專利名稱：景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)化凈化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水凈化技術(shù)，特別涉及一種綜合治理、提升封閉半封閉水體自凈化能力、 輔助人工強(qiáng)化仿生處理的景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)化凈化方法。
背景技術(shù)：
水，是人類生存的基礎(chǔ)；江河湖海等自然水體是人類生活的重要環(huán)境之一，也就是自然 生態(tài)水環(huán)境。
但是隨著人們的生產(chǎn)活動和生活的日益提高，產(chǎn)生的廢水污水對于江河湖海的污染越來 越厲害，以至于相當(dāng)一部分自然水域，尤其是城市附近的江河湖嚴(yán)重污染，造成生活環(huán)境惡 化、供水能力下降等等。
對于自然生態(tài)水環(huán)境，特別是城市的封閉、半封閉景觀水體的凈化必然的被提到日程上來。
江河湖及人工景觀水體本身就有自凈化能力，能夠在一定程度上抵御來自外界的污染， 保持水質(zhì)。然而其自凈化能力是有限的，當(dāng)外界的污染大于這個自凈化能力時，便造成江河 湖的污染。更為嚴(yán)重的是，這種變化有時候幾乎是不可逆的，特別是城市的封閉半封閉景觀 水體，水體容量小，水流速度慢、甚至不流動，水質(zhì)更新時間長，水體滲漏能力低，污染嚴(yán) 重，自凈能力差，水環(huán)境保持、修復(fù)難度大。水質(zhì)污染主要表現(xiàn)在兩個方面， 一是有機(jī)污染 物的超標(biāo)，有機(jī)污染物過多，溶解氧不足，厭氧分解產(chǎn)生的臭氣和黑液造成的水體黑臭污染； 二是富營養(yǎng)化污染，水中氮、磷含量多，造成藻類異常繁殖形成水華，幾乎已經(jīng)成了必然的 過程。
縱觀目前我國景觀水環(huán)境研究與工程應(yīng)用，主要集中的如下幾個方面a、進(jìn)入景觀水體 的受污染水質(zhì)處理技術(shù)；b、微生物進(jìn)行培養(yǎng)、馴化、專性菌的研究；C、人工植物護(hù)岸；d、 氮、磷的去除；e、水體復(fù)氧；f、底泥清除與覆蓋；g、藻類控制技術(shù)等。這些研究與工程的 特點是注重局部，忽略系統(tǒng)，對水體研究應(yīng)用較多，而對水體與周邊環(huán)境的互相作用關(guān)系 研究較少。即將景觀水環(huán)境作為一個有機(jī)整體研究較少。如目前城市景觀水環(huán)境治理技術(shù)中 采用了許多認(rèn)為的強(qiáng)制手段，如化學(xué)藥劑沉淀、強(qiáng)氧化降解技術(shù)、化學(xué)藥劑除藻、底泥覆 蓋等，雖然在一定時段、 一定條件下起到部分治理作用，但由于這些手段并非自然界原有存 在的，人工干預(yù)過于嚴(yán)重造成了其它相關(guān)副作用。比如人工投加的硫酸銅雖然能在一定程度上抑制藻類生長，但并未削除藻類大量生長的根本原因，反而造成重金屬及對其它水生物 的傷害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了彌補(bǔ)上述不足，特別提供一種以提高水體自凈能力為主，仿生強(qiáng)化人工處 理為輔，湖內(nèi)外綜合治理，包括水體仿生恢復(fù)采用仿生技術(shù)恢復(fù)、修補(bǔ)、完善生物循環(huán)鏈 條，水體仿生強(qiáng)化采用強(qiáng)化生物功能，利用電能、風(fēng)能、太陽能、使水體循環(huán)流動，增加 溶解氧含量，促使微生物生長及有機(jī)物分解，配合對補(bǔ)充水的處理，使水體達(dá)到動態(tài)平衡、 水體仿生構(gòu)建采用在水環(huán)境中合理引入、補(bǔ)充、強(qiáng)化生物物種，以自然構(gòu)建為主，人工手 段為輔，使系統(tǒng)中物種多樣性及相互平衡，以盡量少的人工干預(yù)來恢復(fù)自然生態(tài)水的自凈化 能力的景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)化凈化方法。
本發(fā)明景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)力凈化方法，包括
