用于河道水體原位修復的立體生態廊道系統及方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于河道水體原位修復的立體生態廊道系統及方法，包括攔截單元、預處理單元、濕地單元、綠化截濾單元、反沖洗單元、排洪單元和植物控制單元。本發明可以有效地解決現有人工濕地需間歇運行和長期運行以后填料易堵塞的技術難題，提高整個系統的處理效果和耐沖擊負荷能力，減少占地面積，同時兼具防洪功能。并且本發明集多項優化技術構成完善的生態凈化系統，實現河道水環境改善、水生態修復的有機統一。具有占地面積小、可在河道原位處理且不影響排洪需求、處理效果好、氮磷去除能力強、應對沖擊負荷適應能力強、無蚊蠅滋生、運行維護管理方便等優點，適用于處理受生活污水和工業廢水污染的河道。
【專利說明】用于河道水體原位修復的立體生態廊道系統及方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及水生態污水治理【技術領域】，具體涉及一種用于河道水體原位修復的立 體生態廊道系統及方法。

【背景技術】
[0002] 城市河道作為城市景觀中的重要組成部分，不僅要為城市供給居民的生活用水， 還要保證城市的工業用水、消防用水及綠化灌溉等。在城市的多個組成系統中，河道具有防 洪排水功能、景觀文化功能、生態環境功能和雨水利用功能等，對城市的進步和發展起到了 積極的推動作用。因此，建設良好的城市河道生態系統，從可持續發展的角度而言對人類的 發展與延續起到了重要的作用。
[0003] 隨著城市經濟的高速發展，城市化和工業化進程的加快，城市河道水環境受到了 嚴重的污染和破壞。受污染的河道水滯留，河道淤積，水體渾濁甚至時常出現黑臭，被污染 的河水其原作為生活和工業用水水源的功能已經完全喪失；河道水所具有的美化環境、調 節城區小氣候、景觀旅游等功能大大下降，河道的積泥、淤塞使航運、防洪功能顯著退化。水 環境的惡化使城市人居環境和景觀效果受到了嚴重破壞，因此對城市河道水進行水質修復 刻不容緩。
[0004] 對于河流、湖泊等地表水體修復，目前較為先進和科學的理念是生態治水，就具體 的技術發展趨勢來看，人工濕地技術是近十幾年來國內外開發并已成功地用于治理受污染 水體修復的新技術，也是生態修復技術發展的重要趨勢。由于目前在國內大多采用單一的 人工濕地技術對受污染的河道水進行治理，缺乏以人工濕地為其中某一單項技術的集成技 術，因此造成水質凈化單元難以處理高污染負荷的污染水，存在著對C0D去除率低，總去除 效率低，濕地填料容易堵塞等不足。特別是人工濕地由于占地問題，與上海等城市市區內生 態用地緊缺的矛盾極為突出。因此，研究如何將人工濕地和其他技術相結合的集成技術與 河道功能有機結合，利用河道現有用地建設水質凈化系統，改善和恢復景觀河道的生態環 境是亟需解決的問題。


【發明內容】

[0005] 鑒于上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種用于河道水體原位修復的 立體生態廊道技術。該技術能夠在處理城市河道污水中，無需水泵提升、實現河道內原位處 理受污染水體，不占用或少占用兩岸用地，并且有效地解決了河道行洪的需要；該技術處理 效率高，可承受的污染物負荷大，能夠徹底去除河道黑臭或富營養化問題，處理效果穩定。
[0006] 根據本發明提供的一種用于河道水體原位修復的立體生態廊道系統，包括沿河道 上游至下游方向依次設置的攔截單元、預處理單元、濕地單元、植物控制單元、；
[0007] 所述攔截單元，用于將上游河道來水中的雜物進行攔截；
[0008] 所述預處理單元，用于對經所述攔截單元的來水，進行曝氣以及微生物降解；
[0009] 所述濕地單元，用于使經所述預處理單元的來水，沿波浪式滲徑反復流經床體的 表層和底層，即反復經過好氧和厭氧的過程，實現對污染物的去除；
