一種用于河道水質(zhì)提升的水平潛流生態(tài)濾槽以及利用該濾槽的凈水系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于河道水質(zhì)提升的水平潛流生態(tài)濾槽，在所述濾槽中設(shè)置有一個進(jìn)水擋板和一個出水擋板，所述進(jìn)水擋板和出水擋板將所述濾槽依次分割為第一下行槽、水平潛流槽和第二下行槽三個區(qū)域，所述進(jìn)水擋板上端高于出水擋板的上端，所述進(jìn)水擋板的下端高于濾槽的下平面或者設(shè)置連接通孔，所述出水擋板的下端和濾槽的下平面緊密連接。本實用新型還公開了利用上述濾槽的凈水系統(tǒng)。由于本凈水系統(tǒng)構(gòu)建在河道內(nèi)，無需額外占地，具有投資成本低，凈化效果好，零能耗等特點，不僅凈化河道水體和處理漏排進(jìn)入河道的面源污水，同時具有良好的景觀效果，能有效改善城市河道“三面光”僵硬化的景觀效果，生態(tài)環(huán)境效益顯著。
【專利說明】
一種用于河道水質(zhì)提升的水平潛流生態(tài)濾槽以及利用該濾槽的凈水系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及環(huán)境工程領(lǐng)域，特別涉及一種用于河道水質(zhì)提升的水平潛流生態(tài)濾槽以及利用該濾槽的凈水系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國城市河流受污染嚴(yán)重，出現(xiàn)了水質(zhì)較差，水體黑臭問題突出，且河岸帶基本為硬質(zhì)護(hù)坡，河岸帶景觀僵硬化、非自然化等問題，但目前的凈水計劃要么成本過大，要么會造成二次污染，要么景觀效果不好，急需一種投資成本低，凈化效果好的凈水技術(shù)出現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服上述技術(shù)缺陷，本實用新型公開了一種適合建筑在河道內(nèi)的水平潛生態(tài)濾槽以及利用該濾槽的凈水系統(tǒng)。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案如下所述:
[0005]本實用新型公開了一種用于河道水質(zhì)提升的水平潛流生態(tài)濾槽，在所述濾槽中設(shè)置有一個進(jìn)水擋板和一個出水擋板，所述進(jìn)水擋板和出水擋板將所述濾槽依次分割為第一下行槽、水平潛流槽和第二下行槽三個區(qū)域，所述進(jìn)水擋板上端高于出水擋板的上端，所述進(jìn)水擋板的下端高于濾槽的下平面或者設(shè)置連接通孔，所述出水擋板的下端和濾槽的下平面緊密配合。
[0006]所述第一下行槽和第二下行槽深度為70cm?100cm，所述水平潛流槽深度為70cm?100cm，兩個隔水擋板之間的距離為3?5m。
[0007]所述濾槽寬度不少于lm。
[0008]在所述濾槽內(nèi)設(shè)置有填料，所述填料的高度低于所述進(jìn)水擋板和出水擋板的高度。所述填料粒徑優(yōu)選為20_40mm或5-10mm。
[0009]優(yōu)先為，在所述第一下行槽和第二下行槽區(qū)域的填料粒徑為20-40mm，所述水平潛流槽區(qū)域的填料粒徑為5-1 Omm。
[0010]本發(fā)明還公開了一種含有上述水平潛流生態(tài)濾槽的凈水系統(tǒng)。
[0011]進(jìn)一步，所述凈水系統(tǒng)含有水平潛流生態(tài)濾槽、布水系統(tǒng)、水生植被和出水口，所述濾槽沿著河道的河岸帶設(shè)置，所述布水系統(tǒng)設(shè)在第一下行槽區(qū)域，所述出水口設(shè)置在第二下行槽外壁處，所述水生植被設(shè)置在所述水平潛流槽上。
[0012]所述布水系統(tǒng)設(shè)在在第一下行槽表面或距離第一下行槽表面5-10cm處，所述布水系統(tǒng)為“豐”式穿孔管裝置。
