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一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法

摘要

本发明公开了一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法,该方法通过将待处理水体引入多功能分流沉淀渠、A‑O改良型湿地、生态涵养型湿地、多级A‑O型氧化塘,最后处理后的水体进入生态河湖自净区进行储存以及再利用。本发明通过设置多功能分流沉淀渠,实现均匀布水,同时降低水体中泥沙及悬浮物含量,提高后续湿地净化能力,防止湿地堵塞;通过并联式的A‑O改良型湿地、生态涵养型湿地、多级A‑O型氧化塘逐级净化,提高了水体降氮除磷的效果,并且提高生态系统耐冲击能力,以及便于后期运行养护管理。同时通过多类型植物种植、水生动物投放、水禽吸引,以期营造多样化生态景观,并且提升生物多样性。

著录项

  • 公开/公告号CN115925158A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2023-04-07

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 上海琸源水生态环境工程有限公司;

    申请/专利号CN202211482196.3

  • 申请日2022-11-24

  • 分类号C02F9/00(2023.01);C02F1/00(2023.01);C02F3/30(2023.01);C02F3/32(2023.01);

  • 代理机构上海智力专利商标事务所(普通合伙) 31105;

  • 代理人周涛

  • 地址 200331 上海市普陀区武威路88弄19号301室

  • 入库时间 2023-06-19 19:14:59

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2023-04-25

    实质审查的生效 IPC(主分类):C02F 9/00 专利申请号:2022114821963 申请日:20221124

    实质审查的生效

  • 2023-04-07

    公开

    发明专利申请公布

说明书

技术领域

本发明属于生态修复及水环境治理技术领域,尤其涉及到一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法。

背景技术

地表河湖水体是城镇发展的载体,是城镇结构和生活的重要组成部门,是城市资源与生态环境的重要组成部分,大多数城镇均滨水而建。然而,随着城镇的不断发展,城市水体开始面临严峻的水环境污染、水质恶化、淡水资源急剧短缺、水生态系统严重破坏、生物多样性缺失等问题。另一方面,随着城市的发展,城镇化水平的不断提升,人们对城市水体质量和生态环境的要求也不断提高。因此,如何处理好发展过程中水环境保护问题,提升流域内地表河湖水体水质,改善水生态环境质量,增强水体景观,提升生物多样性,以及降低碳排放、提高地表河湖水体水资源利用率,已经成为当今社会的热点关注问题。

对于地表河湖水体,往往面临点、面及内源污染的汇入。虽然现阶段大部分区域采取雨、污分流排水体制,但受排水口超标水体排入、雨水管初期雨水径流、老城区合流污水汇入影响,点源污染仍是造成现在地表河湖水体水质污染的主要原因之一。而农业生产过程中化肥和农药的大量施用,在一定程度上加速了水环境污染和富营养化进程,其农田径流退水中氮、磷营养盐浓度往往较高,在降雨和灌溉过程中,农田退水中携带的营养物质流入附近河流或湖泊水体,对其造成的农业面源污染问题不容乐观。另外,地表河湖水体底部沉积淤泥容易向上覆水中释放污染物质,形成内源污染。而现状河湖水体自净能力的缺失,目前绝大多数河湖地表水体水质低于城市水环境功能区划质量要求,往往存在氮、磷营养盐超标水质问题。

地表河湖劣V类水体,现常采取物理、化学或生物技术进行净化处理。而常规物理化学处理方式往往存在设备耗电量高,需要投加化学药剂造成二次污染,后期维护复杂等问题;或采取常规生态处理技术,往往存在技术较单一,给排水系统不完善,耐水力冲击性差,景观效果较差等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足,提供一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法。

为了实现上述发明目的,本发明专利提供的技术方案如下:

一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法,该方法具体包括如下步骤:

第一步,根据处理水体目标排放水量,基于场地内水量平衡所计算的补水量,以及适当的调整系数,确定生态系统总处理规模;确定待处理水体进水水质;确定处理后的出水水质目标;

第二步,将待处理水体引入多功能分流沉淀渠,对水体中泥沙及悬浮物质进行沉淀处理;

第三步,通过多功能分流沉淀渠沉淀处理后的水体进入A-O改良型湿地,经由A-O改良型湿地对水体进行降氮除磷净化处理;

第四步,经过A-O改良型湿地净化的水体进入生态涵养型湿地,通过生态涵养型湿地内铺设的净水滤料去除水体中氮磷营养物质,同时在生态涵养型湿地内营造多种地形,打造自然栖息地,丰富生物多样性;

