本實用新型涉及一種加強凈化型生態(tài)塘，屬環(huán)境保護技術領域。

背景技術：

在水生態(tài)修復中，可采用生態(tài)塘系統(tǒng)來凈化受污染水體，生態(tài)塘一般用于污水的深度處理，進水污染物濃度低，也被稱為深度處理塘，塘中容納有一定深度的水體，可種植水生植物、養(yǎng)魚、鴨、鵝等，通過食物鏈形成復雜的生態(tài)系統(tǒng)，依靠沉淀或水生植物根系的吸附與吸收作用去除水中的污染物。但隨著河道、湖泊等自然水體水質逐漸變差，對生態(tài)塘凈化功能的要求也不斷提高，例如現(xiàn)有生態(tài)塘的水體深度相對較深，人工填料或自然沉積物沉積在塘的底部，生物污泥處于缺氧狀態(tài)，不利于硝化菌群的生長和代謝，因此對氨氮污染物基本上沒有凈化作用，因此，為提高塘系統(tǒng)的凈化能力，需要開發(fā)出一種加強凈化型生態(tài)塘。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的上述缺陷，本實用新型提供了一種加強凈化型生態(tài)塘，這種生態(tài)塘能夠適應于有機污染物濃度相對較高的污水，均有較高的脫磷除氮能力和較高的凈化水平。

本實用新型的技術方案為：一種加強凈化型生態(tài)塘，包括位于進水側的淺塘和位于出水側的深塘，所述淺塘設有表面布水結構，塘內設有淺塘濾料層，所述淺塘的出水口位于其出水側塘壁的下部，出水口的高度低于所述淺塘濾料層的高度，以保證從出水口流出的水都流經(jīng)淺塘濾料層，所述深塘設有表面出水結構，塘內設有深塘填料層和深塘布水管，所述深塘布水管位于所述深塘填料層的下部和/或下方，可以埋在深塘填料層的下部，也可以位于深塘填料層的下方，以便流出的水都能夠流經(jīng)深塘填料層，所述淺塘的水體深度小于所述深塘的水體深度，可以根據(jù)實際需要控制各塘水體的深度，以保證淺塘濾料層處于適于好氧菌生長的有氧狀態(tài)，深塘填料層處于適于厭氧菌生長的缺氧/無氧狀態(tài)，所述淺塘和深塘之間設有集水井，以提供集水井實現(xiàn)水體的勻質和流量均衡，并可以用于取水測量和在線檢測，所述淺塘的出水口連通集水井，所述深塘布水管的進水端連通所述集水井。

所述淺塘濾料層優(yōu)選鋪設在所述淺塘的底部，厚度優(yōu)選300mm，以適應好氧生物過濾的需要。

所述淺塘與集水井可以共用淺塘的出水側塘壁，即所述淺塘的出水側塘壁構成所述集水井進水側井壁，所述淺塘的出水側塘壁的底部設有構成所述淺塘出水口的通孔，由此可以節(jié)省空間，簡化結構。

所述淺塘與集水井也可以相互分離（即不存在共用的壁），所述淺塘的出水口通過淺塘出水管道接入所述集水井的底部，以適應相應的現(xiàn)場條件和使用要求。

所述淺塘的表面布水結構可以采用任意適宜的現(xiàn)有技術，例如，淺塘進水側塘壁設置采用溢流堰結構，接受上游溢流布水，或者采用布水設備。

所述集水井內可以設有集水井出水管，所述集水井出水管優(yōu)選為由豎直段和水平段組成的出水彎管，所述出水彎管的豎直段位于所述集水井內，優(yōu)選位于集水井的中央，頂端敞口，由此構成出水彎管的進口，通過調節(jié)豎直段的頂端的高度，就可以調節(jié)集水井中的水位高度，所述出水彎管的水平段位于所述集水井的底部，外側穿過所述集水井的出水側井壁，進而直接或通過塘間輸水管道連接所述深塘布水管。

所述出水彎管上可以設有泵和/或控制閥門，以控制出水和出水速度，所述出水彎管上的泵和/或控制閥門優(yōu)選設置在出水彎管的水平段，以方便管道和泵的安裝，例如，泵的底座可以固定安裝在集水井的井底。

優(yōu)選的，所述深塘填料層至少包括由下到上依次相連布水層、過渡層和過濾層，所述布水層、過渡層和過濾層的填料的粒徑依次減小，所述深塘布水管位于所述布水層內和/或所述布水層的下面，通過這種分層設置，可以避免污泥堵塞布水管的出水管孔，保證水流的順暢。