[0013]所述水生植被為香蒲、菖蒲、風(fēng)車草、美人蕉、蜘蛛蘭中的一種或幾種。
[0014]本實用新型的有益效果在于:本凈水系統(tǒng)構(gòu)建在河道內(nèi)，無需額外占地，處理系統(tǒng)的規(guī)模依河道的寬度和水力條件可靈活設(shè)計，不影響河道行洪功能，采用無動力重力布水系統(tǒng)，具有投資成本低，凈化效果好，零能耗等特點，不僅凈化河道水體和處理漏排進(jìn)入河道的面源污水，同時具有良好的景觀效果，能有效改善城市河道“三面光”僵硬化的景觀效果，生態(tài)環(huán)境效益顯著。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的凈水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將通過具體實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]本實用新型的凈水系統(tǒng)如圖1所示，含有水平潛流生態(tài)濾槽1、布水系統(tǒng)2、水生植被3和出水口 4。
[0018]所述水平潛流生態(tài)濾槽I沿著河道的河岸帶設(shè)置，在所述水平潛流生態(tài)濾槽I中設(shè)置有一個進(jìn)水擋板11和一個出水擋板12，所述進(jìn)水擋板11和出水擋板將12將所述濾槽I依次分割為第一下行槽13、水平潛流槽14和第二下行槽15三個區(qū)域，所述進(jìn)水擋板11上端高于出水擋板12的上端，所述進(jìn)水擋板11的下端高于水平潛流生態(tài)濾槽I的下平面或者設(shè)置連接通孔從而使得水流可以從第一下行槽13流入水平潛流槽14，所述出水擋板12的下端和水平潛流生態(tài)濾槽I的下平面緊密配合。
[0019]所述第一下行槽和第二下行槽深度為70cm?100cm，所述水平潛流槽深度為70cm?100cm，兩個隔水擋板之間的距離為3~5m，水平潛流生態(tài)濾槽I長度根據(jù)處理水量來確定，水平潛流生態(tài)濾槽I的具體深度應(yīng)根據(jù)河道的寬度和水力條件而定。
[0020]所述水平潛流生態(tài)濾槽I寬度不少于lm，具體寬度應(yīng)根據(jù)不同河道特點而定，前提是不影響河道的行洪功能，依河岸建設(shè)的長度，將根據(jù)處理水量、承受負(fù)荷和濾槽寬度計算獲得。一般來說，較低的水力負(fù)荷和較長的停留時間，對應(yīng)較高的處理效果。濾槽I的處理效果與停留時間有著很密切的關(guān)系。停留時間過短，不能給凈化提供足夠的時間，停留時間過長又可能引起滯留和厭氧。水力負(fù)荷的取值應(yīng)視特定的氣候、土壤條件及植物類型等因素而定，同時也受到BOD負(fù)荷及蒸發(fā)率的影響。整個系統(tǒng)表面水力負(fù)荷應(yīng)控制在0.5 m/d以內(nèi)。
[0021]在所述濾槽I內(nèi)設(shè)置有填料，所述填料的高度低于所述進(jìn)水擋板和出水擋板的高度。所述填料粒徑優(yōu)選為20-40mm或5-10mm。所述第一下行槽13和第二下行槽15區(qū)域的填料粒徑為20_40mm,所述水平潛流槽14區(qū)域的填料粒徑為5_1 Omm。
[0022]由于不同填料對污染物的去除效果存在有較大差異。沸石對C0D、氨氮和總氮的去除效果最好，平均去除率分別為72.1%、82.6%和88.0%;對總磷的去除效果最差，平均去除率為10.8%?；鹕绞瘜偭椎娜コЧ詈?，平均去除率為75.8%。經(jīng)過實驗，以SS、B0D和COD為特征的污水，需根據(jù)水力停留時間、水容量及出水水質(zhì)等因素選擇土壤、細(xì)沙、礫石、瓦片或灰渣中的一種或多種為填料；以磷為特征的污水，最好選擇飛灰和頁巖為填料，其次是鋁礬土、石灰石和膨潤土等;泡沸石與油頁巖對磷的吸附能力較差，不宜選用。綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素，選用火山石和碎石作為生態(tài)濾槽的填料。