第五步,经过生态涵养型湿地净化后水体进入多级A-O型氧化塘,进一步对水体进行降氮除磷净化处理;

第六步,经过多级A-O型氧化塘进一步降氮除磷处理后的水体流入生态河湖自净区,生态河湖自净区内通过构建稳定的水生植物净化系统和水生动物调控系统,实现对来水的原位净化,通过将流入生态河湖自净区中的水体进行净水回用,完成地表河湖水体降氮除磷净化目标以及水体循环再利用。

上述第一步中计算的生态系统总处理规模W

W=Q

上述净水单元湖底渗漏量具体计算公式为:Q

上述待处理水体水质确定方法为:当待处理水体明确出水水质指标的,根据出水水质指标确定其出水水质;当待处理水体水质为不稳定水体时,通过采样检测后确定待处理水体水质指标,待处理水体水质采样检测方法根据《水质采样技术指导》(HJ494-2009)、《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T91-2002)的要求进行采样检测。

上述第二步中的多功能分流沉淀渠为长条型,主体结构采取毛石挡墙砌筑,底部进行防渗处理后铺设种植土500mm,塘底自进水端至出水端按4‰放坡,并依次散铺卵石、种植菊花草和金鱼藻、堆砌火山岩石笼过滤槽,实现对地表河湖水体中泥沙及悬浮物质的沉淀处理,降低后端A-O改良型湿地进水中泥沙及悬浮物含量,可提高A-O改良型湿地净化效果,减少堵塞。为实现布水均匀,采用多功能分流沉淀渠分级分流布水,并在下部设置排泥抽吸系统。

上述多功能分流沉淀渠两侧为毛石挡墙结构,所述挡墙结构的坡比为10:1,所述挡墙结构内侧设置有防水砂浆;所述多功能分流沉淀渠底部铺设HDPE土工膜进行防渗处理,所述HDPE土工膜底部设置细砂找平层,所述细砂找平层底部为素土夯实,所述HDPE土工膜上部设置细砂找平层,所述细砂找平层上部设置种植土层;所述挡墙结构上端设置有混凝土压顶,所述挡墙结构底端设置有混凝土基础,所述混凝土基础下端设置素砼垫层。

上述多功能分流沉淀渠底部铺设的HDPE土工膜厚度为0.5mm,所述细砂找平层厚度为100mm,所述种植土层厚度为500mm,所述种植土层和所述素土的压实度均大于0.93;所述防水砂浆厚度为30mm,所述混凝土压顶厚度为100mm,所述混凝土基础厚度为200mm,所述素砼垫层厚度为100mm。

上述多功能分流沉淀渠一侧的挡墙结构上设置有水源接入总进水管,总进水管根据生态系统总处理规模以及分流沉淀渠分流布置,以保证渠内水流速度为0.15~0.30m/s,停留时间45~60s;所述多功能分流沉淀渠进水端底部铺设卵石,对多功能分流沉淀渠的进水进行缓冲。所述多功能分流沉淀渠出水端设有出水管,与所述A-O改良型湿地进水渠连接。

上述第三步中的A-O改良型湿地包括厌氧潜流湿地处理区和富氧沉水植物表流湿地处理区;所述厌氧潜流湿地采取水平流形式,通过湿地内填料床、植物、微生物的物理、化学、生物作用使污水得到净化;所述厌氧潜流湿地内水体在土壤底部流动,容易缺氧,因此在所述厌氧潜流湿地后端设置沉水植物表流湿地处理区;所述沉水植物表流湿地处理区主要种植刺苦草和轮叶黑藻,刺苦草和轮叶黑藻根扎于泥中,全株沉没于水面之下,沉水植物的根系和整个叶面直接吸收水体和淤泥中营养物质,所需碳源直接从水体中吸收,光合作用产生的O

上述厌氧潜流湿地处理区和富氧沉水植物表流湿地处理区根据水流方向放坡,纵坡i=1‰~5‰;所述厌氧潜流湿地处理区包括配水渠、进水区、净化区、出水区和集水渠;所述净化区两侧分别设置有进水区和出水区,所述进水区与所述配水渠连通,所述配水渠通过配水管与所述多功能分流沉淀渠连接,所述配水管上设置有阀门井;所述阀门井内设置截止阀和止回阀;所述出水区与集水渠连接,所述集水渠设有出水管,所述出水管与所述富氧沉水植物表流湿地处理区连通。

