專利名稱：一種受污染飲用水源原水的生態(tài)凈化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于生態(tài)環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種受污染飲用水源原水的生態(tài)凈化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前在受污染飲用水源原水凈化領(lǐng)域，應(yīng)用較為廣泛的生態(tài)凈化技術(shù)主要有人工 濕地、生態(tài)草人工介質(zhì)、生態(tài)浮床、浮島等，其中生態(tài)草人工介質(zhì)、生態(tài)浮床及浮島等技術(shù)主要應(yīng)用于中小規(guī)模的受污染飲用水源原水浄化，人工濕地浄化技術(shù)可適用于大、中、小各種規(guī)模的生態(tài)凈化工程。廣為應(yīng)用的生態(tài)濕地浄化技術(shù)主要有潛流人工濕地技術(shù)和表流人工濕地技木。其中潛流人工濕地具有形式多祥、凈化效率高、衛(wèi)生條件好的優(yōu)點(diǎn)，但存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、對進(jìn)水懸浮物濃度要求高、易堵塞、運(yùn)行管理相對復(fù)雜、造價很高及維護(hù)費(fèi)用高等缺點(diǎn)；表流人工濕地對進(jìn)水懸浮物濃度要求不高，不易堵塞，便于管理，造價低，但污染物浄化效果相對較低?，F(xiàn)有的生態(tài)凈化技術(shù)均有一定的局限性，在一定程度上限制了生態(tài)凈化技術(shù)在受污染飲用水源原水上的應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了ー種針對受污染飲用水源原水的生態(tài)凈化系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案—種受污染飲用水源原水的生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的預(yù)處理凈化單元、復(fù)合濕地凈化單元、高效氧化凈化單元、沉水植物凈化單元和深度凈化單元。較佳的，所述預(yù)處理凈化単元依次由沉淀段、機(jī)械增氧段、人工介質(zhì)攔截段、植物攔截段和淺池出水段串聯(lián)構(gòu)成。優(yōu)選的，所述機(jī)械增氧段設(shè)置至少一臺機(jī)械曝氣機(jī)。優(yōu)選的，所述沉淀段的長度占所述凈化単元總長度的5-15% ;所述機(jī)械增氧段的長度占所述凈化単元總長度的15-25% ;所述人工介質(zhì)攔截段的長度占所述凈化単元總長度的25-35% ;所述植物攔截段的長度占所述凈化単元總長度的25-35% ;所述淺池出水段的長度占所述凈化単元總長度的5-15%。優(yōu)選的，所述淺池出水段的水深為0. 3-0. 7m。較佳的，所述復(fù)合濕地凈化單元底部沿水流方向設(shè)有曲線型溝渠，所述曲線型溝渠內(nèi)種植有弱光性沉水植物，所述曲線型溝渠外種植有挺水植物。優(yōu)選的，所述曲線型溝渠比所述復(fù)合濕地凈化單元底部深0. 2-0. 4m ;所述曲線型溝渠的寬度為所述復(fù)合濕地浄化單元寬度的0. 15-0. 25倍。較佳的，所述高效氧化凈化単元分為前、中、后三段；所述前段為礫石墊層，所述中段為人工介質(zhì)，所述后段為沉水植物。優(yōu)選的，所述前段占所述高效氧化凈化単元總面積的30% 40%，所述中段占所述高效氧化凈化単元總面積的20% 30%，所述后段占所述高效氧化凈化単元總面積的30% 50%。優(yōu)選的，所述高效氧化凈化單元的水深在0. 8 I. Om ;所述礫石墊層的高度為
