復合式水流表面流濕地水質凈化系統(tǒng)及水質凈化方法
【專利摘要】本發(fā)明是復合式水流表面流濕地水質凈化系統(tǒng)及水質凈化方法。表流濕地整體呈矩形，表流濕地的一端部為進水端，表流濕地的另一端部為出水端，導流株群、調流株群、交錯導流株群和交錯調流株群構成一個單元，表流濕地的進水端設置帶有坡度的緩坡面，減少進水對水底和植物的沖擊，挺水植物矩形導流群的種植面積占導流株群面積的3/2，人工水草矩形導流群占導流株群面積的3/1構成導流株群和交錯導流株群，挺水植物矩形導流群構成調流株群和交錯調流株群，本發(fā)明設計合理，結構緊湊，布局合理，投資省，工期短，見效快，運行成本低，管理方便，能夠與城市景觀建設緊密結合，有助于城市綠化，在實現(xiàn)水體凈化的同時，達到美化綠化城市的目的。
【專利說明】復合式水流表面流濕地水質凈化系統(tǒng)及水質凈化方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種表面流濕地系統(tǒng)，尤其涉及一種復合式水流表面流濕地水質凈化系統(tǒng)及水質凈化方法。
【背景技術】
[0002]表面流濕地系統(tǒng)作為一種新型生態(tài)污水凈化系統(tǒng)，是在濕地填料上種植好水植物，利用土壤、人工介質、植物及微生物的物理、化學、生物三重協(xié)同作用去除水中污染物和營養(yǎng)物的水質凈化技術；水力路徑以地表推流為主，水流緩慢，利于污水與布滿生物膜的介質表面和溶解氧充分接觸而獲得凈化，流動過程中，植物水下莖桿及根系的生物膜吸收和吸附絕大部分的有機物，水中不溶性物質通過濕地的沉淀、過濾作用，可以較快的截流而去除或被微生物利用，可溶性物質則可通過植物吸附、吸收及生物代謝過程而被分解去除。表面流濕地投資少，操作和運行管理簡單，處理效果好，在處理污水的同時還具有良好的景觀效果和經(jīng)濟效益，所以廣泛應用于水污染治理，如城市和工業(yè)廢水的二級處理，農田徑流的處理等。
[0003]表面流濕地系統(tǒng)作為一種人工模擬的生態(tài)系統(tǒng)，濕地中的氧氣來源于水面擴散與根系傳輸，系統(tǒng)受氣候影響較大，季節(jié)變化和溫度波動會影響植物根系的供養(yǎng)能力和系統(tǒng)的生物活性，溫度降低，處理效果隨之下降，影響濕地水質凈化效果。表面流濕地占地面積大，水力負荷小，凈化能力有限，夏季還易孳生蚊子，有惡臭氣味；如果長時間運行，濕地系統(tǒng)參數(shù)設置和運行不當，植物凋落物或腐爛的根系處理不當還會影響水質和景觀，甚至成為污染源；表面流濕地水質凈化效果不但與工藝選擇相關，植物的選擇與應用也很關鍵，選擇合適的處理介質和水生 植物會提高濕地系統(tǒng)的水質處理效果和經(jīng)濟價值。
[0004]已優(yōu)化的表面流濕地性能優(yōu)化單一，還不能保證濕地系統(tǒng)的長期運行，表面流濕地與垂直流、潛流濕地或其他處理工藝的結合雖然可以提高系統(tǒng)復氧能力，提高水質處理效果，但是成本較高，特別是生物調節(jié)池等處理工藝，操作維護費用也比較高，且不易控制；折流式濕地與導流梗等工程措施結合可以保證水流呈均勻推流狀態(tài)，使進水充分與濕地植物和濕地土壤接觸，減少表面流濕地經(jīng)常存在的死水區(qū)，避免短流狀況的發(fā)生。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的主要目的在于解決上述表面流濕地系統(tǒng)運行中存在的問題，提供一種復合式水流表面流濕地水質凈化系統(tǒng)及水質凈化方法。
[0006]本發(fā)明的目的是有效利用濕地面積和水生植物，提高表面流人工濕地水質凈化效率，尤其是保證氣溫較低時的出水水質，緩和氣候變化對表面流濕地的負面影響，將挺水植物、沉水植物和人工水草設置在不同生態(tài)位置的有機結合，交錯布局，充分利用不同植被和介質的污染物吸附偏好，處理不同的污染物，提高系統(tǒng)的綜合去污能力。通過控制不同植物及人工水草的株間距，改變水流方向，增加停留時間，提高表流濕地凈化效果，在表流濕地一側種植挺水植物，挺水植物另一側栽種人工水草,其余空間種植不同生態(tài)位的沉水植物。[0007]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
由表流濕地、導流株群、調流株群、交錯導流株群和交錯調流株群組成，表流濕地整體呈矩形，表流濕地的一端部為進水端，表流濕地的另一端部為出水端，導流株群、調流株群、交錯導流株群和交錯調流株群構成一個單元，在表流濕地內至少設置I個單元，排列設置在表流濕地內的導流株群、調流株群、交錯導流株群和交錯調流株群的面積相等，表流濕地的進水端設置水流緩沖區(qū)，水流緩沖區(qū)設計成帶有坡度的緩坡面，減少進水對表流濕地的水底和植物的沖擊。
[0008]本發(fā)明將挺水植物、沉水植物和人工水草三種作為介質處理污水，通過合理布局和不同生態(tài)位的植物替換，構成導流株群、調流株群、交錯導流株群和交錯調流株群，充分發(fā)揮各種植物和介質的優(yōu)勢，在不同氣候條件下均可高效去除水流中各類污染物。進水處設計成具有一定坡度的緩坡面，減少進水對濕地河道和植物的沖擊負荷。在水流要素基本穩(wěn)定的區(qū)域，去除緩坡，從進水處開始，直接進入表流濕地，將整個河流分成多個表流濕地的河段。表面流濕地的水位一般控制在0.1-0.6m，為了便于表流濕地在冬季較寒冷地區(qū)能夠運行，河道的表流濕地的深度盡量在0.6m以上。在一個河段內，河道一側種植挺水植物，另一側栽種人工水草，兩者占河道橫截寬度的比值大于2:1，在相鄰兩邊河段全部種植沉水植物，再下一個河段仍種植挺水植物和人工水草，但兩者所在河道側面與前一個相隔河段相反，挺水植物和人工水草面積比仍保證大于2:1，下一河段種植沉水植物，四個河段形成一個單元，整條河道內可以分布多個單元，在整個表流濕地采用當?shù)氐耐寥?。表流濕地的河底由河床、防滲層和種植層構成，在河床上制作防滲層，防滲層采用土工植物或防滲毯，防滲層上制作種植層，種植層可直接采用當?shù)氐耐寥冷伕病?br> [0009]導流株群由挺水植物矩形導流群和人工水草矩形導流群組成，挺水植物矩形導流群種植在表流濕地的一側，挺水植物矩形導流群的種植面積占導流株群面積的2/3，挺水植物矩形導流群采用的挺水植物為蘆葦、傘草、雨久花、馬蹄蓮、野芋、黃花鳶尾、千屈菜、澤芹、香蒲、水蔥、美人蕉，至少I種，人工水草矩形導流群種植在表流濕地的另一側，人工水草矩形導流群占導流株群面積的1/3，人工水草矩形導流群的株距和挺水植物矩形導流群的株距比例為2:1，挺水植物矩`形導流群種植在表流濕地的水底，挺水植物矩形導流群的莖和葉露出水面，人工水草矩形導流群種植在表流濕地的水底，人工水草矩形導流群的莖和葉在水面之下。
