一种小流域生态治理水质提升处理系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种小流域生态治理水质提升处理系统，通过依顺序连通的生态沉淀池、生态涵养湿地和生态涵养池构建生态涵养复合三级工艺改造，流域旁路引流，再利用水生植物和土著微生物为基础构建完整生态链群落，实现水质深度提升，最后按生态补水方式回流至河道中，达到整个流域水质提升的目的。该系统可以实现对流域水质指标中氨氮、总氮、总磷、透明度等深度提升，特别适用于面源和点源难以有效控制或者截污成本过高的小型流域治理工程，相较于其他旁路物理化学的治理工艺，该系统运营养护成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种小流域生态治理水质提升处理系统
本技术属于地表水治理
，特别涉及一种小流域生态治理水质提升处理系统。
技术介绍
目前常用的小流域“旁路治理”工程中，多数是采用传统污水处理的生化工艺或者一体式污水处理设备，依靠药物和动力来保证运转，运维成本高。而传统的人工湿地技术，脱氮除磷效果在河道治理中不稳定，工程建设成本高及占地面过大。此近年来研究出现了新型的复合式生态涵养水处理系统，以期达到深度提高水质净化效果，同时降低运营成本的目的。现有的小流域治理中，采用水质提升的工艺常用的就是人工湿地或者污水处理生化工艺。但针对小流域治理特殊性，受地理气候及外来污染源的影响，导致水质不稳定，如COD、氨氮、TN、TP起伏大，水量不稳定，水力负荷大。传统人工湿地工艺，不论是表面流或者潜流湿地，对于水力负荷冲击都要求较高，不然无法保证出水效果。人工湿地工艺对占地面积要求高，整体工程造价成本高。污水处理工艺，无论是一体化处理设备还是建永久性污水处理设施，都需要依靠人工、药物和电力来维持正常运维，同时处理工艺产生的污泥，需要二次处理。现有技术存在的不足之处：对氨氮、总磷的去除效果不稳定，运营成本和建设成本居高。
技术实现思路
针对现有小流域生态涵养水处理系统存在的氨氮、总磷去除效果不稳定，运营和建设成本高的缺点，本技术提供一种小流域生态治理水质提升处理系统，减少人工湿地占地面积，提高污水处理效果，从而减少成本。本技术是通过以下技术方案实现的：一种小流域生态治理水质提升处理系统，包括依顺序连接的生态沉淀池、生态涵养湿地和生态涵养池；所述的生态沉淀池设有先锋沉水植物种植区、挺水植物种植区；所述的先锋沉水植物种植区、挺水植物种植区由池底至岸边依次设于生态沉淀池的池体沿边上；所述的生态涵养湿地由相连接的截留水池和沟渠组成，底部由上而下依次设有管束植物种植土壤层、隔水层；生态涵养湿地整体往生态涵养池方向呈向下倾斜的坡度；所述的截留水池的上水位端与生态沉淀池相连接，所述的沟渠的下水位端与生态涵养池相连接；所述的截留水池中设有若干条隔堤；所述的生态涵养池的池体边为一层土壤层，所述土壤层由上而下依次设有植物种植土壤层、营养盐释放层；所述的植物种植土壤层设有涵养沉水植物种植区和挺水植物种植区，所述的涵养沉水植物种植区和挺水植物种植区由池底至岸边依次设于生态涵养池的池体沿边上；所述的生态涵养池的水体内由池底至常水面依次设有微生物生活区、低栖动物生活区、鱼类生活区、蜉蝣生物生活区、浮叶植物生活区；所述的生态沉淀池和生态涵养湿地之间设有布水装置；所述的生态沉淀池和生态涵养池周围还设有阔叶林。本技术的水质提升处理系统，以先锋沉水植物种植区、挺水植物种植区和涵养沉水植物种植区内的植物为核心，构建水生植物群落，形成维持水生生态系统结构和功能的关键因子，水生植物在水生态系统中处于初级生产者地位，它通过光合作用将太阳能转化为有机物，同时实现碳、氮、磷等物质转化，对水体中氨氮、总磷等污染指标实现深度净化，同时还通过人工调控微生物、底栖动物群落，有效提升水体底部硝化、反硝化作用，加快氨氮物质转换，促进系统更加稳定，最后按生态补水方式回流至河道中，达到整个流域水质提升的目的。