基于海绵城市的阶梯式河道滨水湿地渗滤系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于海绵城市的阶梯式河道滨水湿地渗滤系统，河道、岸边、护岸，河道设置预处理系统和漂浮湿地净化系统，岸边设置阶梯式湿地净化系统和集水系统，阶梯式湿地净化系统和预处理系统通过布水系统连接，阶梯式湿地净化系统和漂浮湿地净化系统通过集水系统连接；阶梯式湿地净化系统由三个种植有不同植物的潜流湿地构成，每个潜流湿地均由土质层、煤渣和绿沸石的混合填料层、粘土层构成；漂浮湿地净化系统包括种植土层、浮动湿地填料层、轻型蓄积装置、固定装置。本实用新型专利技术既提高了湿地对于污染物的滞留作用，也解决了湿地在自然灾害下净化效果有限的问题，还实现了河道的蓄水和水资源的重复利用功能。

【技术实现步骤摘要】
基于海绵城市的阶梯式河道滨水湿地渗滤系统
本技术涉及一种属于河道治理
，更具体的说，是涉及一种基于海绵城市的阶梯式河道滨水湿地渗滤系统。
技术介绍
海绵城市，指的是城市能够像海绵一样，对环境和自然灾害具有良好的自我调控能力，在下雨时具有“吸水、蓄水、渗水、净水”的功效，需要时将蓄存的水释放加以利用。将自然环境和人工措施相统一，有效保证了城市排水防涝安全，最大限度地实现雨水的积存、渗透和净化，促进了对雨水资源的利用和生态环境的保护，还可以减缓水流，分流河道，改变水流的方向，从而保障建设“渗、滞、蓄、净、用、排”各项措施的发挥。目前河道滨水湿地目标主要围绕“水环境、水安全、水资源和水生态”四个方面展开。水环境方面，加强污染物的截留效果，控制河水污染；水安全方面主要完善防洪排涝体系，提高防洪排涝标准；水资源方面，增强雨水、再生水的重复利用情况，提高水体环境的承载力；水生态方面，增强和完善水体生态系统，提高水体环境的自净能力。目前，人工湿地构建相关技术已经较为成熟，按照补水方式的不同和水流方式的差异可以将人工湿地划分为几类：表面流型人工湿地、水平潜流型人工湿地、垂直潜流型流人工湿地、复合流人工湿地等。但是这些人工湿地的研究较为普遍，没有有效结合“海绵城市”的发展理念，难以适应各种复杂的自然灾害，对污染物的截留效果有限。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有人工湿地对污染物的截留效果有限、难以适应各种复杂的自然灾害的缺陷，提出一种基于海绵城市的阶梯式河道滨水湿地渗滤系统，既提高了湿地对于污染物的滞留作用，也解决了湿地在自然灾害下净化效果有限的问题，还实现了河道的蓄水和水资源的重复利用功能，既能高效去除水体中的污染物又适应复杂的生境，在解决上述问题的基础上还能实现水资源的蓄积和循环利用，具有处理效率高、成本低廉、环境效益好等特点本技术的目的是通过以下技术方案实现的。本技术的基于海绵城市的阶梯式河道滨水湿地渗滤系统，包括河道和护岸，所述河道和护岸之间设置为岸边，所述河道设置有预处理系统和漂浮湿地净化系统，所述岸边设置有阶梯式湿地净化系统和集水系统，所述阶梯式湿地净化系统和预处理系统之间通过布水系统连接，所述阶梯式湿地净化系统和漂浮湿地净化系统之间通过集水系统连接；所述阶梯式湿地净化系统由三个种植有不同植物的呈阶梯分布的潜流湿地构成，每个潜流湿地均由由上至下依次设置的土质层、煤渣和绿沸石的混合填料层、粘土层构成；所述漂浮湿地净化系统包括由上至下依次设置的种植土层、浮动湿地填料层、轻型蓄积装置、固定装置，所述种植土层种植有浮动式湿地植物，且浮动式湿地植物通过植物框架进行固定。