[0010]本發(fā)明導流株群內種植挺水植物矩形導流群和人工水草矩形導流群，在導流株群內一側種植挺水植物，另一側種植人工水草，植挺水植物和人工水草兩者占導流株群橫截寬度的比值大于2:1。在一個河段內一側種植挺水植物,另一側栽種人工水草,兩者占河道橫截寬度的比值大于2:1。挺水植物根系發(fā)達，生長量大，營養(yǎng)生長與生殖生長并存，對N、P、K的吸收比較豐富，在前端去除有機物的效果較好；沉水植物生命力強，環(huán)境適應性好，生物量大，生育周期短，除了有效吸收和吸附N、P等營養(yǎng)物質，濃縮富集重金屬，吸收利用難降解有機污染物外，還可通過分泌化感物質抑制藻類的生長；人工水草，作為一種高比表面積、高負荷的高效微生物載體，可培養(yǎng)起種類豐富、數(shù)量巨大的微生物，微生物菌群生物活性高，吸收分解水中營養(yǎng)鹽、有機物以降解污染物，人工水草和沉水植物的株間距是挺水植物株間距的2倍以上，以保證挺水植物的部分導流作用。一般情況下挺水植物種植株距為25cm左右,沉水植物株距為50cm左右,人工水草株距為50cm。[0011]水流流經(jīng)挺水植物矩形導流群受濕地池邊以及挺水植物矩形導流群的株距的影響，水流保持流速，水流形成直流流動構成直流區(qū)域，水流流經(jīng)人工水草矩形導流群受濕地池邊以及人工水草矩形導流群的株距的影響，水流的流速減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域。
[0012]本發(fā)明水流流經(jīng)導流株群，導流株群兩側各自種植挺水植物和人工水草，挺水植物和人工水草各自種植成矩形矩陣，分別構成構成挺水植物矩形導流群和人工水草矩形導流群，植挺水植物和人工水草的種植株距不同，導致水流流經(jīng)植挺水植物和人工水草時產(chǎn)生流速的差異，增加停留時間，提高表流濕地凈化效果。
[0013]調流株群由沉水植物矩形導流群組成，沉水植物矩形導流群的株距與人工水草矩形導流群的株距相同，沉水植物矩形導流群種植在表流濕地的水底，沉水植物矩形導流群的莖和葉在水面之下，沉水植物矩形導流群采用沉水植物為黑藻、苦草、狐尾藻、金魚藻、小葉眼子菜、輪藻、菹草、伊樂藻，至少I種。
[0014]本發(fā)明調流株群種植沉水植物構成沉水植物矩形導流群，種植沉水植物的株距與人工水草的種植株距相同，沉水植物與挺水植物的生態(tài)位不同，調流株群兩側水流的流速不同調流株群的水流產(chǎn)生變化減少了沉水植物和挺水植物之間的生長競爭，要注意沉水植物的種植的搭配，避免選擇植物品種搭配單一則會出現(xiàn)季節(jié)性的功能失調現(xiàn)象，夏秋可種植苦草和輪葉黑藻，冬春種植菹草伊樂藻，通過季節(jié)性人工補種解決。沉水植物和人工水草在水下形成水下森林，挺水植物、沉水植物和人工水草的合理布局，對進水流中多種營養(yǎng)物質和污染物質高效深度處理，穩(wěn)定出水水質。選擇植物與人工水草相結合，不僅可以增強水質處理效果，解決水體凈化的環(huán)保產(chǎn)品，還可以減少成本投入。在溫度較高環(huán)境下運行時，水位不宜太高，在溫度較低易結冰的寒冷地區(qū)運行時，水位要在0.5m以上，并適當增加水力負荷。
[0015]表流濕地的一側由導流株群的挺水植物矩形導流群流出的水流，流經(jīng)調流株群的沉水植物矩形導流群，水流受濕地池邊和沉水植物矩形導流群的株距的影響，水流的流速減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域`。
[0016]本發(fā)明從導流株群一側挺水植物矩形導流群流出的水流受挺水植物株距的限制，導流株群一側的水流流速低于導流株群另一側水流流速，水流流出挺水植物矩形導流群流入調流株群的沉水植物矩形導流群，挺水植物的株距較小，根系發(fā)達，植株較大，對水流的阻礙作用較大，沉水植物的株距大于挺水植物株距，水流從挺水植物矩形導流群流入沉水植物矩形導流群，水流的流速減緩，同時受表流濕地一側的濕地池邊的影響，濕地池邊起到導流板的作用，形成直流構成直流區(qū)域。
[0017]表流濕地的另一側由導流株群的人工水草矩形導流群流出的水流，流經(jīng)調流株群的沉水植物矩形導流群，水流受濕地池邊以及人工水草矩形導流群的株距跟沉水植物矩形導流群的株距相等的影響，水流的流速保持流速，水流形成直流流動構成直流區(qū)域。
[0018]本發(fā)明從導流株群另一側人工水草矩形導流群流出的水流流入沉水植物矩形導流群，人工水草矩形導流群的人工水草的株距與沉水植物矩形導流群的沉水植物的株距相同，水流的流速不受限制，水流的流速保持原來的流速，同時受表流濕地另一側的濕地池邊的影響形成直流，構成直流區(qū)域。
[0019]導流株群的挺水植物矩形導流群中部流出的水流，流經(jīng)調流株群的中部的沉水植物矩形導流群，水流受導流株群的挺水植物矩形導流群的株距與調流株群的沉水植物矩形導流群的株距不同的影響，同時還受表流濕地兩側水流流速不平衡的影響，水流形成折流流動構成折流區(qū)域。
[0020]本發(fā)明從導流株群中部挺水植物矩形導流群流出的水流流入調流株群的沉水植物矩形導流群，挺水植物矩形導流群的挺水植物的株距小于沉水植物矩形導流群的沉水植物的株距，水流從挺水植物矩形導流群流入沉水植物矩形導流群，水流的流速減緩，同時受調流株群兩側水流流速的差異，導致從導流株群中部挺水植物矩形導流群流出的水流流入調流株群的沉水植物矩形導流群后水流產(chǎn)生向調流株群的一側偏移，構成折流區(qū)域。