0. 1-0. 6mo較佳的，所述沉水植物凈化單元的水深為I. 5m 2. Om,所述沉水植物凈化單元的底部和水面以下的邊坡處均種植有沉水植物。較佳的，所述深度凈化單元中設(shè)有沉水植物種植平臺，所述沉水植物種植平臺邊 緣設(shè)有擋水墻。優(yōu)選的，所述沉水植物種植平臺位于水面下I. 0 I. Sm處，所述沉水植物種植平臺的面積為述深度凈化單元中水面總面積的20% 30%。優(yōu)選的，所述沉水植物種植平臺上以及所述沉水植物種植平臺以上水面以下的邊坡處種植有沉水植物。進(jìn)ー步的，所述預(yù)處理凈化単元的前端和尾端均設(shè)有跌水堰；所述復(fù)合濕地浄化単元的尾端設(shè)有調(diào)節(jié)堰。進(jìn)ー步的，所述預(yù)處理凈化単元之前設(shè)有水質(zhì)自動監(jiān)測與進(jìn)水流量控制單元；所述水質(zhì)自動監(jiān)測與進(jìn)水流量控制單元由水質(zhì)自動監(jiān)測站和取水泵站組成。 本實(shí)用新型可以模塊化運(yùn)行，且具有成型時間短、浄化效果好、應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn)，可用于處理受污染飲用水源原水等，并且可在短時間內(nèi)改變飲用水源區(qū)的生態(tài)環(huán)境。各個單元具有以下功能和優(yōu)點(diǎn)(I)預(yù)處理凈化單元預(yù)處理浄化單元是生態(tài)凈化工藝的重要前置単元，具有以下功能①沉降大顆粒泥沙，通過水流的減緩、創(chuàng)造有利泥沙沉積的緩解，吸附水體中營養(yǎng)物質(zhì)，初步凈化水質(zhì)，攔截細(xì)小懸浮物，提高水體透明度；②加大水中的溶解氧，増加預(yù)處理系統(tǒng)的氧化還原能力，凈化水質(zhì)；③對后續(xù)的生態(tài)濕地起緩沖調(diào)節(jié)作用，起到均勻布(給)水的作用。(2)復(fù)合濕地凈化單元復(fù)合濕地浄化單元是生態(tài)凈化工藝的核心単元，具有以下功能①通過挺水、浮葉及沉水植物的合理布置及局部的基底處理，吸附攔截水中的懸浮物，進(jìn)ー步提高水體透明度，吸收水中營養(yǎng)鹽，降低水體污染物濃度；②能較好解決年內(nèi)植物生長茬ロ問題，保障生態(tài)系統(tǒng)浄化功能的有效性與穩(wěn)定性；③能為微生物的生長創(chuàng)造良好的載體環(huán)境，為微生物吸收分解水中污染物質(zhì)提供
保障；④濕地生物的生長具有一定的景觀美化作用。(3)高效氧化凈化單元①通過淺池構(gòu)建、跌水復(fù)氧及植物光合作用，恢復(fù)水體含氧量；②利用人工介質(zhì)掛膜作用増加微生物濃度，進(jìn)ー步去除水中有機(jī)污染物。[0038](4)沉水植物凈化單元沉水植物凈化系統(tǒng)是生態(tài)凈化工藝的保障単元，其主要功能如下①利用水生植物及微生物的吸收吸附及降解作用，進(jìn)ー步降低水中營養(yǎng)鹽濃度；②經(jīng)本単元處理后，會使水體pH值略微升高，呈現(xiàn)弱堿性，人體攝入弱堿性水可以保持人體酸堿平衡，對人體有保健作用；③本單元光合作用釋放的氧分子不但可 以提升水體溶解氧，且對細(xì)菌具有較強(qiáng)的殺滅作用。(5)深度凈化單元深度凈化單元是生態(tài)凈化的最后一道エ藝，具有儲水及深度凈化的功能，通過植物浄化、生物操縱、水力調(diào)度等技術(shù)的應(yīng)用，浄化功能，維持水質(zhì)穩(wěn)定，防止富營養(yǎng)化，改善區(qū)域生態(tài)景觀。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為預(yù)處理凈化單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為復(fù)合濕地凈化單元的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為高效氧化凈化單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為沉水植物凈化單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為深度凈化單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)ー步闡述本實(shí)用新型，應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。如圖I所示，本實(shí)用新型提供了ー種受污染飲用水源原水的生態(tài)凈化系統(tǒng)，包括依次連接的預(yù)處理凈化單元I、復(fù)合濕地凈化單元2、高效氧化凈化單元3、沉水植物凈化單元4和深度凈化單元5。