[發明專利]一種無動力凈化河水的生態處理工藝

有效

• 申請號: 201510342870.1
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN104986860B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 高鏡清;張敬申;戶志遠;王文垅;陳少華;張瑞芹
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/34;E02B3/10
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙)41117
• 代理人: 楊妙琴

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，特別涉及一種無動力凈化河水的生態處理工藝。

背景技術

近年來，隨著點源污染控制力度的加強，以農村生活污水、農田徑流和畜禽養殖污水為主的面源污染成為了河流污染控制的重點。目前被廣泛采用的生態工程處理技術凈化河水，包括：人工濕地處理技術、氧化塘技術、生物濾池技術以及土壤滲濾技術等，以上技術的基本思想是構建植物、微生物和基質等微生態系統，通過植物吸收、微生物分解、基質吸附以及化學沉淀等聯合作用對污染物進行降解，很多專利的創作就是包含了多種生態處理技術的靈活應用來完成的。

目前研究人員對凈化河道水已經做出了一些研究，但現有技術在應用過程中仍存在較多問題。《一種河道污水凈化方法》（200310117541.4）敘述了利用網狀固定架將水葫蘆等在水中生長的具有凈化水質的植物固定在河道中，利用水葫蘆等植物的生長凈化河道水，但是考慮到河水的水力負荷和水力停留時間等因素，植物的生長和凈化效果都會受到限制；《處理面源低污染水的河道生態系統》（201210008590.3）敘述了在河道兩側建設生態截污溝，使得來自農田徑流和農村污水的面源高濃度污水不直接進入河道，同時在生態截污溝出口處建設河口人工濕地系統，強化處理通過生態截污溝導流進入的污水，并在河道兩岸內側建設以挺水植物-濕生植物-灌木和喬木組成的三級生態護岸，然而這種方法并不能保證所有的污染物都能被截留，河道沿線全面建設攔截工程，所需工程量巨大，占地面積甚廣，出現旱澇情況時，也不能靈活應對。防洪防旱、后期管理和維護、水力負荷大以及水力停留時間短等問題，始終制約著生態處理技術無法高效凈化河水，我國凈化河水的技術仍需不斷完善。

發明內容

本發明的目的是提供一種無動力凈化河水的生態處理工藝，能靈活運用濕地處理方法，因地制宜地采用河流水工建設和靈活運用的生態處理技術相結合來處理河水，具有良好的河水凈化效果。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種無動力凈化河水的生態處理工藝，通過建設溢流壩攔截蓄水，由進水閘引水至生態滯留塘和景觀表面流人工濕地，經初步過濾和沉砂后，進入在河道沿岸一側建設的人工濕地系統，最終凈化河水通過出水拍門流入河道。

優選的，所述人工濕地系統是由2-3套并聯的濕地處理子系統組成，每套子系統由四個處理單元串聯而成，依次包括：復合垂直流人工濕地單元、第一生態基人工濕地單元、垂直流人工濕地單元以及第二生態基人工濕地單元；四個處理單元以高差10-30cm由高至低排列，相鄰處理單元以水渠隔開并通過水渠上設置的進水、出水管道連通，其中復合垂直流人工濕地和垂直流人工濕地進水前的水渠上設有格柵，用以去除污水中的大塊漂浮物和雜物。

本發明中的并聯2-3套濕地處理子系統，便于濕地運營期維護，即當某一濕地處理子系統失去凈化功能時，可以人為關閉并及時進行維修，而此時其他濕地處理子系統仍然可以保障運行，確保整個人工濕地系統的繼續運行。

溢流壩的建設是為了給人工濕地系統蓄水，有效地保證濕地水量，所述生態滯留塘的建設是為了對引流而來的河水進行初步處理，包括沉砂、格柵過濾等。本發明通過依靠溢流壩的蓄水，進水閘的定時定量控制，以及每套濕地處理子系統單元內部的高程落差，實現無動力凈化河水。

生態滯留塘出水至景觀表面流人工濕地，以物理作用為主進一步處理，同時利用景觀生態修飾，以達到生態景觀效果。

復合垂直流人工濕地單元的作用：降低污水中懸浮物，防止淤積；降低污水CODcr，減輕后續處理單元污染負荷。

第一生態基人工濕地單元作用：大量的微生物可以附著在人工生態基表面和植物根系，對有機營養物進一步吸附、生物氧化，分解有機物；人工生態基表面和植物根系的A/O（缺氧/好氧）環境及微孔結構，提供了良好的脫氮除磷條件，從而進一步降解水中污染物，同時美化環境。

垂直流人工濕地單元作用：降解水中CODcr、脫氮除磷，并去除重金屬、外源生物活性物質、藻毒素等特殊污染物，進一步降解水中污染物。

第二生態基人工濕地單元作用：對有機營養物進一步吸附、生物氧化，分解有機物，從而進一步降解水中污染物，同時美化環境。

優選的，所述復合垂直流人工濕地單元的基質填料由上而下劃分為赤玉土土壤層、陶粒層、復合流基質凈化層、細沙層與防滲層五個部分；所述垂直流人工濕地單元基質填料由上而下劃分為赤玉土土壤層、無煙煤層、垂直流基質凈化層、細沙層與防滲層五個部分。