按水文及動力學(xué)原則開挖或修繕形狀為狹長形的湖體，在湖體內(nèi)形成上游下游； 按水體自凈的要求確定湖體的深度，對于過淺的湖體，至少湖體的中心附近部分挖深， 并對湖體進(jìn)行防滲處理，保證透氣阻水，形成生態(tài)湖床； 依據(jù)透氣阻水防坍塌的原則設(shè)置生態(tài)護(hù)岸；
在湖內(nèi)順流而下設(shè)置若干個水位調(diào)節(jié)堰，制造利于水流動的落差，避免產(chǎn)生死區(qū)； 在湖內(nèi)構(gòu)建植物系統(tǒng)、生物系統(tǒng)、生物類增殖系統(tǒng)； 在湖底部放置若干個推流復(fù)氧凈化器；
用以生物固定技術(shù)為主、物理穩(wěn)定為輔的綜合處理技術(shù)，穩(wěn)定與固定湖內(nèi)的底泥；
對湖體的每一部分補(bǔ)充水均設(shè)置補(bǔ)充水深度處理區(qū)，在補(bǔ)充水深度處理區(qū)中使用速分生 物處理工藝、速分凈化床、人工濕地、氣浮工藝、過濾工藝、混凝工藝、化學(xué)加藥工藝中的 一種、幾種或者全部對補(bǔ)充水進(jìn)行深度處理，處理后的補(bǔ)充水送至湖區(qū)的上游；
在湖體周圍區(qū)域內(nèi)的雨水匯集設(shè)置雨水棄流過濾裝置，對集流雨水選擇性送入湖區(qū)；對 湖體沿岸徑流雨水采用植物滲渠滲井系統(tǒng)進(jìn)行初期截留處理，減少下雨之初有機(jī)物、泥沙含 量較多的雨水進(jìn)入湖體。
在湖體外設(shè)置循環(huán)深度處理區(qū)，把湖區(qū)下游的水引至循環(huán)處理區(qū)，處理后再強(qiáng)制送到湖 區(qū)上游。
本發(fā)明景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)力凈化方法，所述生態(tài)護(hù)岸為采用透氣性和阻水性好的植物護(hù) 岸、木材護(hù)岸、石材護(hù)岸和石籠護(hù)岸的一種或幾種。
本發(fā)明景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)力凈化方法，所述植物系統(tǒng)包括在水體中栽培不同層次生存的沉水植物、浮葉植物、漂浮植物、挺水植物和質(zhì)地植物；所述生物系統(tǒng)包括在高等水生植物， 附在水生植物根、莖、葉及護(hù)底底泥中的微生物、生活在不同水層食性不一的水生動物；所 述生物類增殖系統(tǒng)是在湖體、護(hù)坡、護(hù)岸和局部挖深區(qū)，設(shè)置比表面積較大的生物載體材料， 增加水體中的生物生存空間。
本發(fā)明景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)力凈化方法中，所述速分凈化床是在長20-80m的水流渠道中， 分3-4段開挖寬度1.2-2.5m，深度1.5-2.5m的凈化床，內(nèi)填充大量的生物速分凈化球，在每 段速分凈化床之間，設(shè)置1-2臺潛水曝氣機(jī)，或采用風(fēng)機(jī)在速分凈化球池底部設(shè)置穿孔曝氣 管的集中曝氣，速分凈化床沿水體岸邊設(shè)置。
本發(fā)明景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)力凈化方法，所述速分生物處理工藝是對補(bǔ)充水進(jìn)行深度處理， 構(gòu)建速分處理的構(gòu)筑物，在構(gòu)筑物內(nèi)填充速分生物球填料，底部設(shè)置穿孔曝氣管。通過空氣 壓縮設(shè)備及管道，輸送壓縮空氣至速分球底部。
本發(fā)明景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)力凈化方法，所述濕地工藝將補(bǔ)充水及循環(huán)水有控制地投配到 人工構(gòu)建的濕地，使之濕地內(nèi)土壤處于飽和狀態(tài)，利用濕地上生長的耐水沼澤植物、土壤的 共同作用，降解、凈化流經(jīng)的水質(zhì)。
本發(fā)明景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)力凈化方法，所述推流復(fù)氧凈化器是在一底座上固定有推流混 合導(dǎo)向管，在所述推流混合導(dǎo)向管的水流導(dǎo)入口內(nèi)設(shè)有推流螺旋槳，與推流螺旋槳相接的槳 軸支撐在射流泵體上并與潛水式電機(jī)上的軸相連接，所述射流泵體和潛水式電機(jī)固定在底座 上，所述水流導(dǎo)入口處與進(jìn)氣管連通。
