CN216236269U - 用于治理农业面源对河道污染的组合式生态修复系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于治理农业面源对河道污染的组合式生态修复系统；该系统规划于农业面源周边，包括沿水处理方向依次设置的生物膜净化池、复合潜流人工湿地、水生植物塘、表面流人工湿地、精制塘和自净水生态溪。本实用新型的系统生无动力设施，基本无运行费用；其中的生物膜净化池采用廊道式渠道布置，渠道内立体布置，减少占地面积的同时提高有效面积；水面下布置阿科蔓生态基，放置人工水草等填料；人工水草有着巨大的比表面积，为微生物的附着提供良好的环境场所，有效去除、吸收有机物和N、P；复合潜流人工湿地可按实际情况配置级数，应用灵活，且具有成片优势。
Description
技术领域
本实用新型涉及生态修复技术领域，尤其涉及一种用于治理农业面源对河道污染的组合式生态修复系统。
背景技术
由于人口快速增加、经济迅速发展，在此情况下产生大量污水进入流域水体使得河道及其流域的生态系统受到严重破坏，造成水质污染，富营养化日趋严重，导致流域的水资源危机，直接影响到流域内社会经济的可持续发展。面源污染广义上指各种没有固定排放源的环境污染，狭义上主要是指水环境的非点源污染。在面源污染的各种污染源中，农业污染是目前面源污染中污染范围最大、程度最深、分布最广泛的一种。
对现有专利文献进行检索发现，CN 101898832 A公开了一种复合型人工湿地系统，设在连接至少一个面源污染受纳水体的区域内，包含人工设置的潜流湿地和表面流湿地，该潜流湿地位于各面源污染受纳水体的近端，在该潜流湿地远离面源污染受纳水体的一端设有所述表面流湿地。该复合型人工湿地系统，不仅治理了农业面源污染，而且实现了水资源的循环利用。然而，系统中表面流人工湿地的工作负荷高，占地面积大，处理效果一般；并且设置有排灌站及动力提升装置，为动力设施，运行费用高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于降低农业面源对河道的污染，改善河道水质，同时构建以人工湿地为主的生态公园，提供了一种用于治理农业面源对河道污染的组合式生态修复系统。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于治理农业面源对河道污染的组合式生态修复系统，规划于农业面源周边，所述系统依次包括生物膜净化池、复合潜流人工湿地、水生植物塘、表面流人工湿地、精制塘和自净水生态溪。
进一步的，所述生物膜净化池、复合潜流人工湿地、水生植物塘、表面流人工湿地、精制塘和自净水生态溪沿水处理方向依次设置。
进一步的，所述生物膜净化池采用廊道式渠道布置，水面下布置阿科蔓生态基，水面上布置挺水植物第一生态浮岛。
进一步的，所述复合潜流人工湿地，采用水平潜流与垂直潜流相结合的结构。
进一步的，多组垂直潜流组串联为一级运行，每级设置4～5组；多级垂直潜流组串联为水平潜流运行。
进一步的，各组垂直潜流组中间采用花孔隔墙过水，各级之间设置收配水渠。
进一步的，单组垂直潜流组的填料自下而上包括粘土层、HDPE防渗膜、卵石层、碎石层和粗砂层；垂直潜流组填料上种植第一挺水植物。
进一步的，所述水生植物塘的塘体种植第一沉水植物，边坡种植挺水植物，堤坝种植小灌木。
进一步的，所述表面流人工湿地上种植第一挺水植物，湿地表面布水，维持水层厚度为10～30cm，水流呈推流式前进。
进一步的，所述精制塘的塘体滨岸带种植第二沉水植物，边坡种植浮叶植物。
进一步的，所述自净水生态溪，溪底沿水流方向设置一定的坡度，散置卵石，种植第三沉水植物。
与现有技术相比，本实用新型的技术效果在于：
1、生物膜净化池采用廊道式渠道布置，渠道内立体布置，减少占地面积的同时提高有效面积；水面下布置阿科蔓生态基，放置人工水草等填料；人工水草有着巨大的比表面积，为微生物的附着提供良好的环境场所，有效去除、吸收有机物和N、P；
