一種城市內(nèi)河雨水徑流凈化懸壁自充氧潛流濕地裝置制造方法
【專利摘要】一種城市內(nèi)河雨水徑流凈化懸壁自充氧潛流濕地裝置，它涉及一種潛流濕地裝置。本發(fā)明是要解決目前的潛流濕地直接布置在河道內(nèi)會(huì)降低河道的水力半徑影響泄洪，并且凈化效果差，而浮島濕地為了實(shí)現(xiàn)懸浮狀態(tài)沒(méi)有充分的基質(zhì)層，凈化效果差的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明的城市內(nèi)河雨水徑流凈化懸壁自充氧潛流濕地裝置包括入河雨水徑流布水系統(tǒng)、懸壁自充氧潛流濕地系統(tǒng)和濕地排水跌水曝氣系統(tǒng)，入河雨水徑流布水系統(tǒng)安裝在城市內(nèi)河堤壩內(nèi)壁濕地上方，懸壁自充氧潛流濕地系統(tǒng)安裝在城市內(nèi)河堤壩壁面上，濕地排水跌水曝氣系統(tǒng)安裝在懸壁自充氧潛流濕地系統(tǒng)的底部。優(yōu)點(diǎn)：本裝置不會(huì)降低河道的水力半徑并且凈化效果好。本發(fā)明應(yīng)用于城市內(nèi)河雨水的凈化領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】一種城市內(nèi)河雨水徑流凈化懸壁自充氧潛流濕地裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種潛流濕地裝置，具體涉及一種城市內(nèi)河雨水徑流凈化潛流濕地裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]每一個(gè)城市在建設(shè)初期，都有一條或幾條城市內(nèi)河，其主要功能是雨季泄洪和城市排污河。隨著城市化水平的提高，人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量要求也越來(lái)越高，對(duì)城市內(nèi)河的水體功能也由排污泄洪河轉(zhuǎn)變?yōu)榫坝^和泄洪河。但由于城市初雨的水質(zhì)較差，地面徑流后的雨水接近或超過(guò)城市污水廠的水質(zhì)污染程度，平均COD值大于100mg/L，有時(shí)甚至高達(dá)300mg/L，尤其是氮磷的水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)家地表水體IV《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)的水質(zhì)要求，而污染物在水體中的長(zhǎng)期大量存在必然導(dǎo)致水體發(fā)黑變臭，難以實(shí)現(xiàn)景觀水體的要求。為此，各級(jí)政府積極努力的治理城市內(nèi)河，保證其水體泄洪功能的前提下，凈化美化水體，使其成為城市中一道亮麗的風(fēng)景已經(jīng)成為一個(gè)重要的課題。
[0003]內(nèi)河水質(zhì)原位修復(fù)技術(shù)包括:物理方法:引流沖污，此方法需要消耗大量的淡水資源，運(yùn)行成本高；化學(xué)方法:化學(xué)絮凝，化學(xué)絮凝處理技術(shù)是一種通過(guò)投加化學(xué)藥劑去除水層污染物以達(dá)到改善水質(zhì)的污水處理技術(shù)，但是化學(xué)藥物會(huì)對(duì)水生生物產(chǎn)生毒性及生態(tài)系統(tǒng)的二次污染，導(dǎo)致這種技術(shù)的應(yīng)用有很大的局限性，一般作為臨時(shí)應(yīng)急措施使用；微生物方法:投加微生物菌種，通過(guò)直接向污染水體加入污染物降解菌，從而抑制有害微生物的生長(zhǎng)、活動(dòng)以及降解水域中有機(jī)污染及去除水體富營(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)，此方法耗時(shí)長(zhǎng)、條件苛亥IJ，并且特定的微生物只能吸收、利用、降解和轉(zhuǎn)化特定類(lèi)型的化學(xué)物質(zhì)，并非所有的污染物都能被微生物利用。