本發(fā)明景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)力凈化方法，所述雨水棄流過濾裝置是一種自動化控制雨水集 流裝置，由若干入口和兩個以上出口，其中一個出口是連接湖區(qū)的渠道， 一個出口連接市政 污水管道，各置閥門控制。
本發(fā)明景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)力凈化方法，所述植物滲渠滲井系統(tǒng)為離湖岸一定距離沿湖岸 開掘滲棄渠，并按下坡方向間隔配置若干滲井，在滲棄渠表面可栽培植物或鋪設(shè)卵石。
本發(fā)明景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)力凈化方法，所述循環(huán)深度處理區(qū)中采用速分凈化生物處理工 藝、速分凈化床、人工濕地氣浮工藝、過濾工藝、混凝工藝、化學(xué)加藥工藝中的一種或幾種 對循環(huán)水進(jìn)行深度處理。
本發(fā)明景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)力凈化方法采用湖外湖內(nèi)綜合治理，提高了自然生態(tài)水的自凈 化能力，對水的凈化效果好、保持時間長，只需要較少的人工干預(yù)便可以達(dá)到長時間保持湖 水的清澈，尤其適合較大面積的湖泊治理和河流治理，保持其生態(tài)平衡，改善環(huán)境。


圖1是本發(fā)明景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)力凈化方法的平面示意圖； 圖2是本發(fā)明景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)力凈化方法的剖面示意圖。
具體實施例方式
為進(jìn)一步闡述本發(fā)明景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)力凈化方法，下面結(jié)合實施例作更詳盡的說明。
本實施例采用本發(fā)明方法，采用湖外處理(點、面源控制)+湖內(nèi)處理+湖水強(qiáng)制循環(huán) 水質(zhì)處理=水體保持；具體見圖l。
對湖區(qū)進(jìn)行形狀設(shè)計10，使其符合水文及動力學(xué)原則， 一般應(yīng)長度大于寬度，在湖區(qū)形 成上游下游，促進(jìn)湖區(qū)內(nèi)水的流動。
生態(tài)湖床9，就是湖底的中心區(qū)域有足夠的深度和適當(dāng)?shù)耐笟庑院妥杷?。硬質(zhì)型湖床 缺乏透氣性，調(diào)節(jié)溫度和濕度的能力也就比較差，且其光滑平面使許多水生生物失去了棲息 和繁衍的場所導(dǎo)致水生生態(tài)系統(tǒng)失衡。
湖岸設(shè)置生態(tài)護(hù)岸8，生態(tài)護(hù)岸建設(shè)應(yīng)遵循水文及動力學(xué)原則、穩(wěn)定性原則、生態(tài)性原
則、景觀性原則和親水性原則，在不同水域周圍設(shè)置生態(tài)護(hù)岸。生態(tài)護(hù)岸材料可分為植物護(hù) 岸、木材護(hù)岸、石材護(hù)岸和石籠護(hù)岸四種類型，也可以根據(jù)河道斷面形式分成梯形護(hù)岸、矩 形護(hù)岸、復(fù)合型護(hù)岸和雙層護(hù)岸，還可以根據(jù)護(hù)岸的功能分為親水護(hù)岸、景觀護(hù)岸、動物護(hù) 岸。
在不同河道斷面，有選擇性地設(shè)計生態(tài)護(hù)岸、生態(tài)湖床，即在邊坡、湖底，設(shè)置球形多 孔材料，形成生態(tài)湖泊。本系統(tǒng)的生態(tài)護(hù)岸、生態(tài)湖床應(yīng)根據(jù)小區(qū)內(nèi)整體園林規(guī)劃，和不同 水域功能的特點，進(jìn)行不同的設(shè)置。