所述布水層、過渡層和過濾層的填料的粒徑可以依次為20-30mm、20-30mm和2-6mm，通過實驗，發(fā)現(xiàn)這種級配效果良好。

所述布水層的上面還可以覆蓋有覆蓋層，所述覆蓋層的填料的粒徑為8-16mm，以實現(xiàn)下面各層的穩(wěn)定。

所述深塘的表面出水結構可以為其出水側塘壁上設置的溢流堰。

所述深塘的出水側塘壁的底部可以設有泄空口，所述泄空口上設有泄空閥門。

所述淺塘和深塘均可以采用夯實的素土塘底。

所述淺塘濾料層和深塘填料層的濾料和填料均可以采用任意適宜的現(xiàn)有技術，例如，礫石、陶粒、火山巖等顆粒濾料。

本實用新型的有益效果為：從淺塘進水，深塘出水，淺塘的進水由上向下流，先經(jīng)過沒有濾料的上方水體，然后穿過淺塘的濾料層，深塘的進水由下向上流，向穿過深塘的填料層，然后再進入上方水體。由于采用較淺的水體深度，使淺塘中的濾料層處于有氧狀態(tài)，必要時也可以進行一定的曝氣補氧，使好氧微生物得以生長并進行好氧代謝，分解和消除水中的部分有機物，其中氨化菌群將有機氮轉換為氨態(tài)氮，硝化菌群將氨態(tài)氮轉換為硝態(tài)氮，同時濾料的截留和吸附作用也可以去除水中的部分顆粒物和膠體等，起到初步凈化作用，并為后續(xù)深塘的進一步進化和脫硝提供條件，深塘采用較深的水體深度，可以與現(xiàn)有常見生態(tài)塘的水深相仿或更深，在填料層中形成缺氧/無氧狀態(tài)，厭氧菌群和兼性菌群得以生長代謝，對淺塘中好氧生化有機物尚未去除的有機物特別是難以好氧生化的有機物進一步去除，反硝化菌群將硝態(tài)氮還原為氮氣，而深塘中污水中的有機物為反硝化提供充分的碳源，另外，可以通過塘中種植植物對水體進行進一步的凈化。

附圖說明

圖1是本實用新型的總體構造示意圖；

圖2是本實用新型淺塘和集水井的構造示意圖；

圖3是本實用新型深塘的構造示意圖。

具體實施方式

參見圖1-3，本實用新型是一種淺塘-深塘串聯(lián)的塘凈化系統(tǒng)，用于改善現(xiàn)有塘系統(tǒng)凈化效果較差的不足，并具有脫氮除磷的作用，受污染水體先通過淺塘10凈化，淺塘經(jīng)集水井后的出水通過塘間連接管道30接入深塘20，采用深塘進行第二步凈化處理，前端（進水側）的淺塘為好氧環(huán)境，有利于硝化作用去除氨氮與部分有機物，后端（出水側）的深塘，從底部進水，水從底部向上滲出，由于深塘的底部處于缺氧環(huán)境，有利于反硝化進程，從而促進了硝態(tài)氮的去除，同時填料的吸附作用也有利于磷的去除，以形成干凈的景觀水面，處理后的水通過溢流方式流出生態(tài)塘，達到深度凈化的目的。

所述淺塘系統(tǒng)主要包括淺塘內的濾料層（生物過濾層）12、集水井和出水彎管16，過濾層為300mm后的填料層，置于淺塘的塘底部11，其上水深18約150~200mm，受污染水體以從淺塘前端塘壁19溢流方式，從表面流入淺塘，經(jīng)過過濾層進行第一步凈化，淺塘的出水口13設于淺塘后端塘壁17的底部，淺塘的后面是與其共用一個壁的集水井，集水井設置出水彎管控制淺塘的水位，并可以設有閥門14控制出水流速，出水彎管的出口15通過塘間連接管道接入深塘的布水管21。在淺塘底部設置300mm的濾料層，有利于對氨氮、磷的吸附，上層水深不超過200mm，營造好氧環(huán)境，有利于氨氮、有機物的降解。

所述深塘主要包括布水層23、過渡層24、過濾層28、覆蓋層27和泄空口25，泄空口位于深塘后端塘壁26的底部，布水層位于深塘填料層的底層，敷設在深塘的塘底22上，濾料厚度200mm，粒徑20-30mm，并在該層安裝布水管，過渡層位于布水層之上，濾料厚度100mm，粒徑20-30mm，過濾層位于過渡層之上，濾料厚度200mm，粒徑2-6mm，覆蓋層位于過濾層之上，濾料厚度100mm，粒徑8-16mm，其上水深29約500~1000mm，凈化后水體從深塘后端的表面溢流而出，深塘后端的底部塘壁上設計有泄空口，需要排空水體時將泄空口打開將水排干。深塘的底部填料層處于缺氧環(huán)境，有利于反硝化進程，促進硝態(tài)氮的去除，同時填料的添加通過吸附、微生物降解等作用強化了磷、有機物的去除。

