專利名稱：一種用于河道護坡的水流凈化裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及環(huán)境保護工程技術領域中一種河道護坡的水流凈化裝置，特別是 一種可以作為人工濕地進行河道護坡的水流凈化裝置。
背景技術：
現(xiàn)有的河道護坡技術多種多樣，大體上可分為自然式護坡、硬質(zhì)護坡和生態(tài)型護 坡三種類型。自然式護坡技術是利用植物發(fā)達的根系，將植物種植在河岸上，植物根系的蔓 延和根瘤的分枝固定了根系之間的土體，從而起到了加筋的作用，使之固土防沙、防止水土 流失。但這種護坡方式存在穩(wěn)定性較差的缺點，在雨水發(fā)達地區(qū)坡面易被沖刷形成侵蝕溝。 河流硬質(zhì)護坡是指由堅硬的石塊或混凝土材料組成的與土體完全隔絕的結(jié)構(gòu)體，其主要有 漿砌石或干砌塊石護岸、現(xiàn)澆筑混凝土護岸、預制混凝土塊體護岸等幾種形式。這種傳統(tǒng)的 硬質(zhì)護岸對河流生態(tài)環(huán)境造成極大的危害，硬質(zhì)護岸斷絕了陸地生態(tài)系統(tǒng)和河流生態(tài)系統(tǒng) 之間的聯(lián)系，破壞了生物生存、棲息、繁衍的環(huán)境，影響河岸景觀和生物多樣性。目前普遍采 用的生態(tài)護坡技術有多種方式，如植被型生態(tài)混凝土、土工材料復合種植基、鉸接式護坡、 三維植被網(wǎng)護坡等技術，對岸坡防護具有較好的效果，并對岸坡景觀有一定的改善，但是對 面源污染的截留凈化作用有限，并且成本太高，推廣使用受到限制。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種河道護坡穩(wěn)定性好，對河流兩岸生 態(tài)環(huán)境保持破壞小且能夠美化河岸景觀和增加生物多樣性，成本較低，對面污染的截留凈 化作用效果好的水流凈化裝置。本實用新型是通過如下技術方案實現(xiàn)的一種用于河道護坡的水流凈化裝置，所 述水流凈化裝置包括一個或多個垂直流濕地單元，所述垂直流濕地單元包括下流濕地單元 和上流濕地單元，所述下流濕地單元的底部與所述上流濕地單元的底部相互導通；所述垂 直流濕地單元的底面及四周均設置有混凝土預制擋板，所述下流濕地單元和所述上流濕地 單元之間設置有隔板；所述下流濕地單元和所述上流濕地單元內(nèi)均設置有填料，所述填料 由位于下部的礫石層、位于中部的陶粒層和位于上部的砂土層組成。上述水流凈化裝置，所述砂土層的厚度C為8厘米至10厘米。上述水流凈化裝置，所述陶粒層的厚度B與所述礫石層的厚度A的比值為0. 4 0. 8。上述水流凈化裝置，所述陶粒層的厚度B與所述礫石層的厚度A的比值為0. 6。本實用新型的具有以下有益的技術效果本實用新型水流凈化裝置沿河道的坡 面設置，能夠穩(wěn)定河道岸坡免受流水侵蝕，同時面源污染流經(jīng)水流凈化裝置的時候，水流進 入下流濕地單元，依次流經(jīng)砂土層、陶粒層和礫石層，然后進入上流濕地單元的底部，再經(jīng) 礫石層、陶粒層和砂土層流出，此后再進入下一個垂直流濕地單元。因此，本實用新型水流 凈化裝置對河流兩岸生態(tài)環(huán)境保持破壞小且能夠美化河岸景觀和增加生物多樣性，成本較低，對面污染的截留凈化作用效果好。并且，可以在所述砂土層上種植蘆葦、香蒲、莎草、黑 三棱、燈芯草、美人蕉、水杉、菖蒲、水蔥、慈菇、水雍草、蓮子草、水芹、苔草其中的一種或任 意組合形成階梯式綠色景觀。人工濕地內(nèi)的礫石、圓陶粒等填料和植物根系以及微生物形 成生物膜，當降雨徑流攜帶大量污染物進入河道岸坡時，徑流中的一部分SS(固體懸浮物) 被植物阻擋截留；污水進入本實用新型水流凈化裝置，污水中的氮、磷一部分被植物及微生 物作為營養(yǎng)成分直接吸收，一部分通過硝化、反硝化作用及微生物對磷的過量積累作用從 污水中去除，有機質(zhì)通過生物膜的媳婦及同化、異化作用得以清除。水流凈化裝置中的填料 及植物根系的阻擋截留也可去除徑流中的SS。對填料進行定期更換和收割植物，可保持本 系統(tǒng)對污染物去除的高效性。

