应用于入河口点源污染削减的T型强化微生态湿地系统及其施工方法

技术领域

本发明涉生态环保的技术领域，特别是应用于入河口点源污染削减的T型强化微生态湿地系统及其施工方法。

背景技术

随着各级政府对生态环境保护的重视，近来国家提出生态治理目标，由原来的生态环境达标到现在逐步提出生态环境改善，其中河流水域是生态环境治理的重要项目。因为19世纪以来，城市化建设和工业化建设导致河流、湖泊水生态环境受到严重冲击，入河口作为重要的岸上污染源输入端，实现对入河口的针对性治理与生态修复，解决水—陆环境交接界面的污染问题至关重要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供利用岸上沟渠入河形成的自然高差，通过以上多级单元的层层净化，实现对区域污染的针对性治理，解决现有无法处理区域污染废水问题的强化微生态湿地系统及其施工方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：本发明是基于自然条件下削减区域污染的入河口改造工艺，是强化微生态湿地系统，它包括调蓄式强化生态沟渠单元、均质布水单元、陆域生态驳岸单元和水域微生态系统，所述水域微生态系统包括漂浮于水域内的浮床，陆域生态驳岸单元包括开挖于水域堤岸上的边坡，边坡的斜面上铺设有碎石层，碎石层上种植有植物，所述调蓄式强化生态沟渠单元包括开挖于堤岸顶表面上的沟渠，沟渠分为强化调蓄缓冲单元和生态沟渠改造单元，生态沟渠改造单元的底部敷设有薄细鹅卵石及砾石基质层，薄细鹅卵石及砾石基质层上种植有植物，所述均质布水单元包括设置于生态沟渠改造单元两侧的PE管，PE管设置于陆域生态驳岸单元与生态沟渠改造单元的交接处，PE管的下半部分埋设于堤岸内，PE管的上半部分延伸于堤岸的外部，PE管的上半部分上开设有数个小孔。

所述生态沟渠改造单元内设置有细格栅网，细格栅网设置于PE管的左侧，用于防止PE管堵塞。

所述小孔均匀分布于PE管上。

所述浮床上种植有挺水植物。

所述水域的底部种植有沉水植物。

所述应用于入河口点源污染削减的T型强化微生态湿地系统的施工方法，它包括以下步骤：

S1、在水域的堤岸上开挖边坡，在边坡上铺设碎石层，在碎石层上铺设加固网，在碎石层上种植植物；

S2、在堤岸的顶表面上开挖沟渠，在沟渠的左半段内添加化学治污药剂和生物菌剂以调节水质，以构成强化调蓄缓冲单元，在沟渠的右半段内铺设薄细鹅卵石及砾石基质层，在薄细鹅卵石及砾石基质层上种植植物，以构成生态沟渠改造单元；

S3、在陆域生态驳岸单元与生态沟渠改造单元的交接处埋设PE管，确保PE管上的小孔露在堤岸的顶表面上，PE管的下半部分埋设于土壤内；

S4、在水域内种植沉水植物，在水域内放置浮床，在浮床上种植挺水植物；

S5、使用时，区域污染废水排放到沟渠内，当区域污染废水流经强化调蓄缓冲单元时，通过化学治污药剂和生物菌剂调节水质，使得该单元出水COD、氨氮、总磷等指标能够达到接近地表水Ⅳ类标准，达到快速降低水体中的污染物负荷的目的；当区域污染废水流经薄细鹅卵石及砾石基质层时，悬挂于薄细鹅卵石及砾石基质层上的微生物挂膜，对区域污染废水中的污染物进行二次净化；区域污染废水沿着PE管的轴向进入到管道内，区域污染废水从小孔上溢流出来，溢流出来的区域污染废水均匀分布于陆域生态驳岸单元上，陆域生态驳岸单元上形成的小型生态系统通过植物吸附、微生物的吸收同化作用，将污染物质转化为可以排放到水域内的营养物质，从而实现了区域污染废水的第三次净化；排放到水域内的净化水和营养物又能够供给水域内的生态系统吸收，从而最终实现了区域污染废水的净化。

本发明具有以下优点：本发明结构紧凑、对点多面广的区域污染废水在基于自然环境条件下，通过岸上原有的纵横分布的自然沟渠形成水系连通，将区域内的污染在沟渠末端集中收集，被收集的污水进入T型强化微生态湿地系统，再均匀布水，布水系统与水域微生态系统协调，精准治污，实现对入河口的针对性治理与生态修复，解决水—陆环境交接界面的污染问题。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图;

图2 为图1的侧视图；

图3 为PE管的主视图；

图4 为图3的俯视图；

图5为生态沟渠改造单元的截面示意图；

图中，1-调蓄式强化生态沟渠单元，2-均质布水单元，3-陆域生态驳岸单元，4-水域微生态系统，5-水域，6-浮床，7-边坡，8-碎石层，9-强化调蓄缓冲单元，10-生态沟渠改造单元，11-薄细鹅卵石及砾石基质层，12-PE管，13-小孔，14-细格栅网。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