為確保湖區(qū)水的流動，在湖區(qū)內(nèi)順流而下依次設(shè)置若干水位平衡調(diào)節(jié)堰7，就是可以調(diào) 整高度的攔水堰，人為造成湖區(qū)內(nèi)水位的不等，確保湖水的深度，加強(qiáng)湖區(qū)水的流動。
湖外處理是對湖體補(bǔ)充水的預(yù)先處理，包括雨水處理和生活廢水處理，雨水又分為面補(bǔ) 充和點源補(bǔ)充兩種；生活廢水一般是通過匯集集中進(jìn)入湖區(qū)，也是一種點源補(bǔ)充水。
雨水相對比較干凈，有機(jī)物、雜質(zhì)含量少，只是在下雨初期，容易攜帶較多的污染物及 泥沙，即初期雨水的有機(jī)物、泥沙等含量很高。對于雨水采用專門的凈化方式，其中對于點 源補(bǔ)充的雨水，采用了雨水棄流過濾裝置1，這是一種自動化控制雨水集流裝置，由若干入 口和兩個以上出口，其中幾個入口收集不同方向的雨水， 一個出口是連接湖區(qū)的渠道， 一個 出口連接市政污水管道，各置闊門控制。本裝置可以自動檢測下雨的時間和集流雨水的清潔 度，在下雨初期，由于雨水中灰塵、泥沙較多，比較混濁，雨水棄流過濾裝置打開連接市政 廢水管道的閥門，集流雨水流入市政廢水管道，而不進(jìn)入湖區(qū)；當(dāng)集流雨水較清時，雨水棄流過濾裝置打開連接湖區(qū)的閥門，將集流雨水補(bǔ)充進(jìn)湖區(qū)。雨水棄流過濾裝置中有旋流式過 濾裝置，雨水集流后在裝置中產(chǎn)生旋流，對雨水進(jìn)行一次過濾，以保證進(jìn)入湖區(qū)的水更清潔。 對于湖區(qū)周圍從地面直接流入的雨水(面源補(bǔ)充)，可以在湖岸周圍采用初期雨水控制技 術(shù)，就是在湖岸周圍開掘植物滲渠滲井系統(tǒng)6，滲渠設(shè)在湖岸周圍，滲井設(shè)在滲渠上的不同 點， 一般以下坡方向間隔設(shè)置即可，滲渠中種植一些植物或者鋪滿卵石。在下雨初期，湖區(qū) 周圍的雨水向湖區(qū)流動時，先流入植物滲渠再匯流至滲井，只有當(dāng)植物滲渠滲井系統(tǒng)6下滲 量小于匯入量，滲溝中充滿了雨水后，才可以流入湖區(qū)，這就避免了污染物濃度較高的初期 雨水進(jìn)入湖區(qū)。
對于生活廢水，由于其中含有大量有機(jī)污染物、無機(jī)雜質(zhì)，單純的過濾處理工藝是不行 的，應(yīng)該進(jìn)行深度凈化處理，。 一般在每條生活廢水補(bǔ)充水的流入途徑上設(shè)置一補(bǔ)充水深度處 理區(qū)12，在該區(qū)內(nèi)根據(jù)污染情況、周圍環(huán)境等因素選用速分凈化床、速分生化工藝、濕地工
藝、氣浮工藝、過濾工藝、混凝工藝、化學(xué)加藥工藝中的一種或者幾種的組合對補(bǔ)充水進(jìn)行 深度處理。其中
速分凈化床工藝
速分凈化床是在長20-80m的水流渠道中，分3-4段，開挖寬度1.2-2.5m，深度1.5-2.5m
的凈化床，其中填充大量的生物速分凈化球，在每段速分凈化床之間，設(shè)置1-2臺潛水曝氣 機(jī)，或采用風(fēng)機(jī)在速分凈化球池底部設(shè)置穿孔曝氣管的集中曝氣。利用生物速分凈化球所造 成的球體內(nèi)外流速的不同，將水體中攜帶的懸浮顆粒(非流解狀態(tài)的有機(jī)物、固體顆粒、菌 膠團(tuán)等)由流速快的主體水流向流速慢的固液界面聚集，達(dá)到固液分離的目的。同時，通過 水體的曝氣復(fù)氧作用及速分球的巨大載體表面，使微生物附著繁殖在其表面，生成生物膜， 在好氧、間氧、灰氧菌的作用下，對有機(jī)物進(jìn)行降解，速分凈化床沿水體岸邊設(shè)置。
生物速分凈化球，又稱速分生化球，已另案申報專利。生物速分凈化球由若千個多孔顆 粒置于球形網(wǎng)罩內(nèi)形成球體或近似球體，多孔顆粒的粒徑為2.5cm 6cm，所述球體直徑為 100 600mm，所述球體的比重大于1，多孔顆粒的形狀為球形和/或橢球形和/或多面體形， 多孔顆粒的材質(zhì)為沸石和或麥飯石或陶粒，或陶粒、水泥、沙子和水混合擠壓成形，或爐渣、 水泥、沙子和水混合擠壓成形；球形網(wǎng)罩為兩個半球型網(wǎng)罩組成，兩個半球型網(wǎng)罩通過其上 設(shè)有的插接倒鉤扣合在一起。
速分生物處理工藝
速分生物處理工藝是對補(bǔ)充水進(jìn)行深度處理，構(gòu)建速分處理的構(gòu)筑物(可地下、半地下、 地上)，在構(gòu)筑物內(nèi)填充速分生物球填料。底部設(shè)置穿孔曝氣管。通過空氣壓縮設(shè)備及管道，輸送壓縮空氣至速分球底部。滿足好氧微生物需氧量及造成主體水流與固液界面之間的流速 差，聚集懸浮顆粒，利用速分球巨大載體表面上附著的微生物、降解水中的污染物、有機(jī)物。 人工濕地工藝