以上三種原位治理技術(shù)都存在運(yùn)行成本高，缺乏長(zhǎng)效性；濕地生態(tài)方法:濕地生態(tài)污染治理技術(shù)主要是利用濕地基質(zhì)、微生物以及植物這個(gè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)對(duì)污水進(jìn)行物理、化學(xué)和生物三重作用，再通過(guò)過(guò)濾、吸附、植物吸收分解以及微生物降解來(lái)實(shí)現(xiàn)污水凈化的方法。植物以及濕地基質(zhì)中的微生物分解有機(jī)污染物成為小顆粒的離子態(tài)的物質(zhì)被植物同化吸收，成為植物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)植物生長(zhǎng)的同時(shí)凈化水質(zhì),實(shí)現(xiàn)生態(tài)凈化水質(zhì)。濕地生態(tài)原位治理技術(shù)具有運(yùn)行成本低、長(zhǎng)效性好，景觀效果好等優(yōu)勢(shì)，但是直接布置在河道內(nèi)的徑流濕地或者浮島濕地會(huì)占據(jù)河道泄洪通道，降低河道的水力半徑，影響泄洪，而難以大范圍實(shí)施。傳統(tǒng)的潛流濕地，首先由于其較厚且復(fù)雜的基質(zhì)層結(jié)構(gòu)，布置在河道內(nèi)不僅僅降低水力半徑、增加水頭損失影響泄洪，而且行洪水力沖刷也會(huì)破壞濕地結(jié)構(gòu)，同時(shí)傳統(tǒng)的潛流濕地由于其基質(zhì)結(jié)構(gòu)為上層小顆粒到下層大顆粒的級(jí)配方式，上面接觸空氣層的基質(zhì)顆粒小、下面的基質(zhì)顆粒大，氧傳遞效果差，濕地基質(zhì)內(nèi)多為厭氧環(huán)境，凈化效果差，不利于污染物的去除，而且上層的小顆?；|(zhì)，在雨水沖刷的作用下容易流失，當(dāng)污染物濃度高時(shí)還極易發(fā)生堵塞。而如果采用曝氣設(shè)備為濕地充氧，不僅僅增加運(yùn)行成本、在河道上布置曝氣設(shè)備也難以管理和運(yùn)行。傳統(tǒng)的浮島濕地為了降低重量，實(shí)現(xiàn)較好的漂浮狀態(tài)，一般沒(méi)有充分的基質(zhì)層，完全依賴濕地植物發(fā)達(dá)的根系的吸收，及根系表面形成的生物膜構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)凈化水質(zhì)，處理效果遠(yuǎn)差于潛流濕地。[0004]綜上所述，目前的潛流濕地直接布置在河道內(nèi)會(huì)降低河道的水力半徑影響泄洪，并且凈化效果差，而浮島濕地為了實(shí)現(xiàn)懸浮狀態(tài)沒(méi)有充分的基質(zhì)層，凈化效果差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是要解決目前的潛流濕地直接布置在河道內(nèi)會(huì)降低河道的水力半徑影響泄洪，并且凈化效果差，而浮島濕地為了實(shí)現(xiàn)懸浮狀態(tài)沒(méi)有充分的基質(zhì)層，凈化效果差的技術(shù)問(wèn)題，而提供一種城市內(nèi)河雨水徑流凈化懸壁自充氧潛流濕地裝置。
[0006]本發(fā)明的一種城市內(nèi)河雨水徑流凈化懸壁自充氧潛流濕地裝置，它包括入河雨水徑流布水系統(tǒng)、懸壁自充氧潛流濕地系統(tǒng)和濕地排水跌水曝氣系統(tǒng)；所述入河雨水徑流布水系統(tǒng)安裝在城市內(nèi)河堤壩內(nèi)壁上，懸壁自充氧潛流濕地系統(tǒng)安裝固定系統(tǒng)安裝在入河雨水徑流布水系統(tǒng)正下方并在城市內(nèi)河堤壩壁面上，濕地排水跌水曝氣系統(tǒng)安裝在懸壁自充氧潛流濕地系統(tǒng)的底部，濕地排水跌水曝氣系統(tǒng)垂直于城市內(nèi)河堤壩內(nèi)壁布置；[0007]所述的入河雨水徑流布水系統(tǒng)由雨水排水管和穿孔布水管組成，懸壁自充氧潛流濕地系統(tǒng)由濕地PVC槽體、槽體河道懸壁安裝固定系統(tǒng)、防沖刷頂層卵石布水層、濕地基質(zhì)結(jié)構(gòu)、濕地自充氧多孔管網(wǎng)和濕地植物組成，濕地排水跌水曝氣系統(tǒng)由6根濕地底層滲水排水穿孔管束組成；所述穿孔布水管與雨水排水管垂直相連，穿孔布水管平行于城市內(nèi)河堤壩布置，穿孔布水管采用管箍固定于城市內(nèi)河堤壩壁面上，濕地PVC槽體通過(guò)槽體河道懸壁安裝固定系統(tǒng)安裝在城市內(nèi)河堤壩內(nèi)壁上，濕地PVC槽體從上至下依次設(shè)置濕地植物、防沖刷頂層卵石布水層、濕地基質(zhì)結(jié)構(gòu)、濕地自充氧多孔管網(wǎng)和濕地底層滲水排水穿孔管束，濕地底層滲水排水穿孔管束垂直于城市內(nèi)河堤壩內(nèi)壁布置并且放置在濕地PVC槽體前部，濕地底層滲水排水穿孔管束出口位于河道一側(cè)，濕地底層滲水排水穿孔管束在濕地內(nèi)部的管口封閉。
[0008]本發(fā)明的城市內(nèi)河雨水徑流凈化懸壁自充氧潛流濕地裝置可以根據(jù)雨水徑流量安裝多套。
[0009]本發(fā)明的有益效果:
[0010]一、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了入河雨水徑流的河道內(nèi)原位濕地生態(tài)治理與凈化，本發(fā)明無(wú)需額外征地，建設(shè)和運(yùn)行成本低，長(zhǎng)效性好，具有高凈化入河雨水徑流的作用，對(duì)流入雨水COD的凈化效率高于95%、BOD凈化效率高于85%、SS凈化效率高于95%、TN凈化效率高于70%、TP凈化效率高于50%景觀效果好；
[0011]二、本發(fā)明的濕地懸壁布置，不會(huì)降低河道的泄洪水力半徑，不影響泄洪，濕地的高位排水還能形成有效的跌水曝氣，增加河道水體的溶解氧濃度20% ；
[0012]三、本發(fā)明的懸壁濕地采用自充氧通風(fēng)布?xì)庀到y(tǒng)設(shè)計(jì)，提高濕地基質(zhì)的溶解氧濃度，提高濕地的處理效能，防止運(yùn)行過(guò)程的濕地堵塞。確保入河水質(zhì)高于V類(lèi)水質(zhì)，每個(gè)本發(fā)明的城市內(nèi)河雨水徑流凈化懸壁自充氧潛流濕地裝置最大處理雨水徑流量約為I噸/天;
[0013]四、本發(fā)明的城市內(nèi)河雨水徑流凈化潛流濕地裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組裝靈活，拆裝維護(hù)方便，南方、北方均可采用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0014]圖1為本發(fā)明的城市內(nèi)河雨水徑流凈化懸壁自充氧潛流濕地裝置的左視圖，I為入河雨水徑流布水系統(tǒng)，2為懸壁自充氧潛流濕地系統(tǒng),3為濕地排水跌水曝氣系統(tǒng),4為河道，5為城市內(nèi)河堤壩，2-2為槽體河道懸壁安裝固定系統(tǒng)，箭頭方向?yàn)橛晁畯搅鞣较颍?br> [0015]圖2為本發(fā)明的入河雨水徑流布水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，1-1為雨水排水管，1-2為穿孔布水管，箭頭方向?yàn)橛晁畯搅鞣较颍?br> [0016]圖3為圖2的C-C剖視圖；
[0017]圖4為本發(fā)明的懸壁自充氧潛流濕地系統(tǒng)2的俯視圖，2-1為濕地PVC槽體，2-5-1為立管，2-5-2為多孔水平橫管，3為濕地排水跌水曝氣系統(tǒng)；
[0018]圖5為圖4的A-A剖視圖，2-3是防沖刷頂層卵石布水層，2_4_1是粗灰渣和壤土的混合物，2-4-2是細(xì)灰渣和壤土的混合物，2-6是濕地植物，2-5-1為立管，2-5-2為多孔水
平橫管；
[0019]圖6為圖4的B-B剖視圖；
[0020]圖7為圖4的C-C剖視圖；
[0021]圖8為本發(fā)明的濕地自充氧多孔管網(wǎng)2-5的結(jié)構(gòu)示意圖，2-5-1為立管，2_5_2為多孔水平橫管，箭頭方向?yàn)榭諝饬鲃?dòng)方向；
[0022]圖9為圖8的b_b剖視圖；