作为本技术小流域生态治理水质提升处理系统的进一步改进，所述的生态沉淀池的深度为3.0～3.5m；所述的生态涵养池的深度为2.2～2.7m。生态沉淀池为初级处理池，要截留污水中大部分的大颗粒物质，因此需要设置的深一些，防止沉沙回流。生态涵养池主要通过构建生态系统达到水体自净化作用，同时保证鱼类最适培养深度即可，因此不用向生态沉淀池那般深，方便捕捞鱼类和更换水中植物。作为本技术小流域生态治理水质提升处理系统的进一步改进，所述的先锋沉水植物种植区位于生态沉淀池常水位面下2.0～3.0m；所述的挺水植物种植区位于生态沉淀池和生态涵养池常水位面下0.2～0.5m。作为本技术小流域生态治理水质提升处理系统的进一步改进，所述的生态涵养湿地的截留水池深度为1.5～2.5m，通过中间的道路分成多排，远离进水端部相邻的上下两个小区域的水体通过道路下部设置的暗道进行流通；所述的截留水池中的隔堤宽度为0.2～0.4m；所述的生态涵养湿地的沟渠宽度为0.6～0.8m，深度为0.5m。生态涵养湿地的截留水池通过中间道路分成多排，水体依次流经每一排从而使生态涵养湿地内的水体形成曲线流动方式，提高水体停留时间，水体以浅水层推流，使管束植物能更好的吸附水中污染物，同时水体能流畅的达到生态涵养池。阶梯式设置的沟渠使水流通过重力作用流动，提高在沟渠中的水利停留时间，因此，沟渠设置不能过深，两个沟渠之间的隔堤不能太宽以便于水体能流畅通过；沟渠宽度主要以管束植物设置的多少为准，管束植物太少不能最大程度的吸附污染物，管束植物太多则水体不能流畅的保持自由水面推流。作为本技术小流域生态治理水质提升处理系统的进一步改进，所述的管束植物种植土壤层厚度为600～800mm；所述的植物种植土壤层的厚度为400～500mm。管束植物种植土壤层种植管束植物用于吸附和截留水中杂物，因此管束植物需要种植的深一点使其能够稳定作用，而植物种植土壤层用于种至涵养沉水植物进行光合作用，降解水中的碳、氮、磷，同时植物种植土壤层要使营养盐释放层中的有机盐渗透，因此不能铺设太厚。作为本技术小流域生态治理水质提升处理系统的进一步改进，所述的布水装置的进水管从地底伸入生态沉淀池中，出水管位于地面上，出水管设有出水孔的一端位于生态涵养湿地的截留水池上部。布水装置的进水管不能设置在生态沉淀池的底部，因为生态沉淀池底部主要为沉沙，会导致布水装置堵塞。本技术的小流域生态治理水质提升处理系统的处理方法，包括以下步骤：S1：将污水引流至生态沉淀池中，水力停留时间为36～72h，利用先锋沉水植物种植区挺水植物种植区中的沉水植物和挺水植物使污水中的沉沙得到缓冲，使沉沙被截留和保持稳定，得到一级处理污水；S2：将一级处理污水通过布水装置引入生态涵养湿地的截留水池和沟渠中；在截留水池中的水体以浅流层推进的方式保持曲线流动，控制水力停留时间在20～30天，并通过管束植物种植区内种植的管束植物对水体进行吸附净化并流入沟渠中；在阶梯式沟渠内的水体依靠重力作用保持流动，控制水力停留时间为20～30天，通过管束植物种植土壤层中种植的管束植物对水体进一步进行吸附净化；经过截留水池和沟渠一起吸附净化后的水体汇流到一起，得到二次处理水体；S3：二次处理水体以溢流的方式流进生态涵养池中，通过生态涵养池中构建的生态系统对水体进行净化，净化后的水体通过补水方式回流至河道中，即完成整个流域水质提升的过程。