一种北方地区入湖口河流分流净化人工湿地处理系统技术方案

本发明专利技术针对现有河道人工湿地技术的缺陷，提供一种可用于北方低温地区入湖口河道复合人工湿地处理系统，该系统由壅水区、排水区和复合人工湿地系统三大部分构成。湿地够在北方地区全年运行，解决北方地区由于气温低冬季无法运行的问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术针对现有河道人工湿地技术的缺陷，提供一种可用于北方低温地区入湖口河道复合人工湿地处理系统，该系统由壅水区、排水区和复合人工湿地系统三大部分构成。湿地够在北方地区全年运行，解决北方地区由于气温低冬季无法运行的问题。【专利说明】-种北方地区入湖口巧流分流净化人工湿地处理系统
本专利技术属于人工湿地处理
，具体涉及一种适用于北方地区入湖口河流分流净 化人工湿地处理系统。 [000引
技术介绍
近年来，随着我国国民经济的高速发展，环境污染及由此而伴生的问题日益显现。调查 表明，全国范围内各类河道污染日趋严重，至20世纪末超过一半的河段为IV、V类乃至劣V 类水质，严重加剧了我国水资源的短缺，制约了经济的持续发展，同时对人民的生命健康构 成了极大危害。 对于受污染河道的治理，底泥疏竣是直接去除内源污染的有效方法，但其成本较 高，大面积实施困难。利用生态修复方法降低内源污染，尤其是活性较强的馈氮，已成为近 年来的研究热点。但实践表明高浓度的污染物很容易导致±壤吸附饱和，并因缺氧而削弱 其对各类污染物包括馈氮等的脱除，导致人工湿地对河水的净化能力降低，尤其在冬季，挺 水植物、浮叶植物W及大多数沉水植物生长受阻。 常见的水体生态修复技术包括河岸带水生植物构建、生态浮床、人工曝气复氧、底 泥污染控制、建立人工湿地、生物操纵等技术。河岸带水生植物构建是通过在河岸带浅水 处种植水生植物，重建河岸带水生植物群丛，改善河流湿地生态系统的本底状况，健全河流 湿地生态系统结构完整性，提升湿地生境风貌，提高河流污染物的自净能力，削减带入下游 水体的污染量。生态浮床技术是利用物种的共生关系，W水生植物为主体，建立高效的人工 生态系统，降低河流污染负荷。河道曝气是通过加速河流的复氧过程，使溶解氧浓度提高， 增强好氧生物的活性，从而提高水体自净能力。底泥疏竣可W彻底清除底泥的有毒、有害物 质。建立人工湿地则是利用湿地的沉淀、吸附、降解等作用，对污水进行处理。 河流岸坡生态修复。河流岸坡防护大量使用混凝±或钢筋混凝±等人工建筑材 料，破坏了河岸连接水生态系统和陆地生态系统的纽带作用，使河流的生态功能丧失。所 W，河流岸坡生态修复应采用透水、透气材料代替硬质材料，如生态袋、生态混凝±硕块、石 笼、松木粧、立维±工网等。对于坡度较小、岸坡较稳定的河道，可W采用纯植物措施进行防 护，河流断面类型应尽量采用复式断面。 生物多样性恢复。恢复生物多样性，首先要恢复生物的栖息地。采用生态学与工 程学相结合的方法，恢复河流水陆交错区的功能，建造能够适合水生动植物、两栖动物生存 繁殖的河岸工程生态结构，还要根据所要修复目标生物的生活习性，设置鱼巢、鱼道、浅滩、 深塘、下巧等，尽可能地保留河流中的滩地。 河流形态修复。在保证防洪安全的前提下，将人造化的矩形、梯形断面修整为自然 形态，根据河流生态学理念，宜宽则宽、需弯则弯；在保持河道的自然平面形态的同时，提高 河道排溃泄洪W及抗旱引水的能力，处理好生态保护与±地规划利用之间的关系。 人工湿地是人工设计与建造的由饱和基质、挺水与沉水植被、动物和水体组成的 复合体。在20世纪70年代，人工湿地处理系统大多利用原有的天然湿地，将天然湿地系统 与人工建造的氧化塘处理系统结合起来，既保持了天然湿地的原有结构，又提高了氧化塘 系统的处理效果；80年代W后，人工湿地发展为由人工建造的、W不同粒径的烁石等为填 料基质，并种植有一定去污能力植物的处理系统，该样的构建模式使得人工湿地进入了规 模性的应用阶段。 人工湿地的一般工艺流程包括预处理、水生植物池和集水排水3大部分，如；原污 水一格栅一污水集水池一植物池A -植物池B -集水池一回用或排放水体，其中起主要净 化作用的是水生植物池，因此几乎所有的研究都是在水生植物池中进行。 根据污水在湿地床中流动的方式，可将人工湿地分为3种类型；垂直流人工湿 地、潜流式人工湿地和表面流人工湿地。 垂直流人工湿地主要用于处理氨氮含量高的污水，污水从湿地表面纵向流向填料 床的底部；其对磯的去除效率差异很大，且体积负荷较小，对介质要求较高，水流容易堵塞， 不利于推广使用，但与表面流、潜流式人工湿地相比，垂直流人工湿地具有较强的去除有机 物和氮的能力，且有很高的稳定性及抗冲击负荷能力。 潜流式人工湿地由一个或多个填料床组成，污水从一端水平流过填料床到另一 端。与表面流湿地相比，其对B0Ds、C0Da、SS和重金属的去除效果较好，同时，处理过程中减 少了莫气的散发和莫味的产生，而且床体可W对污水保温，该种工艺在国际上有较多的研 究和应用，用于处理生活污水、工业废水、医疗废水、暴雨径流、矿山废水、石油开采废水、垃 圾场渗滤液等污水，但潜流式人工湿地容易发生堵塞现象。 