專利名稱：一種景觀水體生態(tài)自維持裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用生態(tài)學(xué)和物理學(xué)來維持景觀水體清潔的裝置，尤其是一種具備美學(xué)觀賞價(jià)值和環(huán)境經(jīng)濟(jì)價(jià)值的裝置。
背景技術(shù)：
目前對(duì)景觀水體修復(fù)采用的方法較多的是物理處理法和化學(xué)處理法。常規(guī)物理處理法包括底泥疏浚、過濾、混凝沉淀、消毒和氣浮法等，一些較為先進(jìn)的物理處理技術(shù)有紫外光、超聲波、磁技術(shù)。這類物理方法凈化景觀水的前期投資費(fèi)用相對(duì)比較高，后期維護(hù)費(fèi)用也比較高，且能耗比較大，并不能從源頭上進(jìn)行控制；化學(xué)處理方法主要用于除去景觀水的藻類及磷，主要分為兩種防止底泥營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的釋放和去除水中的藻類，這類化學(xué)方法能夠取得立竿見影的處理效果，但是需要頻繁地變換化學(xué)藥劑，同時(shí)藥劑的投加量也會(huì)更大， 處理費(fèi)用比較高，且會(huì)造成二次污染。針對(duì)以上物化強(qiáng)化處理的不足，我們團(tuán)隊(duì)選擇最新的生物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行研究，以生物學(xué)以及生態(tài)學(xué)理論為基礎(chǔ)，加以運(yùn)用一些簡(jiǎn)單實(shí)用的物理學(xué)知識(shí)，來完善整個(gè)裝置的生態(tài)平衡，從而提高水生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力，維持水生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定健康發(fā)展，是治理富營(yíng)養(yǎng)化景觀水體的有效途徑。生物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于不但投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，而且環(huán)境幾乎沒有任何影響，接近自然生態(tài)且具有強(qiáng)化景觀的作用，是一種美觀、環(huán)保的污水處理技術(shù)，符合我國目前節(jié)能、環(huán)保的主題，具有廣闊的應(yīng)用前景和市場(chǎng)空間。為使該技術(shù)能夠真正用于實(shí)際工程，需要對(duì)水池結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，植物、動(dòng)物、微生物三者協(xié)同的優(yōu)化配置，四季的水質(zhì)變化規(guī)律等做進(jìn)一步研究。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)景觀水體的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行一系列的跟蹤實(shí)驗(yàn)、記錄、優(yōu)化和改進(jìn)設(shè)計(jì)布局，設(shè)計(jì)一套運(yùn)行費(fèi)用低，環(huán)境影響小， 去污能力強(qiáng)、管理簡(jiǎn)單的裝置。相比當(dāng)前其他具有類似作用的專利發(fā)明更加能夠體現(xiàn)出本裝置的優(yōu)勢(shì)公開號(hào)為CN101234821的中國發(fā)明專利《治理景觀水體富營(yíng)養(yǎng)化污染的方法》，專利中有利用化學(xué)原理的投藥系統(tǒng)，雖然該系統(tǒng)能在短期內(nèi)達(dá)到預(yù)期效果，但元素在水體內(nèi)積累，不能有效去除，不能從根本上解決問題，且該專利流程較復(fù)雜，耗能高，僅適合大型景觀水區(qū)。