雨洪利用生物净化循环湿地系统技术方案

本发明专利技术涉及一种雨洪利用生物净化循环湿地系统，包括从下到上依次设有防渗层、集水管道层、滤料填充层、种植土层的基坑，滤料填充层内埋设沉淀过滤装置及一体化泵站，滤料填充层内填充生物骨料，生物骨料包括建筑垃圾骨料及附着其外侧的由微生物菌剂形成的生物膜，集水管道层内若干与一体化泵站相连接的集水管道，一体化泵站的上部连接循环水管。本发明专利技术的出水水质可以稳定达到地表水IV类标准，不受季节和植物生长的限制，采用底层微曝气和表层生物根系自然复氧的双供氧模式，具有节能、生态，环境适用性好的优点，无永久占地，绿地、林地、坑塘均可以利用，可无人值守和远程监控，基本无运行管理费用，工程投资极低，施工简单方便，工期短。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及湿地系统领域，具体涉及一种雨洪利用生物净化循环湿地系统。
技术介绍
人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。一、传统人工湿地具有以下的缺点及不足：①占地面积大，需要有足够的土地面积。②易受病虫害影响，夏季水面容易滋生大量蚊蝇。③长期运行易堵塞。④表面一般有积水，只能种植水生植物。⑤功能单一，只有水质净化和水生植物景观功能。二、传统雨洪利用系统具有以下的缺点及不足：①混凝土结构或模块式结构投资巨大。②塑料模块式结构强度差，地表承载力有限，易塌陷。③长期运行易堵塞。④施工要求高，工程长。⑤水质净化功能弱，初期雨水需弃流。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种雨洪利用生物净化循环湿地系统，具有出水水质可以稳定达到地表水IV类标准，不受季节和植物生长的限制、工程投资极低，施工简单方便，工期短等优点的雨洪利用生物净化循环湿地系统。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现：一种雨洪利用生物净化循环湿地系统，包括基坑，所述基坑内从下到上依次设有防渗层、集水管道层、滤料填充层、种植土层，所述滤料填充层内埋设沉淀过滤装置及一体化泵站，所述滤料填充层内填充生物骨料，所述生物骨料包括建筑垃圾骨料及附着其外侧的由微生物菌剂形成的生物膜，所述集水管道层内水平铺设若干与所述一体化泵站相连接的集水管道，所述一体化泵站的上部连接具有若干出水孔的循环水管，所述循环水管水平埋设在所述滤料填充层内。在优选的实施方案中，所述沉淀过滤装置包括滤水罐，所述滤水罐的顶部开口设置在所述滤料填充层的顶部，所述滤水罐的侧壁上设有滤掉固体颗粒的过滤孔。在优选的实施方案中，所述一体化泵站包括连接所述集水管道的集水罐，所述集水罐内设有排水泵，所述排水泵连接上水管，所述上水管通过分液装置分别连接循环水管与排水管，所述排水管连接城市地表水用水设施。在优选的实施方案中，所述滤料填充层从上到下依次分为细滤料层、中滤料层及粗滤料层，所述细滤料层内填充粒径范围为1-30mm的所述生物骨料，所述中滤料层内填充粒径范围为30-60mm的所述生物骨料，所述粗滤料层内均填充粒径范围为60-80mm的所述生物骨料。在优选的实施方案中，所述微生物菌剂包括至少一种能够去除水中有机物的微生物，所述能够去除水中有机物的微生物为：球衣菌属、贝氏硫菌属等丝状体结构细菌；红假单胞菌属、红螺菌属等光合细菌；酵母菌、青霉、毛霉、地霉等真菌；轮虫、线虫等后生动物；纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶等生物酶；以及，芽孢杆菌属。在优选的实施方案中，所述微生物菌剂包括硝化细菌、变形杆菌、假单胞菌等至少一种能够去除水中氮素的微生物，所述去除水中氮素的微生物附着在建筑垃圾骨料的外表形成除氮素生物膜，得到能够去除水中氮素的生物骨料。在优选的实施方案中，所述微生物菌剂包括不动杆菌、假单胞菌、气单胞菌等至少一种能够通过吸附方式去除水中磷素的微生物，所述去除水中磷素的微生物附着在建筑垃圾骨料的外表形成除磷素生物膜，得到能够去除水中磷素的生物骨料。在优选的实施方案中，所述微生物菌剂包括丝芽孢杆菌、多种酵母菌、脱硫弧菌等至少一种能够通过吸附方式去除水中金属元素的微生物，所述去除水中金属元素的微生物附着在建筑垃圾骨料的外表形成除金属元素生物膜，得到能够去除水中金属元素的生物骨料。在优选的实施方案中，所述建筑垃圾骨料包括碎石、块石、角砾、圆砾、石英砂、活性炭、陶粒、火山岩、锰砂、海绵铁、无烟煤、鹅卵石、纤维球、硅藻土、多孔玻璃、沸石、新砖、新混凝土、中砂、粗砂及废弃建筑垃圾中的至少一种，所述建筑垃圾骨料经过分选、破碎、筛分后形成颗粒状结构，所述建筑垃圾骨料的粒径范围为1-80mm。一种实施所述生物净化水坝施工方法，包括以下步骤：a、挖设基坑：基坑的边坡坡度为1∶1～1∶2自然放坡，采用喷锚、挡土墙、铅丝石笼中的任意一种护坡方式；b、铺设防渗膜：在所述基坑的坑底内壁铺设防渗膜，然后回填素土0.5米后夯实，形成底板，然后在底板上浇筑20cm----30cm的混凝土垫层，最后在所述基坑的边坡上铺设防渗膜；c、搭建设备：在混凝土垫层上安装所述沉淀过滤装置、铺设集水管道、搭建一体化泵站及循环水管；d、装填滤料填充层：清洗所述建筑垃圾骨料，清洗后在所述建筑垃圾骨料的表面喷洒生物菌剂，得到生物骨料，在基坑内填充所述生物骨料，所述生物骨料的填充高度与基坑上口之间的距离为0.5m～1.0m，在所述生物骨料的顶部铺设无纺布及种植土。本专利技术的有益效果为：本专利技术综合人工湿地和生物处理工艺优点的雨污水蓄滞和净化回用系统，该系统综合了接触氧化和人工湿地的净化优点，利用湿地介质中约40％～50％的孔隙率，将收集到的雨污水首先蓄滞在湿地介质中，降雨结束后充分利用介质表面生长的高效好氧微生物、厌氧微生物、除磷菌、亚硝化细菌和硝化细菌等微生物的作用净化雨污水，同时辅助以植物根系的吸收作用和富氧作用，将收集到的雨水水进行有效净化，满足回用水质要求。本专利技术具有地下微生物处理污水或雨水，地上多种生态种植美化环境的特点，集合了雨水蓄滞、水质净化、景观绿化等三大功能，可以结合阶梯花坛、公园绿地和小区绿地进行共同建设，从根本上解决了工程占地问题，蓄滞雨水可就地原位回用于表层的绿化植物，从而实现了——“湿地无处不在，湿地无所不能”。本专利技术的出水水质可以稳定达到地表水IV类标准，不受季节和植物生长的限制，采用底层微曝气和表层生物根系自然复氧的双供氧模式，具有节能、生态，环境适用性好的优点，无永久占地，绿地、林地、坑塘均可以利用，地表可种植草坪、灌木、经济作物、蔬菜等，也可以局部修建停车场，不改变原土地用途，具有极好的景观效果和水质净化效果，可无人值守和远程监控，基本无运行管理费用，工程投资极低，施工简单方便，工期短。附图说明下面根据附图对本专利技术作进一步详细说明。图1是本专利技术实施例所述的雨洪利用生物净化循环湿地系统的外部结构图。图中：1、防渗层；2、集水管道层；3、种植土层；4、细滤料层；5、中滤料层；6、粗滤料层；7、滤水罐；8、污水集水装置；9、集水罐；10、排水泵；11、上水管；12、分液装置；13、循环水管；14、排水管。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面详细描述本专利技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雨洪利用生物净化循环湿地系统，包括基坑，其特征在于：所述基坑内从下到上依次设有防渗层、集水管道层、滤料填充层、种植土层，所述滤料填充层内埋设沉淀过滤装置及一体化泵站，所述滤料填充层内填充生物骨料，所述生物骨料包括建筑垃圾骨料及附着其外侧的由微生物菌剂形成的生物膜，所述集水管道层内水平铺设若干与所述一体化泵站相连接的集水管道，所述一体化泵站的上部连接具有若干出水孔的循环水管，所述循环水管水平埋设在所述滤料填充层内。