2、复合潜流人工湿地可按实际情况配置级数，应用灵活，且具有成片优势；水生植物塘可吸收N、P，利用满铺种植沉水植物的忍耐和超量积累污染物质来清除水体中的污染物质；精制塘可深度处理污水，进一步改善系统出水水质；自净水生态溪可恢复水体本来的自净功能，有效衔接受纳水体；
3、在复合潜流人工湿地、表面流人工湿地之间设置了水生植物塘，复合潜流湿地占地小，有机负荷高，净化效率高，表面流湿地占地大，有机负荷低，净化效率低，故设计时，设置针对性吸收N、P效率高的水生植物塘，利用满铺种植沉水植物的忍耐和超量积累污染物质来清除水体中的污染物质，降低表面流人工湿地的工作负荷，减少占地面积；
4、在复合潜流人工湿地前设置了生物膜净化池，可改善污水生化性，在兼氧的条件下，利用兼氧微生物的作用，将大分子的污染物质转变为小分子的，将难降解的转化为易降解的，便于后续处理单元微生物的吸收转化与降解，更容易去除有机物COD；
5、系统合理利用及设置，无动力设施，基本无运行费用；
6、具有一定的景观效果。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本实用新型的组合式生态修复系统的结构示意图；
图2为生物膜净化池的平面图；
附图标记说明：1-生物膜净化池，11-第一生态浮岛，12-隔渠，13-阿科蔓生态基，2-复合潜流人工湿地，21-垂直潜流组，22-花孔隔墙，23-配水渠，24-粘土层，25-HDPE防渗膜，26-卵石层，27-碎石层，28-粗砂层，29-第一挺水植物，3- 水生植物塘，31-第一沉水植物，4-表面流人工湿地，41-挺水植物，5-精制塘， 51-第二沉水植物，52-浮叶植物，53-第二生态浮岛，6-自净水生态溪，61-第三沉水植物，62-卵石。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
实施例1
本实施例提供了一套组合式生态修复系统，规划于农业面源周边，如图1 所示，该系统包括生物膜净化池1、复合潜流人工湿地2、水生植物塘3、表面流人工湿地4、精制塘5、自净水生态溪6。
生物膜净化池1采用廊道式渠道布置(即按廊道样式来回折叠布置渠道，减少占地面积的同时提高有效面积)，渠道内立体布置，如图2，生物膜净化池1 内设有若干隔渠12，相邻的隔渠12分别设置在生物膜净化池的两(不同)侧，且垂直于生物膜净化池侧面(以及总体水处理方向)而设，隔渠12的长度小于生物膜净化池的宽度。两道隔渠12之间的渠道内布置生态浮岛11，生态浮岛11 下方水面下布置阿科曼生态基13，放置人工水草等填料。水面上布置挺水植物第一生态浮岛11，放置浮水、浮叶植物。
复合潜流人工湿地2，采用水平潜流与垂直潜流相结合的结构形式。垂直潜流21采用多组串联为一级运行，每级设置4～5组。多级垂直潜流组串联为水平潜流运行。进、出水及各级之间设置收配水渠23，各组中间采用花孔隔墙22过水，级配填料上种植第一挺水植物29。各层填料自下而上包括30cm厚粘土层 24、HDPE防渗膜25、φ50-100mm卵石层2640cm，φ10-50mm碎石层2730cm，φ2-5mm粗砂层2830cm。
水生植物塘3，塘体种植第一沉水植物31，边坡种植挺水植物，堤坝种植小灌木，为了营造景观效果，适当点缀浮水、浮叶植物，适当投加鱼及底栖类生物。
表面流人工湿地4，种植挺水植物41，湿地表面布水，维持一定的水层厚度，一般为10～30cm，水流呈推流式前进，整个湿地表面形成一层地表水流，流至终端而流出，并完成整个净化过程。
精制塘5，塘体滨岸带种植第二沉水植物51，边坡种植浮叶植物52，为了营造景观效果，适当点缀挺水植物第二生态浮岛53、浮水、浮叶植物，适当投加鱼及底栖类生物。
自净水生态溪6，溪底沿水流方向设置一定的坡度(15°-30°)，散置卵石 62，种植第三沉水植物61。