[0021]調流株群折流區(qū)域的水流向表流濕地的一側偏移，調流株群表流濕地一側的直流區(qū)域的水流與折流區(qū)域偏移的水流匯合，水流形成漫流流動構成混合區(qū)域。
[0022]本發(fā)明調流株群折流區(qū)域的水流產(chǎn)生偏移，調流株群一側直流區(qū)域的水流流速緩慢，調流株群中部折流區(qū)域的水流流速高于調流株群一側直流區(qū)域的水流流速，則產(chǎn)生兩股水流匯合，形成漫流流動狀態(tài)，構成混合區(qū)域。
[0023]交錯導流株群由挺水植物矩形導流群，人工水草矩形導流群組成，人工水草矩形導流群種 植在表流濕地的一側，占交錯導流株群面積的1/3，挺水植物矩形導流群種植在表流濕地的另一側，挺水植物矩形導流群的種植面積占交錯導流株群面積的2/3，挺水植物矩形導流群采用的挺水植物為蘆葦、傘草、雨久花、馬蹄蓮、野芋、黃花鳶尾、千屈菜、澤芹、香蒲、水蔥、美人蕉，至少1種，人工水草矩形導流群的株距與挺水植物矩形導流群的株距比例為2:1。
[0024]本發(fā)明交錯導流株群的挺水植物和人工水草的布局與導流株群的挺水植物和人工水草的布局相反，交錯導流株群的一側種植人工水草，人工水草的種植面積占交錯導流株群的1/3，交錯導流株群的另一側種植挺水植物，挺水植物的種植面積占交錯導流株群的2/3，人工水草的株距與挺水植物的株距比例為2/1，交錯導流株群的挺水植物再度對N、P、K的吸收，去除有機物。
[0025]調流株群形成直流流動水流、折流流動水流和漫流流動水流三種不同流動的水流流入交錯導流株群，混合區(qū)域漫流流動的水流受濕地池邊以及人工水草矩形導流群的株距的影響，水流的流速保持原有的流速，水流形成直流流動構成直流區(qū)域，調流株群折流區(qū)域的折流流動的水流受沉水植物矩形導流群的株距跟挺水植物矩形導流群的株距不同的影響，水流的流速減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域，調流株群直流區(qū)域的直流流動水流受沉水植物矩形導流群的株距跟挺水植物矩形導流群的株距不同的影響，水流的流速減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域。
[0026]本發(fā)明從調流株群流出直流流動水流、折流流動水流和漫流流動水流三種不同流動的水流流入交錯導流株群，交錯導流株群種植的挺水植物和人工水草與導流株群種植的挺水植物和人工水草位置相反，交錯導流株群的一側種植人工水草構成人工水草矩形導流群，交錯導流株群的另一側種植挺水植物構成挺水植物矩形導流群，沉水植物矩形導流群的沉水植物的株距與人工水草矩形導流群的人工水草的株距相同，流入人工水草矩形導流群的水流保持水流的流速。調流株群流中部流出的水流和調流株群另一側流出的水流流入交錯導流株群的挺水植物矩形導流群，調流株群的沉水植物的株距大于交錯導流株群的挺水植物的株距，水流受阻，水流的流速減緩，交錯導流株群兩側的水流流速不同，產(chǎn)生差異，水流形成直流流動構成直流區(qū)域。
[0027]調流株群另一側流出的水流流經(jīng)交錯導流株群的挺水植物矩形導流群受表流濕地另一側濕地池邊以及挺水植物矩形導流群的株距的影響，水流形成直流流動構成直流區(qū)域，水流流經(jīng)人工水草矩形導流群受濕地池邊以及人工水草矩形導流群的株距的影響，表流濕地兩側的水流流速不同，水流形成直流流動構成直流區(qū)域。
[0028]本發(fā)明從調流株群另一側流出的水流流經(jīng)交錯導流株群的挺水植物矩形導流群受表流濕地另一側濕地池邊的影響，濕地池邊起到導流板的作用，水流形成直流流動構成直流區(qū)域。從調流株群另一側流出的水流流經(jīng)交錯導流株群的挺水植物矩形導流群受挺水植物矩形導流群的株距的影響，挺水植物矩形導流群的挺水植物的株距小于沉水植物矩形導流群的沉水植物的株距，水流從挺水植物矩形導流群流入沉水植物矩形導流群，水流的流速減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域。
[0029]交錯調流株群由沉水植物矩形導流群組成，沉水植物矩形導流群的株距與人工水草矩形導流群的株距相同，沉水植物矩形導流群采用沉水植物為黑藻、苦草、狐尾藻、金魚藻、小葉眼子菜、輪藻、菹草、伊樂藻，至少I種。
[0030]本發(fā)明交錯調流株群種植沉水植物構成沉水植物矩形導流群，種植沉水植物的株距與人工水草的種植株距相同，沉水植物與挺水植物的生態(tài)位不同，調流株群兩側水流的流速不同調流株群的水流產(chǎn)生變化減少了沉水植物和挺水植物之間的生長競爭，要注意沉水植物的種植的搭配，避免選擇植物品種搭配單一則會出現(xiàn)季節(jié)性的功能失調現(xiàn)象。沉水植物和人工水草在水下形成水下森林，挺水植物、沉水植物和人工水草的合理布局，對進水流中多種營養(yǎng)物質和污染物質高效深度處理，穩(wěn)定出水水質。
[0031]表流濕地的一側由交錯導流株群的人工水草矩形導流群流出的水流，流經(jīng)交錯調流株群的沉水植物矩形導流群，水流受濕地池邊以及人工水草矩形導流群的株距跟沉水植物矩形導流群的株距相等的影響，水流的流速保持流速，水流形成直流流動構成直流區(qū)域。
[0032]本發(fā)明從交錯導流株群一側人工水草矩形導流群流出的水流流入沉水植物矩形導流群，人工水草矩形導流群的人工水草的株距與沉水植物矩形導流群的沉水植物的株距相同，水流的流速不受限制，水流的流速保持原來的流速，同時受表流濕地另一側的濕地池邊的影響形成直流，構成直流區(qū)域。
[0033]表流濕地的另一側由交錯導流株群的挺水植物矩形導流群流出的水流，流經(jīng)交錯調流株群的沉水植物矩形導流群，水流受濕地池邊和沉水植物矩形導流群的株距的影響，水流保持減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域。
