一种净化河流水质的河口人工湿地系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109650549A(43)申请公布日2019.04.19(21)申请号201910122343.8(22)申请日2019.02.19(71)申请人北京林业大学地址100083北京市海淀区清华东路35号(72)发明人梁文艳焦立扬王倩张盼月(51)Int.Cl.C02F3/32(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种净化河流水质的河口人工湿地系统(57)摘要本发明涉及一种净化河流水质的河口人工湿地系统，针对以城市污水处理厂排放的再生水、生活污水、雨水径流等为组成的劣Ⅴ类城市河流，在河口区域设置回转廊道，营建湿地斑块和橡胶坝，通过延长水力停留时间，控制水位的高低，实现基质和植物对污染物质的降解去除，从而净化河流水质，减少对下一级河流的污染。本发明配植的植物养护管理简单，养护成本低，所选的基质运行稳定，不易堵塞，具有适用范围广泛，操作维护简单，投资小，工程造价较低，能耗低的优点。CN109650549ACN109650549A权利要求书1/1页1.一种净化河流水质的河口人工湿地系统，其特征在于，由回转廊道、湿地斑块、橡胶坝3个部分组成，其中：(1)回转廊道为S形或其它弯曲形态，廊道面积为湿地面积的30-35％；(2)湿地斑块与廊道紧密相连，形状根据廊道的设计而定，斑块面积为湿地面积的35-40％；(3)橡胶坝建设在人工湿地与河口两岸之间所预设的分流泄洪通道处，各营建1道橡胶坝。2.根据权利要求1所述的净化河流水质的河口人工湿地系统，其特征在于，回转廊道水深1.0-1.5m，宽度2.0-2.5m，水力停留时间≥8h，廊道底部铺设一层粒径50-100mm的卵石，卵石层厚度在10-20cm之间。3.根据权利要求1所述的净化河流水质的河口人工湿地系统，其特征在于，湿地斑块水力停留时间≥12h，最下部为夯实土层，在上面铺设1.1-1.7m的基质层，基质层上面为植物层。4.根据权利要求1和权利要求3所述的净化河流水质的河口人工湿地系统，其特征在于，湿地斑块中基质层选取砾石、沸石和生物陶粒作为填料，粒径为20-30mm、10-20mm和5-10mm，从下至上依次为砾石层、沸石层和生物陶粒层，厚度为50-70cm、40-60cm和20-40cm。5.根据权利要求1所述的净化河流水质的河口人工湿地系统，其特征在于，湿地斑块中植物层种植香菇草、梭鱼草、石菖蒲和慈菇中的2-3种，采用同心圆种植方式，从内到外依次为慈菇、梭鱼草、石菖蒲和香菇草中的2-3种，植物株距为20-30cm，植物密度为16-25株/m2。6.根据权利要求1所述的净化河流水质的河口人工湿地系统，其特征在于，所述橡胶坝，宽度3-5m。2CN109650549A说明书1/4页一种净化河流水质的河口人工湿地系统技术领域[0001]本发明涉及水生态环境修复领域，具体涉及一种利用湿地斑块、回转廊道和橡胶坝净化河流水质的河口人工湿地系统。背景技术[0002]随着经济的高速发展，人类生活水平的提高，水环境污染问题不断加剧，河流普遍受到污染，城市河流污染形势更为严峻。这些河流的污染总量虽然不及大江大河，但其污染物的浓度却达到了很高的水平，特别是给干流水体带来了严重的污染。依据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)，很多城市周边的河流仍属于劣Ⅴ类水质。这些河流的水体大部分来自于城市污水处理厂排放的再生水、生活污水、雨水径流等，控制起来十分困难。[0003]河口人工湿地系统是将受污染的河水在排入下一级河流前，引入人工湿地，通过基质的吸附，植物根茎的吸收、转化等功能，削减水中污染物含量，以达到净化水质的目的。针对现有技术的文献检索后发现，已有的在河口营建人工湿地净化水质的方法，如CN206783407U公开了一种利用水生植物净化城市入湖河口湿地水质的系统，由底质层、沉水植物层、生态浮床和生态护坡组成，通过种植沉水植物、挺水植物、浮叶植物等水生植物来达到净化水质的效果。虽然该系统有较好的景观效果，但是河水通过河口时停留时间很短，且单独依靠水生植物对污染物质的吸附非常有限，并不能达到良好的净化效果。CN108706740A公开了一种提高河口湿地反硝化效能的技术方法，该方法只利用水生植物构成的生态廊道和净化带来净化水质，主要是对氮的去除，没有添加基质填料，对污染物的去除效果非常有限，当遇到雨季较大水量甚至洪水时也容易受到破坏。因此，需要一种以延长水力停留时间和利用基质和植物控制污染的景观性河口人工湿地系统来净化河流水质，减少对下一级河流的污染。[0004]本发明提出了一种净化河流水质的河口人工湿地系统，包括延长水力停留时间的回转廊道、削减污染物质的生态斑块和控制水位的橡胶坝三个各具功能的结构。通过