一种人工湿地水体净化系统的施工方法技术方案

本发明专利技术公开了一种人工湿地水体净化系统的施工方法，包括如下步骤：(a)区域划分；(b)蓄水井构建；(c)处理池构建；(d)兼性塘构建；(e)生态沟渠挖掘；(f)湿地构建。本发明专利技术施工简单，施工工期短，可控性高，可确保施工质量和施工进度，施工成本低，施工后的净化系统为串联式的好氧与厌氧的环境，并通过植物吸收、微生物作用、基质吸附等作用去除水体中的污染物，净化效率高，净化效果好，值得推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水体净化
，具体涉及一种人工湿地水体净化系统的施工方法。
技术介绍
目前，针对“黑臭”水体的治理，已经出现了很多的湿地处理技术，人工湿地是一种天然净化与人工强化相结合的复合工艺，能够根据污水量的大小采取合适的规模与之适应，利用湿地的净化作用改善水体的水质，进而消除黑臭。人工湿地和传统的二级生化处理相比，具有建造及运行费用低、维护简单、出水水质好和对负荷变化适应能力强等优点，比较适合于技术管理水平不是很高、规模较小的城镇或乡村的污水处理。在促进废水中污染物质良性循环的前提下，可充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，从而获得污水处理与资源化的最佳效益，得到越来越广泛的研究及应用。目前国内建设使用人工湿地多出现集水系统堵塞，水力负荷小，植物搭配单一，忽视了创造微生物生长的厌氧、好氧交替的环境条件，重视净化效果的同时忽视了景观效果，后期管理维护成本高、维护效果差等问题。总而言之，无法形成一整套切实可行的、集水质净化、水生态修复和景观与一体的技术方案，导致湿地技术渐渐成为“鸡肋”。
技术实现思路
本专利技术目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种人工湿地水体净化系统的施工方法，施工简单，施工工期短，可控性高，可确保施工质量和施工进度，施工成本低，施工后的净化系统为串联式的好氧与厌氧的环境，并通过植物吸收、微生物作用、基质吸附等作用去除水体中的污染物，净化效率高，净化效果好，值得推广。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种人工湿地水体净化系统的施工方法，其特征在于包括如下步骤：(a)区域划分：根据设计施工图，确定施工区域，将施工内容划分为蓄水井构建、处理池构建、兼性塘构建、生态沟渠挖掘和湿地构建，合理安排施工时间和施工计划，能提高施工效率，缩短工期；(b)蓄水井构建：开挖土方，建立蓄水井，设计蓄水井的水力停留时间为2～2.5h，在蓄水井内设置格栅，格栅将蓄水井分隔为三个吸附区，每个吸附区内设有3g～5g的活性炭，水体在吸附区内静置，通过活性炭的吸附能力，去除水体中的大部分有害物、固体悬浮物及各种有机物，防止堵塞后续处理系统，确保净化系统的稳定性，增加处理寿命；(c)处理池构建：处理池低于蓄水井的出水口15～20cm，池底采用素土夯实，夯实系数＞0.92，并在其上铺20～25cm厚的天然级配砂石，并加以夯实，池壁为砖混结构，再铺设基质层，基质层由下至上依次为15～20cm厚的鹅卵石层、20～30cm厚的碎石层和15～20cm厚的草炭土层，在碎石层埋设涵管，平排而行，并在草炭土层上栽种水生植物，种植密度为1～5株/m2，蓄水井出水为自然落水，改变了水体的流速，自然曝气，变为富含氧气的流动水，从而改善水体水质，基质层能成为微生物生活的场所，利用微生物和水生植物的共同生物作用，强化了对水体中有机物和氨氮的去除效果；(d)兼性塘构建：兼性塘采用矩形围合，表面的长宽比为2:1～3:1，塘的四角做成圆形，塘深1.2m～2.2m，在兼性塘内设置导流墙，横向导流墙长度为塘宽的0.7～0.72，纵向导流墙长度为塘长的0.6～0.62，兼性塘的表层为好氧区，底层为厌氧区，中间为兼性区，形成缺氧、好氧环境并存的复杂环境，通过微生物的降解作用，去除水体中的有机物、营养成分和病原体，对水体进行净化，导流墙能增强水体的流动，保持水质，减少塘