CN220788271U - 一种原位预净化河湖外源污染水系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种原位预净化河湖外源污染水系统，包括不透水围隔，不透水围隔与岸坡保持设定距离并沿岸坡分布形成预净化区，不透水围隔的一端与岸坡连接形成预净化区的入水端，预净化区的另一端为出水端；外源污染水入河湖口与预净化区的入水端连接，沿预净化区的入水端至出水端依次由多个透水围隔分隔成沉淀区、曝气区、生态净化区和出水过渡区，曝气区内布设有曝气装置；生态净化区和出水过渡区底部均种植有沉水植物；生态净化区还设有立体生态浮床。本实用新型不额外占地；可有效去除无机颗粒物，有利于后续水生植物的生长，保证本系统的净化能力；同时构造简单、施工方便、运维管理便捷、成本低，可推广性强和应用范围广。
Description
技术领域
本实用新型涉及河湖水体生态修复的技术领域，具体涉及一种原位预净化河湖外源污染水系统。
背景技术
现有的技术主要通过在河湖周边岸带建设植草沟、生态缓冲带等，以此来削弱和阻隔入湖污染负荷。该技术在岸坡上进行工程建设，对于已建城区及开发强度较大的新建城区等区域易受场地条件制约，选址难度大、要求高，同时占地面积大、对现状环境影响大；而且建设成本高，实际工程推广性不高。另外目前也有通过水生生物法对外源污染水进行净化，但污水中包含的无机颗粒物阻碍河湖中水生植物的生长，这类系统的净化能力因此受到影响；污水中一般含有有机物、氮、磷等污染物，现有方法对此类污染物处理效率较低；对于污水净化情况需要实时监控以便及时作出应急处理。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术存在的问题，提供了一种原位预净化河湖外源污染水系统。
为实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：
一种原位预净化河湖外源污染水系统，包括不透水围隔，所述不透水围隔与岸坡保持设定距离且沿岸坡分布，不透水围隔与岸坡之间形成预净化区，预净化区整体呈长条带状，不透水围隔的一端与岸坡连接形成预净化区的入水端，预净化区的另一端为出水端；外源污染水入河湖口与预净化区的入水端连接，沿预净化区的入水端至出水端依次由多个透水围隔分隔成沉淀区、曝气区、生态净化区和出水过渡区，曝气区内布设有曝气装置，生态净化区和出水过渡区底部均种植有沉水植物，生态净化区还设有立体生态浮床。
如上所述不透水围隔由土工袋堆叠而成，土工袋内填充黏性土，土工袋之间的缝隙填充黏性土；所述土工袋的渗水系数小于1×10-7cm/s，不透水围隔高度比河湖水位高20-30cm。
如上所述透水围隔由格栅板拼接而成，格栅板为钢板或塑料板，透水围隔底部及侧边设置有钢管。
如上所述曝气装置包括罗茨风机和曝气管，罗茨风机放置于岸坡上，罗茨风机与曝气管连接，曝气管绑扎在布设框架上，布设框架固定在曝气区的底部。
如上所述生态净化区和出水过渡区底部种植的沉水植物为苦草或穗状狐尾藻，苦草的种植密度为50～80株/平方米，穗状狐尾藻的种植密度为9-12丛/平方米。
如上所述立体生态浮床包括生态浮体、种植在生态浮体上的挺水植物、以及悬挂在生态浮体下部的人工水草；生态浮体包括浮体，浮体采用渔网包裹，带筋水泥锚通过尼龙绳与浮体连接；浮体由浮盆单体拼接而成，相邻的浮盆单体之间通过卡扣连接。
如上所述人工水草的悬挂密度为5-15束/平方米，人工水草的比表面积大于300平方米，人工水草的长度为1～3米。
如上所述挺水植物为梭鱼草或黄花鸢尾或伞草或美人蕉，挺水植物的种植密度为10～20株/平方米。
本实用新型相对于现有技术，具有以下优点：
1、本实用新型采用原位预净化河湖外源污染水，不额外占地，不影响环境现状，具有工程适应性强的特点；
2、本实用新型构造简单、施工方便、运维管理便捷、成本低，可推广性强和应用范围广；
3、本实用新型沉淀区的设置可有效去除无机颗粒物，有利于后续水生植物的生长，从而保证本实用新型的净化能力，另外由于多层透水围隔进一步降低流速和阻拦大尺寸的污染物，有利于进一步提高本实用新型的净化能力；