上述配水渠一端与所述配水管连接,所述配水渠另一端与进水区连接,与所述配水管连接所述配水渠一端设置有1500mm厚桨砌石挡墙,与进水区连接的所述配水渠一端设置有配水花墙,所述配水花墙厚度为1200mm,所述配水花墙开孔率为30%,所述配水花墙孔径为115*53mm,靠近进水区一侧的所述配水花墙设置有不锈钢网;所述多功能分流沉淀渠内的水体通过配水管进入所述配水渠再通过配水花墙进入所述进水区;所述配水渠上端设置有盖板,所述盖板为150mm厚钢筋混凝土制。

上述进水区内填充砾石、火山岩混合填料,所述混合填料宽度为1m,所述砾石粒径为15-25mm,所述火山岩粒径为10-80mm,所述混合填料空隙率为40%~50%。

上述出水区内填充砾石、火山岩混合填料,所述砾石、火山岩混合填料宽度为0.8m,所述砾石粒径为10-15mm,所述火山岩粒径为10-80mm,所述混合填料空隙率为30%~35%,所述出水区一侧与所述集水渠连接,所述集水渠包括集水花墙和出水管,所述集水花墙与所述出水区连接,所述集水花墙开孔率为30%,所述集水花墙孔径为115*53mm,所述集水花墙与所述出水区之间设置不锈钢网;所述集水渠内还设置有出水管,所述出水管与所述集水渠连接,所述出水管为可调节出水管,所述出水管用于调节A-O改良型湿地内水体标高。所述厌氧潜流湿地和富氧沉水植物表流湿地间设置潜水泵,利用富氧沉水植物表流湿地处理区出水对厌氧潜流湿地处理区进行反冲洗。

上述富氧沉水植物表流湿地处理区进水端设置有抛石,底部设置有种植土层,所述种植土层底端设置0.5mmHDPE土工膜,所述HDPE土工膜底部设置素土,所述种植土层厚为500mm,所述种植土层上依次种植刺苦草和轮叶黑藻,所述素土压实度大于0.93,所述富氧沉水植物表流湿地处理区出水端设置有跌水墙。

上述进水区、净化区和出水区上端设置种植土层,所述种植土层用于种植植物,所述种植土层厚度为200~300mm,所述种植土层底部设置土工布,所述土工布密度为200g/㎡,所述净化区填充改性沸石填料,所述改性沸石填料下端、所述进水区下端和所述出水区下端铺设细砂找平层,所述细砂找平层下端铺设HDPE土工膜,所述HDPE土工膜下端铺设细砂找平层,所述细砂找平层下端为素土,所述素土压实度大于0.93,所述改性沸石填料粒径为4-8mm,所述改性沸石填料厚度为1200mm,所述HDPE土工膜厚度为0.5mm,所述细砂找平层厚度为100mm。

上述第四步中生态涵养型湿地通过地形营造,设置为深潭浅滩形式,打造自然栖息地,种植多类型植物,放养水生动物,丰富生物多样性。

上述地形营造中设置有多个凹槽,上述地形营造中设置有多个凹槽,靠近所述生态涵养型湿地进水端和出水端的凹槽内铺设改性沸石,靠近进水端、出水端凹槽的二级凹槽两侧均铺设有脱氮型生物滤料,所述生态涵养型湿地中心凹槽一侧铺设复合型生物填料,另一侧底部铺设有石笼鱼巢;所述生态涵养型湿地从进水端至中部凹槽依次种植有紫芋、荸荠、紫云英或美人蕉、紫芋、伊乐藻、桑葚、香根草、刺苦草;所述生态涵养型湿地中心凹槽内投放水生动物包括水禽、鱼类、螺、虾、贝、浮游动物。

上述第五步中多级A-O型氧化塘包括浮叶植物塘和挺水植物塘,所述浮叶植物塘和挺水植物塘之间为串联,通过跌水形式连通,设置有多级;所述多级A-O型氧化塘首级浮叶植物塘进水端与所述生态涵养型湿地出水端通过连通管连接,所述多级A-O型氧化塘末级挺水植物塘出水端与所述生态河湖自净区连接。

上述浮叶植物塘和挺水植物塘单塘长宽比为4:1;所述浮叶植物塘的有效水深为1200~1500mm,淤泥层为200mm,超高为300~500mm;所述挺水植物塘的有效水深为300~500mm,淤泥层为100mm,超高为300mm;所述浮叶植物塘水力停留时间为15天,所述挺水植物塘水力停留时间为10天;