[0034]本發(fā)明從交錯導流株群另一側挺水植物矩形導流群流出的水流受挺水植物株距的限制，交錯導流株群另一側的水流流速低于交錯導流株群一側水流流速，水流流出挺水植物矩形導流群流入交錯調流株群的沉水植物矩形導流群，挺水植物的株距較小，根系發(fā)達，植株較大，對水流的阻礙作用較大，沉水植物的株距大于挺水植物株距，水流從挺水植物矩形導流群流入沉水植物矩形導流群，水流的流速減緩，同時受表流濕地一側的濕地池邊的影響，濕地池邊起到導流板的作用，形成直流構成直流區(qū)域。
[0035]　交錯導流株群的挺水植物矩形導流群中部流出的水流，流經(jīng)交錯調流株群的中部的沉水植物矩形導流群，水流受導流株群的挺水植物矩形導流群的株距與調流株群的沉水植物矩形導流群的株距不同的影響，同時還受表流濕地兩側水流流速不平衡的影響，水流形成折流流動構成折流區(qū)域。
[0036]本發(fā)明從交錯導流株群中部挺水植物矩形導流群流出的水流流入交錯調流株群的沉水植物矩形導流群，挺水植物矩形導流群的挺水植物的株距小于沉水植物矩形導流群的沉水植物的株距，水流從挺水植物矩形導流群流入沉水植物矩形導流群，水流的流速減緩，同時受調流株群兩側水流流速的差異，導致從導流株群中部挺水植物矩形導流群流出的水流流入調流株群的沉水植物矩形導流群后水流產(chǎn)生向交錯調流株群的另一側偏移，構成折流區(qū)域。
[0037]交錯調流株群折流區(qū)域的水流向表流濕地的另一側偏移，交錯調流株群表流濕地另一側的直流區(qū)域的水流與折流區(qū)域偏移的水流匯合，水流形成漫流流動構成混合區(qū)域；
本發(fā)明交錯調流株群折流區(qū)域的水流產(chǎn)生偏移，交錯調流株群另一側直流區(qū)域的水流流速緩慢，交錯調流株群中部折流區(qū)域的水流流速高于交錯調流株群另一側直流區(qū)域的水流流速，則產(chǎn)生兩股水流匯合，形成漫流流動狀態(tài)，構成混合區(qū)域。
[0038]交錯調流株群形成直流流動水流、折流流動水流和漫流流動水流三種不同的水流流動流入下一個單元的導流株群，往復循環(huán)，水流流經(jīng)導流株群、調流株群、交錯導流株群和交錯調流株群，流經(jīng)導流株群和交錯導流株群種植的挺水植物矩形導流群挺水植物的根系發(fā)達,生長量大,營養(yǎng)生長與生殖生長并存,吸收N、P、K類物質，去除有機物，流經(jīng)種植的人工水草，人工水草附著種類豐富、數(shù)量巨大的微生物，微生物菌群生物活性高，吸收分解水中營養(yǎng)鹽、有機物，降解水流中的污染物，調流株群和交錯調流株群的沉水植物形成水下森林，挺水植物、沉水植物和人工水草的合理布局，對流入的水流中多種污染物質高效深度處理，穩(wěn)定出水水質。
[0039]本發(fā)明在一個單元內設置導流株群、調流株群、交錯導流株群和交錯調流株群，在表流濕地內設置多個單元，循環(huán)往復設置。表流濕地在溫度較高的環(huán)境下運行時，表流濕地的水位不宜太高。表流濕地在溫度較低易結冰的寒冷地區(qū)運行時，水位控制在0.5m以上，并適當增加水力負荷。
[0040]根據(jù)設計要求把表流濕地制作成矩形，將表流濕地一端設置為進水端，表流濕地的另一端設置為出水端，表流濕地的進水端制作成帶有坡度的緩坡面構成緩沖區(qū)，進入表流濕地的水流緩和，減輕水流對表流濕地的水底和種植的植物的沖擊，毀壞表流濕地的水底和種植的植物，表流濕地內依次設置導流株群、調流株群、交錯導流株群和交錯調流株群，在表流濕地內往復循環(huán)排列設置，排列設置在表流濕地內的導流株群、調流株群、交錯導流株群和交錯調流株群的面積相等。
[0041]在表流濕地的導流株群內種植挺水植物矩形導流群和人工水草矩形導流群，挺水植物矩形導流群種植在表流濕地的水底，挺水植物矩形導流群的莖和葉露出水面，人工水草矩形導流群種植在表流濕地的水底，人工水草矩形導流群的莖和葉在水面之下，在表流濕地的一側種植挺水植物矩形導流群，挺水植物矩形導流群的種植面積占導流株群面積的2/3，挺水植物矩形導流群采用的挺水植物為蘆葦、傘草、雨久花、馬蹄蓮、野芋、黃花鳶尾、千屈菜、澤芹、香蒲、水蔥、美人蕉，至少I種，在表流濕地的另一側種植人工水草矩形導流群，人工水草矩形導流群占導流株群面積的1/3，種植人工水草矩形導流群的株距和種植挺水植物矩形導流群的株距比例為2:1。
[0042]在表流濕地的調流株群內種植沉水植物矩形導流群，沉水植物矩形導流群的株距與人工水草矩形導流群的株距相同，沉水植物矩形導流群種植在表流濕地的水底，沉水植物矩形導流群的莖和葉在水面之下，沉水植物矩形導流群采用沉水植物為黑藻、苦草、狐尾藻、金魚藻、小葉眼子菜、輪藻、菹草、伊樂藻，至少I種。
[0043]在表流濕地的交錯導流株群內種植挺水植物矩形導流群和人工水草矩形導流群，在表流濕地的一側種植人工水草矩形導流群，占交錯導流株群面積的1/3，在表流濕地的另一側種植挺水植物矩形導流群，挺水植物矩形導流群采用的挺水植物為蘆葦、傘草、雨久花、馬蹄蓮、野芋、黃花鳶尾、千屈菜、澤芹、香蒲、水蔥、美人蕉，至少I種，挺水植物矩形導流群的種植面積占交錯導流株群面積的2/3，人工水草矩形導流群的株距和挺水植物矩形導流群的株距比例為2:1。
[0044]在表流濕地的交錯調流株群內種植沉水植物矩形導流群，沉水植物矩形導流群采用沉水植物為黑藻、苦草、狐尾藻、金魚藻、小葉眼子菜、輪藻、菹草、伊樂藻，至少I種，沉水植物矩形導流群的株距與人工水草矩形導流群的株距相同。
[0045]水流流入表流濕地，首先流經(jīng)水流緩沖區(qū)，水流緩沖區(qū)是帶有坡度的緩坡面，把流入的水流的流速減緩，保持成為緩慢流動的水流，水流流入導流株群，水流流經(jīng)挺水植物矩形導流群受濕地池邊以及挺水植物矩形導流群的株距的影響，水流保持流速，水流形成直流流動構成直流區(qū)域，水流流經(jīng)人工水草矩形導流群受濕地池邊以及人工水草矩形導流群的株距的影響，水流的流速減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域，表流濕地導流株群兩側的水流的流速不同，造成水流流速的差異。
[0046]水流流出導流株群流入調流株群，從表流濕地的一側由導流株群的挺水植物矩形導流群流出的水流，流 經(jīng)調流株群的沉水植物矩形導流群，水流受濕地池邊和沉水植物矩形導流群的株距的影響，水流保持流速，水流形成直流流動構成直流區(qū)域；
