本發(fā)明屬于環(huán)境工程河流處理技術領域，尤其是涉及一種利用污染河流水體作為補充水的良性景觀水體系統(tǒng)。
背景技術：
我國地表水體水質的大致特征是：干流水質好于支流，水庫好于湖泊，湖泊好于河流，山區(qū)水體好于平原河網(wǎng)。以長江三角洲地區(qū)為例，長三角是我國最發(fā)達的經濟核心區(qū)之一，其面積僅占全國的1％，人口占全國的6％，國內生產總值卻占全國的16％，因此在我國的國民經濟中占有舉足輕重的地位。長三角區(qū)域內水網(wǎng)稠密，湖泊眾多，降水充沛，淡水資源非常豐富。但是，近十年來，隨著該地區(qū)經濟的高速發(fā)展，區(qū)內地表水環(huán)境迅速趨于惡化，在全區(qū)范圍內已普遍出現(xiàn)了質量型缺水現(xiàn)象，嚴重制約了地區(qū)經濟的可持續(xù)發(fā)展，重污染水體引起的惡臭污染同時也對沿河居住人口的身體健康和生活舒適度造成了很大的負面影響。我國河流地表水環(huán)境污染的現(xiàn)狀為：河網(wǎng)干流水質基本良好，中小河流污染突出；城市河流污染嚴重，濁度高，水體透明度低，嚴重者出現(xiàn)黑臭現(xiàn)象，這種環(huán)境狀況亟待解決。
同時，十八大以來中央明確提出了加強生態(tài)文明的建設進程，水環(huán)境改善也是生態(tài)文明建設的一部分內容。目前，在新城區(qū)建設、產業(yè)園區(qū)建設乃至綠色小區(qū)建設過程中，景觀水環(huán)境構建往往是其中不可或缺的組成部分。如何構建高效、可持續(xù)的景觀水環(huán)境系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義。當前，景觀水體的維護辦法往往是采用自來水作為補充水，在景觀水體水質變差時，多數(shù)是采用換水的方式來加以維持，這種運營方式不但費用高，且容易造成污染轉移，不具有可持續(xù)性。因此，如何在新形勢下，科學地利用污染河流水資源作為景觀水體補充水，并構建形式簡易、成本低廉的景觀水環(huán)境系統(tǒng)，是對社會主義生態(tài)文明建設的有益嘗試和實踐。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有景觀水體構建及運行方式的不足，提供一種利用污染河流水體作為補充水的良性景觀水體系統(tǒng)。
本發(fā)明通過將城市河流污染水體經過投藥混合、絮凝、沉淀措施處理后，作為補充水(補充由于蒸發(fā)、滲漏或澆灌等原因而損失的水量)流入表面流人工濕地系統(tǒng)中，經過深度凈化后進入景觀水體中。在景觀水體的末端，設置內循環(huán)管道，將部分景觀水體提升回流至表面流人工濕地中循環(huán)凈化，通過“體外補水凈化+體內循環(huán)處理”的模式保持景觀水體的水質和水量。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：
一種利用污染河流水體作為補充水的良性景觀水體系統(tǒng)，包括相連通的污染河流、污水處理單元、表面流人工濕地及景觀水體，所述的污染河流先后經過污水處理單元與表面流人工濕地處理后作為補充水進入景觀水體，所述的景觀水體通過回流管道將部分水體回流至表面流人工濕地。
所述的污水處理單元包括順序設置的靜態(tài)混合器、折板絮凝池及斜管沉淀池，所述的污染河流經過原水管道與折板絮凝池相連，所述的折板絮凝池與斜管沉淀池的底部連通，所述的靜態(tài)混合器設置在原水管道上，且在靜態(tài)混合器上設有PAC投加管道。
所述的原水管道上設有用于污染河流中污水提升的提升泵。
所述的斜管沉淀池上方為出水槽，該出水槽通過沉淀池出水管與表面流人工濕地連通。