圖中箭頭方向?yàn)樗鞣较颍?為受污染飲用水源原水，在預(yù)處理凈化単元I之前還設(shè)有水質(zhì)自動監(jiān)測與進(jìn)水流量控制單元。其中(I)水質(zhì)自動監(jiān)測與進(jìn)水流量控制單元水質(zhì)自動監(jiān)測與進(jìn)水流量控制單元由水質(zhì)自動監(jiān)測站6和取水泵站7組成。水質(zhì)自動監(jiān)測站6設(shè)置在取水泵站7取水ロ頭部的外側(cè)，可以根據(jù)需要設(shè)置水質(zhì)自動監(jiān)測站6的監(jiān)測頻率、監(jiān)測指標(biāo)及監(jiān)測報警值，取水泵站7根據(jù)預(yù)設(shè)的水質(zhì)指標(biāo)監(jiān)測值與取水流量關(guān)系曲線進(jìn)行流量控制。(2)預(yù)處理凈化單元如圖2所示預(yù)處理凈化單元I依次由沉淀段11、機(jī)械增氧段12、人工介質(zhì)攔截段
13、植物攔截段14和淺池出水段15串聯(lián)構(gòu)成。機(jī)械增氧段12設(shè)置至少一臺機(jī)械曝氣機(jī)；機(jī)械曝氣機(jī)臺數(shù)根據(jù)水質(zhì)現(xiàn)狀進(jìn)行布置。人工介質(zhì)攔截段13由弾性填料、生態(tài)草或土工布等介質(zhì)組成；人工介質(zhì)的規(guī)模根據(jù)原水多年平均水質(zhì)設(shè)置。植物攔截段14主要布置長徑型的沉水植物和浮葉植物，具體種類和布置規(guī)模的選擇根據(jù)原水多年平均水質(zhì)設(shè)定。淺池出水段15的水深一般為0. 5m。整個預(yù)處理凈化単元I根據(jù)地形可以設(shè)置為長方形、U型等多種形式，其功能主要以去除受污染源飲用水源原水中的SS、提高水體透明度為主，同時兼顧去N、P、COD等營養(yǎng)鹽和有機(jī)污染物。預(yù)處理凈化單元I平均水深2. Om，水力停留時間設(shè)置為I. 0 I. 5天。進(jìn)ー步的，所述沉淀段的長度占所述凈化単元總長度的5-15% ;所述機(jī)械增氧段的長度占所述凈化単元總長度的15-25% ;所述人工介質(zhì)攔截段的長度占所述凈化單元總長度的25-35% ;所述植物攔截段的長度占所述凈化単元總長度的25-35% ;所述淺池出水段的長度占所述凈化単元總長度的5-15%。進(jìn)ー步的，在預(yù)處理凈化單元I的前端設(shè)置跌水堰16，預(yù)處理凈化單元I的進(jìn)水通過跌水堰16進(jìn)行布水，跌水堰16的跌水高度一般在0. 20m。進(jìn)ー步的，在預(yù)處理凈化單元I的尾端設(shè)置跌水堰17，預(yù)處理凈化單元I的出水以跌水形式出水至下一単元，跌水堰17高度一般設(shè)置為0. 2m。 (3)復(fù)合濕地凈化單元如圖3所示復(fù)合濕地凈化單元2的底部沿水流方向設(shè)有曲線型溝渠21，曲線型溝渠21內(nèi)種植有弱光性沉水植物22，曲線型溝渠21外種植有挺水植物23 ;具體水生植物的種類由當(dāng)?shù)貧夂颉⑽锓N、水質(zhì)凈化要求決定。復(fù)合濕地凈化單元2根據(jù)地形可以設(shè)置為長方形、U型等多種形式，一般水深為0. 5m,水力停留時間設(shè)置為0. 5 I. 0天，主要功能為去除N、P等營養(yǎng)鹽，并進(jìn)一歩去除SS，提高水體的透明度。復(fù)合濕地凈化單元2承接預(yù)處理凈化單元I的出水，由跌水堰17均勻布水進(jìn)入。進(jìn)ー步的，曲線型溝渠21比復(fù)合濕地凈化單元2底部深0. 2-0. 4m ;所述曲線型溝渠的寬度為所述復(fù)合濕地浄化單元寬度的0. 15-0. 25倍。進(jìn)ー步的，在復(fù)合濕地凈化單元2的尾端設(shè)置調(diào)節(jié)堰24。(4)高效氧化凈化單元如圖4所示高效氧化凈化單元3分為前、中、后三段；前段為礫石墊層31，中段為人工介質(zhì)32，后段為沉水植物33。礫石墊層31中的礫石粒徑根據(jù)原水水質(zhì)設(shè)定；人エ介質(zhì)32為以生態(tài)草等介質(zhì)為主的高效填料，介質(zhì)類型和規(guī)模根據(jù)凈化要求設(shè)定；沉水植物33選用生長于各個季節(jié)的沉水植物,具體選種類型由當(dāng)?shù)貧夂?