從表流濕地的另一側由導流株群的人工水草矩形導流群流出的水流，流經(jīng)調流株群的沉水植物矩形導流群，水流受濕地池邊以及人工水草矩形導流群的株距跟沉水植物矩形導流群的株距相等的影響，水流形成直流流動構成直流區(qū)域，人工水草矩形導流群流出的水流的流速高于挺水植物矩形導流群流出的水流流速。
[0047]導流株群的挺水植物矩形導流群中部流出的水流，流經(jīng)調流株群的中部的沉水植物矩形導流群，水流受導流株群的挺水植物矩形導流群的株距與調流株群的沉水植物矩形導流群的株距不同的影響，同時還受表流濕地兩側水流流速不平衡的影響，水流形成折流流動構成折流區(qū)域。
[0048]調流株群折流區(qū)域的水流向表流濕地的一側偏移，調流株群表流濕地一側的直流區(qū)域的水流與折流區(qū)域偏移的水流匯合，水流形成漫流流動構成混合區(qū)域。
[0049]從調流株群形成直流流動水流、折流流動水流和漫流流動水流三種不同的水流流動流入交錯導流株群，調流株群兩側流出的水流流速有差異，混合區(qū)域漫流流動的水流受濕地池邊以及人工水草矩形導流群的株距的影響，水流的流速保持原有的流速，水流形成直流流動構成直流區(qū)域，從調流株群折流區(qū)域流出的折流流動的水流受沉水植物矩形導流群的株距跟挺水植物矩形導流群的株距不同的影響，水流的流速減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域，從調流株群直流區(qū)域流出的直流流動水流受沉水植物矩形導流群的株距跟挺水植物矩形導流群的株距不同的影響，水流的流速減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域，水流流經(jīng)挺水植物矩形導流群受表流濕地另一側濕地池邊以及挺水植物矩形導流群的株距的影響，水流形成直流流動構成直流區(qū)域，水流流經(jīng)人工水草矩形導流群受濕地池邊以及人工水草矩形導流群的株距的影響，表流濕地兩側的水流流速不同，水流形成直流流動構成直流區(qū)域。
[0050]從表流濕地的一側由交錯導流株群的人工水草矩形導流群流出的水流，流經(jīng)交錯調流株群的沉水植物矩形導流群，水流受濕地池邊以及人工水草矩形導流群的株距跟沉水植物矩形導流群的株距相等的影響，水流的流速加快，水流形成直流流動構成直流區(qū)域。
[0051]從表流濕地的另一側由交錯導流株群的挺水植物矩形導流群流出的水流，流經(jīng)交錯調流株群的沉水植物矩形導流群，水流受濕地池邊和沉水植物矩形導流群的株距的影響，水流保持減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域。
[0052]從交錯導流株群的挺水植物矩形導流群中部流出的水流，流經(jīng)交錯調流株群的中部的沉水植物矩形導流群，水流受導流株群的挺水植物矩形導流群的株距與調流株群的沉水植物矩形導流群的株距不同的影響，同時還受表流濕地兩側水流流速不平衡的影響，水流產(chǎn)生偏移，水流形成折流流動構成折流區(qū)域。
[0053]交錯調流株群折流區(qū)域的水流向表流濕地的另一側偏移，交錯調流株群表流濕地另一側的直流區(qū)域的水流與折流區(qū)域偏移的水流匯合，水流形成漫流流動構成混合區(qū)域。
[0054]交錯調流株群形成直流流動水流、折流流動水流和漫流流動水流三種不同的水流流動流入下一個導流株群，往復循環(huán)，水流流經(jīng)導流株群、調流株群、交錯導流株群和交錯調流株群，流經(jīng)導流株群和交錯導流株群種植的挺水植物矩形導流群挺水植物的根系發(fā)達,生長量大,營養(yǎng)生長與生殖生長并存,吸收N、P、K類物質，去除有機物，流經(jīng)種植的人工水草，人工水草附著種類豐富、數(shù)量巨大的微生物，微生物菌群生物活性高，吸收分解水中營養(yǎng)鹽、有機物，降解水流中的污染物，調流株群和交錯調流株群的沉水植物形成水下森林，挺水植物、沉水植物和人工水草的合理布局，對流入的水流中多種污染物質高效深度處理，穩(wěn)定出水水質。
[0055]本發(fā)明是復合式水流`表面流濕地水質凈化系統(tǒng)及水質凈化方法。設計合理，結構緊湊，布局合理，投資省，工期短，見效快，運行成本低，管理方便，能夠與城市景觀建設緊密結合，有助于城市綠化，在實現(xiàn)水體凈化的同時，達到美化綠化城市的目的。將挺水植物、沉水植物和人工水草三種介質處理污水，通過合理布局和不同生態(tài)位的植物替換，增加了景觀多樣性，還可以充分發(fā)揮各種植物和介質的優(yōu)勢，在不同氣候條件下均可高效去除水流中各類污染物。形成的直流-折流復合流態(tài)，增加了水流停留時間和與介質的接觸面積，不同流態(tài)的水流階段性混合，提高了污水處理效率和介質利用效率。除了景觀價值外挺水植物還可以獲得一定的經(jīng)濟價值。沉水植物和人工水草可形成水下森林，增加濕地系統(tǒng)的景觀多樣性，對進水中多種營養(yǎng)物質和污染物質高效深度處理，為了穩(wěn)定出水水質，根據(jù)情況適當種植一些浮水植物，以增加景觀效應。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0056]以下結合附圖和實施例對本發(fā)明詳細說明。
[0057]圖1復合式水流表面流濕地水質凈化系統(tǒng)的平面示意圖。
[0058]圖2復合式水流表面流濕地水質凈化系統(tǒng)的剖視示意圖。
[0059]圖3復合式水流表面流濕地水質凈化系統(tǒng)的剖視示意圖。[0060]I挺水植物矩形導流方陣，2人工水草矩形導流方陣，3沉水植物矩形導流方陣，4水底，5水面，6表流濕地，7直流區(qū)域，8折流區(qū)域，9混合區(qū)域，10水流緩沖區(qū)，11導流株群，12調流株群，13交錯導流株群，14交錯調流株群，15濕地池邊。
【具體實施方式】
[0061]實施例1
由表流濕地(6)、導流株群(11)、調流株群(12)、交錯導流株群(13)和交錯調流株群
