一种使用人工湿地净化污水的系统和使用人工湿地净化自来水厂污染源水的系统方法。涉及一种复合的人工湿地构建方法。在自来水厂进水口之前构建规模性的生态型水质净化湿地系统，包括预处理区、水位提升和曝气充氧区、湿地根孔生态净化区、深度净化区、达标引水区等多个功能区，其中在所述湿地根孔生态净化区中通过人工构筑湿地根孔的方法构建人造根孔与自然根孔相结合的净化系统。在该系统中采取由沟壕和植物床镶嵌组合的多级阶式湿地进行串联和并联相结合的形式。该方法日处理自来水厂源水20-24万吨，实现了主要水质指标提高一个等级的效果和多个方面的生态服务功能。本发明专利技术为同类型地区水源生态保护提供科学依据和示范样板。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种复合的使用人工湿地净化污水的系统，以及一种使用人工湿地净化自来水厂污染源水的系统方法。
技术介绍
近年来，由于区域水环境污染日益严重，水源地水质恶化，水源生态系统退化，自来水厂的现有常规处理工艺往往难以适应当前源水污染状况。因此，寻找一种简易、高效的污染源水预处理净化技术就十分必要。人工湿地技术作为一种新型生态污水处理技术，具有投资省、运行简便、处理效果稳定、出水水质好、生态风险小等特点，广泛应用于水污染控制领域，特别是污水处理领域，有望在源水净化中获得应用。然而，传统的人工湿地技术其填料介质更新较难、容易发生堵塞、单位面积/体积造价相对较高，不宜在水源地污染净化中开展规模性的工程应用。经过科技查新，从检出文献看，国内采用人工湿地技术处理各种废水及原水的研究已经较多。研究内容涉及湿地植物根孔防治污染的功能及效果分析(生态学报，2000， 20 (5) =869-874)，湿地跌水曝气参数研究(环境保护科学，2008, 34 (5) :39-41)，湿地技术的应用研究(环境工程学报，2008，2 (11) :1447-1450 ；供水技术，2009，3 (2) :44-46;中国给水排水，2009，25 (5) :48-51)。关于多级人工湿地结构的文献报道了多级串联湿地(中国给水排水，2007，23(1) :88-91，96;生态环境学报，2009，18(1) :79_82)，阶式湿地(环境污染治理技术与设备，2005，6 (9) :54-57)。华南师范大学的专利涉及由上而下重叠形成的阶梯状多级人工湿地床(公开(公告)号CN1390787.公开(公告)日2003. 01. 15)。国外一般采用自然湿地技术处理废水，人工湿地技术应用于水处理和污染源水净化方面的研究较少。研究内容涉及人工湿地技术用于去除饮用水中的氮(Ecological Engineering, 2000，14 (1-2) :33-47)，人工湿地植物根净化地表水和废水(Water Science & Technology, 1996,33(4-5) :309-313)，废水处理和水回用(Recycling the Resource-Proceedings of the SecondInternational Conference on Ecological Engineering for Wastewater Treatment, 5-6 :367-369,1996),雨水处理(Proceedings of the Sixth InternationalConference on Urban Storm Drainage,第 1 卷禾口第 2 卷1068-1073,1993)。关于湿地结构的文献报道如韩国专利涉及倾斜多阶人工湿地、排水沟类型的无动力人造湿地(专利号KR2006112754-A ;KR651054-B1 ；专利号 KR2005093597-A ；KR561171-B1)。综上所述，国内外文献中均未见有采用人造根孔和自然根孔相结合的方法构建湿地净化系统及其工程应用的报道。国内外文献报道了多级阶式湿地，通过各级之间的水位差实现水和土壤充分接触净化，但未见有采取由沟壕和植物床镶嵌组合的阶式湿地进行多级串联和并联相结合的湿地形式。
技术实现思路
