一种地表水人工湿地净化系统技术方案

一种地表水人工湿地净化系统，该系统包括沿水流方向依次设置的植物综合净化区、重金属净化区、病原体净化区和营养物净化区。该系统实现了污水过滤、沉淀、增氧、物理净化和生物净化，结合土壤过滤系统可将劣五类水净化为三类水。同时将设计和功能巧妙融合，净化水质的同时可作为供游人科普、观赏的景观。

【技术实现步骤摘要】
一种地表水人工湿地净化系统
本专利技术涉及一种水处理净化系统，特别是一种地表水人工湿地净化系统。
技术介绍
水是生命之源，是人类赖以生存的最重要的物质之一。自20世纪80年代以来，联合国水资源大会曾向世界各国多次警告，由于缺水，全球经济和社会的持续发展必然会受到制约，预计到2050年，全世界淡水需求量将增加40％，届时将有近一半人口生活在缺水地区。水资源短缺已成为关系到可持续发展甚至国家安全的重大问题。我国是一个严重的缺水国家，以人均水资源为例，中国人均水资源仅为世界水平的1/4，美国的1/5，已成为全世界人均水资源最贫乏的国家之一。而近年来，我国水污染问题日趋严重，我们身边的水资源已是伤痕累累。我国水质级别分五类，一到三类简单处理就能饮用，四类及以下则不能作为饮用水源。而据《2015中国环境状况公报》显示，我国七大水系中四类以下水质就占27.9％。作为北方重要水源的黄河，有38.7％基本丧失使用功能。截止2015年年底，全国废水排放总量达735.3亿吨，相当于一个青海湖。其中，生活污水占了七成，主要体现为洗涤水、粪便水以及各种生活垃圾，工业废水和农业污水也是重要污染源。现今的景观设计中，具有高效净化功能的低能耗景观水系处于起步阶段，需要进一步的实验与探索。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术提供一种地表水人工湿地净化系统。通过各种净化景观设施的综合配制，完成了污水过滤、沉淀、增氧、物理净化和生物净化，有效降低水体内有害污染物，实现自然无形的水质自净。同时将设计和功能巧妙融合，在提高整体水质的同时，可作为供游人科普、驻足观赏的景观。为实现上述目的，本技术包括如下技术方案：一种地表水人工湿地净化系统，包括沿水流方向依次设置的植物综合净化区1、重金属净化区2、病原体净化区3和营养物净化区4；其中，植物综合净化区1中混合种植挺水植物、浮水植物和沉水植物，重金属净化区2中种植沉水植物，病原体净化区3中种植挺水植物，营养物净化区4中种植浮水植物和挺水植物。如上所述的地表水人工湿地净化系统，优选地，所述系统包括沿水流方向依次设置的植物综合净化区1、重金属净化区2、病原体净化区3、营养物净化区4和水质稳定控制区5；植物综合净化区1中混合种植挺水植物、浮水植物和沉水植物；重金属净化区2种植的植物包括沉水植物和少量浮水植物，沉水植物选自：红线草，金鱼藻，黑藻伊乐藻和菹草，浮水植物选自：凤眼莲、睡莲和浮萍；病原体净化区3中种植的植物选自：芦苇、香蒲、水芹、菖蒲、黑三棱和灯心草；营养物净化区4中种植的植物包括挺水植物和浮水植物，挺水植物选自：芦苇、伞草、美人蕉、香蒲、水烛和灯心草；浮水植物选自：浮萍、眼子菜、凤眼莲、睡莲、彩藕和槐叶萍；水质稳定控制区5中挺水植物、沉水植物和浮水植物混合种植，同时投放食草鱼、虾和/或贝类，形成完整生物链；挺水植物选自：菖蒲、水葱、苦草、美人蕉和灯心草；沉水植物选自：金鱼藻、菹草和伊乐藻；浮水植物选自：睡莲、眼子菜和槐叶萍。如上所述的地表水人工湿地净化系统，优选地，所述人工湿地还包括砾石净化区7和蓄水涵养区8；砾石净化区7设置在植物综合净化区1上游和/或水质稳定控制区5下游，砾石净化区7由多层砾石堆砌而成；砾石层总厚度为500～800mm，砾石粒径为100～300mm；砾石上种植吸污力强、根系发达、固沙力强、耐淹的草本植物；蓄水涵养区8为蓄水池，设置在营养物净化区4或水质稳定控制区5下游，经人工湿地净化后的水流入蓄水涵养区8，其中设有大量亲水平台，供人观赏休息。本技术设置五个净水功能单元对河、湖等地表水进行综合净化，利用水生植物吸附重金属、吸收分解营养物、释放抗生素的作用对水体进行综合净化。根据不同植物的净化功效划分为至少三个功能区，依次为：重金属净化区、病原体净化区和营养物净化区，依次重点净化重金属、病原体和营养物。该步骤可去除大部分重金属、病原体和总氮，出水达到景观三类水标准。人工湿地还可包括水质稳定控制区，该区域的功能是保持水质稳定。植物综合净化区中合理配置挺水植物、沉水植物和浮水植物，同时投放食草鱼、虾、贝类，形成完整生物链。内河的水通过以上所述的净化系统净化后，水质已达到净化要求，注入蓄水涵养区的蓄水池中，可供游人驻足游憩。