如图1~5所示，应用于入河口点源污染削减的T型强化微生态湿地系统，它包括调蓄式强化生态沟渠单元1、均质布水单元2、陆域生态驳岸单元3和水域微生态系统4，所述水域微生态系统4包括漂浮于水域5内的浮床6，陆域生态驳岸单元3包括开挖于水域5堤岸上的边坡7，边坡7的斜面上铺设有碎石层8，碎石层8上种植有植物，所述调蓄式强化生态沟渠单元1包括开挖于堤岸顶表面上的沟渠，沟渠分为强化调蓄缓冲单元9和生态沟渠改造单元10，强化调蓄缓冲单元9设置物化生化措施（包括添加化学治污药剂、生物菌剂），生态沟渠改造单元10的底部敷设有薄细鹅卵石及砾石基质层11，薄细鹅卵石及砾石基质层11上种植有植物，所述均质布水单元2包括设置于生态沟渠改造单元10两侧的PE管12，PE管12设置于陆域生态驳岸单元3与生态沟渠改造单元10的交接处，PE管12的下半部分埋设于堤岸内，PE管12的上半部分延伸于堤岸的外部，PE管12的上半部分上开设有数个小孔13。

水域微生态系统4包括：1、水下：水域靠岸浅水区水深（＜50cm）以种植黑藻、苦草、金鱼藻等先锋沉水水生植物为主导,与藻类、细菌等原生动物螺、米虾等水生动物形成组合且采用不同的配置模式构成稳定水生态系统。2、水面：铺设强化型的生态浮岛滤床，强化型生态浮岛构造：采用规格0.33*0.33米的营养杯，做成2*7米的各个浮岛小单元，四周用钢筋结构捆绑固定，并用渔网包围，刚柔结合，能有效抵御河水冲击力。营养杯内种植菖蒲，再力花等先锋挺水植物，中空部分种植狐尾藻等浮水植物，在渔网上悬挂绑定生物飘带配合菌藻制剂使用，微生物在飘带上有效挂膜后，在水下能也能够形成一定深度的净化区域。浮岛小单元可根据水域岸线做出多种造型变化。生态浮岛对水质净化最主要的功效是利用植物的根系吸收水中的富营养化物质，例如总磷、氨氮、有机物等，使得水体的营养得到转移，减轻水体由于封闭或自循环不足带来的水体腥臭、富营养化现象。

所述生态沟渠改造单元10内设置有细格栅网14，细格栅网14设置于PE管12的左侧，用于防止PE管12堵塞。所述小孔13均匀分布于PE管12上。所述浮床6上种植有挺水植物。所述水域5的底部种植有沉水植物。

所述应用于入河口点源污染削减的T型强化微生态湿地系统的施工方法，它包括以下步骤：

S1、在水域的堤岸上开挖边坡，在边坡上铺设碎石层8，在碎石层8上铺设加固网，在碎石层8上种植植物；

S2、在堤岸的顶表面上开挖沟渠，在沟渠的左半段内添加化学治污药剂和生物菌剂以调节水质，以构成强化调蓄缓冲单元9，在沟渠的右半段内铺设薄细鹅卵石及砾石基质层11，在薄细鹅卵石及砾石基质层11上种植植物，以构成生态沟渠改造单元10；

S3、在陆域生态驳岸单元3与生态沟渠改造单元10的交接处埋设PE管12，确保PE管12上的小孔13露在堤岸的顶表面上，PE管12的下半部分埋设于土壤内；

S4、在水域5内种植沉水植物，在水域5内放置浮床6，在浮床6上种植挺水植物；

S5、使用时，区域污染废水排放到沟渠内，当区域污染废水流经强化调蓄缓冲单元时，通过化学治污药剂和生物菌剂调节水质，使得该单元出水COD、氨氮、总磷等指标能够达到接近地表水Ⅳ类标准，达到快速降低水体中的污染物负荷的目的；当区域污染废水流经薄细鹅卵石及砾石基质层11时，悬挂于薄细鹅卵石及砾石基质层11上的微生物挂膜，对区域污染废水中的污染物进行二次净化；区域污染废水沿着PE管12的轴向进入到管道内，区域污染废水从小孔13上溢流出来，溢流出来的区域污染废水均匀分布于陆域生态驳岸单元3上，陆域生态驳岸单元3上形成的小型生态系统通过植物吸附、微生物的吸收同化作用，将污染物质转化为可以排放到水域内的营养物质，从而实现了区域污染废水的第三次净化；排放到水域5内的净化水和营养物又能够供给水域5内的生态系统吸收，从而最终实现了区域污染废水的净化。因此，本系统利用岸上沟渠入河形成的自然高差，通过以上多级单元的层层净化，实现对区域污染的针对性治理，解决现有无法处理区域污染废水问题。此外，将区域污染废水中的污染物转换成了可供水域内植物和动物吸收的营养物质，实现了变废为宝，因此实现了高效重复利用了区域污染废水。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。