为了克服现有的人工湿地技术其填料介质更新较难、容易发生堵塞、单位面积/ 体积造价相对较高，不宜在水源地污染净化中开展规模性的工程应用的不足，本专利技术提供一种以植物床-沟壕-根孔结构系统为核心的人工湿地净化污水的系统，以及一种使用人工湿地净化自来水厂污染源水的系统方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是对微污染的水源地，在自来水厂进水口之前构建规模性的生态型水质净化湿地系统，系统由预处理区、水位提升和曝气充氧区、湿地根孔生态净化区、深度净化区和达标引水区等多个功能区组成；在所述湿地根孔生态净化区中采用人工构筑湿地根孔的方法构建人造根孔与自然根孔相结合的净化系统；湿地根孔生态净化区采取由沟壕和植物床镶嵌组合的多级阶式湿地进行串联和并联相结合的形式；整个生态型水质净化湿地系统由预处理塘系统、水位提升和曝气充氧系统、湿地根孔生态净化系统、湖区深度净化系统、达标引水系统等多个子系统耦合组成梯级“汇”净化系统(“汇”是相对于源水污染治理的“源”控制和“迁移途径”控制而言的末端控制环节)。 生态型水质净化湿地系统通过人造根孔和自然根孔之间的过渡和湿地根孔的不断更新，实现湿地基质填料介质的自我更新，以水力调控为枢纽，通过调节来适应微污染水源的供水， 从而为区域供水安全提供保障。本专利技术的有益效果是，在自来水厂之前构筑水源净化的多重屏障，有效地解决了传统人工湿地填料介质更新较难、容易发生堵塞、单位面积/体积造价相对较高的不足，适宜在水源地污染净化中开展规模性的工程应用；人工湿地保持了原来的城市绿地规划和功能，并且水塘、沟壕、湿地、湖泊等增加了城市景观，形成绿草百花争艳、沟壕纵横交错、湖水碧波荡漾的湿地公园，发挥着净化原水水质、贮水缓冲应急、绿地清新空气、为很多物种提供栖息地、改善生物多样性、景观美化、形成市民休闲场地、提升区域宜居舒适度等多重生态服务功能。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的工艺流程示意图。图2是本专利技术的一个实施例的工程应用的总体平面图。图3是本专利技术的另一个实施例的湿地植物床一沟壕一根孔结构系统和闸口控制的剖面构造示意图。图4是本专利技术的又一个实施例的湿地植物床一沟壕一根孔结构系统和卡口设置的平面示意图。图5是本专利技术的又一个实施例的湿地植物床一沟壕一根孔结构系统和卡口设置的剖面构造示意图。图6是本专利技术的又一个实施例的卡口设置和砾石床的平面示意图。图7是本专利技术的又一个实施例的卡口设置和砾石床的剖面构造示意图。附图中主要标记符号1预处理区，2水位提升和曝气充氧区，3湿地根孔生态净化区，4深度净化区，5达标引水区，6北郊河，7新塍塘，8义庄河，9320国道，10东升西路，11昌盛路，12桥，13义庄河闸6mX 1，14双水源闸4mX 1，15北郊河闸4mX 1，16泵站边闸6mX 1，17溢流堰边闸6mX 1， 18东升桥闸6mX 2，19北亭湖闸6mX 1，20亭子桥闸，21预处理塘，22顶管接收池，23沉淀池，24雁泾港，25清冽湖，沈北亭湖，27南亭湖，观泵站，29溢流堰，30管理房，31水位监测点，32水质监测点，33摄像机，34大沟，35小沟，36湿地植物床，37闸口，38卡口，39堵头， 40砾石床。具体实施例方式在具体实施例之前首先对本专利技术实施方式的总体情况进行阐述。本专利技术提供一种使用人工湿地净化污水的系统，以及一种使用人工湿地净化自来水厂污染源水的系统方法，针对微污染的水源地，在自来水厂进水口之前构建规模性的生态型水质净化湿地系统，该系统包括预处理区、水位提升和曝气充氧区、湿地根孔生态净化区、深度净化区和达标引水区，采用水力调控等手段驱使水流逐次通过各功能区，以实现分区分步净化的目标。人工湿地的各主要功能区及其功能如下①预处理区由深水区和浅水区组成串联的塘系统。水流进入预处理区后，由于过水面积突然扩大，水流流速降低，起到了本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种使用人工湿地净化污水的系统，所述系统为包括下列功能区的生态型水质净化湿地系统：预处理区、水位提升和曝气充氧区、湿地根孔生态净化区、深度净化区以及达标引水区，其中在所述湿地根孔生态净化区中通过人工构筑湿地根孔的方法构建人造根孔与自然根孔相结合的净化系统。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：尹澄清，王为东，汪仲琼，郑军，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：11
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