人工濕地技術(shù)是為處理污水而人為地在有一定長寬比和底面坡度的洼地上用土壤和填料 (如礫石等)混合組成填料床，使污水在床體的填料縫隙中流動或在床體表面流動，并在床 體表面種植具有性能好，成活率高，抗水性強(qiáng)，生長周期長，美觀及具有經(jīng)濟(jì)價值的水生植 物(如蘆葦，蒲草等)形成一個獨特的動植物生態(tài)體系。
人工濕地去除的污染物范圍廣泛，包括N ， P ， SS ，有機(jī)物，微量元素，病原體等。 有關(guān)研究結(jié)果表明，在進(jìn)水濃度較低的條件下，人工濕地對BOD5的去除率可達(dá)85X—一95 %， COD去除率可達(dá)80X以上，處理出水中BOD5的濃度在10mg/l左右，SS小于20mg/1。 (2)廢水中大部分有機(jī)物作為異樣微生物的有機(jī)養(yǎng)分，最終被轉(zhuǎn)化為微生物體及C02 ， H20。 人工濕地面積需根據(jù)被處理水質(zhì)的污染物濃度，處理后的水質(zhì)要求、處理水量、人工濕地的 結(jié)構(gòu)，再結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境最終確定，可在市郊結(jié)合部，也可在污水處理廠出水的附近建造。 將污水處理廠二級出水或人工湖水排入，利用所種植物對其進(jìn)行加強(qiáng)處理，提高其水質(zhì)，然 后再排入自然或人工水系，作為其補(bǔ)充水源，保護(hù)水體。
氣浮工藝、過濾工藝、混凝工藝、化學(xué)加藥工藝幾種為現(xiàn)在公知的通用技術(shù)，這里不再 累述。
即便對湖外補(bǔ)充水做了處理，湖內(nèi)仍需要增強(qiáng)自凈能力，其方法主要有推流復(fù)氧凈化器 2、生物增殖系統(tǒng)4、植物系統(tǒng)5、生物系統(tǒng)3的建設(shè)等，所有這些措施，可以根據(jù)湖內(nèi)水的 污染情況和凈化要求，分別采用其中幾種或全部。
生物系統(tǒng)3:
完整的水生生態(tài)系統(tǒng)主要由高等的水生植物、生活在不同水層食性不一的水生動物，附 著在水生植物根、莖、葉以及部分水生動物體內(nèi)河河底底泥中的大量微生物。此系統(tǒng)中水生 植物通過光合作用將水中的氮、磷、鉀等礦物質(zhì)吸收合成滋生的植物體，為其它生物直接或 間接地提供營養(yǎng)物質(zhì)；微生物則是水體中的"清潔工"，把水生動物的排泄物、食物殘骸、生 物體的尸體、進(jìn)入水體的部分污染物質(zhì)加以分解，防止其腐敗發(fā)酵污染環(huán)境，使得水體中的 物質(zhì)循環(huán)可以再循環(huán)，不出現(xiàn)間斷；不同食性的動物對水體中的懸浮物、磷、浮游動物等有 一定的攝食能力。
不同食物，不同水層的水生動物，可以對整個水生系統(tǒng)中的植物和微生物進(jìn)行直接或間 接的調(diào)控，延長了生物鏈，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，增加了系統(tǒng)的多樣性濾食性的魚類主要是以
9濾食浮游動、植物及藻類腐屑為主，浮游動植物主要有硅藻、金藻、隱藻、綠藻、藍(lán)藻、裸 藻等，常見的浮游動物有輪蟲類、枝角類、橈足類等螺螄、蚌等軟體動物由于它們是濾食的 動物，所以有利于水質(zhì)的凈化，蚌將水中懸浮的藻類及有機(jī)碎屑濾食去，提高了湖水的透明 度，螺螄主要攝食固著的藻類，同時分泌促絮凝的物質(zhì)，使湖水中的懸浮物質(zhì)絮凝，促使水變清。
一些草食性魚類的主要食物為輪葉藻、聚草、苦草、菹草、馬來眼子菜等等，數(shù)量不多 草食性魚類不會對沉水的金魚藻和菹草造成威脅，相反還能促進(jìn)植物體的生長。 植物系統(tǒng)5:
從水處理的工藝角度，在水體不同層次設(shè)置不同的水生植物——沉水植物、浮葉植物、 漂浮植物、挺水植物、質(zhì)地植物等，可以為水生生態(tài)系統(tǒng)其他成份的生存提供基礎(chǔ)，其本身 也可以通過根、莖、葉吸附作用，降解轉(zhuǎn)化水體中的有機(jī)污染物，繼而通過收獲植物體的形 式將有機(jī)污染物從水域系統(tǒng)中清除出去。