所述预处理系统由混凝土构筑的沉淀池构成，所述沉淀池设置有进水口和出水口。所述布水系统由连接预处理系统和阶梯式湿地净化系统的管路构成。所述阶梯式湿地净化系统的每个潜流湿地的靠近护岸侧的端面均设置有粘土层，所述阶梯式湿地净化系统的三个潜流湿地种植的植物分别为植芦苇、香蒲、千屈菜。所述集水系统由集水槽、进水管路和出水管路构成，所述集水槽通过进水管路与阶梯式湿地净化系统的末端潜流湿地连接，所述集水槽通过出水管路与漂浮湿地净化系统连接。所述漂浮湿地净化系统的浮动式湿地植物主要为慈姑，所述漂浮湿地净化系统的浮动湿地填料层的材质为进口高分子材料纤维，具有孔隙结构。与现有技术相比，本技术的技术方案所带来的有益效果是：(1)阶梯型湿地净化系统和漂浮湿地净化系统所选择的芦苇、香蒲、千屈菜、慈姑等植物对氮磷具有很好的拦截效果，有效拦截河道中的氮磷，降低出水中氮磷的浓度。(2)来自预处理系统的水体通过布水系统管路均匀流入进入煤渣和绿沸石的混合填料层，由于绿沸石和煤渣表层易于生物膜的形成与生长，可以作为生物的载体，生物膜表面的细菌与阶梯式潜流湿地净化系统表面的植物的协同作用用于截留水体中的氮磷，溶于水，通过管路流入集水系统，随后又进入漂浮湿地净化系统中进行深度处理。除此以外，绿沸石本身对氨氮具有很好的拦截效果，煤渣对于磷具有很高的去除效率。(3)预处理系统不仅去除了水体中的悬浮物质，防止对煤渣和绿沸石的混合填料层的堵塞，而且有效减缓了水体的流速，保证在降雨或者河道汛期时水净化处理系统的净化作用。(4)集水系统不仅有效的减缓水流速度，防止由于水流过快而导致的对漂浮湿地净化系统的冲刷，而且使经过阶梯型的潜流湿地去除过后水体中的悬浮物质继续沉降，防止造成漂浮湿地的高分子材料纤维的堵塞。(5)漂浮湿地净化系统选择高分子纤维作为浮动湿地填料层，具有表面积极大的孔隙结构，为微生物的附着挂膜提供了空间，同时植物根系可以在高分子纤维空隙中穿梭生长，集水系统中的水进入漂浮湿地后，污染物在高分子纤维上的微生物和植物根系的共同作用下得到去除。附图说明图1为本系统结构示意图。图2为阶梯式湿地示意图。附图标记:1河道，2护岸，3岸边，301岸边土质层，302岩石层，303岸边绿地，4预处理系统，5布水系统，6阶梯式湿地净化系统，601土质层，602煤渣和绿沸石的混合填料层，603粘土层，604芦苇，605香蒲，606千屈菜，7集水系统，8漂浮湿地净化系统，801种植土层，802浮动湿地填料层，803轻型蓄积装置，804植物框架，805浮动式湿地植物。具体实施方式以下结合实施例和附图，对本技术的技术和方法做进一步详细描述，以下实施例和附图用于说明本技术的构成，但不是用来限定本技术的范围。如图1和图2所示，本技术的基于海绵城市的阶梯式河道滨水湿地渗滤系统，包括河道1和护岸2，所述河道1和护岸2之间设置为岸边3，岸边3上层为岸边土质层301，下层为岩石层302，岸边土质层301上设置为岸边绿地303。所述河道1设置有预处理系统4和漂浮湿地净化系统8，所述岸边3设置有阶梯式湿地净化系统6和集水系统7，所述阶梯式湿地净化系统6和预处理系统4之间通过布水系统5连接，所述阶梯式湿地净化系统6和漂浮湿地净化系统8之间通过集水系统7连接。所述预处理系统4主要由混凝土构筑的小型沉淀池构成，所述沉淀池设置有进水口和出水口。所述布水系统5主要由连接预处理系统4和阶梯式湿地净化系统6的管路构成。