一种水生动物强化表流人工湿地

摘要

本发明的水生动物强化表流人工湿地由进水管、穿孔布水板、床体、水生植物、鱼沟、鱼溜、拦鱼栅、出水管组成。湿地床体用轻、中壤填充，床体上种植水生植物，在床体的两侧表面挖出水沟作为鱼沟，在表流人工湿地中部位置或床体两端挖出水坑作为鱼溜，鱼沟和鱼溜总面积占床体面积20％-30％。本发明通过在湿地中添加水生动物泥鳅和田螺，能够改善湿地底质微生物种群稳定性，增加底泥与水体的接触，减少底泥有机物的积累，显著降低水体浊度；利用鱼沟和鱼溜，能增大湿地床体与水体的接触面积，增加湿地底质对水中污染物的吸附和降解能力。

说明书

一、技术领域

本发明属于环境保护领域，涉及一种利用水生动物强化处理生活污水的表面 流人工湿地。

二、背景技术

人工湿地是由人工建造和控制运行的模仿自然湿地的生态系统，利用系统中 的物理、化学和生物的三重协同作用，通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物 吸收和微生物分解及湿地中各种动物的共同作用等来实现对污水的高效净化。

表流人工湿地由五部分组成：具有各种透水性的基质，如土壤、砂；适于在 饱和水和厌氧基质中生长的植物，如芦苇；好氧或厌氧微生物种群；无脊椎或脊 椎的水生动物。表流人工湿地最接近自然环境，湿地存在水生动物，能通过摄食、 运动、生物扰动等作用，对湿地的底泥和水体有着直接或间接的重要影响，是湿 地中的重要组成部分。相对于其他湿地类型，普通表流人工湿地水体与湿地床接 触面积相对较小，且对氮磷的去除率相对较低。而且目前的人工表流湿地，在构 建时缺乏对动物的投放利用，湿地生态系统不够完整。

三、发明内容

本发明为克服上述现有技术的不足，在构建表面流人工湿地时投放适量水生 动物--泥鳅和田螺，还原人工湿地完整的生态系统，利用泥鳅和田螺的吞气、打 洞、吞食、过滤等特性，改善湿地供氧条件，增强微生物种群稳定性，降低湿地 水体浊度，提高湿地的污水处理效率及减少水华的发生。

本发明的水生动物强化表流人工湿地采用下述技术方案：

一种水生动物强化表流人工湿地，由进水管、穿孔布水板、床体、水生植物、 鱼沟、鱼溜、拦鱼栅、出水管组成，湿地床体用轻、中壤填充，床体上种植水生 植物，在床体的两侧表面挖出半径0.4-0.5m、深0.3-0.4m的水沟，作为鱼沟，在 表流人工湿地中部位置挖出半径1.5-2m、深1m的圆型水坑，作为鱼溜，鱼沟与 鱼溜相沟通，在床体的进水管和出水管内侧设有穿孔布水板，湿地内投放体长 10cm以上的泥鳅，泥鳅投放数量为每平方米10-20条，同时投放体重5克以上 规格的田螺，田螺投放数量为每平方米100-200克。鱼溜也可在床体的中部位置 挖出宽1-1.5m、深1m的长方形水坑作为鱼溜，或是在床体两端的进水管和出水 管内侧各挖出长2-3m、宽1-1.5m、深1m的方形水坑作为鱼溜。鱼沟和鱼溜总 面积占床体面积20％-30％。在床体的进水管和出水管处的布水板内侧设有拦鱼 栅。

本发明湿地填料床长宽比为2.0-2.5:1，湿地床床体平坦处种植芦苇、香蒲类 挺水植物，间隔种植金鱼藻和莕菜类沉水及漂浮植物。床体的鱼沟鱼溜等凹陷处， 既可以增大污水与床体接触面积，提高土壤的吸附过滤和污染物的自然沉降，又 能在高温或者低温时为泥鳅和田螺提供躲避栖息地。湿地进出水处设置拦鱼栅， 防止泥鳅和田螺逃逸。在湿地中移栽水生植物，待水生植物正常生长后，再投放 泥鳅和田螺，泥鳅和田螺不需要投喂食物，在人工湿地环境中自然生长。

本发明具有以下优点：

本发明通过在湿地中添加水生动物泥鳅和田螺，能够改善湿地底质微生物种 群稳定性，增加底泥与水体的接触，减少底泥有机物的积累；利用鱼沟和鱼溜， 能增大湿地床体与水体的接触面积，增加底质对水中污染物的吸附和降解能力， 并能有效降低水体浊度；本发明具有节省占地面积，运行维护管理方便，投资及 运行费用低等特点，在人工湿地中投加泥鳅和田螺，通过繁殖生长，还可获得一 定的经济效益。

四、附图说明：

图1给出了田字型结构的水生动物强化表流人工湿地纵切面示意图及俯视 示意图；

图2给出了工字型结构的水生动物强化表流人工湿地纵切面示意图及俯视 示意图；

图3给出了凹型结构的水生动物强化表流人工湿地纵切面示意图及俯视示 意图。

图中：1为进水管、2为穿孔布水板、3为床体、4为水生植物、5为鱼溜、 6为鱼沟、7为拦鱼栅、8为出水管

五、具体实施例

实施例1：本发明的田字型结构的水生动物强化表流人工湿地由进水管1， 布水板2，床体3，水生植物4，鱼溜5，鱼沟6，拦鱼栅7，出水管8组成。湿 地床体由轻、中壤填充。首先，在床体3表面挖出半径0.4-0.5m，深0.3-0.4m的 水沟，作为鱼沟6，另外在床体的中部位置挖出半径1.5-2m，深1米的近似圆型 水坑，作为鱼溜5。鱼沟和鱼溜总面积占床体面积20％-30％左右。鱼沟和鱼溜作 为高温或低温时泥鳅和田螺躲避藏身之处，亦可增加水体与床体3接触面积，增 加湿地对污水的处理时间。鱼溜亦作为捕获泥鳅之用。进水管1和出水管8内侧 设有穿孔布水板2，使水流分散均匀通过床体，减少水流对床体的冲刷；并且用 拦鱼栅7围住，防止泥鳅和田螺逃逸。湿地床构建完成之后，于3-4月份移栽植 物。湿地床体主要搭配种植具有经济价值的水生植物4如芦苇、香蒲等挺水植物 和水鳖，莲等浮水植物和金鱼藻等沉水植物。植物覆盖占水面一半以上，种植密 度宜为15-20株/m²床体。待植物正常生长后于4-5月份再往湿地内投放10cm以 上体长泥鳅，数量每平方米10-20尾。同时投放体重5克以上规格的田螺，田螺 投放数量为每平方米100-200克。泥鳅和田螺不需要另外投喂食物，在人工湿地 中自然生长。

运行时，污水由进水口及拦鱼栅进入床体，水流在床体表面及植物根系的缝 隙中流动，泥鳅和田螺的活动使水体与床体的接触面积大大增加，改善底泥的供 氧，有利于污染物的降解。田螺的过滤作用能显著降低水体浊度，提高透明度。 同时，水流经过为动物躲避准备的鱼沟和鱼溜后，进一步加大污水与床体的接触 面积，并且能适当减缓水流速度，增加床体对污染物的降解和吸附。泥鳅和田螺 通过吞食等行为，能大幅减少底泥中有机污染物。动物的活动增加底泥与水体的 接触，改善底泥微生物种群稳定性，并且能大幅减少底泥总有机碳含量，提高湿 地氮磷的去除率，提高污水的净化效率。同时，湿地床体和植物表面的生物膜中 含有大量能够降解污染物的微生物，这样，在土壤、植物、动物、微生物的多重 作用下，污水得到充分净化，经出水口流出床体并排出。

实施例2：本发明的工字型结构的水生动物强化表流人工湿地由进水管1， 穿孔布水板2，床体3，水生植物4，鱼溜5，鱼沟6，拦鱼栅7，出水管8组成， 由轻、中壤填充，湿地内投放10cm以上体长泥鳅，数量每平方米10-20尾。同 时投放体重5克以上规格的田螺，田螺投放数量为每平方米100-200克。床体纵 向挖出半径0.4-0.5m，深0.3-0.4m的水沟，作为鱼沟，床体中间挖出另外挖出宽 1-1.5m，深1米的长方形水坑，作为鱼溜。鱼沟和鱼溜的总面积占床体面积 20％-30％左右，作为泥鳅和田螺躲避栖息之处。鱼沟和鱼溜能够同时增加床体总 面积并减缓水流速度，增加水体与床体接触时间和面积。其他与具体实施例1 相同。

实施例3：本发明的凹型结构的水生动物强化表流人工湿地床体由进水管1， 穿孔布水板2，床体3，水生植物4，鱼溜5，鱼沟6，拦鱼栅7，出水管8组成， 轻、中壤填充。湿地内投放10cm以上体长泥鳅，数量每平方米10-20尾。同时 投放体重5克以上规格的田螺，田螺投放数量为每平方米100-200克。床体纵向 挖出半径0.4-0.5m，深0.3-0.4m的水坑，作为鱼沟。床体进水口和出水口内侧各 挖出长2-3米，宽1-1.5米，深1米左右的方形水坑，作为鱼溜。鱼沟和鱼溜的 总面积占床体面积约20％-30％，作为泥鳅和田螺躲避高低温的栖息之处。水坑 同时能够增加床体总面积并减缓水流速度，增加水体与床体接触时间和面积。其 他与具体实施例1相同。