(14)組成，表流濕地(6)整體呈矩形，表流濕地(6)的一端部為進水端，表流濕地(6)的另一端部為出水端，導流株群(11)、調流株群(12)、交錯導流株群(13)和交錯調流株群(14)構成一個單元，在表流濕地(6)內至少設置I個單元，排列設置在表流濕地(6)內的導流株群(11)、調流株群(12)、交錯導流株群(13)和交錯調流株群(14)的面積相等，表流濕地(6)的進水端設置水流緩沖區(qū)(10)，水流緩沖區(qū)(10)設計成帶有坡度的緩坡面，減少進水對表流濕地(6)的水底(4)和植物的沖擊。
[0062]導流株群(11)由挺水植物矩形導流群(I)和人工水草矩形導流群(2)組成，挺水植物矩形導流群(I)種植在表流濕地(6)的一側，挺水植物矩形導流群(I)的種植面積占導流株群(11)面積的2/3，挺水植物矩形導流群(I)采用的挺水植物為蘆葦、傘草、雨久花、馬蹄蓮、野芋、黃花鳶尾、千屈菜、澤芹、香蒲、水蔥、美人蕉，至少I種，人工水草矩形導流群
(2)種植在表流濕地(6)的另一側，人工水草矩形導流群(2)占導流株群(11)面積的1/3，人工水草矩形導流群(2 )的株距和挺水植物矩形導流群(I)的株距比例為2:1，挺水植物矩形導流群(I)種植在表流濕地(6)的水底(4)，挺水植物矩形導流群(I)的莖和葉露出水面
(5)，人工水草矩形導流群(2)種植在表流濕地(6)的水底(4)，人工水草矩形導流群(2)的莖和葉在水面(5)之下。
[0063]水流流經(jīng)挺水植物矩形導流群(I)受濕地池邊(15)以及挺水植物矩形導流群(I)的株距的影響，水流保持流速，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)，水流流經(jīng)人工水草矩形導流群(2)受濕地池邊(15)以及人工水草矩形導流群(2)的株距的影響，水流的流速減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)，如圖1、圖2、圖3所示。
[0064]實施例2
調流株群(12)由沉水植物矩形導流群(3)組成，沉水植物矩形導流群(3)的株距與人工水草矩形導流群(2)的株距相同，沉水植物矩形導流群(3)種植在表流濕地(6)的水底
(4)，沉水植物矩形導流群(3)的莖和葉在水面(5)之下，沉水植物矩形導流群(3)采用沉水植物為黑藻、苦草、狐尾藻、金魚藻、小葉眼子菜、輪藻、菹草、伊樂藻，至少I種。
[0065]表流濕地(6)的一側由導流株群(11)的挺水植物矩形導流群(I)流出的水流，流經(jīng)調流株群(12)的沉水植物矩形導流群(3)，水流受濕地池邊(15)和沉水植物矩形導流群
(3)的株距的影響，水流的流速減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)。
[0066]表流濕地(6)的另一側由導流株群(11)的人工水草矩形導流群(2)流出的水流，流經(jīng)調流株群(12)的沉水植物矩形導流群(3)，水流受濕地池邊(15)以及人工水草矩形導流群(2)的株距跟沉水植物矩形導流群(3)的株距相等的影響，水流的流速保持流速，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7 )。
[0067]本發(fā)明從導流株群另一側人工水草矩形導流群流出的水流流入沉水植物矩形導流群，人工水草矩形導流群的人工水草的株距與沉水植物矩形導流群的沉水植物的株距相同，水流的流速不受限制，水流的流速保持原來的流速，同時受表流濕地另一側的濕地池邊的影響形成直流，構成直流區(qū)域。
[0068]導流株群(11)的挺水植物矩形導流群(I)中部流出的水流，流經(jīng)調流株群(12)的中部的沉水植物矩形導流群(3)，水流受導流株群(11)的挺水植物矩形導流群(I)的株距與調流株群(12)的沉水植物矩形導流群(3)的株距不同的影響，同時還受表流濕地(6)兩側水流流速不平衡的影響，水流形成折流流動構成折流區(qū)域(8)。
[0069]調流株群(12)折流區(qū)域(8)的水流向表流濕地(6)的一側偏移，調流株群(12)表流濕地(6) 一側的直流區(qū)域(7 )的水流與折流區(qū)域(8)偏移的水流匯合，水流形成漫流流動構成混合區(qū)域(9)，如圖1、圖2、圖3所示。
[0070]實施例3
交錯導流株群(13)由挺水植物矩形導流群(I )，人工水草矩形導流群(2)組成，人工水草矩形導流群(2)種植在表流濕地(6)的一側，占交錯導流株群(13)面積的1/3，挺水植物矩形導流群(I)種植在表流濕地(6 )的另一側，挺水植物矩形導流群(I)的種植面積占交錯導流株群(13)面積的2/3，挺水植物矩形導流群(I)采用的挺水植物為蘆葦、傘草、雨久花、馬蹄蓮、野芋、黃花鳶尾、千屈菜、澤芹、香蒲、水蔥、美人蕉，至少I種，人工水草矩形導流群
(2)的株距與挺水植物矩形導流群(I)的株距比例為2:1。
[0071 ] 調流株群(12 )形成直流流動水流、折流流動水流和漫流流動水流三種不同流動的水流流入交錯導流株群(13)，混合區(qū)域(9)漫流流動的水流受濕地池邊(15)以及人工水草矩形導流群(2)的株距的影響，水流的流速保持原有的流速，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7 )，調流株群(12 )折流區(qū)域(8 )的折流流動的水流受沉水植物矩形導流群(3 )的株距跟挺水植物矩形導流群(I)的株距不同的`影響，水流的流速減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)，調流株群(12)直流區(qū)域(7)的直流流動水流受沉水植物矩形導流群(3)的株距跟挺水植物矩形導流群(I)的株距不同的影響，水流的流速減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)。
[0072]調流株群(12)另一側流出的水流流經(jīng)交錯導流株群(13)的挺水植物矩形導流群Cl)受表流濕地(6)另一側濕地池邊(15)以及挺水植物矩形導流群(I)的株距的影響，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)，水流流經(jīng)人工水草矩形導流群(2)受濕地池邊(15)以及人工水草矩形導流群(2)的株距的影響，表流濕地(6)兩側的水流流速不同，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)，如圖1、圖2、圖3所示。