内死角；(e)生态沟渠挖掘：根据设计施工图，在兼性塘与湿地之间开挖深度2～2.5m的生态沟渠，并做好边坡防护，在生态沟渠的底层铺设防渗膜，然后在防渗膜上铺设5～10cm厚的素土保护层，并压实，接着在素土保护层铺设20～30cm厚的透水层，先在透水层上铺设12～15cm的碎石，然后再铺设一层3～5cm厚的粗砂，总厚度为15～20cm，作为隔离层，最后在隔离层上铺设20～30cm厚的粘土层，铺设完成后，在粘土层上种植挺水植物，种植间距为30cm*30cm，生态沟渠形成交互存在的深槽系统，创造具有多样性特征的水深、底质和流速条件，水流进入生态沟渠后流速降低，延迟了水力停留时间，能够充分将水体中的各类有机物滞留在生态沟渠，被水生植物和滋生的微生物吸收、转化，废料利用，形成生态循环；(f)湿地构建：控制湿地的长宽比为1～3，底部平整设坡，坡度为0.5～1％，湿地基质分3层铺设，底层用粘土夯实，中间层铺设20～25cm厚的砾石，上层铺设10～15mm厚的沙土，在中间层与上层之间布有8～10cm厚的水泥砂浆防渗层，在沙土上种植沉水植物，种植密度2丛/m2，待湿地内注入湖水后，预留空白水域，将浮岛曝气装置呈S型布置在该空白水域内，相邻的浮岛曝气装置间距为5～8m，浮板上预先栽种有浮叶植物，浮板上悬挂有生物填料，湿地成为微型生态系统，湿地基质成为水生植物生长的养分来源，水生植物为有益微生物提供大量的供其依附的基质和表面，通过光合作用产生氧气，这些氧气能够让有益微生物氧化并分解水体中的污染物，且有益微生物分解后生成的有机物质还能够成为植物的养料，微生物与植物两者之间互助互利，能够有效完成水体中的有机物质以及营养盐的转化、迁移过程，浮岛曝气装置的间隔设置增加了水生植物的多样性，提高水体净化的效率，还可改善景观，又附加曝气作用，能提高水体中的溶解氧含量，提高水体活性，保持水质。进一步，步骤(f)中在湿地构建完7d后，向空白水域中投洒光合菌，并每隔28～30d由管理人员检查并更换浮板上的生物填料，投洒的光合菌通过微生物分解作用，将水体中的污染物进行转移、转化及降解，分解后生成的有机物质还能够成为水生植物的养料，形成生态循环，生物填料作为光合菌生长所依附的载体，使得厌氧菌保持较高的降解效率，从而提高水体的净化效果。进一步，步骤(b)中在每个吸附区中布置3～5块导流板和1个潜水推流器，促使水体通过液位差产生动力进行循环流动，保证每个吸附区内的水质均和稳定，实现水体流速均匀，避免出现死水区或缓流区。进一步，步骤(e)中在铺设防渗膜前，先清理基面，再碾压基面2～3遍，压实度大于90％，保证基面平整顺直。一种用于人工湿地水体净化系统的施工方法的浮岛曝气装置，其特征在于：包括浮板和曝气机构，曝气机构设于浮板的底面上，浮板上均匀分布有种植腔，种植腔内设有托板，托板上均匀分布有透水孔，种植腔之间设有通水槽，通水槽之间设有散水沟；将水生植物置于种植腔内，通过托板支撑水生植物的根茎，防止水生植物东倒西歪，水生植物经透水孔吸取水体中的养分而保证正常生长，通水槽和散水沟的设置提高了排水效率，防止雨水堆积在浮板表面，且利用了雨水，供给水生植物生长，生态效益高，既形成生态浮岛，利用水生植物的生长从水体中吸收大量污染物质，净化水体，还为生物提供生息空间，改善景观美观度，又增加了曝气作用，提高水体中的溶解氧含量，提高水体活性而有利于生物的生长，结构简单，实用性强，生态效益高，值得推广。进一步，曝气机构包括曝气电机、曝气管、进气管和曝气头，曝气电机连接曝气管，进气管设于曝气管的两端，曝气头均匀分布在曝气管的两侧，曝气电机设于浮板的底面上，曝气机构的曝气作用能提高水体中的溶解氧含量，使其保持好氧状态，降低水温、改善水质，抑制厌氧条件，防止水体黑臭现象的发生，保持水体具有活性而有利于生物的生长。