所述的表面流人工濕地的前端設有進水渠，所述的沉淀池出水管連接在出水槽與進水渠之間。
所述的景觀水體通過回流管道將部分水體回流至表面流人工濕地前端的進水渠內。
所述的表面流人工濕地與景觀水體之間通過人工濕地出水管相連通。
所述的回流管道上設有用于回流景觀水體內部分水體的回流水泵。
所述的表面流人工濕地中種植蘆葦、菖蒲、睡蓮、黑藻、金魚藻等挺水、浮葉和沉水植物，水生植物面積覆蓋率為30％以上。
景觀水體回流至表面流人工濕地的回流水量為景觀水體總容量的1/40～1/20，優(yōu)選為1/30。
使用本系統(tǒng)的具體過程為：
污染河水被水泵提升通過進水管進入靜態(tài)混合器，另外PAC絮凝藥液也通過PAC投加管道被投加至靜態(tài)混合器首端，絮凝劑和污染河水在靜態(tài)混合器中進行完全混合后進入折板絮凝池中，在往復流動過程中發(fā)生絮凝反應，經過20分鐘反應后，污染河水中的懸浮物和膠體物質形成比重較大的絮體，然后進入沉淀池中進行泥水分離，澄清水外排進入表面流人工濕地中。在絮凝沉淀中，污染河水中的顆粒態(tài)有機物、懸浮物、膠體、磷酸鹽類污染物均被有效去除，沉淀出水澄清透明，進入到表面流人工濕地中，通過水生植物修復，可以進一步深度去除溶解性有機物、氮磷類污染物質，為景觀水體提供了良好的補充水。
本發(fā)明中表面流人工濕地同時作為景觀水系統(tǒng)組成成分和凈化單元，通過將污染河流水體提升后經過投藥混合、絮凝、沉淀處理后，去除水體的懸浮物和磷酸鹽，提高出水透明度，處理后水體作為景觀水系統(tǒng)的補充水，從而節(jié)省自來水用量。補充水先進入景觀水系統(tǒng)中的表面流人工濕地單元，去除部分有機物和氮磷類營養(yǎng)鹽，實現(xiàn)對補充水的深度凈化，再進入景觀水系統(tǒng)中；此外，在景觀水系統(tǒng)的末端設置提升泵，每天將一定的景觀水(約為景觀水系統(tǒng)總容量的1/30)提升至表面流人工濕地系統(tǒng)的進口，既可以對景觀水體起到水質保持作用，又可以通過景觀水體形成一定的流動從而提高景觀水體自身的凈化能力，從而使景觀水體水質維持在一個很好的水平。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明通過將城市河流污染水體經過投藥混合、絮凝、沉淀措施處理后，作為補充水流入表面流人工濕地中，經過深度凈化后進入景觀水體中，在景觀水體的末端，設置內循環(huán)管道，將部分景觀水體提升回流至表面流人工濕地中循環(huán)凈化，通過“體外補水凈化+體內循環(huán)處理”的模式保持景觀水體的水質和水量。
附圖說明
圖1為利用污染河流水體作為補充水的良性景觀水體系統(tǒng)結構示意圖；
圖中標號：1為污染河流、2為提升泵、3為原水管道、4為靜態(tài)混合器、5為PAC投加管道、6為折板絮凝池、7為斜管沉淀池、8為出水槽、9為沉淀池出水管、10為進水渠、11為表面流人工濕地、12為人工濕地出水管、13為景觀水體、14為回流水泵、15為回流管道；圖中箭頭所示為水流方向。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
實施例
一種利用污染河流水體作為補充水的良性景觀水體系統(tǒng)，如圖1所示，包括相連通的污染河流1、污水處理單元、表面流人工濕地11及景觀水體13，污染河流1先后經過污水處理單元與表面流人工濕地11處理后作為補充水進入景觀水體13，景觀水體13通過回流管道15將部分水體回流至表面流人工濕地11。