[0010] 所述植物控制單元，用于對經所述濕地單元的來水，利用人工浮床種植挺水植物 和浮水植物進行懸浮物攔截、氮磷吸收。
[0011] 優選地，還包括如下任一種或任多種裝置：
[0012] 反沖洗單元，用于對人工濕地單元的填料進行反沖洗；
[0013] 綠化截濾單元，用于設置在河道的岸邊，攔截污染物進入河道；
[0014] 排洪單元，用于在人工濕地單元的首尾之間提供排洪管道。
[0015] 優選地，所述攔截單元采用不銹鋼格柵或者不銹鋼篩網。
[0016] 優選地，所述預處理單元，包括曝氣管網、柔性填料、曝氣頭和浮水植物；
[0017] 曝氣管網的一端高于柔性填料并與供氣裝置相連，曝氣管網的另一端延伸至柔性 填料的下方并連接曝氣頭；浮水植物設置在柔性填料的上方。
[0018] 優選地，所述濕地單元包括沿河道上游至下游方向依次設置的多道隔墻，相鄰的 隔墻之間填充有多孔性填料；多孔性填料上方種植有濕地植物；
[0019] 位于最上游的隔墻為上部含有過水孔的過水孔隔墻，位于最下游的隔墻為頂端能 夠形成漫流的漫流隔墻，其中，所述漫流隔墻的頂端低于過水孔隔墻的頂端；
[0020] 在所述位于最上游的隔墻與所述位于最下游的隔墻之間，沿河道上游至下游方 向：
[0021] -設置有1道下部含有過水孔的過水孔隔墻；或者
[0022] -依次交替設置有下部含有過水孔的過水孔隔墻、漫流隔墻。
[0023] 優選地，所述植物控制單元，包括沉水植物、第一挺水植物、第二挺水植物、浮床；
[0024] 第二挺水植物種植在浮床上。
[0025] 優選地，多孔性填料包括礫石、鋼渣、沉水陶粒等中的任一種或多種組合；濕地植 物包括美人蕉、黃菖蒲、菖蒲、香蒲、蘆葦中的任一種或任多種植物。
[0026] 優選地，所述反沖洗單元，包括反沖洗管道，其中，所述反沖洗管道設置在所述人 工濕地單元的填料的下方，所述人工濕地底部設置反沖洗單元以解決濕地填料堵塞問題， 在反沖洗管道下部兩側位置處分別開出氣孔。
[0027] 優選地，所述排洪單元，包括過水管道、溢流管道、閥門；
[0028] 過水管道穿過所述人工濕地單元的首尾兩端，并位于人工濕地單元的下部，過水 管道的上游端設置有閥門；
[0029] 溢流管道穿過所述人工濕地單元的首尾兩端，并位于人工濕地單元的上方，溢流 管道的上游端設置有閥門。
[0030] 根據本發明提供的一種用于河道水體原位修復的方法，其利用上述的用于河道水 體原位修復的立體生態廊道系統，對河道水體進行原位修復。
[0031] 與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：
[0032] 1、本發明有效地解決現有人工濕地需間歇運行和長期運行以后填料易堵塞的技 術難題，提高整個系統的處理效果和耐沖擊負荷能力，減少占地面積，同時兼具防洪功能。
[0033] 2、本發明由多項技術優化集成，構成完善的生態凈化系統，發揮多種技術互補、協 同作用的集成優勢，實現河道水環境改善、水生態修復和景觀功能的有機統一。
[0034] 3、本發明具有占地面積小、可在河道原位處理且不影響排洪需求、處理效果好、氮 磷去除能力強、應對沖擊負荷適應能力強、無蚊蠅滋生、運行維護管理方便、具有景觀功能 等優點，適用于處理受生活污水和工業廢水污染的河道。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035] 通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、 目的和優點將會變得更明顯：
[0036] 圖1為本發明的平面結構示意圖。
[0037] 圖2為本發明的剖面結構示意圖。
[0038] 圖3為本發明的人工濕地單元縱剖面結構示意圖。
[0039] 圖4為本發明的人工濕地單元反沖洗橫支管縱剖面結構示意圖。