公開號(hào)為CN1644533的中國發(fā)明專利《用于景觀水體治理的生態(tài)吸附景觀浮床》， 該專利只能凈化表面水體，無法360°全方位對(duì)景觀水進(jìn)行綜合治理，且以浮床作為植物生長(zhǎng)的載體，其穩(wěn)定性和美觀性較差。公開號(hào)為CN1712364的中國發(fā)明專利《一種景觀水處理裝置》，經(jīng)觀察該專利只建立了水下生態(tài)系統(tǒng)，且無動(dòng)物和植物，不能形成完整的生態(tài)鏈，故該系統(tǒng)在后期可能會(huì)因生態(tài)系統(tǒng)的自我斷裂而失效。公開號(hào)為CN101318736的中國發(fā)明專利《景觀水體水質(zhì)凈化系統(tǒng)》，該專利沒有鮮明的特點(diǎn)，僅僅是依靠水中生物對(duì)于水體的凈化，對(duì)于大型的水體可能有一點(diǎn)效果，但對(duì)于景觀水體而言，整體的成本過高，動(dòng)植物的馴化較為困難，修成后養(yǎng)護(hù)較為困難。
公開號(hào)為CN101264982的中國發(fā)明專利《景觀水體的生態(tài)修復(fù)和保持方法》，該專利補(bǔ)給水源主要依靠自來水而非天然雨水，，該裝置沒有相應(yīng)的增氧裝置，僅僅利用環(huán)境給予的溶解氧很難滿足水中生物的需求，而且該專利使用了化學(xué)物質(zhì)，短期內(nèi)達(dá)到預(yù)期效果， 但元素僅僅是在水體內(nèi)積累，不能有效去除，治標(biāo)不治本。公開號(hào)為CN101104534的中國發(fā)明專利《小區(qū)封閉中水景觀水系統(tǒng)生物氣浮BOAF 處理方法及裝置》，該專利中設(shè)有一個(gè)生化池，不符合環(huán)保的理念，且處理工藝較為麻煩，能源消耗率高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種可依靠生物自身進(jìn)行水體凈化、節(jié)能環(huán)保的景觀水體生態(tài)自維持裝置。一種景觀水體生態(tài)自維持裝置，包括雨水收集裝置和凈水系統(tǒng)。所述的雨水收集裝置包括雨水收集器和沙石過濾器。所述的雨水收集器包括箱體、固定框、引流板、隔板和浮板，所述箱體的側(cè)壁開有出水口，所述的出水口上設(shè)有出水口隔板。所述的固定框?yàn)轫斆婧偷酌娉ㄩ_的方形框體，固定框通過引流板固定于出水口對(duì)面的箱體壁上，所述的引流板一般有兩塊，兩塊引流板之間的空間構(gòu)成引流室，在箱體內(nèi)水位較高時(shí)，引流板可引導(dǎo)雨水進(jìn)入引流室。所述的浮板上設(shè)有連接桿，連接桿穿過固定框上的開孔與出水口隔板連接。所述的隔板設(shè)置在固定框下部與箱體之間，并與引流板下端相接，隔板與箱體底面之間的區(qū)域構(gòu)成下腔室。隔板上與引流室相對(duì)應(yīng)的位置開口，使雨水能從引流室直接進(jìn)入下腔室。所述的沙石過濾器內(nèi)裝填有沸石、貝殼及石灰石，所述的雨水收集器與沙石過濾器之間通過出水管連通，出水管的位置低于引流板的上端。當(dāng)雨水量較大時(shí)，雨水不會(huì)全都是貼壁流動(dòng)，一部分水將通過固定框直接進(jìn)入下腔室，起到分流的效果。當(dāng)雨水從雨水收集器頂部的雨水入口進(jìn)入，有少量水從引流室進(jìn)入下腔室，其余大量水被隔板攔截，通過出水口流出。當(dāng)下腔室的水位上升時(shí)，浮板也隨之上升、到達(dá)一定高度時(shí)，浮板通過連接桿推動(dòng)出水口隔板將出水口關(guān)閉。