4、本实用新型利用曝气充氧、挺水植物、沉水植物和人工水草的表面吸附、吸收作用和微生物的代谢作用等进行综合处理，能高效降低外源污染水中的有机物、氮、磷等污染物；
5、本实用新型可根据出水过渡区内沉水植物生长状况指示外源污染水的预净化情况，以便及时作出应急处理，削弱和避免对河湖水生态、水环境影响。
附图说明
图1是本实用新型的结构俯视图；
其中：1-外源污染水入河湖口；2-不透水围隔；3-沉淀区；4-透水围隔；5-曝气区；6-生态净化区；7-出水过渡区；8-曝气装置；9-沉水植物；10-立体生态浮床。
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，下面结合实施示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
如图1所示，一种原位预净化河湖外源污染水系统，包括不透水围隔2，不透水围隔2与岸坡保持设定距离且沿岸坡分布，不透水围隔2与岸坡之间形成预净化区，预净化区整体呈长条带状，不透水围隔2的一端与岸坡连接形成预净化区的入水端，预净化区的另一端为出水端；外源污染水入河湖口1与预净化区的入水端连接，从而外源污染水入河湖口1流出的外源污染水全部引至预净化区；沿预净化区的入水端至出水端依次由多个透水围隔4分隔成各个子区域，依次为：沉淀区3、曝气区5、生态净化区6和出水过渡区7；曝气区5内布设有曝气装置8；生态净化区6和出水过渡区7底部均种植有沉水植物9；生态净化区6还设有立体生态浮床10。经由各个子区域的多层净化实现对外源污染水中的无机颗粒物、有机物、氮、以及磷等污染的高效处理。
从外源污染水入河湖口1流出的外源污染水首先流入沉淀区3，然后流入曝气区5，接着流入生态净化区6，最终经出水过渡区7汇入河湖内。
沉淀区3宽3m，长8m，曝气区5宽3m，长2m，生态净化区6宽3m，长10m，出水过渡区7宽3m，长5m。
不透水围隔2由土工袋堆叠而成，土工袋内填充黏性土，土工袋之间的缝隙填充黏性土。所述土工袋的渗水系数小于1×10-7cm/s，不透水围隔2高度比河湖水位高20-30cm，单个土工袋长1.0m，宽0.4m。
外源污染水流入沉淀区3后，经不透水围隔2阻挡，水的流速下降，密度比水大的固体悬浮无机颗粒物逐渐沉积至沉淀区3的底部。此设计一方面去除外源污染水中的无机颗粒物，有利于后续沉水植物9生长；另一方面，由于大部分无机颗粒物沉积的同时携带污染物，可同时减少外源污染水中这类污染物。
透水围隔4由格栅板拼接而成，格栅板为钢板或塑料板，板厚为3mm，板上透水孔的孔径为2mm，开孔面积为85％，透水围隔4底部及侧边设置有钢管用于插入泥土固定位置。预净化区内，各子区域通过透水孔相互连通。多层透水围隔4一方面可拦截较大的垃圾、悬浮物，另一方面起到降低外源污染水流速的作用，使得外源污染水在预净化区中的各子区域内停留时间延长，反应更充分，从而提升净化效果。
外源污染水经沉淀区3流入曝气区5后，通过曝气区5内的曝气装置8增加水体溶解氧，使有机物等污染物充分氧化分解，起到净化水体功能，同时富余的溶解氧可供沉水植物9生长用。
曝气装置8包括罗茨风机和曝气管，罗茨风机放置于岸坡上，罗茨风机与曝气管连接，曝气管绑扎在布设框架上，布设框架固定在曝气区5的底部。本实施例中曝气管为DN80-150的PVC管，曝气孔直径为4-8mm，曝气孔的间隔为4-8cm。利用曝气充氧强制加速向水体中传递氧气，使空气中的氧气、活性污泥和污染物三者充分混合，从而保障水中微生物在有充足溶解氧的条件下进行对外源污染水中有机物的氧化分解。
生态净化区6主要功能为，外源污染水经曝气区5流入生态净化区6后，该区域内的沉水植物9和立体生态浮床10进一步净化水体，去除外源污染水中污染物。
其中，沉水植物9为去污能力强、耐受性高的苦草或穗状狐尾藻等，苦草的种植密度为50～80株/平方米，穗状狐尾藻的种植密度为9-12丛/平方米，苦草的净化能力更强，在铺设沉水植物9时可依据河湖污染程度增减苦草与穗状狐尾藻的种植面积比例，本实施例中苦草的种植面积：穗状狐尾藻的种植面积为3:2。