本实用新型的系统工作时，污水进入生物膜净化池1，经生态浮岛11和阿科蔓生态基13，去除、吸收部分有机物和N、P。进入复合潜流人工湿地2，可沉降固体及可絮凝固体通过絮凝沉降等去除，磷和重金属通过化学反应形成难溶解化合物通过过滤以及植物根茎表面的吸附等去除，并进一步降解有机物，去除 N、P等营养素。进入水生植物塘3，水生植物忍耐和超量积累污染物质，可清除水体中的污染物，有效去除N、P。进入表面流人工湿地4，与土壤、植物，特别是与植物根茎部生长的生物膜接触，通过物理的、化学的以及生物的反应净化过程而得到净化。进入精制塘5，改善出水水质，使BOD5，SS，N、P、细菌、病毒等进一步降低。进入自净水生态溪6，经过物理的、化学的与生物化学的作用，污染物的浓度降低，总量减少，受污染的水体部分地或完全地恢复原状。
杭州市淳安县某镇农业面源污染治理项目，农业面源径流水，支渠径流量估算约0.5万m3/d，经过本湿地净化系统处理后，主要污染物指标(不含TN)执行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅳ类标准，即：CODcr≤30mg/L，氨氮≤1.5mg/L(适当放宽执行，尤其冬季)，总磷≤0.3mg/L，pH 6～9
处理效果见下表：
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种用于治理农业面源对河道污染的组合式生态修复系统，其特征在于，规划于农业面源周边，所述系统依次包括生物膜净化池(1)、复合潜流人工湿地(2)、水生植物塘(3)、表面流人工湿地(4)、精制塘(5)和自净水生态溪(6)。
2.根据权利要求1所述的用于治理农业面源对河道污染的组合式生态修复系统，其特征在于，所述生物膜净化池(1)、复合潜流人工湿地(2)、水生植物塘(3)、表面流人工湿地(4)、精制塘(5)和自净水生态溪(6)沿水处理方向依次设置。
3.根据权利要求1所述的用于治理农业面源对河道污染的组合式生态修复系统，其特征在于，所述生物膜净化池(1)采用廊道式渠道布置，水面下布置阿科蔓生态基(13)，水面上布置挺水植物第一生态浮岛(11)。
4.根据权利要求1所述的用于治理农业面源对河道污染的组合式生态修复系统，其特征在于，所述复合潜流人工湿地(2)，采用水平潜流与垂直潜流相结合的结构。
5.根据权利要求4所述的用于治理农业面源对河道污染的组合式生态修复系统，其特征在于，多组垂直潜流组(21)串联为一级运行，每级设置4～5组；多级垂直潜流组串联为水平潜流运行。
6.根据权利要求5所述的用于治理农业面源对河道污染的组合式生态修复系统，其特征在于，各组垂直潜流组中间采用花孔隔墙(22)过水，各级之间设置收配水渠(23)。
7.根据权利要求5所述的用于治理农业面源对河道污染的组合式生态修复系统，其特征在于，单组垂直潜流组的填料自下而上包括粘土层(24)、HDPE防渗膜(25)、卵石层(26)、碎石层(27)和粗砂层；垂直潜流组填料上种植第一挺水植物(29)。
8.根据权利要求1所述的用于治理农业面源对河道污染的组合式生态修复系统，其特征在于，所述水生植物塘(3)的塘体种植第一沉水植物(31)，边坡种植挺水植物，堤坝种植小灌木。
9.根据权利要求1所述的用于治理农业面源对河道污染的组合式生态修复系统，其特征在于，所述表面流人工湿地(4)上种植挺水植物(41)，湿地表面布水，维持水层厚度为10～30cm，水流呈推流式前进。
10.根据权利要求1所述的用于治理农业面源对河道污染的组合式生态修复系统，其特征在于，所述精制塘(5)的塘体滨岸带种植第二沉水植物(51)，边坡种植浮叶植物(52)；所述自净水生态溪(6)，溪底沿水流方向设置坡度，散置卵石(62)，种植第三沉水植物(61)。
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Cited By (1)
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| CN115490400A (zh) * | 2022-10-11 | 2022-12-20 | 长江生态环保集团有限公司 | 一种适用于山地的人工湿地净化系统 |
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2021
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