隔板上方的水位漸高至超過引流板上端后，雨水從引流板上端漫過進(jìn)入引流室，最后經(jīng)過出水管進(jìn)入沙石過濾器。沙石過濾器中裝填有沸石、貝殼以及石灰石，可以除去一部分的氮磷元素，也可以除去水中的固體懸浮物。出沙石過濾器的雨水通過管道送去凈水系統(tǒng)。所述的凈水系統(tǒng)包括依次連接的集水槽、布水槽和水池。所述的集水槽與布水槽之間設(shè)有補(bǔ)水出水口。所述的水池包括池體和環(huán)繞池體兩側(cè)的流水渠，池體內(nèi)依次設(shè)有進(jìn)水吸濾吸附區(qū)、親水平臺(tái)、水域、親泥平臺(tái)和溢流堰。所述的布水槽與進(jìn)水吸濾吸附區(qū)相接，布水槽的兩側(cè)分別與流水渠相通，布水槽高出水域平面8 10cm。布水槽作為一個(gè)緩沖平臺(tái)，能將水緩緩地引進(jìn)吸濾吸附區(qū)，避免水流過急沖刷吸濾區(qū)。所述的進(jìn)水吸濾吸附區(qū)位于親水平臺(tái)上方，親水平臺(tái)位于水面以下，親水平臺(tái)的功能主要是作為整個(gè)水域與外界接觸的平臺(tái)，增加景觀效果的同時(shí)又可以讓游人有一個(gè)與水體接觸的平臺(tái)，達(dá)到人與水的有機(jī)結(jié)合。所述的進(jìn)水吸濾吸附區(qū)與水體相接處設(shè)置一擋水板，所述的檔水板的下半部分分布有孔徑小于沸石粒徑的孔，可使水體進(jìn)出。進(jìn)水吸濾吸附區(qū)內(nèi)沿從擋板至布水槽方向分別裝填有石灰石、貝殼以及沸石，配比為1 1 2，石灰石以及貝殼的主要功能是吸收水中的磷元素，沸石主要是吸收水中的氨氮，進(jìn)水吸濾吸附區(qū)靠近布水槽端亦種植挺水植物，有效吸附水體中的有機(jī)物。所述的水域兩側(cè)沿池壁設(shè)有生物附著壁，所述的生物附著壁為一生態(tài)斜坡，與池底呈30 45°角，壁上布有大大小小的鵝卵石，主要為微生物和底棲動(dòng)物提供生長(zhǎng)以及生存平臺(tái)，使之能與水體有更為充分的接觸，增強(qiáng)水體凈化效果。水域所在區(qū)域的池體底部設(shè)有增氧出水口。所述的親泥平臺(tái)中種植有挺水植物，吸收水中的微量元素，將水池中的物質(zhì)轉(zhuǎn)移， 達(dá)到凈水效果。所述的溢流堰與水渠相接，相接處可根據(jù)需要設(shè)置導(dǎo)水板，池體還設(shè)有防溢出水口，按照設(shè)定最高水面預(yù)埋于池體中。溢流堰底部設(shè)有增氧進(jìn)水口。所述的水渠內(nèi)設(shè)有障礙物，按照水渠的形狀設(shè)計(jì)、障礙物的形狀以及障礙物的分布，在一定的水體流量下能起到增氧的效果。所述的水渠的寬度為7 10cm，深度為5 8cm，水頭為10 15cm，整體水渠可以分為三段根據(jù)計(jì)算以及實(shí)驗(yàn)，水流初始速度在0. 2m/s可以達(dá)到最佳效果，靠近溢流堰一端的水渠內(nèi)設(shè)置一水躍跳板，前端水躍利用溢流堰流下的水的動(dòng)力，沖上跳板，完成一級(jí)水躍，跌水增氧；水渠中間段設(shè)置一跌水平臺(tái)，水流通過此段水渠，利用重力跌水進(jìn)行第二級(jí)曝氣增氧；由于水通過重力加速度作用，到達(dá)水渠后端的時(shí)候水流速度較大，所以在靠近布水槽一端的水渠中，安放一些圓形障礙物，例如鵝卵石等等，通過物體與水滴撞擊產(chǎn)生一定量的水泡，達(dá)到溶解氧氣的目的。所述的增氧出水口通過管道、潛水泵與增氧進(jìn)水口連接。池體內(nèi)景觀水體最大深度可根據(jù)需要調(diào)整，池體周圍可鑲嵌鵝卵石等具有美觀功能的物質(zhì)，整體水池具有防漏功能。