圖1為本實用新型水流凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示本實用新型水流凈化裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型水流凈化裝置在河道護坡中具體應用的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3所示本實用新型水流凈化裝置中在河道護坡中具體應用的俯視結(jié)構(gòu)示 意圖。1-植草溝，11-出水口，21-垂直流濕地單元，211-下流濕地單元，212-上流濕地單 元，31-礫石層，32-陶粒層，33-砂土層，4-出水管，5-混凝土預制擋板，6-隔板。實施方式實施例1如圖1和圖2所示，本實施例的用于河道護坡的水流凈化裝置包括一個或多個垂 直流濕地單元21，所述垂直流濕地單元21包括下流濕地單元211和上流濕地單元212，所 述下流濕地單元211的底部與所述上流濕地單元212的底部相互導通；所述垂直流濕地單 元21的底面及四周均設置有混凝土預制擋板5，所述下流濕地單元211和所述上流濕地單 元212之間設置有隔板6 ；所述下流濕地單元211和所述上流濕地單元212內(nèi)均設置有填 料，所述填料由位于下部的礫石層31、位于中部的陶粒層32和位于上部的砂土層33組成。 所述砂土層33的厚度C為10厘米。所述陶粒層32的厚度B與所述礫石層31的厚度A的 比值為:0.6。本實用新型水流凈化裝置沿河道的坡面設置，能夠穩(wěn)定河道岸坡免受流水侵蝕， 同時面源污染流經(jīng)水流凈化裝置的時候，水流進入下流濕地單元211，依次流經(jīng)砂土層33、 陶粒層32和礫石層31，然后進入上流濕地單元212的底部，再經(jīng)礫石層31、陶粒層32和砂 土層33流出，此后再進入下一個垂直流濕地單元21。因此，本實用新型水流凈化裝置對河 流兩岸生態(tài)環(huán)境保持破壞小且能夠美化河岸景觀和增加生物多樣性，成本較低，對面污染 的截留凈化作用效果好。在其它一些實施例中，所述砂土層33的厚度C可以為8厘米至10厘米的任意數(shù) 值，所述陶粒層32的厚度B與所述礫石層31的厚度A的比值可以為0. 4 0. 8之間的任 意數(shù)值，均可以實現(xiàn)上述發(fā)明目的。實施例2如圖3至圖4所示，本實施例水流凈化裝置在河道護坡中具體應用包括如下步驟首先在坡面上設置植草溝1，使得所述植草溝1的橫截面為V型，并且在所述植草溝1內(nèi)種 植植物。其次是在所述植草溝1的出水口 11處設置水流凈化裝置，在所述水流凈化裝置內(nèi) 裝填有填料，所述填料位于下部的礫石層31、位于中部的陶粒層32和位于上部的砂土層33 組成，所述砂土層33的厚度C為10厘米，陶粒層32的厚度B與所述礫石層31的厚度A的 比值為0.6。并在所述砂土層33上種植有蘆葦、香蒲、莎草、黑三棱、燈芯草、美人蕉、水杉、 菖蒲、水蔥、慈菇、水雍草、蓮子草、水芹和苔草。所述水流凈化裝置由呈階梯狀的垂直流濕 地單元21組成，所述垂直流濕地單元21包括下流濕地單元211和上流濕地單元212，所述 下流濕地單元211的底部與所述上流濕地單元212的底部相互導通，從所述植草溝1的出 水口 11流出的水從所述下流濕地單元211流入所述垂直流濕地單元21，然后從所述下流 濕地單元211的底部流入所述上流濕地單元212，最后從所述上流濕地單元212的上部流 出進入下一個所述垂直流濕地單元21。在所述垂直流濕地單元21的底面及四周均設置有 混凝土預制擋板5，所述下流濕地單元211和所述上流濕地單元212之間也設置有隔板6， 所述垂直流濕地單元21的底面與所述隔板6之間設置有水流通道以使所述下流濕地單元 211中水流能夠從所述水流通道進入所述上流濕地單元212。再次，在所述水流凈化裝置2 臨近河道的一側(cè)設置出水管4，以使從所述水流凈化裝置2流出的水排入河道。所述混凝土 預制擋板5可在工廠里預制生產(chǎn)，也可以現(xiàn)場澆筑，只要保證所述垂直流濕地單元21底部 及四周盡量不透水即可。當面源污染從河道兩岸向河道流的過程中，面源污染物流入植草溝中，植草溝中 的植物會對污染物中的SS起到一定的阻擋攔截作用。污染物在重力的作用下匯入所述水 流凈化裝置，自上而下進入每個下流濕地單元211，然后又自下而上進入所述上流濕地單元 212，并在每兩個相鄰的所述垂直流濕地單元21之間形成跌水，增加污染物含氧量。所述 垂直流濕地單元21中種植的植物可以吸收污染物中的富營養(yǎng)物質(zhì)，填料礫石、陶粒表面形 成生物膜降解污染物，經(jīng)過多級的吸收、吸附和降解，最后污水得到凈化后經(jīng)排水管流入河 流，從而達到凈化流入河流的污水的目的。本實施例水流凈化裝置的優(yōu)點和效果在于能夠穩(wěn)定河道岸坡免受流水侵蝕，同時 將面源污染集中于一點，經(jīng)過水流凈化裝置集中處理后進入河道。