立体生态浮床10包括生态浮体、种植在生态浮体上的挺水植物、以及悬挂在生态浮体下部的人工水草，生态浮体包括浮体，浮体采用渔网包裹，浮体通过带筋水泥锚固定,带筋水泥锚通过尼龙绳与浮体连接。所述浮体由PE材质的浮盆单体拼接而成，相邻的浮盆单体之间通过卡扣连接。本实施例中，设置有两个立体生态浮床10，立体生态浮床10的面积为10平方米/个。人工水草的悬挂密度为10束/平方米，人工水草的比表面积大于300平方米，人工水草的长度为1～3米；挺水植物为梭鱼草或黄花鸢尾或伞草或美人蕉，挺水植物的种植密度为10～20株/平方米，挺水植物种植面积为立体生态浮床10面积的70％。利用挺水植物、沉水植物9和人工水草的表面吸附、吸收作用和微生物的代谢作用等，能高效降低外源污染水中的有机物、氮、磷等污染物。
出水过渡区7主要功能为，外源污染水经生态净化区6流入出水过渡区7后，该区内沉水植物9可继续对外源污染水进行净化，同时通过对出水过渡区7内沉水植物9长势观察，可指示系统的去污效果，从而作出相应应急调整。
本实施例实施后外源污染水水质变化如下表所示：
表1本实施例实施后外源污染水水质变化(平均值)
需要指出的是，本实用新型中所描述的具体实施例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作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超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (8)
1.一种原位预净化河湖外源污染水系统，包括不透水围隔(2)，其特征在于，所述不透水围隔(2)与岸坡保持设定距离且沿岸坡分布，不透水围隔(2)与岸坡之间形成预净化区，预净化区整体呈长条带状，不透水围隔(2)的一端与岸坡连接形成预净化区的入水端，预净化区的另一端为出水端；外源污染水入河湖口(1)与预净化区的入水端连接，沿预净化区的入水端至出水端依次由多个透水围隔(4)分隔成沉淀区(3)、曝气区(5)、生态净化区(6)和出水过渡区(7)，曝气区(5)内布设有曝气装置(8)，生态净化区(6)和出水过渡区(7)底部均种植有沉水植物(9)，生态净化区(6)还设有立体生态浮床(10)。
2.根据权利要求1所述一种原位预净化河湖外源污染水系统，其特征在于，所述不透水围隔(2)由土工袋堆叠而成，土工袋内填充黏性土，土工袋之间的缝隙填充黏性土；所述土工袋的渗水系数小于1×10-7cm/s，不透水围隔(2)高度比河湖水位高20-30cm。
3.根据权利要求1所述一种原位预净化河湖外源污染水系统，其特征在于，所述透水围隔(4)由格栅板拼接而成，格栅板为钢板或塑料板，透水围隔(4)底部及侧边设置有钢管。
4.根据权利要求1所述一种原位预净化河湖外源污染水系统，其特征在于，所述曝气装置(8)包括罗茨风机和曝气管，罗茨风机放置于岸坡上，罗茨风机与曝气管连接，曝气管绑扎在布设框架上，布设框架固定在曝气区(5)的底部。
5.根据权利要求1所述一种原位预净化河湖外源污染水系统，其特征在于，所述生态净化区(6)和出水过渡区(7)底部种植的沉水植物(9)为苦草或穗状狐尾藻，苦草的种植密度为50～80株/平方米，穗状狐尾藻的种植密度为9-12丛/平方米。
6.根据权利要求1所述一种原位预净化河湖外源污染水系统，其特征在于，所述立体生态浮床(10)包括生态浮体、种植在生态浮体上的挺水植物、以及悬挂在生态浮体下部的人工水草；生态浮体包括浮体，浮体采用渔网包裹，带筋水泥锚通过尼龙绳与浮体连接；浮体由浮盆单体拼接而成，相邻的浮盆单体之间通过卡扣连接。
7.根据权利要求6所述一种原位预净化河湖外源污染水系统，其特征在于，所述人工水草的悬挂密度为5-15束/平方米，人工水草的比表面积大于300平方米，人工水草的长度为1～3米。
8.根据权利要求6所述一种原位预净化河湖外源污染水系统，其特征在于，所述挺水植物为梭鱼草或黄花鸢尾或伞草或美人蕉，挺水植物的种植密度为10～20株/平方米。
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