一种河流交汇处的重力式滨水组合湿地系统技术方案

本发明专利技术公开了一种河流交汇处的重力式滨水组合湿地系统，包括扇形阶梯状湿地，所述湿地位于两河流交汇处并与两河流连通；在两河流中设置橡胶坝，所述橡胶坝的坝顶距离水面的高度为200～400mm，所述橡胶坝位于所述湿地的阶梯转折处。本发明专利技术适用于河流交汇处的湿地治理，本发明专利技术中的橡胶坝带来的跌水效应，既增加了原河水中的溶解氧，增加了对有机污染物的去除效率；又无需泵的提升，只借助重力来完成湿地系统的运作，节能环保。本发明专利技术通过植物和填料的协同作用，可有效去除水体中的氮磷与重金属等。本发明专利技术占地面积小，水处理效率高，并使得河流交汇处具有美感。

A Gravity Waterfront Wetland System at the Intersection of Rivers

【技术实现步骤摘要】
一种河流交汇处的重力式滨水组合湿地系统
本专利技术涉及一种湿地系统，特别涉及一种河流交汇处的重力式滨水组合湿地系统。
技术介绍
目前，河流作为输送、储存水资源的重要载体，为众多动植物与微生物提供了生存繁衍的空间。同时，河流也是许多污染物排放的媒介。随着经济的发展，社会的进步，我国的河流污染情况日益严峻。大量含氮、磷及有机物的废水肆意排放导致了许多河流的水质污染现象。据2017年《中国环境状况公报》显示，在调查的1940个水质断面中，IV类与V类水所占比例为23.8％，劣V类水占比8.3％。全国七大水系中，黄河、松花江、淮河和辽河流域为轻度污染，海河流域为中度污染，河流污染情况虽较上年有所好转，但情况仍不容乐观。人工湿地技术作为一种低成本、能耗小、环境效益高、无二次污染的水污染治理技术，在世界各地区的污水处理方面已经有了广泛的应用。人工湿地技术是在自然湿地的基础上发展而来的，由人工建造与控制运行的污水净化生态工程技术。人工湿地对污水的净化处理主要是利用土壤、人工介质(填料)、植物与微生物的物理、化学、生物协同作用。根据进水水流方式的不同，人工湿地可分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地与复合潜流人工湿地等。将几个或几种湿地组合起来，使之成为组合人工湿地系统可以结合每个湿地的优点，有效提升人工湿地的处理效率与抗冲击负荷能力。但目前传统人工湿地技术仍存在着一些局限：一、为保证较长的水力停留时间，人工湿地占地面积一般较大，难以满足我国人多地少的国情。二、人工湿地由于构建了良好的生态环境，因此在特定的地区与季节易受蚊蝇滋扰。三、由于生物与水力条件的复杂性，人工湿地易发生堵塞现象，因此在对湿地反冲洗时只能暂停运行，无法对污水进行持续地净化处理。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种河流交汇处的重力式滨水组合湿地系统。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种河流交汇处的重力式滨水组合湿地系统，包括扇形阶梯状湿地，所述湿地位于两河流交汇处并与两河流连通；在两河流中设置橡胶坝，所述橡胶坝的坝顶距离水面的高度为200～400mm，所述橡胶坝位于所述湿地的阶梯转折处。进一步地，所述湿地中间设有沿径向延伸的隔档。进一步地，所述橡胶坝的坝顶距离水面的高度为300mm。进一步地，所述湿地设有填料层，所述填料层内设有铁丝笼；所述铁丝笼内填充填料。进一步地，所述填料层上面设有种植土层。进一步地，所述种植土层厚度为100～150mm。进一步地，所述湿地为两级阶梯湿地，包括第一级湿地和第二级湿地，所述第一级湿地高于所述第二级湿地。进一步地，所述第一级湿地的填料层包括火山岩填料层。进一步地，所述第二级湿地的填料层包括绿沸石与砾石混合填料层。进一步地，所述第一级湿地和所述第二级湿地的径向宽度相同。本专利技术具有的优点和积极效果是：(1)本专利技术通过阶梯将人工湿地分级，可以利用溶解氧浓度与填料种类的差异，分别对不同污染物进行处理，从而提高湿地对氮、磷与有机物的去除效率以及抗冲击负荷能力。(2)填料层中的沸石、火山岩与砾石具有很高的孔隙率，其较大的比表面积有助于微生物在填料表面挂膜，因此有很高的氮磷吸附效率。将填料装在铁丝网笼中可以使填料不因河水流动而流失，保持了湿地的形态，又有助于填料的局部更换，减小停工时间，提高净化效率。(3)本专利技术中的橡胶坝带来的水位提升不仅实现了以重力为动力的水体流动，节约了常规人工湿地中提升泵所带来的能源消耗，同时自然跌水产生的迸溅也强化了水的复氧，为好氧菌的生长繁殖提供了良好条件，对有机物与氮、磷的去除具有很大的促进作用。(4)本专利技术可成为两个并联的两级湿地，可以持续工作，避免了当湿地堵塞需要反冲洗或更换填料时带来的间断运行。(5)本专利技术可在湿地上方种植绿色植物既能富集水中的重金属与氮磷，又可通过光合作用提高水中溶解氧含量。