[0023]所述布水系統(tǒng)2設(shè)在第一下行槽13區(qū)域，所述布水系統(tǒng)2可以設(shè)在在第一下行槽13上表面或距離第一下行槽13上表面5-lOcm處，所述布水系統(tǒng)為“豐”式穿孔管裝置。
[0024]所述水生植被3設(shè)置在所述水平潛流槽14上。
[0025]所述水生植被3為香蒲、菖蒲、風(fēng)車草、美人蕉、蜘蛛蘭中的一種或幾種。
[0026]所述水生植物是生態(tài)濾槽凈化系統(tǒng)的重要組成部分，起著凈化水體和塑造景觀的雙重作用。系統(tǒng)種植的大型水生植物要求具有耐污能力強(qiáng)、凈化效果好、景觀效果佳等特點。根據(jù)文獻(xiàn)資料及實際應(yīng)用經(jīng)驗，系統(tǒng)宜選擇香蒲、菖蒲、風(fēng)車草、美人蕉等植物，并根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c和植物的生長特性進(jìn)行合理配置，以保證凈化效果和景觀功能。
[0027]通過觀察植物生長狀況及其耐淹性、處理效果，推薦選用適應(yīng)性較強(qiáng)、對氮類污染物去除效果較好的蜘蛛蘭和美人蕉作為生態(tài)濾槽植物。
[0028]所述出水口4設(shè)置在第二下行槽15外壁上，優(yōu)選設(shè)置在第二下行槽15末端，直接采用穿孔墻(口)的形式直接采用穿孔墻(口)的形式。
[0029]本發(fā)明的凈水系統(tǒng)以河道內(nèi)水體作為處理對象時，擬通過攔水壩提高河水水位，通過布水系統(tǒng)2將水體布入第一下行槽13，然后通過填料進(jìn)入水平潛流槽14，再進(jìn)入第二下行槽15，圖1中的箭頭方向即為水流方向，最后經(jīng)過出水口4流出，從而完成整個凈水過程。
[0030]本發(fā)明的凈水系統(tǒng)主要針對水體中有機(jī)物、氨氮、總氮和總磷的去除，其中有機(jī)物、氨氮是系統(tǒng)去除的重要目標(biāo)污染物。由于本凈化系統(tǒng)屬于生態(tài)工程范疇，所能承受的水力負(fù)荷和污染負(fù)荷相對較低。因此，為了獲得良好的凈化效果并保證系統(tǒng)的可持續(xù)運(yùn)行，系統(tǒng)進(jìn)水污染物進(jìn)水濃度宜控制在COD濃度< 100 mg/L，氨氮< 12 mg/L，總磷< 2 mg/L，運(yùn)行的水力負(fù)荷宜控制在<0.5 m/d，即每平方米面積一天處理量為0.5 m3，但作為污水處理廠出水深度處理時，水力負(fù)荷可適當(dāng)調(diào)整，最高可達(dá)0.75 m/d。本系統(tǒng)進(jìn)水在設(shè)定范圍內(nèi)時，出水水質(zhì)基本能達(dá)到COD濃度< 40 mg/L，氨氮< 6 mg/L，總磷< I mg/L的目標(biāo)。
[0031]本凈化系統(tǒng)由于其獨特的特點和優(yōu)勢，特別適用于輕度、中度污染小型河流，城市河涌的治理與生態(tài)修復(fù)，城市補(bǔ)水河流水質(zhì)提升與生態(tài)修復(fù)，河流面源污染控制等。
[0032]本技術(shù)同時兼?zhèn)淙斯竦睾蜕餅V池對污染物的凈化特點，系統(tǒng)通過植物的吸收作用，高效填料的吸附、沉淀作用，植物根系和填料中功能微生物的高效降解作用共同實現(xiàn)對污染物的去除。系統(tǒng)填料中形成以好氧微生物為主的生物膜，大部分有機(jī)物在此區(qū)域被好氧微生物所降解，氨氮經(jīng)硝化作用轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮，然后被植物吸收利用;磷主要通過濾槽中填料的吸附和沉淀作用，污水中的磷與可溶性或不可溶性的鐵、鋁、鎂等形成不溶性的磷酸鹽而去除。