上述浮叶植物塘进水端设置进水管,与所述生态涵养型湿地出水管连通,进水端底部设有抛石,出水端设置有跌水墙;所述浮叶植物塘底部设置有种植土层,所述种植土层底端设置0.5mmHDPE土工膜,所述HDPE土工膜底部设置素土,所述种植土层厚为500mm,所述素土压实度大于0.93;所述浮叶植物塘进水端上部种植常绿鸢尾和慈姑,所述浮叶植物塘内的种植土层上端种植萍蓬草、睡莲;

上述挺水植物塘进水端设置跌水墙,出水端设有出水管及抛石;所述挺水植物塘底部设置有种植土层,所述种植土层底端设置0.5mmHDPE土工膜,所述HDPE土工膜底部设置素土,所述种植土层厚为500mm,所述素土压实度大于0.93;所述挺水植物塘进水端种植旱伞草,出水端种植泽泻。

上述第六步中生态河湖自净区底部设置有种植土层,所述种植土层厚为500mm,所述种植土层上端为常水位区,中心水深为1500~3000mm,所述种植土层底端根据实际情况,因地制宜的采取防渗处理措施。所述生态河湖自净区中部在所述种植土层上选择性种植刺苦草、小茨藻、大茨藻、伊乐藻、轮叶黑藻群落,所述生态河湖自净区四周滨岸带依次种植梭鱼草、鸢尾、千屈菜群落和矮生耐寒苦草;所述生态河湖自净区进水端设置有抛石。所述生态河湖自净区内投放水生动物包括鱼类、螺、虾、贝、浮游动物。

上述净化后的水体再利用具体包括绿化灌溉用水、道路冲洗用水、周边景观水体补水水源。

基于上述技术方案,本发明专利一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法取得了如下技术优点:

1.本发明一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法,通过设计多功能分流沉淀渠、A-O改良型湿地、生态涵养型湿地、多级A-O型氧化塘、生态河湖自净区相结合的组合式生态净化系统,实现对地表河湖水体降氮除磷水质净化目标,同时通过多类型植物种植、水生动物投放、水禽吸引,以期营造多样化生态景观,并且提升生物多样性。

2.本发明一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法,A-O改良型湿地、生态涵养型湿地、多级A-O型氧化塘按并联形式设置,提高生态系统耐冲击能力,以及便于后期运行养护管理。

3.本发明一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法通过多功能分流沉淀渠设计,可实现对地表河湖水体中泥沙及悬浮物质的沉淀处理,降低后端A-O改良型湿地进水中泥沙及悬浮物含量,可提高A-O改良型湿地净化效果,减少堵塞。

4.本发明一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法通过A-O改良型湿地设计,利用生态方式增加系统中溶解氧含量,提高系统对于降氮除磷能力。同时设置反冲洗系统,直接利用湿地出水进行反冲洗,减少自来水使用量,增加湿地使用寿命,实现低碳减排目标。通过在A-O改良型湿地出水口设置可调节出水管便于调节A-O改良型湿地内水位标高以及排空,提高A-O改良型湿地水质净化能力,同时能够调节从A-O改良型湿地进入集水渠的水量。

5.本发明一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法通过生态涵养型湿地设计,利用湿地内铺设的净水滤料去除水体中氮磷营养物质,同时在生态涵养型湿地内营造多种地形,提升生物多样性。

6.本发明一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法通过多级A-O型氧化塘设计,通过不同水深设计和不同生活型水生植物种植,实现生物降氮除磷目标,同时营建不同水生生态景观;通过设置多级氧化塘对水体进行逐级净化,促进氮的硝化/反硝化作用及磷的沉降,提高了水体降氮除磷的效果。

7.本发明一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法通过生态河湖自净区设计,实现对来水的原位净化,通过并将流入生态河湖自净区中的水体进行净水回用,完成地表河湖水体降氮除磷净化目标以及水体循环再利用。

附图说明

图1是本发明一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法中系统布置图。

图2是本发明一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法中的多功能分流沉淀渠横向剖面图。

图3是本发明一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法中的A-O改良型湿地中厌氧潜流湿地俯视图。

图4是本发明一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法中的A-O改良型湿地中厌氧潜流湿地剖面图。