A挺水植物的作用
挺水植物能吸收水、底泥中氮、磷等營養(yǎng)元素，通過競爭途徑抑制同樣吸收氮、磷等影 院元素的藻類的繁殖。
細(xì)菌、浮游動物、著生藻類能吸附在挺水植物的枝桿上，形成一龐大的生物群落，對水 質(zhì)的凈化作用很強(qiáng)。
水在流經(jīng)挺水植物群落時，水中的懸浮物、高分子有機(jī)物由于植物的阻擋作用，及植物 表面微生物所分泌的粘液的凝聚作用而沉降，降低水的渾濁度，挺水植物通過中空的桿向根 部供氧，改善根部周圍底泥的好氧環(huán)境。
B沉水植物的作用
沉水植物整個植株都處于水中，根、莖、葉等都可以對稅種的營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行吸附，在營 養(yǎng)競爭方面占據(jù)了極大的優(yōu)勢，并且沉水植物是整個水體主要的氧氣來源，給其他生物提供 了生存所需的氧氣，同時也為水生生物提供了生存所需的空間，能夠在此棲息、躲避敵害。 沉水植物一旦形成相當(dāng)高度和密度，其冠層能截取大部分太陽光能，形成較強(qiáng)的遮蔭能力， 對其冠層以下的浮游藻類發(fā)生強(qiáng)烈的光抑制效應(yīng)，從而抑制浮游藻類生長。
C浮葉植物的作用
浮葉植物的莖桿，能為水中的細(xì)菌、浮游動物、著生藻類提供依附的場所，同時浮葉植 物由于葉片漂浮于水面之上，會影響陽光在水中的反射率，可以抑制藻類生長，但也使得下 層沉水植物得不到足夠的陽光，而不能進(jìn)行光和作用，同時減少了空氣中氧氣和水的接觸面積，減少溶解氧在水中的含量，所以要控制浮葉植物在水面的分布面積。 D漂浮植物的作用
對營養(yǎng)物質(zhì)有很強(qiáng)的吸附能力，能直接從污水中吸附有害物質(zhì)和過剩營養(yǎng)物質(zhì)，可凈化 水體。但它們繁殖力很強(qiáng)，并能夠隨著水流及水中營養(yǎng)物質(zhì)的分布不同而漂移。所以對于漂 浮植物控制的關(guān)鍵在于限制其生長活動的范圍。
推流復(fù)氧凈化器2:
推流復(fù)氧凈化工藝是采用推流復(fù)氧凈化器，推流復(fù)氧凈化器是在底座上固定有推流混合 導(dǎo)向管，在所述推流混合導(dǎo)向管的水流導(dǎo)入口處設(shè)有推流螺旋槳，與推流螺旋槳相接的槳軸 支撐在射流泵體上并與潛水式電機(jī)上的軸相連接，所述射流泵體和潛水式電機(jī)固定在底座上， 所述水流導(dǎo)入口處與進(jìn)氣管連通。電機(jī)帶動螺旋槳轉(zhuǎn)動時，可使水在推流混合導(dǎo)向管內(nèi)以一 定的速度流動并自端口射出，推動水體產(chǎn)生流動，與此同時，由于水流的作用在一定區(qū)域內(nèi) 產(chǎn)生負(fù)壓，可自進(jìn)氣管向推流混合導(dǎo)向管內(nèi)腔吸入空氣，使水流與空氣充分接觸，達(dá)到對水 質(zhì)進(jìn)行復(fù)氧的作用，從而凈化了水質(zhì)，水內(nèi)有機(jī)物在富氧情況下可充分的分解。
生物類增殖系統(tǒng)4:
景觀水環(huán)境由于人工構(gòu)建的原因，自然生態(tài)綜合體很難形成，為保證系統(tǒng)中各種生物種 群共存，各種物質(zhì)正常循環(huán)。必須設(shè)置水環(huán)境的生物量。通過湖體、護(hù)坡、護(hù)岸的生態(tài)材料， 局部挖深護(hù)網(wǎng)的生態(tài)材料或在一定深度區(qū)域內(nèi)，設(shè)置比表面積較大的生物載體材料，直接、 間接增加水體的生物量。
最后，在必要的時候還需要對湖內(nèi)水進(jìn)行強(qiáng)制性外循環(huán)。在湖區(qū)下游，設(shè)一出水堰ll， 在該處水質(zhì)低于要求時，動用外循環(huán)處理系統(tǒng)，強(qiáng)制性外循環(huán)是在湖區(qū)外構(gòu)建一個循環(huán)水深 度處理區(qū)13，在循環(huán)水深度處理區(qū)13采用上邊介紹的速分生物處理工藝、速分凈化床、人 工濕地工藝、氣浮工藝、過濾工藝、混凝工藝、化學(xué)加藥工藝中的一種、幾種或者全部，處 理后的循環(huán)水通過強(qiáng)制提升后從湖區(qū)上游的布水管12重新補(bǔ)充到湖區(qū)。