[0033]綜上所述，盡管本實用新型的【具體實施方式】對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本領(lǐng)域一般技術(shù)人員應(yīng)該明白的是，上述實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施例的描述，而非對本實用新型保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員在本實用新型所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化，均在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于河道水質(zhì)提升的水平潛流生態(tài)濾槽，其特征在于:在所述濾槽中設(shè)置有一個進(jìn)水擋板和一個出水擋板，所述進(jìn)水擋板和出水擋板將所述濾槽依次分割為第一下行槽、水平潛流槽和第二下行槽三個區(qū)域，所述進(jìn)水擋板上端高于出水擋板的上端，所述進(jìn)水擋板的下端高于濾槽的下平面或者設(shè)置連接通孔，所述出水擋板的下端和濾槽的下平面緊密配合。2.如權(quán)利要求1所述的用于河道水質(zhì)提升的水平潛流生態(tài)濾槽，其特征在于:所述第一下行槽和第二下行槽深度為70cm?100cm，所述水平潛流槽深度為70cm?100cm，兩個隔水擋板之間的距離為3?5m。3.如權(quán)利要求1所述的用于河道水質(zhì)提升的水平潛流生態(tài)濾槽，其特征在于:所述濾槽寬度不少于lm。4.如權(quán)利要求1所述的用于河道水質(zhì)提升的水平潛流生態(tài)濾槽，其特征在于:在所述濾槽內(nèi)設(shè)置有填料，所述填料的高度低于所述進(jìn)水擋板和出水擋板的高度。5.如權(quán)利要求4所述的用于河道水質(zhì)提升的水平潛流生態(tài)濾槽，其特征在于:所述填料粒徑為20_401111]1或5-101111]1。6.如權(quán)利要求4所述的用于河道水質(zhì)提升的水平潛流生態(tài)濾槽，其特征在于:所述第一下行槽和第二下行槽區(qū)域的填料粒徑為20-40mm，所述水平潛流槽區(qū)域的填料粒徑為5-1 Omnin7.一種凈水系統(tǒng)，其特征在于:含有權(quán)利要求1所述水平潛流生態(tài)濾槽。8.如權(quán)利要求7所述的凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述凈水系統(tǒng)含有水平潛流生態(tài)濾槽、布水系統(tǒng)、水生植被和出水口，所述濾槽沿河道的河岸帶設(shè)置，所述布水系統(tǒng)設(shè)在第一下行槽區(qū)域，所述出水口設(shè)置在第二下行槽外壁處，所述水生植被設(shè)置在所述水平潛流槽上。9.如權(quán)利要求8所述的凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述布水系統(tǒng)設(shè)在在第一下行槽表面或距離第一下行槽表面5-lOcm處，所述布水系統(tǒng)為“豐”式穿孔管裝置。10.如權(quán)利要求8所述的凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述水生植被為香蒲、菖蒲、風(fēng)車草、美人蕉、蜘蛛蘭中的一種或幾種。
【文檔編號】C02F3/32GK205556237SQ201620019636
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年1月7日
【發(fā)明人】劉歡, 王波, 駱靈喜, 林明, 吳屬連, 梅立永, 余麟
【申請人】深圳市深港產(chǎn)學(xué)研環(huán)保工程技術(shù)股份有限公司, 濱州市深港環(huán)保工程技術(shù)有限公司