[0073]實施例4
交錯調流株群(14)由沉水植物矩形導流群(3)組成，沉水植物矩形導流群(3)的株距與人工水草矩形導流群(2)的株距相同，沉水植物矩形導流群(3)采用沉水植物為黑藻、苦草、狐尾藻、金魚藻、小葉眼子菜、輪藻、菹草、伊樂藻，至少I種。
[0074]表流濕地(6)的一側由交錯導流株群(13)的人工水草矩形導流群(2)流出的水流，流經(jīng)交錯調流株群(14)的沉水植物矩形導流群(3)，水流受濕地池邊(15)以及人工水草矩形導流群(2)的株距跟沉水植物矩形導流群(3)的株距相等的影響，水流的流速保持流速，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)。
[0075]表流濕地(6)的另一側由交錯導流株群(13)的挺水植物矩形導流群(I)流出的水流，流經(jīng)交錯調流株群(14)的沉水植物矩形導流群(3)，水流受濕地池邊(15)和沉水植物矩形導流群(3)的株距的影響，水流保持減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)。
[0076]交錯導流株群(13)的挺水植物矩形導流群(I)中部流出的水流，流經(jīng)交錯調流株群(14)的中部的沉水植物矩形導流群(3)，水流受導流株群(11)的挺水植物矩形導流群(O的株距與調流株群(12)的沉水植物矩形導流群(3)的株距不同的影響，同時還受表流濕地(6)兩側水流流速不平衡的影響，水流形成折流流動構成折流區(qū)域(8)，交錯調流株群
(14)折流區(qū)域(8)的水流向表流濕地(6)的另一側偏移，交錯調流株群(14)表流濕地(6)另一側的直流區(qū)域(7)的水流與折流區(qū)域(8)偏移的水流匯合，水流形成漫流流動構成混合區(qū)域(9)如圖1、圖2、圖3所示。
[0077]實施例5
交錯調流株群(14)形成直流流動水流、折流流動水流和漫流流動水流三種不同的水流流動流入下一個單元的導流株群(11 )，往復循環(huán)，水流流經(jīng)導流株群(11 )、調流株群(12)、交錯導流株群(13)和交錯調流株群(14)，流經(jīng)導流株群(11)和交錯導流株群(13)種植的挺水植物矩形導流群(I)挺水植物的根系發(fā)達，生長量大，營養(yǎng)生長與生殖生長并存，吸收N、P、K類物質，去除有機物，流經(jīng)種植的人工水草，人工水草附著種類豐富、數(shù)量巨大的微生物，微生物菌群生物活性高，吸收分解水中營養(yǎng)鹽、有機物，降解水流中的污染物，調流株群(12)和交錯調流株群(14)的沉水植物形成水下森林，挺水植物、沉水植物和人工水草的合理布局，對流入的水流中多種污染物質高效深度處理，穩(wěn)定出水水質，如圖1、圖2、圖3所
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[0078]實施例6` 根據(jù)設計要求把表流濕地(6)制作成矩形，將表流濕地(6) —端設置為進水端，表流濕地(6)的另一端設置為出水端，表流濕地(6)的進水端制作成帶有坡度的緩坡面構成緩沖區(qū)，進入表流濕地(6 )的水流緩和，減輕水流對表流濕地(6 )的水底(4)和種植的植物的沖擊，毀壞表流濕地(6 )的水底(4 )和種植的植物，表流濕地(6 )內依次設置導流株群(11)、調流株群(12)、交錯導流株群(13)和交錯調流株群(14)，在表流濕地(6)內往復循環(huán)排列設置，排列設置在表流濕地(6)內的導流株群(11)、調流株群(12)、交錯導流株群(13)和交錯調流株群(14)的面積相等。
[0079]在表流濕地(6 )的導流株群(11)內種植挺水植物矩形導流群(I)和人工水草矩形導流群(2)，挺水植物矩形導流群(I)種植在表流濕地(6)的水底(4)，挺水植物矩形導流群Cl)的莖和葉露出水面(5)，人工水草矩形導流群(2)種植在表流濕地(6)的水底(4)，人工水草矩形導流群(2)的莖和葉在水面(5)之下，在表流濕地(6)的一側種植挺水植物矩形導流群(I )，挺水植物矩形導流群(I)的種植面積占導流株群(11)面積的2/3，挺水植物矩形導流群(I)采用的挺水植物為蘆葦、傘草、雨久花、馬蹄蓮、野芋、黃花鳶尾、千屈菜、澤芹、香蒲、水蔥、美人蕉，至少I種，在表流濕地(6)的另一側種植人工水草矩形導流群(2)，人工水草矩形導流群(2)占導流株群(11)面積的1/3，種植人工水草矩形導流群(2)的株距和種植挺水植物矩形導流群(I)的株距比例為2:1。
[0080]在表流濕地(6)的調流株群(12)內種植沉水植物矩形導流群(3)，沉水植物矩形導流群(3 )的株距與人工水草矩形導流群(2 )的株距相同，沉水植物矩形導流群(3 )種植在表流濕地(6)的水底(4)，沉水植物矩形導流群(3)的莖和葉在水面(5)之下，沉水植物矩形導流群(3)采用沉水植物為黑藻、苦草、狐尾藻、金魚藻、小葉眼子菜、輪藻、菹草、伊樂藻，至少I種。
[0081]在表流濕地(6)的交錯導流株群(13)內種植挺水植物矩形導流群(I)和人工水草矩形導流群(2)，在表流濕地(6)的一側種植人工水草矩形導流群(2)，占交錯導流株群
(13)面積的1/3，在表流濕地(6)的另一側種植挺水植物矩形導流群(1)，挺水植物矩形導流群(I)采用的挺水植物為蘆葦、傘草、雨久花、馬蹄蓮、野芋、黃花鳶尾、千屈菜、澤芹、香蒲、水蔥、美人蕉，至少I種，挺水植物矩形導流群(I)的種植面積占交錯導流株群(13)面積的2/3，人工水草矩形導流群(2)的株距和挺水植物矩形導流群(I)的株距比例為2:1。
[0082]在表流濕地(6)的交錯調流株群(14)內種植沉水植物矩形導流群(3)，沉水植物矩形導流群(3)采用沉水植物為黑藻、苦草、狐尾藻、金魚藻、小葉眼子菜、輪藻、菹草、伊樂藻，至少I種，沉水植物矩形導流群(3)的株距與人工水草矩形導流群(2)的株距相同，如圖1、圖2、圖3所示。
