一种山地水库周边湿地水质净化系统

摘要

本发明涉及一种山地水库周边湿地水质净化系统。所述山地水库的水净化系统包括：颗粒去除池、除污池和表流湿地，在待净化水体流向山地水库的水路上依次设置所述颗粒去除池、所述除污池和所述表流湿地；所述表流湿地与所述山地水库之间具有高度差；所述颗粒去除池用于除去所述待净化水体中的颗粒物得到一级水体；所述除污池用于除去所述一级水体中的污染物得到二级水体；所述表流湿地用于除去所述二级水体中的气体得到所述净化后的水体。本发明实现了对山地水库周边湿地的水质进行净化，达到入库水体中污染物自然净化的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及水体净化技术领域，特别是涉及一种山地水库周边湿地水质净化系统。

背景技术

山地水库周边湿地是水体与植被相互作用地带，是响应全球变化和人类活动较为敏感的生态系统之一，由于湿地具有水陆过渡的性质，物质、能量和信息等通过湿地界面的传输转化而使其表现出明显区别于单一水体生态系统和陆地生态系统的特征。

近些年来，人口增长和工农业生产的迅速发展，使得越来越多的富营养化元素通过大气干湿沉降、河流输入、地表径流、地下径流和污水排放等途径湿地进入水体，极易引发水体富营养化，对水体富营养化污染防治方面，目前最常见的方法有：植物浮床(岛)、植被缓冲带、包含基质填料等装置，然而在山区水源保护区湿地实施这些方法存在以下问题：(1)植物浮床(岛)多应用于城市内或者面积较小的河流或水域，不适用于大面积水域，更不适用于地表径流污染物的截留；(2)植被缓冲带可以在一定程度上过滤氮磷等元素，由于地表径流在缓冲带的水力停留时间比较短，所以去除效果有限；(3)其他装置或者设备存在成本高、操作复杂，另外在水源保护区大规模外来填料等容易造成二次污染。

因此，需要继续研发相关技术和措施，从湿地净化系统的适应性、多样性、净化性、安全性、景观性以及效益性等角度出发，在生态湿地建设的同时恢复其净化水质的生态功效，综合集成并研发适用于山地水源保护区内利用人工湿地净化水质的方法，最大化利用库边湿地的自我净化功能来去除各种来源的污染物，持续改善入库水质和流域生态环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种山地水库周边湿地水质净化系统，本发明实现了对山地水库周边湿地的水质进行净化，达到入库水体中污染物自然净化的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种山地水库周边湿地水质净化系统，包括：颗粒去除池、除污池和表流湿地，在待净化水体流向山地水库的水路上依次设置所述颗粒去除池、所述除污池和所述表流湿地；所述表流湿地与所述山地水库之间具有高度差；所述颗粒去除池用于除去所述待净化水体中的颗粒物得到一级水体；所述除污池用于除去所述一级水体中的污染物得到二级水体；所述表流湿地用于除去所述二级水体中的气体得到所述净化后的水体。

可选的，所述颗粒去除池包括：沉砂池，所述沉砂池用于对所述待净化水体进行处理，得到沉砂后的水体。

可选的，所述颗粒去除池还包括：初沉池，所述初沉池用于对所述沉砂后的水体进行处理，得到初沉后的水体。

可选的，所述除污池包括：植被带，所述植被带用于对所述初沉后的水体进行处理，得到植被处理后的水体。

可选的，所述除污池还包括：初级稳定塘，所述植被带和所述表流湿地之间的水路上设置有所述初级稳定塘。

可选的，所述山地水库周边湿地水质净化系统，还包括：多级稳定塘，所述表流湿地与所述山地水库之间的水路上设置所述多级稳定塘。

可选的，所述山地水库周边湿地水质净化系统，还包括：第一水质水量监测预警装置，所述第一水质水量监测预警装置设置在所述沉砂池与所述初沉池之间的水路上。

可选的，所述山地水库周边湿地水质净化系统，还包括：第三水质水量监测预警装置，所述第三水质水量监测预警装置设置在所述植被带与所述初级稳定塘之间的水路上。

可选的，所述山地水库周边湿地水质净化系统，还包括：第二水质水量监测预警装置，所述第二水质水量监测预警装置设置在所述多级稳定塘和所述山地水库之间的水路上。

可选的，所述沉砂池的长度大于50米且小于80米。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明设置依次横向连通的颗粒去除池、除污池和表流湿地，利用湿地至水库的高度差，通过建立串联式重力水净化系统增加水体进入水库前的滞留时间，达到入库水体中污染物自然净化的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的山地水库周边湿地水质净化系统的框图；

图2为本发明实施例提供的山地水库周边湿地水质净化系统结构示意图。

符号说明：1-村庄和森林带、2-颗粒去除池、3-除污池、4-表流湿地、5-山地水库、6-沉砂池、7-初沉池、8-植被带、9-初级稳定塘、10-多级稳定塘、11-第一水质水量监测预警装置、12-第三水质水量监测预警装置、13-第二水质水量监测预警装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本实施例提供的山地水库周边湿地水质净化系统由净化系统和监测预警系统组成。其中净化系统结构从山体至水库方向依次由沉砂池6、初沉池7、植物带、初级稳定塘9、表流湿地4、二级稳定塘、多级稳定塘10串联而成；(三级稳定塘、四级稳定塘和N级稳定塘统称为多级稳定塘)，监测预警系统由三个水质水量监测预警装置组成提供实时监测数据。