水池底質(zhì)的成分以及配比，自下而上包括水泥層、沙粒層、泥土層以及貝殼層，沙礫層包括鵝卵石、礫石以及沸石，深度在3 5cm ；泥土層主要有原始的泥土構(gòu)成，上面添加一層活性污泥，總體深度在5 8cm，沸石能夠吸收氨氮，在泥土層上面平鋪一層貝殼層，用于吸收P元素，水體中將添加一些微生物，如硝化細(xì)菌以及反硝化細(xì)菌，可將水體中的氨氮轉(zhuǎn)化成為氨氣，直接排出。生物附著壁、親水平臺(tái)、進(jìn)水吸濾吸附區(qū)中放置有水生動(dòng)物、水生植物以及微生物，通過生物的自身生命活動(dòng)對(duì)水體進(jìn)行凈化。所述的水生動(dòng)物主要為貝殼、蛘、鰱魚等，貝殼及蛘可以吸收水中的磷元素，鰱魚等魚類可以以水面的浮游生物為食，使水體表面清澈； 沉水植物包括輪葉黑藻、苦草、伊樂藻等，挺水植物包括黃菖蒲、水蔥、蘆葦、美人蕉等，浮水植物包括睡蓮、滿江紅等，植物可以有效吸收水中的氮、磷元素，而且可以吸附水中的有機(jī)物質(zhì)，通過對(duì)于植物的收割，將水中的污染物質(zhì)徹底移出水體；微生物包括有機(jī)污泥、硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌等，污泥能夠以有機(jī)物為食，有效解決富營(yíng)養(yǎng)化問題，硝化以及反硝化細(xì)菌能夠?qū)⑺械陌钡D(zhuǎn)化為氨氣排出。親泥平臺(tái)區(qū)域內(nèi)種植挺水植物，植物能夠吸收水體中的氮、磷元素，亦可吸附水中有機(jī)物質(zhì)，此區(qū)域是直接與綠地接壤，可以將污染物質(zhì)通過土壤有效傳遞。由實(shí)驗(yàn)得出，白天8點(diǎn)到晚上20點(diǎn)，DO值大致維持在5 6之間，有利于生物的生長(zhǎng)；在20點(diǎn)到次日7點(diǎn)左右，水體中的DO值會(huì)下降到3左右，這對(duì)于水中生物的生存是一個(gè)很大的問題，故需要人工增氧，以增大DO值，潛水泵的能耗量較大，故可增設(shè)太陽能動(dòng)力裝置，太陽能電池白天蓄電，夜晚為水泵提供動(dòng)力夜晚為水泵提供動(dòng)力，通過增氧系統(tǒng)， 保證夜間水體中溶解氧的充足，可以有效節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)無耗能的設(shè)計(jì)要求。池體內(nèi)的水體通過潛水泵從增氧出水口經(jīng)水管到達(dá)增氧出水口泵入溢流堰，水量達(dá)到一定大時(shí)從溢流堰兩旁的導(dǎo)水板溢出后進(jìn)入流水渠，水體在水渠中經(jīng)過三級(jí)跌水增氧，增加水體中溶解氧，水流到達(dá)布水槽混合后進(jìn)入進(jìn)水吸濾吸附區(qū)，水流在吸濾吸附區(qū)的水力停留時(shí)間HRT 30 60s，保證水體在吸濾吸附區(qū)內(nèi)有充足的時(shí)間進(jìn)行水體凈化，水體循環(huán)時(shí)間為2天/次，是水體能夠得到整體的凈化。水流從進(jìn)水吸濾吸附區(qū)的擋水板下部流出，經(jīng)親水平臺(tái)流回水域。池中水不足時(shí)開啟補(bǔ)水出水口，水流經(jīng)布水槽、進(jìn)水吸濾吸附區(qū)、親水平臺(tái)進(jìn)入水域；池中水面達(dá)到最高水位時(shí)水就從防溢出水口流出。本發(fā)明裝置水渠前端溢流堰的設(shè)計(jì)與運(yùn)用，只需要一個(gè)潛水泵，就能將水打入兩邊的水渠中，可以實(shí)現(xiàn)兩邊同時(shí)增氧的效果，節(jié)約能源；景觀水補(bǔ)給可以依靠天然降水，節(jié)約水資源；依靠生物自身的生長(zhǎng)規(guī)律進(jìn)行水體凈化，符合自然和諧；其中使用太陽能動(dòng)力裝置供給潛水泵動(dòng)力，完全依靠太陽能發(fā)電，實(shí)現(xiàn)無耗能；本發(fā)明可以有效解決景觀水體的富營(yíng)養(yǎng)化問題，增加城市景觀水體的美化效應(yīng)。