所述的生态涵养池中的生态系统，具体如下：第一营养级包括生态涵养池中的涵养沉水植物种植区内种植的沉水植物、挺水植物种植区内种植的挺水植物、浮叶植物生活区内种植的浮叶植物以及生态涵养池中微本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小流域生态治理水质提升处理系统，其特征在于：包括依顺序连接的生态沉淀池（1）、生态涵养湿地（2）和生态涵养池（3）；/n所述的生态沉淀池（1）设有先锋沉水植物种植区（5）、挺水植物种植区（6）；所述的先锋沉水植物种植区（5）、挺水植物种植区（6）由池底至岸边依次设于生态沉淀池（1）的池体沿边上；/n所述的生态涵养湿地（2）由相连接的截留水池（24）和沟渠（25）组成，底部由上而下依次设有管束植物种植土壤层（201）、隔水层（202）；生态涵养湿地（2）整体往生态涵养池（3）方向呈向下倾斜的坡度；所述的截留水池（24）的上水位端与生态沉淀池（1）相连接，所述的沟渠（25）的下水位端与生态涵养池（3）相连接；所述的截留水池（24）中设有若干条隔堤（8）；/n所述的生态涵养池（3）的池体边为一层土壤层，所述土壤层由上而下依次设有植物种植土壤层（21）、营养盐释放层（17）；所述的植物种植土壤层（21）设有涵养沉水植物种植区（22）和挺水植物种植区（6），所述的涵养沉水植物种植区（22）和挺水植物种植区（6）由池底至岸边依次设于生态涵养池（3）的池体沿边上；所述的生态涵养池（3）的水体内由池底至常水面依次设有微生物生活区（15）、低栖动物生活区（16）、鱼类生活区（14）、蜉蝣生物生活区（20）、浮叶植物生活区（13）；/n所述的生态沉淀池（1）和生态涵养湿地（2）之间设有布水装置（9）；所述的生态沉淀池（1）和生态涵养池（3）周围还设有阔叶林（18）。/n...

【技术特征摘要】
1.一种小流域生态治理水质提升处理系统，其特征在于：包括依顺序连接的生态沉淀池（1）、生态涵养湿地（2）和生态涵养池（3）；
所述的生态沉淀池（1）设有先锋沉水植物种植区（5）、挺水植物种植区（6）；所述的先锋沉水植物种植区（5）、挺水植物种植区（6）由池底至岸边依次设于生态沉淀池（1）的池体沿边上；
所述的生态涵养湿地（2）由相连接的截留水池（24）和沟渠（25）组成，底部由上而下依次设有管束植物种植土壤层（201）、隔水层（202）；生态涵养湿地（2）整体往生态涵养池（3）方向呈向下倾斜的坡度；所述的截留水池（24）的上水位端与生态沉淀池（1）相连接，所述的沟渠（25）的下水位端与生态涵养池（3）相连接；所述的截留水池（24）中设有若干条隔堤（8）；
所述的生态涵养池（3）的池体边为一层土壤层，所述土壤层由上而下依次设有植物种植土壤层（21）、营养盐释放层（17）；所述的植物种植土壤层（21）设有涵养沉水植物种植区（22）和挺水植物种植区（6），所述的涵养沉水植物种植区（22）和挺水植物种植区（6）由池底至岸边依次设于生态涵养池（3）的池体沿边上；所述的生态涵养池（3）的水体内由池底至常水面依次设有微生物生活区（15）、低栖动物生活区（16）、鱼类生活区（14）、蜉蝣生物生活区（20）、浮叶植物生活区（13）；
所述的生态沉淀池（1）和生态涵养湿地（2）之间设有布水装置（9）；所述的生态沉淀池（1）和生态涵养池（3）周围还设有阔叶林（18）。

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【专利技术属性】
技术研发人员：谢思宇，谢书华，王起义，陈师建，
申请(专利权)人：广西金投环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广西;45