運用本發(fā)明景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)力凈化方法綜合治理水系，有效的保持了水體自身的自凈 化能力，能夠通過盡可能少的人工干預(yù)，取得最佳的自然生態(tài)水凈化效果，通過實際項目的 試驗，是目前最好的自然生態(tài)水凈化方法。
權(quán)利要求
1、一種景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)化凈化方法，包括氣浮工藝、過濾工藝、混凝工藝、化學(xué)加藥工藝，其特征在于按水文及動力學(xué)原則開挖或修繕形狀為狹長形的湖體(10)，在湖體(10)內(nèi)形成上游下游；按水體自凈的要求確定湖體的深度，對于過淺的湖體，至少湖體的中心附近部分挖深，并對湖體進(jìn)行防滲處理，保證透氣阻水，形成生態(tài)湖床(9)；依據(jù)透氣阻水防坍塌的原則設(shè)置生態(tài)護(hù)岸(8)；在湖內(nèi)順流而下設(shè)置若干個水位調(diào)節(jié)堰(7)，制造利于水流動的落差，避免產(chǎn)生死區(qū)；在湖內(nèi)構(gòu)建植物系統(tǒng)(5)、生物系統(tǒng)(3)、生物類增殖系統(tǒng)(4)；在湖底部放置若干個推流復(fù)氧凈化器(2)；用以生物固定技術(shù)為主、物理穩(wěn)定為輔的綜合處理技術(shù)，穩(wěn)定與固定湖內(nèi)的底泥；對湖體的每一部分補(bǔ)充水均設(shè)置補(bǔ)充水深度處理區(qū)(12)，在補(bǔ)充水深度處理區(qū)中使用速分生物處理工藝、速分凈化床、人工濕地、氣浮工藝、過濾工藝、混凝工藝、化學(xué)加藥工藝中的一種、幾種或者全部對補(bǔ)充水進(jìn)行深度處理，處理后的補(bǔ)充水送至湖區(qū)的上游；對湖體周圍區(qū)域內(nèi)的雨水匯集設(shè)置雨水棄流過濾裝置(1)，對匯集雨水選擇性送入湖區(qū)；對湖體沿岸徑流雨水采用植物滲渠滲井系統(tǒng)(6)進(jìn)行初期截留處理，減少下雨之初有機(jī)物、泥沙含量較多的雨水進(jìn)入湖體。在湖體外設(shè)置循環(huán)深度處理區(qū)(13)，把湖區(qū)下游的水引至循環(huán)處理區(qū)，處理后再強(qiáng)制送到湖區(qū)上游。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)化凈化方法，其特征在于，所述生態(tài)護(hù)岸(8) 采用透氣性和阻水性好的植物護(hù)岸、木材護(hù)岸、石材護(hù)岸和石籠護(hù)岸中的一種或幾種。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2的景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)化凈化方法，其特征在于，所述植物系統(tǒng)(5) 包括在水體中栽培不同層次生存的沉水植物、浮葉植物、漂浮植物、挺水植物和質(zhì)地植物； 所述生物系統(tǒng)(3)包括高等水生植物，附在水生植物根、莖、葉及護(hù)底底泥中的微生物、生 活在不同水層食性不一的水生動物；所述生物類增殖系統(tǒng)(4)是在湖體、護(hù)坡、護(hù)岸和局部 挖深區(qū)設(shè)置比表面積較大的生物載體材料，增加水體中的生物生存空間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3的景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)化凈化方法，其特征在于，所述速分凈化床是在 長20-80m的水流渠道中，分3-4段開挖寬度1.2-2.5m，深度1.5-2.5m的凈化床，內(nèi)填充大量的生物速分凈化球，在每段速分凈化床之間，設(shè)置1-2臺潛水曝氣機(jī)，或采用風(fēng)機(jī)在速分凈 化床底部設(shè)置穿孔管的集中曝氣，速分凈化床沿水體岸邊設(shè)置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4的景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)化凈化方法，其特征在于，所述速分生物處理工 藝是構(gòu)建速分處理的構(gòu)筑物，在構(gòu)筑物內(nèi)填充速分生物球填料，底部設(shè)置穿孔曝氣管，通過 空氣壓縮設(shè)備及管道，輸送壓縮空氣至速分球底部，對補(bǔ)充水進(jìn)行深度處理。