的填料10包括火山岩和活性炭等，按类型分装到多个网状箱12中，其中火山岩规格为粒径6-8cm，活性炭规格为粒径4-6cm，能有效吸附水体中的悬浮物、去除水体异味。

所述不溶性有机物吸附单元池4内填充的填料10包括浮石和果壳等，按类型均分装到多个网状箱12中。其中浮石规格为4-6cm，果壳填料采用山核桃壳为主要原料，其规格为1-2cm，能有效吸附水体中鱼虾等动物的分泌的油脂等不溶性有机物。

所述可溶性污染物去除单元池5内填充的填料10包括沸石和陶粒等，按类型均分装到多个网状箱12中。沸石规格为4-6cm，陶粒采用黏土陶粒，规格为2-4cm，沸石和陶粒是优质的挂膜材料，比表面积大、吸附能力强，可以有效地去除COD、氨氮等可溶性污染物。

以上网状箱12均采用不锈钢材质。

各单元池的水面上小范围布设植物浮岛8，所述植物浮岛8包括浮岛植物81、浮板82和活动栽植盆83，活动栽植盆83可拆卸固定在浮板82上，活动栽植盆83侧壁均布若干用于根系穿过的孔，形成镂空结构，浮岛植物 81种植于活动栽植盆83内，浮板82在水面上漂浮。所述浮板82上设有若干孔洞，孔洞内向下插有定位杆84，定位杆84的下端插入到相邻网状箱12 之间的缝隙，对浮板82进行限位。植物浮岛8能吸收水中的氮、磷等物质，降解有机物，同时，浮岛植物81能通过根系进行氧气输送，为水体增加溶解氧。植物浮岛，其作用为通过植物根系的吸收和其上附着的微生物进一步加强水质净化效果，同时提升自净池的景观效果。

浮岛植物81多选用根系发达的水生植物，如：鸢尾、美人蕉、香蒲等植物。浮板82选用密度小于水的聚丙烯塑料材料，其上预留直径10cm的活动栽植盆孔洞及直径为3cm的定位杆孔洞。活动栽植盆83采用PVC塑料材质，外侧为镂空状态，活动栽植盆呈锥状结构，其上部外径大于下部外径，同时，活动栽植盆的下部外径小于植物浮岛8的栽植盆孔洞，能够使活动栽植盆卡入到栽植盆孔洞内，也能够从栽植盆孔洞内取出。

活动栽植盆83里装填营养土基质，栽植盆可活动，便于更换及养护。定位杆84是植物浮岛8的限位装置，其材质为木质，全长为1.6m，其中上端10cm直径为4cm，下端1.5m直径为2cm，其作用为竖直穿过定位杆孔洞，插入池内的网状箱12之间，以使植物浮岛8不随水漂动。

本案的景观水体自净池中，由五个反应单元池串联组成，单元池内设置不同填料和生物，通过景观水体在势能作用下的自流动，逐步去除藻类、悬浮物、油脂、氨氮、总磷等主要污染物，达到对景观水体的净化作用。

使用时，还需注意以下细节：

1、自净池墙体堆砌

(1)水体自净池的外墙6为不透水混凝土挡墙，厚度约为10-15cm，为保证除藻反应单元中能提供足够光照，整个池体深度在1.2-1.5m之间。

(2)前端沉沙池1底部预设排泥口11，以便运维时清理沉淀物，沉砂池出水采用溢流跌水的方式，跌水面两道挡墙高度低于水体自净池外墙 10cm。

(3)除藻反应单元池2、悬浮物吸附单元池3、不溶性有机物吸附单元池4和可溶性污染物去除单元池5之间由穿孔生态花墙7隔开，穿孔生态花墙7由砾石和混凝土堆砌而成，且在距分隔墙底部20cm和30cm的位置，预埋两排与墙体宽度相同的通水水管，形成穿孔生态花墙出水口71，穿孔生态花墙7厚度约为10-15cm，为保持一定的水位高差，相隔墙体高度随着水流方向依次降低10cm。

(4)可溶性污染物去除单元池5与前端沉沙池1的外壁上预留回流装置的管道接口。

2、反应池填料装填

(1)除藻反应单元池2主要填充牡蛎壳、砾石等填料，牡蛎壳的规格为长度6-15cm，砾石的规格为粒径4-6cm，填料堆填厚度为反应池深度的 50％，由于淡水甲壳类浮游动物具有较强的趋光性，牡蛎壳和砾石按照7：3 的比例混合回填，具有较高的孔隙度，能保障大面积接受光照，作为养殖基质提供给浮游动物基本光照条件。