【技术特征摘要】
1.一种雨洪利用生物净化循环湿地系统，包括基坑，其特征在于：所述基坑内从下到上依次设有防渗层、集水管道层、滤料填充层、种植土层，所述滤料填充层内埋设沉淀过滤装置及一体化泵站，所述滤料填充层内填充生物骨料，所述生物骨料包括建筑垃圾骨料及附着其外侧的由微生物菌剂形成的生物膜，所述集水管道层内水平铺设若干与所述一体化泵站相连接的集水管道，所述一体化泵站的上部连接具有若干出水孔的循环水管，所述循环水管水平埋设在所述滤料填充层内。2.根据权利要求1所述的雨洪利用生物净化循环湿地系统，其特征在于：所述沉淀过滤装置包括滤水罐，所述滤水罐的顶部开口设置在所述滤料填充层的顶部，所述滤水罐的侧壁上设有滤掉固体颗粒的过滤孔。3.根据权利要求1所述的雨洪利用生物净化循环湿地系统，其特征在于：所述一体化泵站包括连接所述集水管道的集水罐，所述集水罐内设有排水泵，所述排水泵连接上水管，所述上水管通过分液装置分别连接循环水管与排水管，所述排水管连接城市地表水用水设施。4.根据权利要求1所述的雨洪利用生物净化循环湿地系统，其特征在于：所述滤料填充层从上到下依次分为细滤料层、中滤料层及粗滤料层，所述细滤料层内填充粒径范围为1-30mm的所述生物骨料，所述中滤料层内填充粒径范围为30-60mm的所述生物骨料，所述粗滤料层内均填充粒径范围为60-80mm的所述生物骨料。5.根据权利要求1-4所述的雨洪利用生物净化循环湿地系统，其特征在于：所述微生物菌剂包括至少一种能够去除水中有机物的微生物，所述能够去除水中有机物的微生物为：球衣菌属、贝氏硫菌属等丝状体结构细菌；红假单胞菌属、红螺菌属等光合细菌；酵母菌、青霉、毛霉、地霉等真菌；轮虫、线虫等后生动物；纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶等生物酶；以及，芽孢杆菌属。6.根据权利要求1-4中任意一项所述的生物净化水坝，其特征在于：所述微生物菌剂包括硝化细菌、变形杆菌、假单胞菌等至少一种能够去除水中氮素的微生物，所述去除水中氮素的...

【专利技术属性】
技术研发人员：班慧敏，
申请(专利权)人：鑫源鑫北京水利工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11