[0040] 圖中：
[0041]

【權利要求】
1. 一種用于河道水體原位修復的立體生態廊道系統，其特征在于，包括沿河道上游至 下游方向依次設置的攔截單元、預處理單元、濕地單元、植物控制單元； 所述攔截單元，用于將上游河道來水中的雜物進行攔截； 所述預處理單元，用于對經所述攔截單元的來水，進行曝氣以及微生物降解； 所述濕地單元，用于使經所述預處理單元的來水，沿波浪式滲徑反復流經床體的表層 和底層，即反復經過好氧和厭氧的過程，實現對污染物的去除； 所述植物控制單元，用于對經所述濕地單元的來水，利用人工浮床種植挺水植物和浮 水植物進行懸浮物攔截、氮磷吸收。
2. 根據權利要求1所述的用于河道水體原位修復的立體生態廊道系統，其特征在于， 還包括如下任一種或任多種裝置： 反沖洗單元，用于對人工濕地單元的填料進行反沖洗； 綠化截濾單元，用于設置在河道的岸邊，攔截污染物進入河道； 排洪單元，用于在人工濕地單元的首尾之間提供排洪管道。
3. 根據權利要求1所述的用于河道水體原位修復的立體生態廊道系統，其特征在于， 所述攔截單元采用不銹鋼格柵或者不銹鋼篩網。
4. 根據權利要求1所述的用于河道水體原位修復的立體生態廊道系統，其特征在于， 所述預處理單元，包括曝氣管網、柔性填料、曝氣頭和浮水植物； 曝氣管網的一端高于柔性填料并與供氣裝置相連，曝氣管網的另一端延伸至柔性填料 的下方并連接曝氣頭；浮水植物設置在柔性填料的上方。
5. 根據權利要求1所述的用于河道水體原位修復的立體生態廊道系統，其特征在于， 所述濕地單元包括沿河道上游至下游方向依次設置的多道隔墻，相鄰的隔墻之間填充有多 孔性填料；多孔性填料上方種植有濕地植物； 位于最上游的隔墻為上部含有過水孔的過水孔隔墻，位于最下游的隔墻為頂端能夠形 成漫流的漫流隔墻，其中，所述漫流隔墻的頂端低于過水孔隔墻的頂端； 在所述位于最上游的隔墻與所述位于最下游的隔墻之間，沿河道上游至下游方向： -設置有1道下部含有過水孔的過水孔隔墻；或者 -依次交替設置有下部含有過水孔的過水孔隔墻、漫流隔墻。
6. 根據權利要求1所述的用于河道水體原位修復的立體生態廊道系統，其特征在于， 所述植物控制單元，包括沉水植物、第一挺水植物、第二挺水植物、浮床； 第二挺水植物種植在浮床上。
7. 根據權利要求5所述的用于河道水體原位修復的立體生態廊道系統，其特征在于， 多孔性填料包括礫石、鋼渣、沉水陶粒中的任一種或多種組合；濕地植物包括美人蕉、黃菖 蒲、菖蒲、香蒲、蘆葦中的任一種或任多種植物。
8. 根據權利要求2所述的用于河道水體原位修復的立體生態廊道系統，其特征在于， 所述反沖洗單元，包括反沖洗管道，其中，所述反沖洗管道設置在所述人工濕地單元的填料 的下方，所述人工濕地底部設置反沖洗單元以解決濕地填料堵塞問題，在反沖洗管道下部 兩側位置處分別開出氣孔。
9. 根據權利要求2所述的用于河道水體原位修復的立體生態廊道系統，其特征在于， 所述排洪單元，包括過水管道、溢流管道、閥門； 過水管道穿過所述人工濕地單元的首尾兩端，并位于人工濕地單元的下部，過水管道 的上游端設置有閥門； 溢流管道穿過所述人工濕地單元的首尾兩端，并位于人工濕地單元的上部，溢流管道 的上游端設置有閥門。
10. -種用于河道水體原位修復的方法，其特征在于，所述用于河道水體原位修復的方 法，利用權利要求1至9中任一項所述的用于河道水體原位修復的立體生態廊道系統，對河 道水體進行原位修復。
【文檔編號】C02F9/14GK104230100SQ201410448889
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月4日 優先權日:2014年9月4日
【發明者】黃志金, 王莉, 黃淼洋, 郭蕭, 周超, 左軍 申請人:上海汀瀅環保科技有限公司, 上海宏波工程咨詢管理有限公司