[0023]圖10為本發(fā)明的濕地底層滲水 排水穿孔管束3-1的結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖11為圖10的a-a剖視圖；
[0025]圖12為試驗(yàn)一的濕地排水跌水曝氣系統(tǒng)的剖視結(jié)構(gòu)圖，3-1為濕地底層滲水排水穿孔管束，3-2為纖維編織布，3-3為礫石。
【具體實(shí)施方式】
[0026]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式的一種城市內(nèi)河雨水徑流凈化懸壁自充氧潛流濕地裝置，它包括入河雨水徑流布水系統(tǒng)1、懸壁自充氧潛流濕地系統(tǒng)2和濕地排水跌水曝氣系統(tǒng)3 ;所述入河雨水徑流布水系統(tǒng)I安裝在城市內(nèi)河堤壩5內(nèi)壁上,懸壁自充氧潛流濕地系統(tǒng)2安裝在入河雨水徑流布水系統(tǒng)I正下方并在城市內(nèi)河堤壩5壁面上，濕地排水跌水曝氣系統(tǒng)3安裝在懸壁自充氧潛流濕地系統(tǒng)2的底部，濕地排水跌水曝氣系統(tǒng)3垂直于城市內(nèi)河堤壩內(nèi)壁布置；
[0027]所述的入河雨水徑流布水系統(tǒng)I由雨水排水管1-1和穿孔布水管1-2組成，懸壁自充氧潛流濕地系統(tǒng)2由濕地PVC槽體2-1、槽體河道懸壁安裝固定系統(tǒng)2-2、防沖刷頂層卵石布水層2-3、濕地基質(zhì)結(jié)構(gòu)、濕地自充氧多孔管網(wǎng)和濕地植物2-6組成，濕地排水跌水曝氣系統(tǒng)3由6根濕地底層滲水排水穿孔管束3-1組成；所述穿孔布水管1-2與雨水排水管1-1垂直相連，穿孔布水管1-2平行于城市內(nèi)河堤壩5布置，穿孔布水管1-2采用管箍固定于城市內(nèi)河堤壩5的壁面上，濕地PVC槽體2-1通過(guò)槽體河道懸壁安裝固定系統(tǒng)2-2安裝在城市內(nèi)河堤壩5的內(nèi)壁上，濕地PVC槽體2-1內(nèi)從上至下依次設(shè)置濕地植物2-6、防沖刷頂層卵石布水層2-3、濕地基質(zhì)結(jié)構(gòu)、濕地自充氧多孔管網(wǎng)和濕地底層滲水排水穿孔管束3-1，濕地底層滲水排水穿孔管束3-1垂直于城市內(nèi)河堤壩5內(nèi)壁布置并且放置在濕地PVC槽體2-1前部，濕地底層滲水排水穿孔管束3-1出口位于河道4 一側(cè)，濕地底層滲水排水穿孔管束3-1在濕地內(nèi)部的管口封閉。[0028]本實(shí)施方式的有益效果:
[0029]一、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了入河雨水徑流的河道內(nèi)原位濕地生態(tài)治理與凈化，本發(fā)明無(wú)需額外征地，建設(shè)和運(yùn)行成本低，長(zhǎng)效性好，具有高凈化入河雨水徑流的作用，對(duì)流入雨水COD的凈化效率高于95%、BOD凈化效率高于85%、SS凈化效率高于95%、TN凈化效率高于70%、TP凈化效率高于50%景觀效果好；
[0030]二、本發(fā)明的濕地懸壁布置，不會(huì)降低河道的泄洪水力半徑，不影響泄洪，濕地的高位排水還能形成有效的跌水曝氣，增加河道水體的溶解氧值；
[0031]三、本發(fā)明的懸壁濕地采用自充氧通風(fēng)布?xì)庀到y(tǒng)設(shè)計(jì)，提高濕地基質(zhì)的溶解氧濃度，提高濕地的處理效能，防止運(yùn)行過(guò)程的濕地堵塞。確保入河水質(zhì)高于V類(lèi)水質(zhì)，每個(gè)本發(fā)明的；
[0032]四、本發(fā)明的城市內(nèi)河雨水徑流凈化潛流濕地裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組裝靈活，拆裝維護(hù)方便，南方、北方均可采用。
