【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生态修复，尤其涉及植物与矿物联合净化城乡流域污水的设施和方法。
技术介绍
1、
2、小流域通常是指二、三级支流以下以分水岭和下游河道出口断面为界集水面积在50km2以下的相对独立和封闭的自然汇水区域；我国南方地区水系发达，小流域水体多密布于城市与乡镇之间，而城市灌溉用水及生活污水的排放都依赖于该类水体，因此，水体污染从源头排出后，大多进入了小流域水体中。
3、当前对小流域水质控制手段包括两个方面，一是对污染源的控制，另一个是对污染物扩散途径的控制；现有技术中的生态治理结构对水质的处理方式单一，水质改善程度较小；以常规的物理手段（底泥疏浚）、化学手段（施加药剂）、生物手段（人工湿地，鱼苗放养）等修复技术存在费用成本高、二次污染、见效慢等不足。
技术实现思路
1、针对现有小流域生态治理耗时长，实际处理效果不佳等缺点，本专利技术目的在于提供一种小流域生态治理水质提升的设施和处理方法，本专利技术通过改良的混凝土硬化，利用矿物吸附水体营养盐速度快且不会对环境造成污染，植物吸附效果更长久还具有景观效果的特点，以二者优势互补的方式以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：小流域生态治理水质提升的设施，其特征在于：将河道划分成进水口处的上游地段、中间段流域的中游地段，以及水域流速较慢的下游地段三个部分；
3、所述上游地段作为城市污水排入区域，以使城市污水进入小流域体系；为了能够更有效地沉淀泥沙、净
4、所述上游地段的硬化区段，以硅质材料（石英砂、粉煤灰、碎石等）和钙质材料（石灰、石膏、水泥等）为主要原料铺筑而成的混凝土结构，该混凝土结构中含有大量均匀而细小的气孔，因此具有多孔结构，比表面积大的特点；
5、沿所述水域的中游地段的底部铺设多种矿物，以有效吸收水流中的氮磷等物质。在水域中央铺设约占水面面积1/2的生态浮床；选用浮床植物海马齿为植物材料；
6、在中游地段至下游地段的沿岸两侧，以丰富的植物种类建立生态净化区，并布置生态浮床，与水域底部的矿物共同吸附水体污染物；所述的生态净化区包括中游地段至下游地段中间部分的水域、挺水植物种植区和浮床植物净化区。
7、优选的，上述中游地段底部铺设的矿物依次包括可吸附石块、陶瓷环和牡蛎壳，其中陶瓷环是一种纯生物学性质的强化过滤材料，可以起到净化水质的作用；而牡蛎壳是沿海地区产量较高的一类贝类固体废弃物，有较强的吸附性能，可做污水净化处理剂；尤其是经热改性处理后获得优异的结构、高孔隙率和孔径分布, 使其具有较强的吸附能力, 能够很好地吸附城市生活和工业污水中的的氮、磷、重金属等成分，牡蛎壳在流域污水治理上有很大的应用前景。
8、优选的，上述中游地段至下游地段沿岸两侧种植挺水及湿生植物，挺水及湿生植物选择芦苇，香蒲、黄菖蒲或水葱等地上部较高大的植物，并配植美人蕉或旱伞草植株，并在沿岸栽植慈姑及千屈菜、海边月见草或聚花草，以构成上中下层的绿化景观，增添流域周边的美感度及观赏价值。
9、优选的，上述下游地段铺设的矿物于近岸的两侧，铺设的矿物全部为牡蛎壳，为了使污水处理达到标准排放要求，进一步的，在下游布置面积占较小的海马齿生态浮床，
10、本专利技术小流域生态治理水质提升的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
11、s1：将污水引流至上游进水口处的硬化区段，由于呈“倒八”型出口，污水在此处的流速能降低20%-30%，即获得了更长的水力停留时间，在多孔结构的混凝土和矿物吸附作用下，对流动的污水进行第一次吸附净化；
12、s2：从上游流经到中游的污水，已经经过了第一阶段的水质净化，进而在中游的水域底部铺设大量的石块、陶瓷环和牡蛎壳，在整个中游沿岸3-5m的区段全部投放石块与矿物，从近岸一直铺设到对岸，将石块垫于最底下，直接与底泥接触，第二层矿物为牡蛎壳，最上面是陶瓷环，投放用量为0.5-1.2kg/m3；
13、s3：在中游的水面上搭建生态浮床，浮床植物为海马齿，在具体使用植物材料前，需要提前1-2个月进行海马齿水培苗的培育工作；经过上游区段初步处理的水体，流经中段的矿物和石块，并在植物根系吸附净化过程中，得到二次处理的水体；
14、s4：从中游开始至下游的沿岸两边，栽植芦苇，香蒲、黄菖蒲或美人蕉湿生植物，增强小流域周边的景观效果；