表面流人工湿地的水力路径W地表推流为主，在污水处理过程中，主要是通过植 物茎叶的拦截、±壤的吸附过滤和污染物的自然沉降来达到去除污染物的目的。表面流人 工湿地的去污能力高于天然湿地处理系统，但与垂直流、潜流式人工湿地相比，其去污效果 相对较差。 人工湿地系统是一个半开放、半封闭的生态系统，它形成了良好的内部循环，投资 低、处理污水效果明显，操作简单、维护和运行费用低廉，在处理污水的同时还可W种草、养 鱼，增加收益，节约资源，具有较好的经济效益和生态效益，在大、中、小城市和乡村缺少专 业管理和技术人员的条件下均能使用，具有极其广阔的应用前景。但中国南北气候差异较 大，要在全国范围内统一推广人工湿地污水处理系统困难较大。 现有人工湿地系统的缺点： 1) 由于湿地植物的阻挡作用，河道人工湿地无法解决泄洪和净化处理运行之间的矛 盾，在洪水期湿地植物影响泄洪； 2) 经过一段时间的运行湿地普遍存在阻塞问题，降低了其净化效率； 3) 北方湿地植物冬季死亡腐烂分解带来二次污染，影响水体水质； 4) 投入人力物力较大，管理成本较高。 [001引
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种北方地区入湖口河流分流净化人工湿地处理系 统，对河道受污染水体进行净化处理，作为湖库水生态治理的重要手段。 为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为： 一种北方地区入湖口河流分流净化人工湿地处理系统，包括奎水区、排水区和复合人 工湿地系统， 奎水区通过在河道设置橡胶巧形成，排水区和复合人工湿地系统沿河道宽度方向并列 设置，排水区和复合人工湿地系统均处于奎水区下游，复合人工湿地系统包括湿地区和位 于橡胶巧与湿地区之间的缓冲区，设置于橡胶巧底部的进水暗渠沟通奎水区和缓冲区，进 水暗渠出水流速在缓冲区降低，通过降低橡胶巧高度使得奎水区的水直接通过排水区流入 湖泊， 湿地区水面面积不小于IOOmX IOOOm,湿地区库容不小于100000m3， 湿地区上游端布置多个阀口控制的进水口，湿地区下游端布置多个阀口控制的出水 口，出水口数量大于进水口数量，湿地区包括按水流方向顺次布置的第一区、第二区、第H 区和第四区， 第一区为香蒲为主挺水植物区，第一区占湿地区水面面积的2 5-30%，设计水深为 0. 3-0. 6m，挺水植物种植密度为15-25株/m2,植被覆盖率90本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种北方地区入湖口河流分流净化人工湿地处理系统，其特征在于：包括壅水区、排水区和复合人工湿地系统，壅水区通过在河道设置橡胶坝形成，排水区和复合人工湿地系统沿河道宽度方向并列设置，排水区和复合人工湿地系统均处于壅水区下游，复合人工湿地系统包括湿地区和位于橡胶坝与湿地区之间的缓冲区，设置于橡胶坝底部的进水暗渠沟通壅水区和缓冲区，进水暗渠出水流速在缓冲区降低，通过降低橡胶坝高度使得壅水区的水直接通过排水区流入湖泊，湿地区水面面积不小于100m×1000m，湿地区库容不小于100000m3，湿地区上游端布置多个阀门控制的进水口，湿地区下游端布置多个阀门控制的出水口，出水口数量大于进水口数量，湿地区包括按水流方向顺次布置的第一区、第二区、第三区和第四区，第一区为香蒲为主挺水植物区，第一区占湿地区水面面积的25‑30%，设计水深为0.3‑0.6m，挺水植物种植密度为15‑25株/m2，植被覆盖率90% 以上，第一区与第二区之间设置滚水坝，第二区为芦苇为主挺水植物区，第二区占湿地区水面面积的20‑26%，设计水深为0.3‑0.6m，挺水植物种植密度为15‑30 株/m2，植被覆盖率90% 以上，第三区为沉水植物为主植物区，第三区占湿地区水面面积的24‑28%，设计水深为1.0‑2.0m，沉水植物采用不同季节生长期植物混合种植的方式，在春季种植喜温性植物，在秋季种植北方耐寒性植物，第四区占湿地区水面面积的20‑25%，第四区包括挺水植物区、浮叶植物区和沉水植物区，在第四区宽度方向上，沉水植物区位于第四区的中间区域，挺水植物区位于第四区的两外侧区域，浮叶植物区位于挺水植物区和沉水植物区之间；挺水植物区设计水深为0.3‑0.6m，挺水植物种植密度为10‑15 株/m2 ，种植种类为荷、再力花和梭鱼草中的至少一种，植被覆盖率25%‑45%；浮叶植物区漂浮植物种植密度为10‑15 株/m2，植被覆盖率40%‑60%；沉水植物区沉水植物种植密度为20‑30 株/m2，植被覆盖率30%‑50%。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王立志，
申请(专利权)人：临沂大学，
类型：发明
国别省市：山东;37