(6)相比于传统人工湿地，本专利技术因地制宜，可根据当地河道的特点结构来建造。作为扇形区域，可以在保持水力停留时间的同时更少地占用土地。(7)本专利技术为河流周围动物、植物、微生物提供了一个良好的生境，在净化水质的同时使整个河口区域更具有观赏价值。附图说明图1是本专利技术的俯视结构示意图；图2是本专利技术的立体结构示意图；图3是本专利技术的沿径向剖切的剖视图。图中：1、第一级湿地；2、第二级湿地；3、橡胶坝；4、美人蕉；5、千屈菜；6、隔档；7、种植土层；8、混凝土挡水墙。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：请参见图1至图3，一种河流交汇处的重力式滨水组合湿地系统，包括扇形阶梯状湿地，所述湿地位于两河流交汇处并与两河流连通；在两河流中设置橡胶坝3，所述橡胶坝3的坝顶距离水面的高度为200～400mm，所述橡胶坝3位于所述湿地的阶梯转折处。相比于传统人工湿地，本专利技术因地制宜，可根据当地河道的特点结构来建造。作为扇形区域，可以在保持河水停留时间的同时更少地占用土地。橡胶坝3带来的水位提升不仅实现了以重力为动力的水体流动，节约了常规人工湿地中提升泵所带来的能源消耗，同时自然跌水产生的迸溅也强化了水的复氧，为好氧菌的生长繁殖提供了良好条件，对有机物与氮、磷的去除具有很大的促进作用。所述橡胶坝3的坝顶距离水面的高度优选300mm。图中箭头方向为水流方向。进一步地，所述湿地中间可设有沿径向延伸的隔档6。所述隔档6沿径向延伸，将扇形阶梯状湿地一分为二。使人工湿地系统可成为两个并联的两级湿地使系统，两个并联的两级湿地使系统可交替进行工作，实现不间断的持续工作，避免了当湿地堵塞需要反冲洗或更换填料时带来的间断运行。进一步地，所述湿地可设有填料层，所述填料层内可设有铁丝笼；所述铁丝笼内可填充填料。笼承载并固定着两级湿地的填料，使填料不会因为水的流动而被冲散。所述填料层上面可设有种植土层7。所述种植土层7厚度可为100～150mm。湿地上方种植土层7可种植绿色植物，既能富集水中的重金属与氮磷，又可通过光合作用提高水中溶解氧含量。上述的湿地可为两级阶梯湿地，包括第一级湿地1和第二级湿地2，所述第一级湿地1可高于所述第二级湿地2，在所述第二级湿地2外侧沿周向可设置混凝土挡水墙8，用于防止水流向湿地外。所述第一级湿地1和所述第二级湿地2的径向宽度可相同。两级人工湿地的宽度比为1:1；所述第一级湿地1的填料层可包括火山岩填料层。所述第二级湿地2的填料层可包括绿沸石与砾石混合填料层。将人工湿地分级可以利用溶解氧浓度与填料种类的差异，分别对不同污染物进行处理，从而提高湿地对氮、磷与有机物的去除效率以及抗冲击负荷能力。沸石、火山岩与砾石具有很高的孔隙率，其较大的比表面积有助于微生物在填料表面挂膜，因此有很高的氮磷吸附效率。将填料装在铁丝网笼中可以使填料不因河水流动而流失，保持了湿地的形态，又有助于填料的局部更换，减小停工时间，提高净化效率。以下结合本专利技术的一个优选实施例说明本专利技术的工作原理：利用橡胶坝3对两条即将汇流的河水进行水位提升，提升高度约为30cm，同时部分截流，使水位被提升的河水部分流入两条汇流河之间的滨水湿地中。湿地设计为扇形并分为两级。两级人工湿地的沿扇形直径方向的宽度比为1:1，第一级湿地1采用火山岩作为填料，由于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种河流交汇处的重力式滨水组合湿地系统，其特征在于，包括扇形阶梯状湿地，所述湿地位于两河流交汇处并与两河流连通；在两河流中设置橡胶坝，所述橡胶坝的坝顶距离水面的高度为200～400mm，所述橡胶坝位于所述湿地的阶梯转折处。

【技术特征摘要】
1.一种河流交汇处的重力式滨水组合湿地系统，其特征在于，包括扇形阶梯状湿地，所述湿地位于两河流交汇处并与两河流连通；在两河流中设置橡胶坝，所述橡胶坝的坝顶距离水面的高度为200～400mm，所述橡胶坝位于所述湿地的阶梯转折处。2.根据权利要求1所述的河流交汇处的重力式滨水组合湿地系统，其特征在于，所述湿地中间设有沿径向延伸的隔档。3.根据权利要求1所述的河流交汇处的重力式滨水组合湿地系统，其特征在于，所述橡胶坝的坝顶距离水面的高度为300mm。4.根据权利要求1所述的河流交汇处的重力式滨水组合湿地系统，其特征在于，所述湿地设有填料层，所述填料层内设有铁丝笼；所述铁丝笼内填充填料。5.根据权利要求1所述的河流交汇处的重力式滨水组合湿地系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓玲，安禹辰，张伯阳，郑雅致，刘宇阳，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12