[0033]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一的不同的是:穿孔布水管1-2的下半圓周上沿其長(zhǎng)度方向均勻分布一排開(kāi)孔，開(kāi)孔直徑為4mm，穿孔布水管1-2的其他參數(shù)與穿孔布水管1-2的數(shù)量取決于峰值排水量。其他與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0034]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二之一的不同的是:濕地PVC槽體2-1的尺寸為長(zhǎng)X寬X高為ImXlmX0.8m，穿孔布水管(1-2)長(zhǎng)lm，濕地PVC槽體2-1的PVC板材厚度為10mm，濕地PVC槽體2_1安裝在穿孔布水管1_2正下方IOcm~20cm的位置。其他與【具體實(shí)施方式】一或二之一相同。
[0035]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至三之一不同的是:防沖刷頂層卵石布水層2-3中的卵石直徑為3cm~5cm,防沖刷頂層卵石布水層2_3厚度為10cm。其他與【具體實(shí)施方式】一至三之一相同。
[0036]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至四之一不同的是:濕地基質(zhì)結(jié)構(gòu)分為上下兩層，分別為上層的厚度為30cm的粗灰渣和壤土的混合物2-4-1和下層的厚度為30cm的細(xì)灰渣和壤土的混合物2-4-2，灰渣和壤土的體積比為4:1，粗灰渣的粒徑為5mm~IOmm,細(xì)灰禮:的粒徑為3mm~5mm。其它與【具體實(shí)施方式】一至四之一相同。
[0037]【具體實(shí)施方式】六:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至五之一不同的是:濕地自充氧多孔管網(wǎng)由4根直徑為3cm的垂直伸出濕地頂層的立管2-5-1和與之垂直相連的8根分上下兩層的直徑均為3cm的多孔水平橫管2-5-2組成，多孔水平橫管2_5_2與城市內(nèi)河堤壩5內(nèi)壁平行布置，多孔水平橫管2-5-2上層位于距離濕地PVC槽體2-1底部30cm的位置，多孔水平橫管2-5-2下層位于濕地PVC槽體2-1的底部，多孔水平橫管2-5-2長(zhǎng)度為lm，4根立管2-5-1均位于多孔水平橫管2-5-2的中間部位，多孔水平橫管2-5-2之間的水平間距為20cm，多孔水平橫管2-5-2采用纖維編織布2_5_3包裹，多孔水平橫管2_5_2的圓周上延其長(zhǎng)度方向均勻分布四排開(kāi)孔并且每個(gè)開(kāi)孔與城市內(nèi)河堤壩5內(nèi)壁成45°，多孔水平橫管2-5-2的開(kāi)孔直徑為2mm并且開(kāi)孔率為60%~70%。其它與【具體實(shí)施方式】一至五之一相同。
[0038]【具體實(shí)施方式】七:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至六之一不同的是:濕地植物2-6為美人蕉或富貴竹中的任 意一種。其它與【具體實(shí)施方式】一至六之一相同。
[0039]【具體實(shí)施方式】八:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至七之一不同的是:濕地底層滲水排水穿孔管束3-1的上半圓周上延其長(zhǎng)度方向均勻分布兩排開(kāi)孔，每個(gè)開(kāi)孔與垂直方向成45°，開(kāi)孔直徑為4mm，濕地底層滲水排水穿孔管束3-1的開(kāi)孔率為50%，長(zhǎng)度為20cm，水平間距為20cm，采用纖維編織布3-2包裹，纖維編織布3-2外層5mm~20mm的范圍填充顆粒直徑為5_的碌石3-3。其它與【具體實(shí)施方式】一至七之一相同。
[0040]所述城市內(nèi)河雨水徑流凈化懸壁自充氧潛流濕地裝置的原理如下:
[0041]雨水徑流經(jīng)過(guò)雨水排水管1-1，經(jīng)過(guò)穿孔布水管1-2排入懸壁自充氧潛流濕地系統(tǒng)2中，排入懸壁自充氧潛流濕地系統(tǒng)2的雨水經(jīng)過(guò)防沖刷頂層卵石布水層2-3再次布水，流入由灰渣和壤土構(gòu)成的濕地基質(zhì)結(jié)構(gòu)，在濕地基質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)通過(guò)灰渣多孔結(jié)構(gòu)的過(guò)濾和吸附將水體中的污染物吸附在濕地基質(zhì)結(jié)構(gòu)2-4內(nèi)部，由濕地基質(zhì)結(jié)構(gòu)中的微生物群對(duì)污染物在濕地自充氧多孔管網(wǎng)的配合下進(jìn)行好氧分解，在濕地基質(zhì)結(jié)構(gòu)顆粒的內(nèi)部一般為兼氧和厭氧環(huán)境，在兼氧和厭氧菌的協(xié)同作用下有效分解大顆粒有機(jī)物(蛋白質(zhì)、脂肪、多糖)進(jìn)入小分子，被濕地植物2-6吸收，促進(jìn)濕地植物2-6生長(zhǎng)，同時(shí)多孔基質(zhì)及其植物還能有效吸附水體中的重金屬，充分凈化水質(zhì)。凈化后的水質(zhì)經(jīng)過(guò)濕地底層的濕地排水跌水曝氣系統(tǒng)3收集，經(jīng)過(guò)排放口排出，由于城市內(nèi)河雨水徑流凈化懸壁自充氧潛流濕地裝置的高位安裝，排出的雨水二次在河`道內(nèi)形成跌水曝氣，提高了入河雨水的溶解氧水平。雨水徑流通過(guò)濕地處理后再流入河道，能夠長(zhǎng)期有效確保河道內(nèi)的水體保持IV類(lèi)水質(zhì)。
[0042]通過(guò)以下試驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明的有益效果:
[0043]試驗(yàn)一:本試驗(yàn)的城市內(nèi)河雨水徑流凈化懸壁自充氧潛流濕地裝置，它包括入河雨水徑流布水系統(tǒng)1、懸壁自充氧潛流濕地系統(tǒng)2和濕地排水跌水曝氣系統(tǒng)3 ;所述入河雨水徑流布水系統(tǒng)I安裝在城市內(nèi)河堤壩5內(nèi)壁上方,懸壁自充氧潛流濕地系統(tǒng)2安裝在入河雨水徑流布水系統(tǒng)I正下方并在城市內(nèi)河堤壩5壁面上，濕地排水跌水曝氣系統(tǒng)3安裝在懸壁自充氧潛流濕地系統(tǒng)2的底部，濕地排水跌水曝氣系統(tǒng)3垂直于城市內(nèi)河堤壩內(nèi)壁布置；
[0044]所述的入河雨水徑流布水系統(tǒng)I由雨水排水管1-1和穿孔布水管1-2組成，懸壁自充氧潛流濕地系統(tǒng)2由濕地PVC槽體2-1、槽體河道懸壁安裝固定系統(tǒng)2-2、防沖刷頂層卵石布水層2-3、濕地基質(zhì)結(jié)構(gòu)、濕地自充氧多孔管網(wǎng)和濕地植物2-6組成，濕地排水跌水曝氣系統(tǒng)3由6根濕地底層滲水排水穿孔管束3-1組成；所述穿孔布水管1-2與雨水排水管
1-1垂直相連，穿孔布水管1-2平行于城市內(nèi)河堤壩5布置，穿孔布水管1-2采用管箍固定于城市內(nèi)河堤壩5的壁面上，濕地PVC槽體2-1通過(guò)槽體河道懸壁安裝固定系統(tǒng)2-2安裝在城市內(nèi)河堤壩5的內(nèi)壁上，濕地PVC槽體2-1內(nèi)從上至下依次為濕地植物2-6、防沖刷頂層卵石布水層2-3、濕地基質(zhì)結(jié)構(gòu)、濕地自充氧多孔管網(wǎng)和濕地底層滲水排水穿孔管束3-1，濕地底層滲水排水穿孔管束3-1垂直于城市內(nèi)河堤壩5內(nèi)壁布置并且放置在濕地PVC槽體
2-1前部，濕地底層滲水排水穿孔管束3-1出口位于河道4一側(cè)，濕地底層滲水排水穿孔管束3-1在濕地內(nèi)部的管口封閉。穿孔布水管1-2長(zhǎng)lm，穿孔布水管1-2的下半圓周上沿其長(zhǎng)度方向均勻分布一排開(kāi)孔，每個(gè)開(kāi)孔與城市內(nèi)河堤壩5內(nèi)壁成45°，開(kāi)孔直徑為4mm，穿孔布水管1-2的開(kāi)孔率為60%，濕地PVC槽體2-1的尺寸為長(zhǎng)X寬X高為ImXlmX0.8m,濕地PVC槽體2-1的PVC板材厚度為10mm，濕地PVC槽體2-1安裝在穿孔布水管1_2正下方IOcm的位置，防沖刷頂層卵石布水層2-3中的卵石直徑為4cm，防沖刷頂層卵石布水層2_3厚度為10cm，濕地基質(zhì)結(jié)構(gòu)分為上下兩層，分別為上層的厚度為30cm的粗灰渣和壤土的混合物2-4-1和下層的厚度為30cm的細(xì)灰渣和壤土的混合物2_4_2，灰渣和壤土的體積比為4:1，粗灰渣的粒徑為10mm，細(xì)灰渣的粒徑為3mm，濕地自充氧多孔管網(wǎng)由4根直徑為3cm的垂直伸出濕地頂層的立管2-5-1和與之垂直相連的8根分上下兩層的直徑均為3cm的多孔水平橫管2-5-2組成，多孔水平橫管2-5-2與城市內(nèi)河堤壩5內(nèi)壁平行布置，多孔水平橫管