所述阶梯式湿地净化系统6主要由三个种植有不同植物的呈阶梯分布的潜流湿地构成，每个潜流湿地的上部均为土质层601，中部均为煤渣和绿沸石的混合填料层602，下部均为粘土层603，每个潜流湿地靠近护岸2侧的端面均设置有粘土层，粘土层可作为防渗层，主要目的是防止水流的下渗作用。三个潜流湿地的土质层601分别种植分别为芦苇604、香蒲605、千屈菜606，由于这些植物耐污染能力强、对污水中N、P等营养元素的综合吸收和富集能力强，主要目的是去除水体中的富营养元素。中部的煤渣和绿沸石的混合填料层602，主要是由于绿沸石和煤渣分别对氨氮和磷具有较强的吸附效果，除此以外，绿沸石和煤渣表面可以有效的附着一些微生物，主要目的是协同植物作用有效的去除水中的富营养元素。所述集水系统7由集水槽、进水管路和出水管路构成，所述集水槽通过进水管路与阶梯式湿地净化系统6的末端潜流湿地连接，所述集水槽通过出水管路与漂浮湿地净化系统8连接。经阶梯式湿地净化系统6的水体经进水管路流入集水槽中，待水位达到出水高度限定值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于海绵城市的阶梯式河道滨水湿地渗滤系统，包括河道(1)和护岸(2)，所述河道(1)和护岸(2)之间设置为岸边(3)，其特征在于，所述河道(1)设置有预处理系统(4)和漂浮湿地净化系统(8)，所述岸边(3)设置有阶梯式湿地净化系统(6)和集水系统(7)，所述阶梯式湿地净化系统(6)和预处理系统(4)之间通过布水系统(5)连接，所述阶梯式湿地净化系统(6)和漂浮湿地净化系统(8)之间通过集水系统(7)连接；所述阶梯式湿地净化系统(6)由三个种植有不同植物的呈阶梯分布的潜流湿地构成，每个潜流湿地均由由上至下依次设置的土质层(601)、煤渣和绿沸石的混合填料层(602)、粘土层(603)构成；所述漂浮湿地净化系统(8)包括由上至下依次设置的种植土层(801)、浮动湿地填料层(802)、轻型蓄积装置(803)、固定装置，所述种植土层(801)种植有浮动式湿地植物(805)，且浮动式湿地植物(805)通过植物框架(804)进行固定。

【技术特征摘要】
1.一种基于海绵城市的阶梯式河道滨水湿地渗滤系统，包括河道(1)和护岸(2)，所述河道(1)和护岸(2)之间设置为岸边(3)，其特征在于，所述河道(1)设置有预处理系统(4)和漂浮湿地净化系统(8)，所述岸边(3)设置有阶梯式湿地净化系统(6)和集水系统(7)，所述阶梯式湿地净化系统(6)和预处理系统(4)之间通过布水系统(5)连接，所述阶梯式湿地净化系统(6)和漂浮湿地净化系统(8)之间通过集水系统(7)连接；所述阶梯式湿地净化系统(6)由三个种植有不同植物的呈阶梯分布的潜流湿地构成，每个潜流湿地均由由上至下依次设置的土质层(601)、煤渣和绿沸石的混合填料层(602)、粘土层(603)构成；所述漂浮湿地净化系统(8)包括由上至下依次设置的种植土层(801)、浮动湿地填料层(802)、轻型蓄积装置(803)、固定装置，所述种植土层(801)种植有浮动式湿地植物(805)，且浮动式湿地植物(805)通过植物框架(804)进行固定。2.根据权利要求1所述的基于海绵城市的阶梯式河道滨水湿地渗滤系统，其特征在于，所述预处理系统(4)由混凝土构...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓玲，张伯阳，李松敏，张福超，林威伟，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：天津,12