所述淺塘可以采用生態(tài)礫石床結構，所述深塘內可以設置生態(tài)浮島，所述生態(tài)浮島上種植有水生植物，以提高凈化效果。

所述淺塘、深塘和集水井的底部均可以設置防滲層，所述防滲層可以采用任意適宜的現(xiàn)有技術和其他可能的技術。作為一個優(yōu)選的實施例，所述防滲層可以自基面起由里到外依次為膨潤土墊層、HDPE土工膜、膨潤土保護層、細沙保護層和滌綸無紡土工布層，通過將滌綸無紡土工布設置與細沙保護層的上面，有助于提供對土工膜的整體保護效果，利用滌綸無紡土工布的整體性和韌性，支承、勻化和緩沖來自上方的外力/外物，同時隔離雜質，減少細沙保護層的污染以及生化反應，這種土工布的上面可以直接鋪設礫石層、填料層和集水管道，膨潤土保護層的設置有利于防止實際實施中細沙中較大顆?；蚣怃J異物對土工膜的損壞。土工膜之間的接縫處優(yōu)選采用堆焊焊接，且位于上層的土工膜焊接邊緣為折疊邊，將上層土工膜搭接在下層土工膜上時，留出一定的折疊富余量，將富余部分向上翻起并折疊在本土工膜的主體部分上，形成折疊后的邊緣，在折疊后的邊緣處進行與下層土工膜之間的堆焊，這種焊接方式不僅方便易行，而且在實際中能夠有效地保證焊接區(qū)域的強度，且不存在邊緣破損。

所述淺塘和深塘內可以設置若干集排氣立管，所述集排氣立管的側壁上分布有若干集氣通孔，外面包裹有一層或多層非金屬絲網(wǎng)，例如尼龍絲網(wǎng)，所述集排氣立管的下端延伸池體的底部，上端露在外面，池內因生化反應形成的二氧化碳和氮氣等氣體可以在內部壓力作用下自動進入集排氣立管并排出，包裹在外面的絲網(wǎng)網(wǎng)孔能夠阻擋顆粒物進入立管，由此允許立管上采用相對較大的集氣通孔，有助于防止通孔堵塞，延長使用壽命。

所述淺塘和深塘內的底部、中部和上部可以設有在線溫度檢測儀和/或壓力檢測儀，所述在線溫度檢測儀/或壓力檢測儀的輸出接入現(xiàn)場控制柜，通過現(xiàn)場控制柜的顯示器進行顯示，以便于了解和判斷池體內部的生化反應狀況，例如，溫度是影響菌群活性的一個重要環(huán)境因素，而壓力則提示池內透水透氣性能以及由此可能存在的生化反應問題，現(xiàn)場控制柜內可以依據(jù)需要設置相關的數(shù)據(jù)處理電路或裝置，將溫度/壓力檢測儀的輸出接入相關數(shù)據(jù)處理電路或裝置，以進行所需的顯示處理和其他處理，例如，數(shù)據(jù)處理電路或裝置可以設有報警輸出，在檢測的溫度/壓力數(shù)據(jù)符合報警條件時，通過報警輸出連接的報警指示燈和/或報警蜂鳴器進行報警。

所述淺塘和深塘的上面可以設有縱向和/或橫向的人行橋，所述人行橋的兩端固定安裝在塘壁或地面上，由此，管理和檢修人員可以走到橋上進行近距離查看和檢修作業(yè)。

本實用新型具有下列特點：

（1）將單一的生態(tài)塘系統(tǒng)組合成淺塘-深塘串聯(lián)的形式，營造好氧-缺氧交替環(huán)境，有利于總氮的去除。

（2）塘系統(tǒng)中添加生態(tài)濾料/填料，如礫石、陶粒、火山巖等濾料，有利于增大負荷能力和處理能力。

（3）深塘系統(tǒng)中，水從底端通過布水管進入，通過壓力作用向上依次通過布水層、過渡層、過濾層、覆蓋層進行凈化，處理好的水最終通過溢流的方式從深塘后端表面流出，保證了填料上方的水體為清潔水體，可以用作水體景觀，增強了景觀可觀賞性。

本實用新型公開的各優(yōu)選和可選的技術手段，除特別說明外及一個優(yōu)選或可選技術手段為另一技術手段的進一步限定外，均可以任意組合，形成若干不同的技術方案。