2-5-2上層位于距離濕地PVC槽體2-1底部30cm的位置，多孔水平橫管2_5_2下層位于濕地PVC槽體2-1的底部，多孔水平橫管2-5-2長(zhǎng)度為lm，4根立管2_5_1均位于多孔水平橫管2-5-2的中間部位，多孔水平橫管2-5-2之間的水平間距為20cm，多孔水平橫管2_5_2采用纖維編織布2-5-3包裹，多孔水平橫管2-5-2的圓周上延其長(zhǎng)度方向均勻分布四排開(kāi)孔并且每個(gè)開(kāi)孔與城市內(nèi)河堤壩5內(nèi)壁成45°，多孔水平橫管2-5-2的開(kāi)孔直徑為2mm并且開(kāi)孔率為60%，濕地植物2-6為美人蕉，濕地底層滲水排水穿孔管束3-1的上半圓周上延其長(zhǎng)度方向均勻分布兩排開(kāi)孔，每個(gè)開(kāi)孔與垂直方向成45°，開(kāi)孔直徑為4_，濕地底層滲水排水穿孔管束3-1的開(kāi)孔率為50%，長(zhǎng)度為20cm，水平間距為20cm，采用纖維編織布3_2包裹,纖維編織布3-2外層5mm~20mm的范圍填充顆粒直徑為5mm的碌石3-3。
[0045]通過(guò)本試驗(yàn)的城市內(nèi)河雨水徑流凈化懸壁自充氧潛流濕地裝置處理過(guò)的雨水COD的凈化效率為98%、BOD凈化效率為90%、SS凈化效率為98%、TN凈化效率為80%、TP凈化效率為70%，增加河道水體的 溶解氧濃度20%。
【權(quán)利要求】
1.一種城市內(nèi)河雨水徑流凈化懸壁自充氧潛流濕地裝置，其特征在于城市內(nèi)河雨水徑流凈化懸壁自充氧潛流濕地裝置包括入河雨水徑流布水系統(tǒng)(I )、懸壁自充氧潛流濕地系統(tǒng)(2)和濕地排水跌水曝氣系統(tǒng)(3);所述入河雨水徑流布水系統(tǒng)(I)安裝在城市內(nèi)河堤壩(5 )內(nèi)壁上,懸壁自充氧潛流濕地系統(tǒng)(2 )安裝在入河雨水徑流布水系統(tǒng)(I)正下方并在城市內(nèi)河堤壩(5)壁面上，濕地排水跌水曝氣系統(tǒng)(3)安裝在懸壁自充氧潛流濕地系統(tǒng)(2)的底部，濕地排水跌水曝氣系統(tǒng)(3)垂直于城市內(nèi)河堤壩內(nèi)壁布置； 所述的入河雨水徑流布水系統(tǒng)(I)由雨水排水管(1-1)和穿孔布水管(1-2)組成，懸壁自充氧潛流濕地系統(tǒng)(2)由濕地PVC槽體(2-1 )、槽體河道懸壁安裝固定系統(tǒng)(2-2)、防沖刷頂層卵石布水層(2-3)、濕地基質(zhì)結(jié)構(gòu)、濕地自充氧多孔管網(wǎng)和濕地植物(2-6)組成，濕地排水跌水曝氣系統(tǒng)(3)由6根濕地底層滲水排水穿孔管束(3-1)組成；所述穿孔布水管(1-2)與雨水排水管(1-1)垂直相連，穿孔布水管(1-2)平行于城市內(nèi)河堤壩(5)布置，穿孔布水管(1-2 )采用管箍固定于城市內(nèi)河堤壩(5 )的壁面上，濕地PVC槽體(2-1)通過(guò)槽體河道懸壁安裝固定系統(tǒng)(2-2)安裝在城市內(nèi)河堤壩(5)的內(nèi)壁上，濕地PVC槽體(2-1)內(nèi)從上至下依次設(shè)置濕地植物(2-6)、防沖刷頂層卵石布水層(2-3)、濕地基質(zhì)結(jié)構(gòu)、濕地自充氧多孔管網(wǎng)和濕地底層滲水排水穿孔管束(3-1)，濕地底層滲水排水穿孔管束(3-1)垂直于城市內(nèi)河堤壩(5)內(nèi)壁布置并且放置在濕地PVC槽體(2-1)前部，濕地底層滲水排水穿孔管束(3-1)出口位于河道(4) 