如图1-图2所示，本实施例提供的山地水库周边湿地水质净化系统，包括：颗粒去除池2、除污池3和表流湿地4，在待净化水体(村庄和森林带1流出)流向山地水库5的水路上依次设置所述颗粒去除池2、所述除污池3和所述表流湿地4；所述表流湿地4与所述山地水库5之间具有高度差；所述颗粒去除池2用于除去所述待净化水体中的颗粒物得到一级水体；所述除污池3用于除去所述一级水体中的污染物得到二级水体；所述表流湿地4用于除去所述二级水体中的气体得到所述净化后的水体。

其中表流湿地4在应用时具体设置为：长度在2米以内，宽度为30米-50米，可以增大水提与空气的接触面积，将空气中的氧溶于水中，将水中不需要的气体或者挥发性物质放逐到空气中，提供一定污水停留时间，满足好氧微生物所需的氧量。

作为一种可选的实施方式，所述颗粒去除池2包括：沉砂池6，所述沉砂池6用于对所述待净化水体进行处理，得到沉砂后的水体。沉砂池6在应用时具体设置为：长度为50米到80米，宽度为8米-15米，边缘水深1米左右，中部深约为2.5-3米。其中，长度方向为延等高线方向的水平方向，宽度方向为垂直等高线的方向。沉砂池6的工作原理：宽而深的池塘，增大过水断面，水流速度慢，泥沙等利用重力作用下沉，从而达到分离密度较大的泥沙等颗粒物的目的。

作为一种可选的实施方式，所述颗粒去除池2还包括：初沉池7，所述初沉池7用于对所述沉砂后的水体进行处理，得到初沉后的水体。初沉池7在应用时具体设置为：长度为5米-8米，宽度为20米-30米，水深1.8米，宽长比以4-5为宜，初沉池的工作原理：平流式沉淀池，利用重力沉降作用，将部分密度比水大的悬浮颗粒物(细小污泥颗粒等)从水中去除。

作为一种可选的实施方式，所述除污池3包括：植被带8，所述植被带8用于对所述初沉后的水体进行处理，得到植被处理后的水体。植被带8在应用时具体设置为：宽度为20米-50米，植物以乡土灌木和草本及湿生植物组成，灌木种植参数为0.15米×0.15米，植株成三角配置，草本植物撒播于灌木之间的播种量为10-20g/m

作为一种可选的实施方式，所述除污池3还包括：初级稳定塘9，所述植被带8和所述表流湿地4之间的水路上设置有所述初级稳定塘9。初级稳定塘9在应用时具体设置为：水深40厘米，水景以漫滩为主，配置挺水植物和浮水植物，这里能初步吸附降解水体中的污染物，采用多级跌水坝，起到一定曝气作用。植物为：溪荪鸢尾、千屈菜、茭白、芦苇和荷花等。

作为一种可选的实施方式，所述山地水库周边湿地水质净化系统，还包括：多级稳定塘10，所述表流湿地4与所述山地水库5之间的水路上设置所述多级稳定塘10。多级稳定塘10在应用时具体设置为：水深40厘米-90厘米，充分利用湿地宽度建立多级稳定塘10，对水质进行进一步净化，配置荷花、莲花等多年生水生植物，面积占池塘面积的1/3左右，不易过多，每年秋季清除水上部分和多于水面1/3的部分。

所有池塘均就地形地势建造，坡岸，种植已经筛选出的适宜植物(二种以上搭配种植)，适宜灌木：蒿柳、短序胡枝子、珍珠梅、暴马丁香、紫穗槐、黄花忍冬、茶条槭、杞柳、桃叶卫矛和接骨木等。适宜草本：芦苇、茵陈蒿、黑三棱、水金凤、桃叶蓼、黄菖蒲、石菖蒲、溪荪鸢尾、雨久花和千屈菜等。

所有水生植物需在秋季对地上部分进行收割。

水质改善效果：COD去除率80-90％，总氮、总磷、氨氮和硝酸盐氮的去除率为75-90％，改善森林径流的酸化水体。

作为一种可选的实施方式，所述山地水库周边湿地水质净化系统，还包括：第一水质水量监测预警装置11，所述第一水质水量监测预警装置11设置在所述沉砂池6与所述初沉池7之间的水路上。

作为一种可选的实施方式，所述山地水库周边湿地水质净化系统，还包括：第三水质水量监测预警装置12，所述第三水质水量监测预警装置12设置在所述植被带8与所述初级稳定塘9之间的水路上。

作为一种可选的实施方式，所述山地水库周边湿地水质净化系统，还包括：第二水质水量监测预警装置13，所述第二水质水量监测预警装置13设置在所述多级稳定塘10和所述山地水库5之间的水路上。

监测预警系统：由三个水质水量监测预警装置和预警系统组成，提供实时检测数据；当第一个监测点水质检测结果超过《地表水环境质量标准》V类标准和第三个监测点入库水质检测结果超过《地表水环境质量标准》Ⅳ类标准时，报警装置启动向管理人员发送报警信息。提醒管理者采取必要措施加强进入湿地污染物管控，做到提前预警，避免不必要损失。

本实施例有以下效果：

1、将污水净化原理结合恢复生态学理论应用到水源地周边人工湿地设计中来，增强水质净化效果和水体空间最大化有效利用。

2、就地取材，根据湿地地形地势建造，结构设计简单，成本低，施工、运行、维护管理方便，安全无二次污染。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。