15、s5：二次处理水体以逐渐缓慢的流速流入下游，对下游的生态治理主要集中在出水口的岸两边均铺设了牡蛎壳，投放用量约为0.1-0.5 kg/m3，并在水面上放置小面积的生态浮床，约占水面面积的20%~30%，进一步强化对污水的净化。
16、使用植物材料前，需要提前1-2个月进行海马齿水培苗的培育工作；具体方法为，选择经水培或土培后生长健壮的海马齿植株，从顶端第4-5个节间截取海马齿苗，并保留留1-2个节间置于水下用于生根；生态浮床的面积约占中游水面的40%~50%，浮床两端依靠绳索系于两岸，从而保证浮床始终在中游的水面上。
17、本专利技术流域治理的处理原理如下：
18、利用小流域地段特点进行分段而治，因地制宜将水域治理工作划分成能够使水体污染程度逐次替减的三个阶段，即分成上游、中游、下游，从而能够更加有效改善水质；污水从进水口处流出，首先在上游经由大面积的混凝土铺装硬化区流向流域下游，而在此过程中，污水与硬质多孔混凝土充分接触，一定程度上对污水中的氮磷有较强的吸附作用；当污水从较大的水面缓缓留向中游最狭窄处时，此处的水流速度虽然较快，但在该段铺设了大量的矿物，大部分污水均从这些矿物上流过，而矿物具有吸附性强，吸附时间短的特点，因此在这里进一步降低了水体污染物；流至下游时，水的流速变得缓慢，污水在下游停留时间长，能够充分的和浮床植物海马齿的根系接触以去除氮、磷，提高水体透明度，甚至恢复水体系统的自净能力。
19、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：有效利用海洋废弃物牡蛎壳作为吸附材料，既分担牡蛎丢弃在海岸滩涂占用沿海岸滩涂土地资源的现实问题，也提高牡蛎产品的附加值，是一种有很大应用前景的吸附材料；通过复合型混凝土结构、矿物和浮床植物、湿生植物的共同作用，做到水质系统达到稳态，水体自净能力得到一定恢复，水体透明度得到明显提高，有益微生物种类显著增加的有益成效。
20、
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1.一种小流域生态治理水质提升的设施，其特征在于：将河道划分成进水口处的上游地段、中间段流域的中游地段，以及水域流速较慢的下游地段三个部分；
2.根据权利要求1所述的小流域生态治理水质提升的设施，其特征在于：所述中游地段底部铺设的矿物依次包括可吸附石块、陶瓷环和牡蛎壳。
3.根据权利要求1或2所述的小流域生态治理水质提升的设施，其特征在于：所述中游地段至下游地段沿岸两侧种植挺水及湿生植物，挺水及湿生植物选择芦苇，香蒲、黄菖蒲或水葱，并配植美人蕉或旱伞草植株，并在沿岸栽植慈姑及千屈菜、海边月见草或聚花草，以构成上中下层的绿化景观。
4.根据权利要求3所述的小流域生态治理水质提升的设施，其特征在于：所述下游地段铺设的矿物于近岸的两侧，铺设的矿物全部为牡蛎壳。
5.一种如权利要求1-4任一所述小流域生态治理水质提升的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述小流域生态治理水质提升的处理方法，其特征在于：使用植物材料前，需要提前1-2个月进行海马齿水培苗的培育工作；具体方法为，选择经水培或土培后生长健壮的海马齿
...【技术特征摘要】
1.一种小流域生态治理水质提升的设施，其特征在于：将河道划分成进水口处的上游地段、中间段流域的中游地段，以及水域流速较慢的下游地段三个部分；
2.根据权利要求1所述的小流域生态治理水质提升的设施，其特征在于：所述中游地段底部铺设的矿物依次包括可吸附石块、陶瓷环和牡蛎壳。
3.根据权利要求1或2所述的小流域生态治理水质提升的设施，其特征在于：所述中游地段至下游地段沿岸两侧种植挺水及湿生植物，挺水及湿生植物选择芦苇，香蒲、黄菖蒲或水葱，并配植美人蕉或旱伞草植株，并在沿岸栽植慈姑及千屈菜、海边月见草或聚花草，以构成上中下层的绿化景观。
4.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹仃仃，李紫玲，张文斌，周小文，魏翔莺，王丹，贾圆圆，林强，
申请(专利权)人：福州海洋研究院，
类型：发明
国别省市：
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