一側(cè)，濕地底層滲水排水穿孔管束(3-1)在濕地內(nèi)部的管口封閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市內(nèi)河雨水徑流凈化懸壁自充氧潛流濕地裝置，其特征在于穿孔布水管1-2的下半圓周上沿其長(zhǎng)度方向均勻分布一排開(kāi)孔，每個(gè)開(kāi)孔與城市內(nèi)河堤壩(5)內(nèi)壁成45°，開(kāi)孔直徑為4mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市內(nèi)河雨水徑流凈化懸壁自充氧潛流濕地裝置，其特征在于濕地PVC槽體(2-1)的尺寸為長(zhǎng)X寬X高為ImXlmX0.8m，穿孔布水管(1-2)長(zhǎng)lm，濕地PVC槽體(2-1)的PV`C板材厚度為10mm，濕地PVC槽體(2_1)安裝在穿孔布水管(1-2)正下方IOcm~20cm的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市內(nèi)河雨水徑流凈化懸壁自充氧潛流濕地裝置，其特征在于防沖刷頂層卵石布水層(2-3)中的卵石直徑為3cm~5cm,防沖刷頂層卵石布水層(2-3)厚度為 IOcm0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市內(nèi)河雨水徑流凈化懸壁自充氧潛流濕地裝置，其特征在于濕地基質(zhì)結(jié)構(gòu)分為上下兩層，分別為上層的厚度為30cm的粗灰渣和壤土的混合物(2-4-1)和下層的厚度為30cm的細(xì)灰渣和壤土的混合物(2_4_2)，灰渣和壤土的體積比為4:1，粗灰禮:的粒徑為5mm~IOmm,細(xì)灰禮:的粒徑為3mm~5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市內(nèi)河雨水徑流凈化懸壁自充氧潛流濕地裝置，其特征在于濕地自充氧多孔管網(wǎng)由4根直徑為3cm的垂直伸出濕地頂層的立管(2-5-1)和與之垂直相連的8根分上下兩層的直徑均為3cm的多孔水平橫管(2-5-2)組成，多孔水平橫管(2-5-2)與城市內(nèi)河堤壩(5)內(nèi)壁平行布置，多孔水平橫管(2-5-2)上層位于距離濕地PVC槽體(2-1)底部30cm的位置，多孔水平橫管(2-5-2 )下層位于濕地PVC槽體(2_1)的底部，多孔水平橫管(2-5-2 )長(zhǎng)度為lm，4根立管(2-5-1)均位于多孔水平橫管(2-5-2 )的中間部位，多孔水平橫管(2-5-2)之間的水平間距為20cm，多孔水平橫管(2-5-2)采用纖維編織布(2-5-3)包裹，多孔水平橫管(2-5-2)的圓周上延其長(zhǎng)度方向均勻分布四排開(kāi)孔并且每個(gè)開(kāi)孔與城市內(nèi)河堤壩(5)內(nèi)壁成45°，多孔水平橫管(2-5-2)的開(kāi)孔直徑為2mm并且開(kāi)孔率為 60% ~70%ο
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市內(nèi)河雨水徑流凈化懸壁自充氧潛流濕地裝置，其特征在于濕地植物(2-6)為美人蕉或富貴竹中的任意一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市內(nèi)河雨水徑流凈化懸壁自充氧潛流濕地裝置，其特征在于濕地底層滲水排水穿孔管束(3-1)的上半圓周上延其長(zhǎng)度方向均勻分布兩排開(kāi)孔，每個(gè)開(kāi)孔與垂直方向成45°，開(kāi)孔直徑為4_，濕地底層滲水排水穿孔管束(3-1)的開(kāi)孔率為50%，長(zhǎng)度為20cm，水平間距為20cm，采用纖維編織布(3-2)包裹，纖維編織布(3-2)外層5mm~20mm的范圍填充顆 粒直徑為5mm的碌石(3-3)。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK103524006SQ201310532608
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】王麗, 李浩然, 何玉榮, 王麗杰, 霍玉鑫 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)