[發明專利]基于強化生態凈化的飲用水原水調蓄庫

有效

• 申請號: 201810240014.9
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN108658366B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 王志平;于曉娟;陳輝;余麗娟
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/32;C02F3/34
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

一種強化生態凈化的飲用水原水調蓄庫，包括：設置于進水口用于提高入庫原水的溶解氧以強化污染物分解，并通過生態浮床植物根系攔截懸浮顆粒物的微曝氣生態浮床；設置于出水口的匯流沉水植物區以及中部由潛流生態濕地間隔開、用于改善庫區水動力條件、延長原水與潛流生態濕地的接觸時間以增強化水體自凈能力的若干生態濕地廊道。飲用水原水經微曝氣生態浮床增氧并凈化后進入潛流生態濕地分隔的生態濕地廊道，維持較高的流速以擾流形式與濕地持續接觸實現污染物凈化，而后緩流經過沉水植物區并被沉水植物層層過濾凈化，凈化后的原水作為優質水源輸送至自來水廠。本發明能明顯降低原水微污染物及庫區富營養化污染，提升飲用水原水水質。

技術領域

本發明涉及一種水處理領域的技術，具體是一種基于強化生態凈化的飲用水原水調蓄庫，通過優化調蓄庫的生態布局強化水體自凈功能并防止富營養化污染發生。

背景技術

在飲用水源地建設調蓄水庫，將飲用水原水處理提前到水廠之前并為環境風險事件應急處理提供緩沖水量，成為了當前城市飲用水源保障的重要手段。現有的飲用水源的調蓄庫更多是強調臨時蓄水功能，卻并未強化調蓄庫的生態凈化功能，導致部分調蓄水庫盡管占地面積很大，但由于生態功能缺失，不僅未能有效降低原水污染物，甚至出現富營養化污染的問題。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出一種基于強化生態凈化的飲用水原水調蓄庫，飲用水原水經微曝氣生態浮床增氧并凈化后進入潛流生態濕地分隔的生態濕地廊道，維持較高的流速以擾流形式與濕地持續接觸實現污染物凈化，而后緩流經過沉水植物區并被沉水植物層層過濾凈化，凈化后的原水作為優質水源輸送至自來水廠。本發明能明顯降低原水微污染物及庫區富營養化污染，提升飲用水原水水質。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明包括：設置于進水口處用于提高入庫原水溶解氧以強化污染物分解，并通過生態浮床植物根系攔截顆粒物以減緩潛流生態濕地堵塞的微曝氣生態浮床，設置于出水口的匯流沉水植物區以及中部由潛流生態濕地間隔開用于改善庫區水動力條件以增強化水體自凈能力的生態濕地廊道。

所述的微曝氣生態浮床包括：垂直于徑流方向布設的微曝氣管以及間隔距離設置的生態浮床，其中：微曝氣管與生態浮床間隔組合不少于三組，且浮床在徑流方向上前后活動設置以實現生態浮床漸次輪替，確保需要收割的生態浮床始終處于來水最前排，且原水經過進水口微曝氣生態浮床斷面的時間不少于0.5h。

所述的微曝氣管優選采用抗菌型橡膠超細微曝氣管或PE微孔納米管。

所述的生態浮床是以水葫蘆、水鱉、狐尾藻或空心菜為主體，以PVC、PE管+聚丙烯、聚苯乙烯框架為載體構建的人工生態系統，其中：懸浮于水體的植物根系吸用于收營養物質、固定懸浮顆粒物并為微生物提供附著載體，微生物通過代謝進一步分解水體污染物，從而實現植入水體的凈化，達到修復和重建水體生態的目的。

所述的微曝氣管設置于水面以下1.0-5.0m，在徑流方向上間隔1.0-5.0m與生態浮床平行間隔組合，生態浮床在徑流方向上寬度不小于20.0m。

所述的生態濕地廊道是由潛流生態濕地間隔形成的平行水流通道，生態濕地廊道的寬度不超過10.0m，流速不小于0.2m/s；所述的微曝氣生態浮床和生態濕地廊道之間設有生態廊道水閘，根據處理水量要求開啟，以確保廊道內流速不低于0.2m/s。

所述的潛流生態濕地包括：位于基底的片石、礫石、鋪設于中層的爐渣、鋼渣、火山石以及鋪設與上層的細沙土以及種植于細沙土中的挺水植物。

所述的挺水植物包括：蘆葦、蘆荻、再力花、水菖蒲或千屈菜或其組合，能夠利用發達的根系穿透生長介質，并向下輸送溶解氧、分泌有機質、促進根系微生物增長，從而通過附著在根莖上的生物膜實現對水體污染物的持續去除。

所述的潛流生態濕地基底寬度不超過3.0m，頂層寬度不超過1.0m。