圖1為本發(fā)明裝置的雨水收集器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明裝置的雨水收集器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明雨水收集器中的隔板的形狀示意圖。圖4為本發(fā)明裝置的凈水系統(tǒng)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明裝置的凈水系統(tǒng)的側(cè)向剖視圖。圖6為本發(fā)明裝置的水渠中的障礙物設(shè)置示意圖。附圖標(biāo)記說明1-親泥平臺(tái)2-水域3-親水平臺(tái)4-進(jìn)水吸濾吸壞
5-流水渠6-溢流堰7-布水槽8-集水槽
9-池體10--增氧出水口11--增氧進(jìn)水口12--防溢出水口
13--引流板14--生物附著壁15--擋板16--箱體
17--導(dǎo)水板18--出水口隔板19--出水口20--浮板
21--出水管22--連接桿23--隔板24--沙石過濾器
25--下腔室26--固定框27--引流室51--水躍跳板
52--跌水平臺(tái)53--圓形障礙物
具體實(shí)施例方式一種景觀水體生態(tài)自維持裝置，包括雨水收集裝置和凈水系統(tǒng)。如圖1、圖2所示，雨水收集裝置包括雨水收集器和沙石過濾器M，雨水收集器包括箱體16、固定框沈、引流板13、隔板23和浮板20，所述的箱體16的頂端開有雨水入口， 底端開有雨水出口，雨水出口在雨水收集器工作時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，只有在雨止即不再收集雨水時(shí)開啟、放掉前期收集的雨水。箱體16的側(cè)壁開有出水口 19，出水口 19上設(shè)有上端與箱體壁連接、可活動(dòng)的出水口隔板18。所述的固定框沈?yàn)轫斆婧偷酌娉ㄩ_的方形框體，固定框通過兩塊豎直設(shè)置的引流板13固定于出水口 19對(duì)面的箱體壁上。兩塊引流板13之間的空間構(gòu)成引流室27，在箱體內(nèi)水位較高時(shí)，引流板13可引導(dǎo)雨水進(jìn)入引流室27。所述的浮板20上設(shè)有連接桿22，連接桿22穿過固定框沈上的開孔與出水口隔板18連接，固定框沈上的開孔大小視采用的連接桿22的具體尺寸及其在固定框沈上的活動(dòng)范圍而定。所述的隔板23設(shè)置在固定框沈下部與箱體16之間，并與引流板13下端相接，隔板23與箱體16底面之間的區(qū)域構(gòu)成下腔室25。如圖3所示，隔板23上位于引流室27下方的位置開口，使雨水能從引流室27直接進(jìn)入下腔室25。所述的沙石過濾器M內(nèi)裝填有沸石、貝殼及石灰石，所述的雨水收集器與沙石過濾器M之間通過出水管21連通，出水管21的位置低于引流板13的上端。當(dāng)雨水量較大時(shí)，雨水不會(huì)全都是貼壁流動(dòng)，一部分水將通過固定框沈進(jìn)入下腔室25，起到分流的效果。當(dāng)雨水從雨水收集器頂部的雨水入口進(jìn)入，有少量水從引流室27 進(jìn)入下腔室25，其余大量水被隔板攔截，通過出水口 19流出。當(dāng)下腔室25的水位上升時(shí)， 浮板20也隨之上升、到達(dá)一定高度時(shí)，浮板通過連接桿22推動(dòng)出水口隔板18將出水管19 關(guān)閉。隔板23上方的水位漸高至超過引流板13上端后，雨水從引流板13的上端漫過進(jìn)入引流室27，最后經(jīng)過出水管21進(jìn)入沙石過濾器24。沙石過濾器M中裝填有沸石、貝殼以及石灰石，可以除去一部分的氮磷元素，也可以除去水中的固體懸浮物。出沙石過濾器M 的雨水通過預(yù)設(shè)的管道送去凈水系統(tǒng)。如圖4、圖5所示，凈水系統(tǒng)為整個(gè)裝置的主要硬件，包括依次連接的集水槽8、布水槽7和水池。