进一步，浮板上设有通气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人工湿地水体净化系统的施工方法，其特征在于包括如下步骤：(a)区域划分：根据设计施工图，确定施工区域，将施工内容划分为蓄水井构建、处理池构建、兼性塘构建、生态沟渠挖掘和湿地构建；(b)蓄水井构建：开挖土方，建立蓄水井，设计蓄水井的水力停留时间为2～2.5h，在蓄水井内设置格栅，格栅将蓄水井分隔为三个吸附区，每个吸附区内设有3g～5g的活性炭；(c)处理池构建：处理池低于蓄水井的出水口15～20cm，池底采用素土夯实，夯实系数＞0.92，并在其上铺20～25cm厚的天然级配砂石，并加以夯实，池壁为砖混结构，再铺设基质层，基质层由下至上依次为15～20cm厚的鹅卵石层、20～30cm厚的碎石层和15～20cm厚的草炭土层，在碎石层埋设涵管，平排而行，并在草炭土层上栽种水生植物，种植密度为1～5株/m2；(d)兼性塘构建：兼性塘采用矩形围合，表面的长宽比为2:1～3:1，塘的四角做成圆形，塘深1.2m～2.2m，在兼性塘内设置导流墙，横向导流墙长度为塘宽的0.7～0.72，纵向导流墙长度为塘长的0.6～0.62；(e)生态沟渠挖掘：根据设计施工图，在兼性塘与湿地之间开挖深度2～2.5m的生态沟渠，并做好边坡防护，在生态沟渠的底层铺设防渗膜，然后在防渗膜上铺设5～10cm厚的素土保护层，并压实，接着在素土保护层铺设20～30cm厚的透水层，先在透水层上铺设12～15cm的碎石，然后再铺设一层3～5cm厚的粗砂，总厚度为15～20cm，作为隔离层，最后在隔离层上铺设20～30cm厚的粘土层，铺设完成后，在粘土层上种植挺水植物，种植间距为30cm*30cm；(f)湿地构建：控制湿地的长宽比为1～3，底部平整设坡，坡度为0.5～1％，湿地基质分3层铺设，底层用粘土夯实，中间层铺设20～25cm厚的砾石，上层铺设10～15mm厚的沙土，在中间层与上层之间布有8～10cm厚的水泥砂浆防渗层，在沙土上种植沉水植物，种植密度2丛/m2，待湿地内注入湖水后，预留空白水域，将浮岛曝气装置呈S型布置在该空白水域内，相邻的浮岛曝气装置间距为5～8m，浮板上预先栽种有浮叶植物，浮板上悬挂有生物填料。...

【技术特征摘要】
1.一种人工湿地水体净化系统的施工方法，其特征在于包括如下步骤：(a)区域划分：根据设计施工图，确定施工区域，将施工内容划分为蓄水井构建、处理池构建、兼性塘构建、生态沟渠挖掘和湿地构建；(b)蓄水井构建：开挖土方，建立蓄水井，设计蓄水井的水力停留时间为2～2.5h，在蓄水井内设置格栅，格栅将蓄水井分隔为三个吸附区，每个吸附区内设有3g～5g的活性炭；(c)处理池构建：处理池低于蓄水井的出水口15～20cm，池底采用素土夯实，夯实系数＞0.92，并在其上铺20～25cm厚的天然级配砂石，并加以夯实，池壁为砖混结构，再铺设基质层，基质层由下至上依次为15～20cm厚的鹅卵石层、20～30cm厚的碎石层和15～20cm厚的草炭土层，在碎石层埋设涵管，平排而行，并在草炭土层上栽种水生植物，种植密度为1～5株/m2；(d)兼性塘构建：兼性塘采用矩形围合，表面的长宽比为2:1～3:1，塘的四角做成圆形，塘深1.2m～2.2m，在兼性塘内设置导流墙，横向导流墙长度为塘宽的0.7～0.72，纵向导流墙长度为塘长的0.6～0.62；(e)生态沟渠挖掘：根据设计施工图，在兼性塘与湿地之间开挖深度2～2.5m的生态沟渠，并做好边坡防护，在生态沟渠的底层铺设防渗膜，然后在防渗膜上铺设5～10cm厚的素土保护层，并压实，接着在素土保护层铺设20～30cm厚的透水层，先在透水层上铺设12～15cm的碎石，然后再铺设一层3～5cm厚的粗砂，总厚度为15～20cm，作为隔离层，最后在隔离层上铺设20～30cm厚的粘土层，铺设完成后，在粘土层上种植挺水植物，种植间距为30cm*30cm；(f)湿地构建：控制湿地的长宽比为1～3，底部平整设坡，坡度为0.5～1％，湿地基质分3层铺设，底层用粘土夯实，中间层铺设20～25cm厚的砾石，上层铺设10～15mm厚的沙土，在中间层与上层之间布有8～10cm...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学应，董邑宁，陈晓汀，汪峰，
申请(专利权)人：浙江水利水电学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33