(2)悬浮物吸附单元池3、不溶性有机物吸附单元池4、可溶性污染物去除单元池5中的填料按类型分别装填在多个网状箱12中，控制孔隙率为 50-70％，网状箱12的网眼大小应小于所装填料的粒径，且不同种类的填料箱交错放置，完全沉于水中，填料高度为池体深度的80％。

3、植物浮岛及水管安装固定

(1)植物浮岛8宜采用小面积零星布置的方式，以保障充足的光照条件，先将定位杆84穿过浮板82后，用力插在下层基质或网状箱12之间，固定浮板82位置。

(2)自净池通过水泵提升进水，进水管置于前端沉沙池1外壁上端。

(3)回流装置通过水泵提升回流，回流管道两端分别连接可溶性污染物去除单元池5和前端沉沙池1，且回流方向为从可溶性污染物去除单元池流向前端沉沙池。

4、浮岛植物放置

(1)提前筛选好浮岛植物81，并种植在活动栽植盆83内。

(2)通水后，待浮板82自然漂浮并稳定后，将栽植好浮岛植物81的活动栽植盆83放置在相应孔洞中即可。

5、投放食藻浮游动物

在整个自净池通满水后，取人工驯化的淡水甲壳类浮游动物，投放密度为50-80ml/m²，如景观水体蓝绿藻含量较高，可适当增加投放密度。

6、运行维护

(1)根据出水水质效果以过滤箱体为单位定期对滤料进行反洗或换填。

(2)定期清理前端沉沙池1的沉淀淤泥，具体方法为打开外墙底部的排泥口11，放干沉砂池内水后，用水枪冲洗或其他清洁工具清理。

(3)每季度对除藻反应单元池2内的浮游动物进行检查计数，如浮游动物数量较少，需及时补投。

图2中箭头所示为水的流向。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种景观水体水质自净池，其特征在于：包括依次连通的除藻反应单元池(2)、悬浮物吸附单元池(3)、不溶性有机物吸附单元池(4)和可溶性污染物去除单元池(5)，并由外墙(6)和若干个穿孔生态花墙(7)构成，相邻两个单元池之间通过穿孔生态花墙(7)隔开，穿孔生态花墙(7)的底部设有若干个预埋水管(71)来连通相邻两个单元池，各单元池的水面上布设植物浮岛(8)，除藻反应单元池(2)内的前端角落处设有前端沉砂池(1)，前端沉砂池(1)靠外侧的墙体下端设置排泥口(11)，可溶性污染物去除单元池(5)和前端沉砂池(1)之间连通回流管(9)，回流管(9)上连接有水泵。

2.根据权利要求1所述的景观水体水质自净池，其特征在于：所述植物浮岛(8)包括浮岛植物(81)、浮板(82)和活动栽植盆(83)，活动栽植盆(83)可拆卸固定在浮板(82)上，活动栽植盆(83)侧壁均布若干用于根系穿过的孔，形成镂空结构，浮岛植物(81)种植于活动栽植盆(83)内，浮板(82)在水面上漂浮。

3.根据权利要求2所述的景观水体水质自净池，其特征在于：所述浮板(82)上设有若干孔洞，孔洞内向下插有定位杆(84)，定位杆(84)的下端插入到相邻网状箱(12)之间的缝隙，对浮板(82)进行限位。

4.根据权利要求1所述的景观水体水质自净池，其特征在于：每个穿孔生态花墙(7)靠下方位置设有平行的两排预埋水管(71)，预埋水管(71)的长度与穿孔生态花墙(7)的厚度相等。

5.根据权利要求1-4任一项所述的景观水体水质自净池，其特征在于：所述外墙(6)、前端沉砂池(1)、除藻反应单元池(2)、悬浮物吸附单元池(3)、不溶性有机物吸附单元池(4)和可溶性污染物去除单元池(5)的高度依次降低，前端沉砂池(1)和可溶性污染物去除单元池(5)的出水方式为溢流自然跌水。

6.根据权利要求1所述的景观水体水质自净池，其特征在于：所述穿孔生态花墙(7)由砾石堆砌而成。

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