集水槽8與布水槽7之間設(shè)有開閉可控的補(bǔ)水出水口。 所述的水池包括池體9和環(huán)繞池體兩側(cè)的流水渠5，池體9內(nèi)依次設(shè)有進(jìn)水吸濾吸附區(qū)4、親水平臺(tái)3、水域2、親泥平臺(tái)1和溢流堰6。所述的布水槽7 —端與進(jìn)水吸濾吸附區(qū)4相接，布水槽7的兩側(cè)分別與流水渠5 相接，布水槽7高出水域平面8cm。布水槽7作為一個(gè)緩沖平臺(tái)，能將水緩緩地引進(jìn)進(jìn)水吸濾吸附區(qū)4，避免水流過急沖刷進(jìn)水吸濾吸附區(qū)4。所述的進(jìn)水吸濾吸附區(qū)4位于親水平臺(tái)3上方，親水平臺(tái)3位于水面下50cm，其功能主要是作為整個(gè)水域與外界接觸的平臺(tái)，增加景觀效果的同時(shí)又可以讓游人有一個(gè)與水體接觸的平臺(tái)，達(dá)到人與水的有機(jī)結(jié)合。進(jìn)水吸濾吸附區(qū)4與水體相接處設(shè)置一擋水板 15，檔水板15的下半部分分布有孔徑小于沸石粒徑的孔洞，可使水體進(jìn)出。進(jìn)水吸濾吸附區(qū)內(nèi)沿從擋板至布水槽方向分別裝填有石灰石、貝殼以及沸石，配比為1 1 2，石灰石以及貝殼的主要功能是吸收水中的磷元素，沸石主要是吸收水中的氨氮，進(jìn)水吸濾吸附區(qū)4 的后端亦種植挺水植物，有效吸附水體中的有機(jī)物。所述的水域2的兩側(cè)沿池壁設(shè)有生物附著壁4，所述的生物附著壁4為一生態(tài)斜坡，與池底呈30 45°角，壁上布有大大小小的鵝卵石，主要為微生物和底棲動(dòng)物提供生長(zhǎng)以及生存平臺(tái)，使之能與水體有更為充分的接觸，增強(qiáng)水體凈化效果。水域2所在區(qū)域的池體底部設(shè)有增氧出水口 10。所述的親泥平臺(tái)1中種植有挺水植物，吸收水中的微量元素，將水池中的物質(zhì)轉(zhuǎn)移，達(dá)到凈水效果。所述的溢流堰6與水渠5相接，水渠5有兩條，環(huán)繞池體兩側(cè)設(shè)置，溢流堰6與水渠5的相接處設(shè)置有導(dǎo)水板17，溢流堰6下方的池體墻體內(nèi)設(shè)有防溢出水口 12，按照設(shè)定最高水面預(yù)埋于池體中。溢流堰6的底部設(shè)有增氧進(jìn)水口 11。所述的水渠5的寬度7cm，深度5cm，水頭10cm，整體水渠分為三段根據(jù)計(jì)算以及實(shí)驗(yàn)，水流初始速度在0. 2m/s可以達(dá)到最佳效果。如圖6所示，靠近溢流堰一端的水渠5 內(nèi)設(shè)置一水躍跳板51，前端水躍利用溢流堰流下的水的動(dòng)力，沖上水躍跳板51，完成一級(jí)水躍，跌水增氧；水渠5的中間段設(shè)置一跌水平臺(tái)52，水流通過此段水渠，利用重力跌水進(jìn)行第二級(jí)曝氣增氧；由于水通過重力加速度作用，到達(dá)水渠后端的時(shí)候水流速度較大，所以在靠近布水槽一端的水渠中，安放一些鵝卵石53作為圓形障礙物，通過物體與水滴撞擊產(chǎn)生一定量的水泡，達(dá)到溶解氧氣的目的。增氧出水口 10通過軟管、潛水泵與增氧進(jìn)水口 11連接。由實(shí)驗(yàn)得出，白天8點(diǎn)到晚上20點(diǎn)，DO值大致維持在5 6之間，有利于生物的生長(zhǎng)；在20點(diǎn)到次日7點(diǎn)左右，水體中的DO值會(huì)下降到3左右，這對(duì)于水中生物的生存是一個(gè)很大的問題，故需要人工增氧，以增大DO值，潛水泵的能耗量較大，故使用太陽能動(dòng)力裝置，太陽能電池白天蓄電，夜晚為水泵提供動(dòng)力夜晚為水泵提供動(dòng)力，通過增氧系統(tǒng)，保證夜間水體中溶解氧的充足，可以有效節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)無耗能的設(shè)計(jì)要求。