、物種、水質(zhì)凈化要求決定。高效氧化凈化単元3根據(jù)地形可以設(shè)置為長方形、U型等多種形式，一般水深在0. 8 I. Om，水力停留時間設(shè)置為0. 5 I. 0天，主要功能為去除有機(jī)污染物，同時兼顧去除N、P等營養(yǎng)鹽。高效氧化凈化單元3承接復(fù)合濕地凈化單元2的出水，由底部均勻布水進(jìn)入。進(jìn)ー步的，所述前段占高效氧化凈化單元3總面積的30% 40%，所述中段占高效氧化凈化單元3總面積的20 % 30 %，后段占所述高效氧化凈化單元3總面積的30 % 50%。進(jìn)ー步的，高效氧化凈化單元3的水深在0. 8 I. Om ;礫石墊層31的高度為
0.4-0. 6mo(5)沉水植物凈化單元如圖5所示沉水植物凈化單元4的底部和水面以下的邊坡處均種植有生長于各個季節(jié)的多年生沉水植物41，具體選種類型由當(dāng)?shù)貧夂?、物種、水質(zhì)凈化要求決定。沉水植物凈化單元4根據(jù)地形布置，一般水深在I. 5m 2. Om，水力停留時間設(shè)置為I. 5 2. 5天，主要功能為去除N、P等營養(yǎng)鹽為主，并進(jìn)ー步提高水體透明度。其進(jìn)水通過跌水堰由表層均勻跌水布水完成，其出水設(shè)置于離進(jìn)水口最遠(yuǎn)處的底部以上0. 5m處，以保證單元內(nèi)沉水植物生長0. 5m的最小水深要求。(6)深度凈化單元如圖6所示深度凈化單元5中設(shè)有沉水植物種植平臺51，沉水植物種植平臺51邊緣設(shè)有0. 5m高的擋水墻52。深度凈化單元5根據(jù)地形、儲水水量要求布置水深，此凈化単元的主要作用是確保經(jīng)各單元浄化后儲存于此單元內(nèi)的水體不發(fā)生富營養(yǎng)化，并確保水質(zhì)達(dá)到出水要求。進(jìn)ー步的,沉水植物種植平臺51位于水面下I. 0 I. 8m處,沉水植物種植平臺51的面積為深度凈化單元5中水面總面積的20% 30%。沉水植物種植平臺51以下部分為深水區(qū)。
權(quán)利要求1.ー種受污染飲用水源原水的生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的預(yù)處理凈化単元、復(fù)合濕地凈化單元、高效氧化凈化單元、沉水植物凈化單元和深度凈化單元。
2.如權(quán)利要求I所述的受污染飲用水源原水的生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)處理凈化単元依次由沉淀段、機(jī)械增氧段、人工介質(zhì)攔截段、植物攔截段和淺池出水段串聯(lián)構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的受污染飲用水源原水的生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)械增氧段設(shè)置至少一臺機(jī)械曝氣機(jī)。
4.如權(quán)利要求2所述的受污染飲用水源原水的生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述沉淀段的長度占所述凈化単元總長度的5-15% ;所述機(jī)械增氧段的長度占所述凈化単元總長度的15-25% ;所述人工介質(zhì)攔截段的長度占所述凈化単元總長度的25-35% ;所述植物攔截段的長度占所述凈化単元總長度的25-35% ;所述淺池出水段的長度占所述凈化単元總長度的5-15%。
5.如權(quán)利要求2所述的受污染飲用水源原水的生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述淺池出水段的水深為0. 3-0. 7m。
6.如權(quán)利要求I所述的受污染飲用水源原水的生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述復(fù)合濕地凈化單元底部沿水流方向設(shè)有曲線型溝渠，所述曲線型溝渠內(nèi)種植有弱光性沉水植物，所述曲線型溝渠外種植有挺水植物。