图5是本发明一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法中的A-O改良型湿地中富氧沉水植物表流湿地剖面图。

图6是本发明一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法中的生态涵养型湿地剖面图。

图7是本发明一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法中的多级A-O型氧化塘中浮叶植物塘剖面图。

图8是本发明一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法中的多级A-O型氧化塘中挺水植物塘剖面图。

图9是本发明一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法中的生态河湖自净区剖面图。

图10是本发明一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法中的待处理水体净化流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面通过附图中示出的具体实例来描述本发明。但是应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1-10所述,本发明属于一种用于地表河湖水体降氮除磷低碳景观型生态系统营造方法,如图1所示,该方法具体包括如下步骤:

第一步,根据处理水体目标排放水量,基于场地内水量平衡所计算的补水量,以及适当的调整系数,确定生态系统总处理规模;确定待处理水体进水水质;确定处理后的出水水质目标;

第二步,将待处理水体引入多功能分流沉淀渠1,实现均匀布水,并对水体中泥沙及悬浮物质进行沉淀处理;

第三步,通过多功能分流沉淀渠1沉淀处理后的水体进入A-O改良型湿地2-3,经由A-O改良型湿地2-3对水体进行降氮除磷净化处理;

第四步,经过A-O改良型湿地2-3净化的水体进入生态涵养型湿地4,通过生态涵养型湿地4内铺设的净水滤料去除水体中氮磷营养物质,同时在生态涵养型湿地4内营造多种地形,打造自然栖息地,丰富生物多样性;

第五步,经过生态涵养型湿地4净化后水体进入多级A-O型氧化塘5-6,进一步对水体进行降氮除磷净化处理。

第六步,经过多级A-O型氧化塘5-6进一步降氮除磷处理后的水体流入生态河湖自净区7,生态河湖自净区内7通过构建稳定的水生植物净化系统和水生动物调控系统,实现对来水的原位净化,通过将流入生态河湖自净区中的水体进行净水回用,完成地表河湖水体降氮除磷净化目标以及水体循环再利用。

上述第一步中计算的生态系统总处理规模W

W=Q

上述净水单元湖底渗漏量具体计算公式为:Q

上述待处理水体水质确定方法为:当待处理水体明确出水水质指标的,根据出水水质指标确定其出水水质;当待处理水体水质为不稳定水体时,通过采样检测后确定待处理水体水质指标,待处理水体水质采样检测方法根据《水质采样技术指导》(HJ494-2009)、《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T91-2002)的要求进行采样检测。

如图2所示,上述第二步中的多功能分流沉淀渠1为长条型,主体结构采取毛石挡墙113砌筑,底部进行防渗处理后铺设种植土121厚500mm,塘底自进水端至出水端按0.4%放坡,并依次散铺卵石131、种植菊花草132和金鱼藻133、堆砌火山岩石笼过滤槽134,实现对地表河湖水体中泥沙及悬浮物质的沉淀处理,降低后端A-O改良型湿地2进水中泥沙及悬浮物含量,可提高A-O改良型湿地2净化效果,减少堵塞。在进水端渠底散铺卵石131,实现对来水的缓冲消能,减少对塘底的冲刷;为实现布水均匀,采用多功能分流沉淀渠分级分流布水,并在下部设置排泥抽吸系统。

上述多功能分流沉淀渠1两侧为毛石挡墙113结构,所述挡墙结构113的坡比为10:1,所述挡墙结构113内侧设置有防水砂浆114;所述多功能分流沉淀渠2底部铺设HDPE土工膜123进行防渗处理,所述HDPE土工膜123底部设置细砂找平层124,所述细砂找平层124底部为素土夯实125,所述HDPE土工膜123上部设置细砂找平层122,所述细砂找平层122上部设置种植土层121;所述挡墙结构113上端设置有混凝土压顶115,所述挡墙结构113底端设置有混凝土基础112,所述混凝土基础112下端设置素砼垫层111。

上述多功能分流沉淀渠1底部铺设的HDPE土工膜123厚度为0.5mm,所述细砂找平层122、124厚度为100mm,所述种植土121厚度为500mm,所述种植土层121和所述素土125的压实度均大于0.93;所述防水砂浆114厚度为30mm,所述混凝土压顶115厚度为100mm,所述混凝土基础112厚度为200mm,所述素砼垫层111厚度为100mm。

