混合型潜流湿地系统中沉水植被的配置方法

摘要

本发明公开了一种沉水植被与浮叶植被混合型潜流湿地系统中沉水植被的配置方法，其水下草皮种植区中种植四季常绿水下草皮，其中，50%为改良矮型苦草。本发明利用耐污能力较强的四季常绿水下草皮和改良矮型苦草构建水下生态系统，利用沉水植被的吸收、吸附、促沉降、光合放氧、硝化作用等生理代谢活动达到有效去除水中氮、磷及其他营养污染物以净化水质的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及污水深度处理，具体地说是涉及沉水植被与浮叶植被混合型潜流湿地系统中沉水植被的配置方法。 

背景技术

常规的潜流湿地基本结构包括床体、基质和湿生植被，其基本原理主要是利用系统中微生物的硝化/反硝化作用进行去除、基质的吸附及湿生植物(传统潜流湿地中主要为挺水植物)吸收等作用去除水体中的氮磷等污染物质。其中湿生植物的作用可归纳为：1)植物发达的根系与填料基质交错成网为微生物的附着提供了巨大的表面积，起到生物膜的作用；2)植物自身的光合作用，生物膜的吸附、吸收及微生物的代谢作用能将部分可溶性污染物同化吸收；3)根区法理论认为，生长在湿地中的挺水植物通过叶吸收和茎干运输作用，将空气中的氧运输到根部，再经过植物根部表明组织的扩散，这样使根系周围的微环境依次呈现好氧、缺氧及厌氧状态，利于硝化/反硝化作用及微生物对磷的积累，最后通过定期更换基质或收割植物使得污染物质最终从系统中去除。但在这种传统的潜流湿地设计中，挺水植物供氧能力差，氮磷去除效果低，床体容易堵塞。基于以上因素，导致传统潜流湿易于缺氧而硝化能力不足、基质易堵塞对磷的吸附能力下降，水质净化效果不佳。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种混合型潜流湿地系统中沉水植被的配置方法，它可以克服传统湿地中溶氧不足、氮磷去除率低、通透性差的缺点，提高水质净化效果。 

为解决上述技术问题，本发明的混合型潜流湿地系统中沉水植被的配置方法，其水下草皮种植区中种植四季常绿水下草皮，所述四季常绿水下草皮包括矮型苦草。 

本发明的混合型潜流湿地系统中沉水植被的配置方法，用耐污能力较强的普通四季水下草皮和矮型苦草构建稳定的水下生态系统，利用这两种沉水植被的吸收、吸附、促沉降、光合放氧等生理代谢活动达到有效去除水中氮、磷及其他营养污染物以净化水质的目的。 

附图说明

图1是本发明实施例的潜流湿地系统的结构示意图。 

图2是本发明实施例的潜流湿地系统的剖面结构示意图。 

图3是本发明实施例的潜流湿地系统的底部潜流隔墙结构示意图。 

图4是本发明实施例的潜流湿地系统的水体溢流面隔墙结构示意图。 

图5是本发明实施例的潜流湿地系统的珊瑚砂净化过滤池的纵截面结构示意图。 

具体实施方式

为对本发明的技术内容、特点与功效有更具体的了解，现结合图示的实施方式，对这种新型混合湿地的具体结构详述如下： 

本实施例的沉水植被与浮叶植被混合型潜流湿地系统，总长100.6米，总宽24.84米，面积共2498.904m2(包括墙体建筑面积)，深1.3米。该混合型潜流湿地系统为砖墙水泥池结构，墙体宽度统一为28厘米，其具体组成结构请参见图1、2所示，包括： 

1.进水池 

进水池长20.56米，宽5米(包括四周墙体宽度)，深1.3米，主要由进水堰、进水管、两道粗筛网两道细筛网和底部留孔出水横墙(图3)及四周墙体组成。 

整个进水池被4道筛网(筛网宽度均为4.44米)均匀分割。两道粗筛网在前，第1道粗筛网高1.3米，其中包括底部留孔(底部用水泥砖体垫支，长、高均为20厘米；孔长30厘米，高20厘米)，便于水从底部流出；第2道粗筛网高1米，底部与池底接触，水流可从网顶部流出。两道细筛网在后，第3道细筛网高1.3米，包括底部垫支留孔(垫支和孔规格同第1道粗筛网)，便于水从底部流出；第4道细筛网高0.8米，底部与池底接触，水可从顶部流出。最后一道为宽5米、高1.3米的出水横墙，出水横墙的墙体宽为28厘米，其中包括底部留孔，孔长30厘米，孔高20厘米，孔与孔之间间隔20厘米，便于水从底部流入浮叶植物种植区。 

