用于河道水体原位修复的立体生态廊道系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于河道水体原位修复的立体生态廊道系统及方法，包括拦截单元、预处理单元、湿地单元、绿化截滤单元、反冲洗单元、排洪单元和植物控制单元。本发明专利技术可以有效地解决现有人工湿地需间歇运行和长期运行以后填料易堵塞的技术难题，提高整个系统的处理效果和耐冲击负荷能力，减少占地面积，同时兼具防洪功能。并且本发明专利技术集多项优化技术构成完善的生态净化系统，实现河道水环境改善、水生态修复的有机统一。具有占地面积小、可在河道原位处理且不影响排洪需求、处理效果好、氮磷去除能力强、应对冲击负荷适应能力强、无蚊蝇滋生、运行维护管理方便等优点，适用于处理受生活污水和工业废水污染的河道。

【技术实现步骤摘要】
用于河道水体原位修复的立体生态廊道系统及方法
本专利技术涉及水生态污水治理
，具体涉及一种用于河道水体原位修复的立体生态廊道系统及方法。
技术介绍
城市河道作为城市景观中的重要组成部分，不仅要为城市供给居民的生活用水，还要保证城市的工业用水、消防用水及绿化灌溉等。在城市的多个组成系统中，河道具有防洪排水功能、景观文化功能、生态环境功能和雨水利用功能等，对城市的进步和发展起到了积极的推动作用。因此，建设良好的城市河道生态系统，从可持续发展的角度而言对人类的发展与延续起到了重要的作用。随着城市经济的高速发展，城市化和工业化进程的加快，城市河道水环境受到了严重的污染和破坏。受污染的河道水滞留，河道淤积，水体浑浊甚至时常出现黑臭，被污染的河水其原作为生活和工业用水水源的功能已经完全丧失；河道水所具有的美化环境、调节城区小气候、景观旅游等功能大大下降，河道的积泥、淤塞使航运、防洪功能显著退化。水环境的恶化使城市人居环境和景观效果受到了严重破坏，因此对城市河道水进行水质修复刻不容缓。对于河流、湖泊等地表水体修复，目前较为先进和科学的理念是生态治水，就具体的技术发展趋势来看，人工湿地技术是近十几年来国内外开发并已成功地用于治理受污染水体修复的新技术，也是生态修复技术发展的重要趋势。由于目前在国内大多采用单一的人工湿地技术对受污染的河道水进行治理，缺乏以人工湿地为其中某一单项技术的集成技术，因此造成水质净化单元难以处理高污染负荷的污染水，存在着对COD去除率低，总去除效率低，湿地填料容易堵塞等不足。特别是人工湿地由于占地问题，与上海等城市市区内生态用地紧缺的矛盾极为突出。因此，研究如何将人工湿地和其他技术相结合的集成技术与河道功能有机结合，利用河道现有用地建设水质净化系统，改善和恢复景观河道的生态环境是亟需解决的问题。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种用于河道水体原位修复的立体生态廊道技术。该技术能够在处理城市河道污水中，无需水泵提升、实现河道内原位处理受污染水体，不占用或少占用两岸用地，并且有效地解决了河道行洪的需要；该技术处理效率高，可承受的污染物负荷大，能够彻底去除河道黑臭或富营养化问题，处理效果稳定。根据本专利技术提供的一种用于河道水体原位修复的立体生态廊道系统，包括沿河道上游至下游方向依次设置的拦截单元、预处理单元、湿地单元、植物控制单元、；所述拦截单元，用于将上游河道来水中的杂物进行拦截；所述预处理单元，用于对经所述拦截单元的来水，进行曝气以及微生物降解；所述湿地单元，用于使经所述预处理单元的来水，沿波浪式渗径反复流经床体的表层和底层，即反复经过好氧和厌氧的过程，实现对污染物的去除；所述植物控制单元，用于对经所述湿地单元的来水，利用人工浮床种植挺水植物和浮水植物进行悬浮物拦截、氮磷吸收。优选地，还包括如下任一种或任多种装置：反冲洗单元，用于对人工湿地单元的填料进行反冲洗；绿化截滤单元，用于设置在河道的岸边，拦截污染物进入河道；排洪单元，用于在人工湿地单元的首尾之间提供排洪管道。优选地，所述拦截单元采用不锈钢格栅或者不锈钢筛网。优选地，所述预处理单元，包括曝气管网、柔性填料、曝气头和浮水植物；曝气管网的一端高于柔性填料并与供气装置相连，曝气管网的另一端延伸至柔性填料的下方并连接曝气头；浮水植物设置在柔性填料的上方。优选地，所述湿地单元包括沿河道上游至下游方向依次设置的多道隔墙，相邻的隔墙之间填充有多孔性填料；多孔性填料上方种植有湿地植物；位于最上游的隔墙为上部含有过水孔的过水孔隔墙，位于最下游的隔墙为顶端能够形成漫流的漫流隔墙，其中，所述漫流隔墙的顶端低于过水孔隔墙的顶端；在所述位于最上游的隔墙与所述位于最下游的隔墙之间，沿河道上游至下游方向：-设置有1道下部含有过水孔的过水孔隔墙；或者-依次交替设置有下部含有过水孔的过水孔隔墙、漫流隔墙。优选地，所述植物控制单元，包括沉水植物、第一挺水植物、第二挺水植物、浮床；第二挺水植物种植在浮床上。优选地，多孔性填料包括砾石、钢渣、沉水陶粒等中的任一种或多种组合；湿地植物包括美人蕉、黄菖蒲、菖蒲、香蒲、芦苇中的任一种或任多种植物。优选地，所述反冲洗单元，包括反冲洗管道，其中，所述反冲洗管道设置在所述人工湿地单元的填料的下方，所述人工湿地底部设置反冲洗单元以解决湿地填料堵塞问题，在反冲洗管道下部两侧位置处分别开出气孔。