上述多功能分流沉淀渠1一侧的挡墙结构上设置有水源接入总进水管141,总进水管141根据生态系统总处理规模以及分流沉淀渠分流布置,以保证渠内水流速度为0.15~0.30m/s,停留时间45~60s;所述多功能分流沉淀渠进水端底部铺设卵石131,对多功能分流沉淀渠的进水进行缓冲。所述多功能分流沉淀渠出水端设有出水管142,与所述A-O改良型湿地进水渠23连接。

如图3、图4和图5所示,上述第三步中的A-O改良型湿地2-3包括厌氧潜流湿地处理区2和富氧沉水植物表流湿地处理区3;所述厌氧潜流湿地2采取水平流形式,通过湿地内填料床、植物、微生物的物理、化学、生物作用使污水得到净化;所述厌氧潜流湿地2内水体在土壤底部流动,容易缺氧,因此在所述厌氧潜流湿地2后端设置沉水植物表流湿地处理区3;所述沉水植物表流湿地处理区3主要种植刺苦草33和轮叶黑藻34,刺苦草33和轮叶黑藻根34扎于泥中,全株沉没于水面之下,沉水植物的根系和整个叶面直接吸收水体和淤泥中营养物质,所需碳源直接从水体中吸收,光合作用产生的O

上述厌氧潜流湿地处理区2和富氧沉水植物表流湿地处理区3根据水流方向放坡,纵坡i=1‰~5‰;所述厌氧潜流湿地处理区2包括配水渠23、进水区21、出水区22、集水渠26和净化区27,所述净化区27两侧分别设置有进水区21和出水区22,所述进水区21与所述配水渠23通过配水花墙232连通,所述配水渠23通过配水管24与所述多功能分流沉淀渠1连接,所述配水管24上设置有阀门井25;所述阀门井25内设置截止阀251和止回阀252;所述出水区22与集水渠26通过集水花墙261连接,所述集水渠26设有出水管262,所述出水管262与所述富氧沉水植物表流湿地处理区3连通。

上述配水渠23一端与所述配水管24连接,所述配水渠23另一端与进水区21连接,与所述配水管24连接所述配水渠23一端设置有1500mm厚桨砌石挡墙231,与进水区21连接的所述配水渠23一端设置有配水花墙232,所述配水花墙232厚度为1200mm,所述配水花墙232开孔率为30%,所述配水花墙232孔径为115*53mm,靠近进水区21一侧的所述配水花墙232设置有不锈钢网233;所述多功能分流沉淀渠1内的水体通过配水管24进入所述配水渠23再通过配水花墙232进入所述进水区21;所述配水渠23上端设置有盖板234,所述盖板234为150mm厚钢筋混凝土制。

A-O改良型湿地进水由配水管24接入前端配水渠23,每个配水管24上设阀门井25,阀门井25内设截止阀251及止回阀252,重力管将多功能分流沉淀渠内出水分流配送到各A-O改良型湿地中厌氧潜流湿地处理区2前端配水渠23内,后经配水花墙232进入到A-O改良型湿地中的厌氧潜流湿地处理区2净化区前端配水区21,使进水均匀地分布到整个净化床。配水花墙232长度与厌氧潜流湿地处理区2宽度相同,开孔率30%,孔径115*53mm,孔外设不锈钢网2*2目,防止堵塞。

上述进水区21内填充砾石、火山岩混合填料,所述砾石、火山岩混合填料宽度为1m,所述砾石粒径为15-25mm,所述火山岩粒径为10-80mm,所述混合填料空隙率为40%~50%,保证布水均匀和防止堵塞。

上述出水区22内填充砾石、火山岩混合填料,所述砾石、火山岩混合填料宽度为0.8m,所述砾石粒径为10-15mm,所述火山岩粒径为10-80mm,所述混合填料空隙率为30%~35%,所述出水区22一侧与所述集水渠26连接,所述集水渠26包括集水花墙261和出水管262,所述集水花墙261与所述出水区22连接,所述集水花墙261开孔率为30%,所述集水花墙261孔径为115*53mm,所述集水花墙261与所述出水区22之间设置不锈钢网263;所述集水渠26内还设置有出水管262,所述出水管262与所述集水渠26连接,所述出水管262为可调节出水管262,所述出水管262用于调节A-O改良型湿地2内水体标高。所述厌氧潜流湿地2和富氧沉水植物表流湿地间3设置潜水泵264,利用富氧沉水植物表流湿地处理区出水对厌氧潜流湿地处理区进行反冲洗。