7.如權(quán)利要求6所述的受污染飲用水源原水的生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述曲線型溝渠比所述復(fù)合濕地凈化單元底部深0. 2-0. 4m ;所述曲線型溝渠的寬度為所述復(fù)合濕地凈化單元寬度的0. 15-0. 25倍。
8.如權(quán)利要求I所述的受污染飲用水源原水的生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述高效氧化凈化単元分為前、中、后三段；所述前段為礫石墊層，所述中段為人工介質(zhì)，所述后段為沉水植物。
9.如權(quán)利要求8所述的受污染飲用水源原水的生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述前段占所述高效氧化凈化単元總面積的30% 40%，所述中段占所述高效氧化凈化單元總面積的20% 30%，所述后段占所述高效氧化凈化単元總面積的30% 50%。
10.如權(quán)利要求8所述的受污染飲用水源原水的生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述高效氧化凈化單元的水深在0. 8 I. Om ;所述礫石墊層的高度為0. 4-0. 6m。
11.如權(quán)利要求I所述的受污染飲用水源原水的生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述沉水植物凈化單元的水深為I. 5m 2. 0m，所述沉水植物凈化單元的底部和水面以下的邊坡處均種植有沉水植物。
12.如權(quán)利要求I所述的受污染飲用水源原水的生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述深度凈化單元中設(shè)有沉水植物種植平臺，所述沉水植物種植平臺邊緣設(shè)有擋水墻。
13.如權(quán)利要求12所述的受污染飲用水源原水的生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述沉水植物種植平臺位于水面下I. 0 I. 8m處，所述沉水植物種植平臺的面積為述深度凈化單元中水面總面積的20% 30%。
14.如權(quán)利要求12所述的受污染飲用水源原水的生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述沉水植物種植平臺上以及所述沉水植物種植平臺以上水面以下的邊坡處種植有沉水植物。
15.如權(quán)利要求I所述的受污染飲用水源原水的生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)處理凈化単元的前端和尾端均設(shè)有跌水堰；所述復(fù)合濕地凈化單元的尾端設(shè)有調(diào)節(jié)堰。
16.如權(quán)利要求1-15任一所述的受污染飲用水源原水的生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在干，所述預(yù)處理凈化単元之前設(shè)有水質(zhì)自動監(jiān)測與進(jìn)水流量控制單元；所述水質(zhì)自動監(jiān)測與進(jìn)水流量控制單元由水質(zhì)自動監(jiān)測站和取水泵站組成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種受污染飲用水源原水的生態(tài)凈化系統(tǒng)，包括依次連接的預(yù)處理凈化單元、復(fù)合濕地凈化單元、高效氧化凈化單元、沉水植物凈化單元和深度凈化單元。本實(shí)用新型可以模塊化運(yùn)行，且具有成型時間短、凈化效果好、應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn)，可用于處理受污染飲用水源原水等，并且可在短時間內(nèi)改變飲用水源區(qū)的生態(tài)環(huán)境。
文檔編號C02F9/14GK202430094SQ20112057117
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者張俊, 朱雪誕, 李巍, 胡偉, 趙井根 申請人:上?？睖y設(shè)計研究院