优选地，所述排洪单元，包括过水管道、溢流管道、阀门；过水管道穿过所述人工湿地单元的首尾两端，并位于人工湿地单元的下部，过水管道的上游端设置有阀门；溢流管道穿过所述人工湿地单元的首尾两端，并位于人工湿地单元的上方，溢流管道的上游端设置有阀门。根据本专利技术提供的一种用于河道水体原位修复的方法，其利用上述的用于河道水体原位修复的立体生态廊道系统，对河道水体进行原位修复。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术有效地解决现有人工湿地需间歇运行和长期运行以后填料易堵塞的技术难题，提高整个系统的处理效果和耐冲击负荷能力，减少占地面积，同时兼具防洪功能。2、本专利技术由多项技术优化集成，构成完善的生态净化系统，发挥多种技术互补、协同作用的集成优势，实现河道水环境改善、水生态修复和景观功能的有机统一。3、本专利技术具有占地面积小、可在河道原位处理且不影响排洪需求、处理效果好、氮磷去除能力强、应对冲击负荷适应能力强、无蚊蝇滋生、运行维护管理方便、具有景观功能等优点，适用于处理受生活污水和工业废水污染的河道。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术的平面结构示意图。图2为本专利技术的剖面结构示意图。图3为本专利技术的人工湿地单元纵剖面结构示意图。图4为本专利技术的人工湿地单元反冲洗横支管纵剖面结构示意图。图中：拦截单元1曝气管网2柔性填料3曝气头4第一过水孔5第一隔墙6第二隔墙7反冲洗管8混凝土基础9浮水植物10湿地植物11第二过水孔12阀门13第一过水管道14第二过水管道15多组份填料16沉水植物17挺水植物18浮床19草坪绿化带20反冲洗横支管21出气孔22具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。本专利技术所解决的技术问题可以通过以下方案来实现：(1)拦截单元上游河道来水在进入水质净化系统之前，先经过一个不锈钢格栅(或者不锈钢筛网)将粗大的垃圾和漂浮物拦截在格栅外，格栅外垃圾定期进行清理。(2)预处理单元在格栅和隔墙之间为预处理单元，预处理单元是针对河道受生活或工业污水影响导致的污染物浓度高、污水流量不稳定而设计的一种处理单元，该单元集微孔曝气、柔性填料接触氧化和植物调控等技术于一体。水面采用浮岛技术种植水生植物，植物覆盖整个河面，一方面起到景观作用，另一方面减少河面臭味。同时，通过植物吸收和根系表面微生物的降解，也可以去除部分污染物。浮岛下部挂生物膜载体，可为微生物提供良好的附着界面，在填料表面形成微生物膜，减少污水处理过程中微生物的流失，提高系统抗污染负荷的能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于河道水体原位修复的立体生态廊道系统，其特征在于，包括沿河道上游至下游方向依次设置的拦截单元、预处理单元、湿地单元、植物控制单元；所述拦截单元，用于将上游河道来水中的杂物进行拦截；所述预处理单元，用于对经所述拦截单元的来水，进行曝气以及微生物降解；所述湿地单元，用于使经所述预处理单元的来水，沿波浪式渗径反复流经床体的表层和底层，即反复经过好氧和厌氧的过程，实现对污染物的去除；所述植物控制单元，用于对经所述湿地单元的来水，利用人工浮床种植挺水植物和浮水植物进行悬浮物拦截、氮磷吸收。

【技术特征摘要】
1.一种用于河道水体原位修复的立体生态廊道系统，其特征在于，包括沿河道上游至下游方向依次设置的拦截单元、预处理单元、湿地单元、植物控制单元；所述拦截单元，用于将上游河道来水中的杂物进行拦截；所述预处理单元，用于对经所述拦截单元的来水，进行曝气以及微生物降解；所述湿地单元，用于使经所述预处理单元的来水，沿波浪式渗径反复流经床体的表层和底层，即反复经过好氧和厌氧的过程，实现对污染物的去除；所述植物控制单元，用于对经所述湿地单元的来水，利用人工浮床种植挺水植物和浮水植物进行悬浮物拦截、氮磷吸收；还包括如下几种装置：反冲洗单元，用于对人工湿地单元的填料进行反冲洗；绿化截滤单元，用于设置在河道的岸边，拦截污染物进入河道；排洪单元，用于在人工湿地单元的首尾之间提供排洪管道；所述反冲洗单元，包括反冲洗管道，其中，所述反冲洗管道设置在所述人工湿地单元的填料的下方，所述人工湿地底部设置反冲洗单元以解决湿地填料堵塞问题，在反冲洗管道下部两侧位置处分别开出气孔。2.根据权利要求1所述的用于河道水体原位修复的立体生态廊道系统，其特征在于，所述拦截单元采用不锈钢格栅或者不锈钢筛网。3.根据权利要求1所述的用于河道水体原位修复的立体生态廊道系统，其特征在于，所述预处理单元，包括曝气管网、柔性填料、曝气头和浮水植物；曝气管网的一端高于柔性填料并与供气装置相连，曝气管网的另一端延伸至柔性填料的下方并连接曝气头；浮水植物设置在柔性填料的上方。4.根据权利要求1所述的用于河道水体原位修复的立体生态廊道系统，其特征在于，所述湿地单元包括沿河道上游至...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志金，王莉，黄淼洋，郭萧，周超，左军，
申请(专利权)人：上海汀滢环保科技有限公司，上海宏波工程咨询管理有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31