本技术的有益效果在于，该将多种不同功能的污水净化区域合理配置，实现了污水过滤、沉淀、增氧、物理净化和生物净化，有效降低水体内有害污染物，同时将净化功能和景观设计巧妙融合，在提高整体水质的同时，可作为供游人科普、驻足观赏的景观。附图说明图1为实施例1的地表水人工湿地净化系统结构示意图。具体实施方式实施例1地表水人工湿地净化系统(某滨江绿地)该净化系统沿一侧江岸设置。如图1所示，地表水人工湿地净化系统包括沿水流方向依次设置的七个功能区域：砾石净化区7、植物综合净化区1、重金属净化区2、病原体净化区3、营养物净化区4、水质稳定控制区5和蓄水涵养区8。各功能区域间通过墙体隔离，污水通过溢流方式进入下一功能区。1.砾石净化区砾石净化区7由多层砾石堆砌而成，面积为810m2，入水口和出水口位于砾石净化区的两端；砾石层总厚度为0.6m，砾石粒径为100～300mm。地表水通过多层砾石再次进行过滤，滤去各种湿地生物材料，从而输出可供游人嬉戏及灌溉全园的内河净水。砾石上种植吸污力强、根系发达、固沙力强、耐淹的草本植物。挺水植物如：芦苇、菰、荻、水芹，湿生植物如：苔草、莎草、镳草。2.植物综合净化区经过砾石滩过滤后，去除较大颗粒的悬浮物及少部分化学污染物，进入内湿地的水质仍较差。为保证水与植被接触的面积尽可能大，植物综合净化区1以挺水、漂浮、沉水植物混合种植对水中各污染物进行综合净化，该区域面积为2460m2。受潮汐影响，一般水位变化在2.2m(最低水位)至3.29m(平均高潮位)之间，选择植物耐淹性有永久性和间歇性水淹。选择种植对各种污染物有综合吸收能力的植物，或各种植物交错种植。挺水植物：芦苇、菰、荻、水芹、泽泻、菖蒲、千屈菜；漂浮植物：凤眼莲、浮萍、槐叶萍；沉水植物：眼子菜、金鱼藻。3.重金属净化区植物能吸附、富集一些有毒有害物质，如重金属铅、镉、汞、砷等，其吸收积累能力为：沉水植物＞漂浮植物＞挺水植物，不同部位浓缩作用也不同，一般为：根＞茎＞叶。因此重金属净化区2以种植沉水植物为主，以漂浮植物为辅。沉水植物如：红线草，金鱼藻，黑藻、伊乐藻和菹草等。漂浮和浮叶植物如：凤眼莲、睡莲、浮萍等。少量种植挺水植物，如：灯心草、风车草、香蒲、芦苇、鸢尾等，该区域面积为1855m2。4.病原体净化区一些水生植物可以从根部释放抗生素，当污水经过这些水生植物时，一系列病原体如大肠杆菌、沙门氏菌属和肠球菌等被去除。病原体净化区3的植物主要以挺水植物为主，如：芦苇、香蒲、水芹、菖蒲、黑三棱、灯心草等。该区域面积为3025m2。5.营本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地表水人工湿地净化系统，其特征在于，其包括沿水流方向依次设置的植物综合净化区(1)、重金属净化区(2)、病原体净化区(3)、营养物净化区(4)、水质稳定控制区(5)和蓄水涵养区(8)，还包括砾石净化区(7)；/n其中，植物综合净化区(1)中混合种植挺水植物、浮水植物和沉水植物，重金属净化区(2)中种植沉水植物，病原体净化区(3)中种植挺水植物，营养物净化区(4)中种植浮水植物和挺水植物；/n砾石净化区(7)设置在植物综合净化区(1)上游和/或水质稳定控制区(5)下游，砾石净化区(7)由多层砾石堆砌而成；砾石层总厚度为500～800mm，砾石粒径为100～300mm；砾石上种植吸污力强、根系发达、固沙力强、耐淹的草本植物；/n蓄水涵养区(8)中设有大量亲水平台，供人观赏休息。/n

【技术特征摘要】
20181220 CN 20182214902881.一种地表水人工湿地净化系统，其特征在于，其包括沿水流方向依次设置的植物综合净化区(1)、重金属净化区(2)、病原体净化区(3)、营养物净化区(4)、水质稳定控制区(5)和蓄水涵养区(8)，还包括砾石净化区(7)；
其中，植物综合净化区(1)中混合种植挺水植物、浮水植物和沉水植物，重金属净化区(2)中种植沉水植物，病原体净化区(3)中种植挺水植物，营养物净化区(4)中种植浮水植物和挺水植物；
砾石净化区(7)设置在植物综合净化区(1)上游和/或水质稳定控制区(5)下游，砾石净化区(7)由多层砾石堆砌而成；砾石层总厚度为500～800mm，砾石粒径为100～300mm；砾石上种植吸污力强、根系发达、固沙力强、耐淹的草本植物；
蓄水涵...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞孔坚，俞宏前，周水明，宋昱，方渊，张冰月，陈昊，刘云千，
申请(专利权)人：北京土人城市规划设计股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11