上述富氧沉水植物表流湿地处理区3进水端设置有进水管311和抛石312,进水端上部种植美人蕉321,底部设置有种植土层331,所述种植土层331底端设置0.5mm厚HDPE土工膜332,所述HDPE土工膜332底部设置素土333,所述种植土层331厚为500mm,所述种植土层331上依次种植刺苦草322和轮叶黑藻323,所述素土压实度大于0.93,所述富氧沉水植物表流湿地3处理区出水端设置有跌水墙313。

上述进水区21、净化区27和出水区22上端设置种植土层28,所述种植土层28用于种植植物,所述种植土层28厚度为200~300mm,所述种植土层28底部设置土工布291,所述土工布291密度为200g/㎡,所述净化区填充改性沸石填料,所述改性沸石填料下端、所述进水区21下端和所述出水区22下端铺设HDPE土工膜292,所述HDPE土工膜292下端填充素土293,所述素土293压实度大于0.93,所述改性沸石填料粒径为4-8mm,所述改性沸石填料厚度为1200mm,所述HDPE土工膜292厚度为0.5mm。

如图6所示,上述第四步中生态涵养型湿地4通过地形营造,设置为深潭浅滩形式,打造自然栖息地,种植多类型植物,放养水生动物,丰富生物多样性。

上述地形营造中设置有多个凹槽,靠近所述生态涵养型湿地4进水端的凹槽内铺设改性沸石411,靠近所述生态涵养型湿地4出水端的凹槽内铺设改性沸石441,靠近进水端、出水端凹槽的二级凹槽两侧均铺设有脱氮型生物滤料412,所述生态涵养型湿地中心凹槽一侧铺设复合型生物填料413,另一侧底部铺设有石笼鱼巢414;所述生态涵养型湿地4从进水端至中部凹槽依次种植有紫芋421、荸荠422、紫云英或美人蕉423、紫芋426、伊乐藻427、桑葚424、香根草425、刺苦草428;所述生态涵养型湿地4中心凹槽内投放水生动物包括水禽431、鱼类432、螺433、虾435、贝434、浮游动物436。

上述第五步中多级A-O型氧化塘包括浮叶植物塘5和挺水植物塘6,所述浮叶植物塘5和挺水植物塘6之间为串联,通过跌水形式连通,设置有多级;所述多级A-O型氧化塘首级浮叶植物塘5进水端与所述生态涵养型湿地4出水端连接,所述多级A-O型氧化塘末级挺水植物塘6出水端与所述生态河湖自净区7连接。

如图7所示,上述浮叶植物塘5进水端设置进水管511,与所述生态涵养型湿地4出水管连通,进水端底部设有抛石512,出水端设置有跌水墙513;所述浮叶植物塘底部设置有种植土层533,所述种植土层533底端设置0.5mmHDPE土工膜532,所述HDPE土工膜底部532设置素土531,所述种植土层533厚为500mm,所述素土531压实度大于0.93;所述浮叶植物塘进水端上部种植常绿鸢尾521和慈姑522,所述浮叶植物塘内的种植土层上端种植萍蓬草524、睡莲523;

如图8所示,上述挺水植物塘6进水端设置跌水墙611,出水端设有出水管613及抛石612;所述挺水植物塘底部设置有种植土层633,所述种植土层633底端设置0.5mmHDPE土工膜632,所述HDPE土工膜632底部设置素土631,所述种植土层633厚为500mm,所述素土631压实度大于0.93;所述挺水植物塘进水端种植旱伞草621,出水端种植泽泻622。

如图9所示,上述第六步中河湖原位净化系统7内设置有种植土层731,所述种植土层731底端铺设0.5mm厚HDPE土工膜防渗层732,所述HDPE土工膜732底部为素土层733,所述素土层733夯实度不低于0.93,所述种植土层731为500mm;所述河湖原位净化系统7中部种植刺苦草、小茨藻、大茨藻、伊乐藻、轮叶黑藻群落721,所述生态河湖自净区四周滨岸带依次种植梭鱼草、鸢尾、千屈菜、美人蕉挺水植物群落722和矮生耐寒苦草723;所述生态河湖自净区进水端设置有进水管711和抛石712。所述生态河湖自净区内投放水生动物包括浮游动物741、鱼类742、螺743、虾745、贝744。

上述净化后的水体再利用具体包括绿化灌溉用水、道路冲洗用水、周边景观水体补水水源。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解;依然可以对发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

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