其中，污水處理單元包括順序設置的靜態(tài)混合器4、折板絮凝池6及斜管沉淀池7，污染河流1經過原水管道3與折板絮凝池6相連，折板絮凝池6與斜管沉淀池7的底部連通，靜態(tài)混合器4設置在原水管道3上，且在靜態(tài)混合器4上設有PAC投加管道5。原水管道3上設有用于污染河流1中污水提升的提升泵2。斜管沉淀池7上方為出水槽8，該出水槽8通過沉淀池出水管9與表面流人工濕地11連通。表面流人工濕地11的前端設有進水渠11，沉淀池出水管9連接在出水槽8與進水渠11之間。景觀水體13通過回流管道15將部分水體回流至表面流人工濕地11前端的進水渠11內。表面流人工濕地11與景觀水體13之間通過人工濕地出水管12相連通?；亓鞴艿?5上設有用于回流景觀水體13內部分水體的回流水泵14。表面流人工濕地11中種植蘆葦、菖蒲、睡蓮、黑藻、金魚藻等挺水、浮葉和沉水植物，水生植物面積覆蓋率為30％以上。景觀水體13回流至表面流人工濕地11的回流水量為景觀水體13總容量的1/40～1/20，優(yōu)選為1/30。
使用本系統(tǒng)的具體過程為：
污染河水被水泵提升通過進水管進入靜態(tài)混合器，另外PAC絮凝藥液也通過PAC投加管道被投加至靜態(tài)混合器首端，絮凝劑和污染河水在靜態(tài)混合器中進行完全混合后進入折板絮凝池中，在往復流動過程中發(fā)生絮凝反應，經過20分鐘反應后，污染河水中的懸浮物和膠體物質形成比重較大的絮體，然后進入沉淀池中進行泥水分離，澄清水外排進入表面流人工濕地中。在絮凝沉淀中，污染河水中的顆粒態(tài)有機物、懸浮物、膠體、磷酸鹽類污染物均被有效去除，沉淀出水澄清透明，進入到表面流人工濕地中，通過水生植物修復，可以進一步深度去除溶解性有機物、氮磷類污染物質，為景觀水體提供了良好的補充水。
以下為本發(fā)明的一個具體應用實施例。
實驗地點為某景觀水體，面積約為20000m2，平均水深為1.8m，水容量約3.6萬m3，每天由于蒸發(fā)、滲漏或者利用等方式損失的水量約400m3。為維持景觀水體的水質和景觀效應，以臨近的城市河流水體作為補給水，每天補水量為400m3，采用混合、絮凝、沉淀的方式對補充水進行處理，處理后水體進入表面流人工濕地進行深度凈化后流入景觀水體。同時，在景觀水體的另外一端，設置回流水管道，每天回流水量為1200m3，進入表面流人工濕地進行處理，因此人工濕地每天處理總水量為1600m3。河流水體的水質為：COD含量24～46mg/L；氨氮含量2.6～5.4mg/L；總磷含量0.45～0.76mg/L；SS含量60～110mg/L；透明度0.3～0.5m。
采用DN100的PVC管道輸送補充水，在管道上安裝靜態(tài)混合器，將DN10的PVC管道輸送的PAC藥液與原水進行混合，混合完全后進入折板絮凝池，絮凝池尺寸為：LxBxH＝8x2x4m，水力停留時間為20min；斜管沉淀池尺寸為：LxBxH＝6x4x4m，表面負荷為4m3/(m2.h)；表面流人工濕地尺寸為：LxBxH＝80x80x0.8m，表面負荷為0.25m3/(m2.d)，濕地系統(tǒng)中種植蘆葦、菖蒲、睡蓮、黑藻、金魚藻等挺水、浮葉和沉水植物，總的面積覆蓋率為30％；回流水管道采用DN150的PVC管道。
綜合系統(tǒng)建成穩(wěn)定半年后，監(jiān)測人工濕地出水端水質，COD含量15～22mg/L；氨氮含量0.8～1.4mg/L；總磷含量0.08～0.22mg/L；SS含量6～22mg/L；透明度1.2～2.1m。景觀水體中透明度穩(wěn)定維持在1.1～1.6m，處理系統(tǒng)的建設對于景觀水良性生態(tài)系統(tǒng)的構建起到了良好的作用。
上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于上述實施例，本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應該在本發(fā)明的保護范圍之內。