太陽能動(dòng)力裝置固定在池邊，潛水泵固定在增氧出水口 10下方，并用軟管輸水，兩端皆固定牢固。池體9內(nèi)景觀水體最大深度為80cm，池體9周圍可鑲嵌鵝卵石等具有美觀功能的物質(zhì)，整體水池具有防漏功能。水池底質(zhì)的成分以及配比，自下而上包括水泥層、沙粒層、泥土層以及貝殼層，沙礫層包括鵝卵石、礫石以及沸石，深度在3cm;泥土層主要有原始的泥土構(gòu)成，上面添加一層活性污泥，總體深度在5cm，沸石能夠吸收氨氮，在泥土層上面平鋪一層貝殼層，用于吸收P元素，水體中將添加一些微生物，如硝化細(xì)菌以及反硝化細(xì)菌，可將水體中的氨氮轉(zhuǎn)化成為氨氣，直接排出。生物附著壁14、親水平臺(tái)3、進(jìn)水吸濾吸附區(qū)4中放置有水生動(dòng)物、水生植物以及微生物，通過生物的自身生命活動(dòng)對(duì)水體進(jìn)行凈化。所述的水生動(dòng)物主要為貝殼、蛘、鰱魚等，貝殼及蛘可以吸收水中的磷元素，鰱魚等魚類可以以水面的浮游生物為食，使水體表面清澈；沉水植物包括輪葉黑藻、苦草、伊樂藻等，挺水植物包括黃菖蒲、水蔥、蘆葦、美人蕉等，浮水植物包括睡蓮、滿江紅等，植物可以有效吸收水中的氮、磷元素，而且可以吸附水中的有機(jī)物質(zhì)，通過對(duì)于植物的收割，將水中的污染物質(zhì)徹底移出水體；微生物包括有機(jī)污泥、硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌等，污泥能夠以有機(jī)物為食，有效解決富營(yíng)養(yǎng)化問題，硝化以及反硝化細(xì)菌能夠?qū)⑺械陌钡D(zhuǎn)化為氨氣排出。親泥平臺(tái)1區(qū)域內(nèi)種植挺水植物，植物能夠吸收水體中的氮、磷元素，亦可吸附水中有機(jī)物質(zhì)，此區(qū)域是直接與綠地接壤，可以將污染物質(zhì)通過土壤有效傳遞。池體9內(nèi)的景觀水體通過潛水泵從增氧出水口 10經(jīng)水管到達(dá)增氧出水口 11進(jìn)入溢流堰6，水量達(dá)到一定大時(shí)從溢流堰6兩旁等高的導(dǎo)水板17溢出后進(jìn)入流水渠5，導(dǎo)水板 17高10cm，水體在水渠5中經(jīng)過三級(jí)跌水增氧，增加水體中溶解氧，水流到達(dá)布水槽7混合后進(jìn)入進(jìn)水吸濾吸附區(qū)4，水流在吸濾吸附區(qū)4的水力停留時(shí)間HRT 30 60s，保證水體在吸濾吸附區(qū)4內(nèi)有充足的時(shí)間進(jìn)行水體凈化，水體循環(huán)時(shí)間為2天/次，是水體能夠得到整體的凈化。水流從進(jìn)水吸濾吸附區(qū)4的擋水板15下部流出，經(jīng)親水平臺(tái)3流回水域。池中水不足時(shí)開啟補(bǔ)水出水口，水流經(jīng)布水槽7、進(jìn)水吸濾吸附區(qū)4、親水平臺(tái)3進(jìn)入水域；池中水面達(dá)到最高水位時(shí)水就從防溢出水口 12流出。
權(quán)利要求
1.一種景觀水體生態(tài)自維持裝置，包括雨水收集裝置和凈水系統(tǒng)，其特征在于 所述的雨水收集裝置包括雨水收集器和沙石過濾器；所述的雨水收集器包括箱體、固定框、引流板和浮板；所述箱體的側(cè)壁開有出水口，所述的出水口上設(shè)有出水口隔板；所述的固定框?yàn)轫斆婧偷酌娉ㄩ_的方形框，固定框通過引流板固定于出水口對(duì)面的箱體側(cè)壁上；兩塊引流板之間的空間構(gòu)成引流室；所述的浮板上設(shè)有連接桿，連接桿穿過固定框上的開孔與出水口隔板連接； 所述的隔板設(shè)置在固定框下部與箱體之間，所述的隔板與引流板下端相接，隔板與箱體底端之間的區(qū)域構(gòu)成下腔室；所述的隔板上與引流室相對(duì)應(yīng)的位置開口 ；所述的雨水收集器與沙石過濾器之間通過出水管連通；所述的出水管的位置低于引流板的上端；所述的凈水系統(tǒng)包括依次連接的集水槽、布水槽和水池，所述的集水槽與布水槽之間設(shè)有補(bǔ)水出水口 ；所述的水池包括池體和環(huán)繞池體兩側(cè)的流水渠，池體內(nèi)依次設(shè)有進(jìn)水吸濾吸附區(qū)、親水平臺(tái)、水域、親泥平臺(tái)和溢流堰；所述的布水槽與進(jìn)水吸濾吸附區(qū)相接，布水槽的兩側(cè)分別與流水渠相通； 所述的進(jìn)水吸濾吸附區(qū)位于親水平臺(tái)上方，進(jìn)水吸濾吸附區(qū)與水體相接處設(shè)置一擋水板，檔水板的下半部上分布有孔；所述的水域兩側(cè)沿池壁設(shè)有生物附著壁；所述的溢流堰與水渠相接，溢流堰底部設(shè)有增氧進(jìn)水口 ；所述的增氧出水口通過管道、 潛水泵與增氧進(jìn)水口連接；所述的池體設(shè)有防溢出水口。
2.如權(quán)利要求1所述的景觀水體生態(tài)自維持裝置，其特征在于裝填有沸石、貝殼及石灰石。
3.如權(quán)利要求1所述的景觀水體生態(tài)自維持裝置，其特征在于池底呈30 45°角。
4.如權(quán)利要求1所述的景觀水體生態(tài)自維持裝置，其特征在于的相接處設(shè)置有導(dǎo)水板。
5.如權(quán)利要求1所述的景觀水體生態(tài)自維持裝置，其特征在于礙物。
6.如權(quán)利要求1所述的景觀水體生態(tài)自維持裝置，其特征在于所述的水渠內(nèi)，靠近溢流堰一端的水渠內(nèi)設(shè)置有水躍跳板，水渠中間段設(shè)置有跌水平臺(tái)，靠近布水槽一端的水渠中設(shè)置有圓形障礙物。
7.如權(quán)利要求1所述的景觀水體生態(tài)自維持裝置，其特征在于所述的水域內(nèi)自下而上包括水泥層、沙粒層、泥土層以及貝殼層，沙礫層包括鵝卵石、礫石以及沸石，深度在3 5cm ；泥土層主要有原始的泥土構(gòu)成，上面添加一層活性污泥，總體深度在5 8cm。
8.如權(quán)利要求1所述的景觀水體生態(tài)自維持裝置，其特征在于所述的潛水泵外接太陽能動(dòng)力裝置。
9.如權(quán)利要求1所述的景觀水體生態(tài)自維持裝置，其特征在于所述的生物附著壁上布有鵝卵石。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種景觀水體生態(tài)自維持裝置，包括補(bǔ)水進(jìn)水系統(tǒng)和凈水系統(tǒng)。補(bǔ)水進(jìn)水系統(tǒng)包括雨水收集裝置，所述的雨水收集器包括箱體、固定框、引流板、隔板和浮板，所述的凈水系統(tǒng)包括依次連接的集水槽、布水槽和水池，所述的水池包括池體和環(huán)繞池體兩側(cè)的流水渠，池體內(nèi)依次設(shè)有進(jìn)水吸濾吸附區(qū)、親水平臺(tái)、水域、親泥平臺(tái)和溢流堰。本裝置的景觀水補(bǔ)給可以依靠天然降水，節(jié)約水資源；依靠生物自身的生長(zhǎng)規(guī)律進(jìn)行水體凈化，符合自然和諧；其中的增氧系統(tǒng)動(dòng)力完全依靠太陽能發(fā)電，實(shí)現(xiàn)無耗能。本發(fā)明可以有效解決景觀水體的富營(yíng)養(yǎng)化問題，增加城市景觀水體的美化效應(yīng)。
文檔編號(hào)C02F3/34GK102167470SQ20111002711
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月25日
發(fā)明者丁月強(qiáng), 馮華軍, 盧梓馨, 汪美貞, 王超軍, 趙江明, 黃煥林 申請(qǐng)人:浙江工商大學(xué)