人工濕地內(nèi)的礫石、圓 陶粒等填料和植物根系以及微生物形成生物膜，當降雨徑流攜帶大量污染物進入河道岸坡 時，首先流經(jīng)生態(tài)磚植草溝，徑流中的一部分SS(固體懸浮物)被植草溝中的植物阻擋截 留。污水進入復合垂直流人工濕地，污水中的氮、磷一部分被植物及微生物作為營養(yǎng)成分直 接吸收，一部分通過硝化、反硝化作用及微生物對磷的過量積累作用從污水中去除，有機質(zhì) 通過生物膜的媳婦及同化、異化作用得以清除。復合垂直流人工濕地中的填料及植物根系 的阻擋截留也可去除徑流中的SS。對填料進行定期更換和收割植物，可保持本系統(tǒng)對污染 物去除的高效性。本實用新型在人工濕地中植入蘆葦、香蒲、莎草、黑三棱、燈芯草、美人蕉、 水杉、菖蒲、水蔥、慈菇、水雍草、蓮子草、水芹、苔草其中的一種或任意組合。垂直流人工濕 地形成階梯式綠色景觀。使得河道護坡穩(wěn)定性好，對河流兩岸生態(tài)環(huán)境保持破壞小且能夠 美化河岸景觀和增加生物多樣性，成本較低，對面污染的截留凈化作用效果好。對污染物質(zhì) 的去除率非常高，對TN、TP、COD的去除率達到85%以上，處理后污染物Ph值趨于中性。在另外一些實施例中，所述砂土層33的厚度C可以為8厘米至10厘米之間的任 意數(shù)值，陶粒層32的厚度B與所述礫石層31的厚度A的比值可以為0. 4至0. 8之間的任意數(shù)值，均能夠?qū)崿F(xiàn)本實用新型的實用新型目的，使得對污染物質(zhì)的去除率非常高，對TN、 TP、C0D的去除率達到70%以上，處理后污染物Ph值趨于中性。優(yōu)選所述砂土層33的厚度 C可以為10厘米，陶粒層32的厚度B與所述礫石層31的厚度A的比值0. 6。 在其它實施例中，根據(jù)實際需要，可以在所述下流濕地單元211和所述上流濕地 單元212分別種植蘆葦、香蒲、莎草、黑三棱、燈芯草、美人蕉、水杉、菖蒲、水蔥、慈菇、水雍 草、蓮子草、水芹或苔草，使得河岸景觀效果以及去除污染物的效果最好。所述填料上種植 的植物可依據(jù)當?shù)貤l件選擇，并不局限于本實用新型所述描述的幾種。也可以通過定期更 換填料和收割植物，可最終把污染物從河流中去除。
權利要求一種用于河道護坡的水流凈化裝置，其特征在于，所述水流凈化裝置包括一個或多個垂直流濕地單元(21)，所述垂直流濕地單元(21)包括下流濕地單元(211)和上流濕地單元(212)，所述下流濕地單元(211)的底部與所述上流濕地單元(212)的底部相互導通；所述垂直流濕地單元(21)的底面及四周均設置有混凝土預制擋板(5)，所述下流濕地單元(211)和所述上流濕地單元(212)之間設置有隔板(6)；所述下流濕地單元(211)和所述上流濕地單元(212)內(nèi)均設置有填料，所述填料由位于下部的礫石層(31)、位于中部的陶粒層(32)和位于上部的砂土層(33)組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的水流凈化裝置，其特征在于，所述砂土層(33)的厚度C為8 厘米至10厘米。
3.根據(jù)權利要求2所述的水流凈化裝置，其特征在于，所述陶粒層(32)的厚度B與所 述礫石層(31)的厚度A的比值為0.4 0.8。
4.根據(jù)權利要求3所述的水流凈化裝置，其特征在于，所述陶粒層(32)的厚度B與所 述礫石層(31)的厚度A的比值為0.6。
專利摘要本實用新型涉及一種用于河道護坡的水流凈化裝置，所述水流凈化裝置包括一個或多個垂直流濕地單元，所述垂直流濕地單元包括下流濕地單元和上流濕地單元，所述下流濕地單元的底部與所述上流濕地單元的底部相互導通；所述垂直流濕地單元的底面及四周均設置有混凝土預制擋板，所述下流濕地單元和所述上流濕地單元之間設置有隔板；所述下流濕地單元和所述上流濕地單元內(nèi)均設置有填料，所述填料由位于下部的礫石層、位于中部的陶粒層和位于上部的砂土層組成。本實用新型水流凈化裝置河道護坡穩(wěn)定性好，對河流兩岸生態(tài)環(huán)境保持破壞小且能夠美化河岸景觀和增加生物多樣性，成本較低，對面污染的截留凈化作用效果好。
文檔編號C02F3/34GK201648100SQ20102011304
公開日2010年11月24日 申請日期2010年2月8日 優(yōu)先權日2010年2月8日
發(fā)明者孟凡超, 張志強, 杜仕才, 王云琦, 王玉杰, 趙占軍 申請人:北京林業(yè)大學