2.浮岛种植区 

浮岛种植区面积为830m²，用于种植浮叶植物，其中，羽毛藻占60％，大藻占20％，太湖 红菱占20％。羽毛藻和大藻具有极高的耐污能力和净化效率，生长速度快，可以快速吸收污水中氮、磷等营养物质，根系较长(羽毛藻的根系可达50厘米以上，大藻的根系可达1米以上)，能起到增加水下面积、促进微生物的附着和生长、达到生物挂膜的效果，促进硝化/反硝化细菌的附着生长，增强对水中氮、磷营养物质的去除效果。同时，羽毛藻和大藻还具有打捞、维护方便的优点，一旦因为污水营养物质过高而生物量较大时，可以快速人工捞除部分羽毛藻和大藻而不影响浮岛种植生态系统的稳定性，因此，既能起到去除营养物质的作用，又能起到维护潜流湿地系统，提高湿地系统通透性和净化效率的作用。太湖红菱也具有类似的效果，并且太湖红菱生长速度快，可以形成水产品移除湿地，达到生产、净化、维护等多重目的。 

浮岛种植区共分割成8个区域，包括7个面积相同的形区域和1个(与进水池相邻，面积144.2m²)形区域。其中，水流从浮岛种植区流入水下草皮种植区的横墙(图4，宽5米)底部不垫支留孔，为实体墙，但高度依次降低5厘米。从形区域(靠近进水池)开始，从浮岛种植区进入水下草皮种植区的横墙的高度随水流方向依次为1.25米、1.20米、1.15米、1.10米、1.05米、1.00米、0.95米和0.90米，水流从横墙顶部流入水下草皮种植区；而从水下草皮种植区流入浮岛种植区的横墙(宽5米)高均为1.3米，底部留孔，孔的规格为长30厘米，宽20厘米，孔间间隔20厘米，便于水流从底部流入浮岛种植区。 

3.水下草皮种植区 

水下草皮种植区(食藻虫+水下草皮)的面积共865m2，其中，水下草皮采用四季常绿水下草皮，即一年四季都是绿色的水下草皮。所种植的四季常绿水下草皮中，矮型苦草占50％，除矮型苦草外的其他四季常绿水下草皮占50％。该区被分割成8个相同形区域和1个 形区域。其中行区域为最后靠近珊瑚砂净化池区域，其水流流入方向的横墙为1.3米，底部留孔，孔的规格为长30厘米，宽20厘米，孔间间隔20厘米，便于水从底部流入，而水流流出进入珊瑚砂区的横墙为0.85米实体墙，底部不留孔，水流从横墙顶部流入 珊瑚砂净化过滤池。 

4.珊瑚砂净化过滤池和出水池 

此区域共60m²(不包括墙体面积)，分割为珊瑚砂净化过滤池和出水池两部分，其中珊瑚砂净化过滤池内部填高0.6米的珊瑚砂。水流自形水下草皮和食藻虫区经高0.85米的横墙顶部流入珊瑚砂净化过滤池。水流流出方向的横墙的墙体高1.3米，底部垫支留孔，孔的规格为长30厘米，宽20厘米，孔间间隔20厘米，便于水从底部流入出水区。水经珊瑚砂净化过滤后从出水池经出水管流出。 

5.水下曝气系统 

水下曝气系统为pvc曝气管道，共有4台无噪音气泵，每台480瓦。pvc管道随图1水流方向铺设在湿地底部，起到曝气增氧强化水质净化效果。 

应用上述系统净化水质的具体实现方法如下： 

首先，污水经进水堰和进水管进入进水池，经过进水池两道粗筛网和两道细筛网的初步过滤，清除掉水中的杂物等垃圾。然后经底部留孔墙体进入浮岛种植区和水下草皮种植区的交错区，水先从逐步降低的横墙顶部流入水下草皮种植区，再从水下草皮种植区流向浮岛种植区，这样，污水在经过浮岛种植区和水下草皮种植区的交替净化后，最终经高度为0.85m的实体横墙(即型水草草皮种植区与珊瑚砂过滤净化池相邻的横墙)顶部进入珊瑚砂净化过滤池，经珊瑚砂过滤净化后经出水池的出水管流出。在此过程中，利用水下曝气装置的4台无噪音充气泵曝气，辅助增强水质净化效果。