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5的景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)化凈化方法，其特征在于所述濕地工藝是將補(bǔ) 充水及循環(huán)水有控制地投配到人工構(gòu)建的濕地，使?jié)竦貎?nèi)土壤處于飽和狀態(tài)，利用濕地上生 長的耐水沼澤植物和土壤的共同作用，降解、凈化流經(jīng)的水質(zhì)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6的景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)化凈化方法，其特征在于所述推流復(fù)氧凈化器 (2)是在一底座上固定有推流混合導(dǎo)向管，在所述推流混合導(dǎo)向管的水流導(dǎo)入口內(nèi)設(shè)有推流螺旋槳，與推流螺旋槳相接的槳軸支撐在射流泵體上并與潛水電機(jī)上的軸相連接，所述射流 泵體和潛水式電機(jī)固定在底座上，所述水流導(dǎo)入口處與進(jìn)氣管連通，出氣口沒在水中。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7的景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)化凈化方法，其特征在于，所述雨水棄流過濾裝置(1)是一種自動化控制雨水集流裝置，有若干入口和兩個以上出口，其中一個出口是連接 湖區(qū)的渠道， 一個出口連接市政污水管道，各置閥門控制。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8的景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)化凈化方法，其特征在于，所述植物滲渠滲井系 統(tǒng)(6)為離湖岸一定距離沿湖岸開掘滲棄渠，并按下坡方向間隔配置若干滲井，在滲棄渠表 面可栽培植物或鋪設(shè)卵石。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8的景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)化凈化方法，其特征在于，所述循環(huán)深度處理 區(qū)(13)中釆用速分凈化生物處理工藝、速分凈化床、人工濕地、氣浮工藝、過濾工藝、混 凝工藝、化學(xué)加藥工藝中的一種或幾種對循環(huán)水進(jìn)行深度處理。
全文摘要
一種用于封閉、半封閉的景觀水環(huán)境仿生強(qiáng)力凈化方法，采用湖外湖內(nèi)、點源面源污染、內(nèi)源外源污染綜合治理。設(shè)置適宜流動的湖體形狀、足夠的湖體深度、生態(tài)護(hù)岸、生態(tài)防滲、水體平衡調(diào)節(jié)堰；對補(bǔ)充水采用速分凈化床、速分處理工藝和濕地工藝進(jìn)行仿生生物凈化處理；對集中匯流的雨水采用棄流過濾裝置，地面徑流雨水采用植物滲渠滲井系統(tǒng)，截留初期雨水；湖內(nèi)采用植物系統(tǒng)、生物系統(tǒng)、推流復(fù)氧凈化器、生物量增殖系統(tǒng)、底泥穩(wěn)定與固定進(jìn)行仿生生物凈化處理。本發(fā)明能提高封閉半封閉水體的自凈能力，延長水體水質(zhì)保潔時間，只要較少的人工干預(yù)便可達(dá)到長時間保持水體的水質(zhì)，尤其適合封閉、半封閉的湖泊治理和河流治理，保持其生態(tài)平衡，改善環(huán)境。
文檔編號C02F1/24GK101318718SQ20071010017
公開日2008年12月10日 申請日期2007年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月5日
發(fā)明者敬 葛 申請人:北京科凈源環(huán)宇科技發(fā)展有限公司