[0083]實施例7
水流流入表流濕地(6)，首先流經(jīng)水流緩沖區(qū)(10)，水流緩沖區(qū)(10)是帶有坡度的緩坡面，把流入的水流的流速減緩，保持成為緩慢流動的水流，水流流入導流株群(11)，水流流經(jīng)挺水植物矩形導流群(I)受濕地池邊(15)以及挺水植物矩形導流群(I)的株距的影響，水流保持流速，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)，水流流經(jīng)人工水草矩形導流群
(2)受濕地池邊(1 5)以及人工水草矩形導流群(2)的株距的影響，水流的流速減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(J)，表流濕地(6)導流株群(11)兩側的水流的流速不同，造成水流流速的差異。
[0084]水流流出導流株群(11)流入調流株群(12)，從表流濕地(6)的一側由導流株群
(11)的挺水植物矩形導流群(I)流出的水流，流經(jīng)調流株群(12)的沉水植物矩形導流群
(3)，水流受濕地池邊(15)和沉水植物矩形導流群(3)的株距的影響，水流保持流速，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)；
從表流濕地(6)的另一側由導流株群(11)的人工水草矩形導流群(2)流出的水流，流經(jīng)調流株群(12)的沉水植物矩形導流群(3)，水流受濕地池邊(15)以及人工水草矩形導流群(2)的株距跟沉水植物矩形導流群(3)的株距相等的影響，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)，人工水草矩形導流群(2)流出的水流的流速高于挺水植物矩形導流群(I)流出的水流流速。
[0085]導流株群(11)的挺水植物矩形導流群(I)中部流出的水流，流經(jīng)調流株群(12)的中部的沉水植物矩形導流群(3)，水流受導流株群(11)的挺水植物矩形導流群(I)的株距與調流株群(12)的沉水植物矩形導流群(3)的株距不同的影響，同時還受表流濕地(6)兩側水流流速不平衡的影響，水流形成折流流動構成折流區(qū)域(8)，調流株群(12)折流區(qū)域
(8)的水流向表流濕地(6)的一側偏移，調流株群(12)表流濕地(6) 一側的直流區(qū)域(7)的水流與折流區(qū)域(8)偏移的水流匯合，水流形成漫流流動構成混合區(qū)域(9)如圖1、圖2、圖3所示。
[0086]實施例8
從調流株群(12)形成直流流動水流、折流流動水流和漫流流動水流三種不同的水流流動流入交錯導流株群(13)，調流株群(12)兩側流出的水流流速有差異，混合區(qū)域(9)漫流流動的水流受濕地池邊(15)以及人工水草矩形導流群(2)的株距的影響，水流的流速保持原有的流速，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)，從調流株群(12)折流區(qū)域(8)流出的折流流動的水流受沉水植物矩形導流群(3)的株距跟挺水植物矩形導流群(I)的株距不同的影響，水流的流速減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)，從調流株群(12)直流區(qū)域
(7)流出的直流流動水流受沉水植物矩形導流群(3)的株距跟挺水植物矩形導流群(I)的株距不同的影響，水流的流速減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)，水流流經(jīng)挺水植物矩形導流群(I)受表流濕地(6)另一側濕地池邊(15)以及挺水植物矩形導流群(I)的株距的影響，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)，水流流經(jīng)人工水草矩形導流群(2)受濕地池邊(15)以及人工水草矩形導流群(2)的株距的影響，表流濕地(6)兩側的水流流速不同，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)，如圖1、圖2、圖3所示。
[0087]實施例9
從表流濕地(6)的一側由交錯導流株群(13)的人工水草矩形導流群(2)流出的水流，流經(jīng)交錯調流株群(14)的沉水植物矩形導流群(3)，水流受濕地池邊(15)以及人工水草矩形導流群(2)的株距跟沉水植物矩形導流群(3)的株距相等的影響，水流的流速加快，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7 )。
[0088]從表流濕地(6)的另一側由交錯導流株群(13)的挺水植物矩形導流群(I)流出的水流，流經(jīng)交錯調流株群(14)的沉水植物矩形導流群(3)，水流受濕地池邊(15)和沉水植物矩形導流群(3)的株距的影響，水流保持減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)，如圖1、圖2、圖3所示。
[0089]實施例10
從交錯導流株群(13)的挺水植物矩形導流群(I)中部流出的水流，流經(jīng)交錯調流株群
(14)的中部的沉水植物矩形導流群(3)，水流受導流株群(11)的挺水植物矩形導流群(I)的株距與調流株群(12)的沉水植物矩形導流群(3)的株距不同的影響，同時還受表流濕地
(6)兩側水流流速不平衡的影響，水流產(chǎn)生偏移，水流形成折流流動構成折流區(qū)域(8)。 [0090]交錯調流株群(14)折流區(qū)域(8)的水流向表流濕地(6)的另一側偏移，交錯調流株群(14)表流濕地(6)另一側的直流區(qū)域(7)的水流與折流區(qū)域(8)偏移的水流匯合，水流形成漫流流動構成混合區(qū)域(9)，如圖1、圖2、圖3所示。
[0091]實施例11
交錯調流株群(14)形成直流流動水流、折流流動水流和漫流流動水流三種不同的水流流動流入下一個導流株群(11)，往復循環(huán)，水流流經(jīng)導流株群(11)、調流株群(12)、交錯導流株群(13)和交錯調流株群(14)，流經(jīng)導流株群(11)和交錯導流株群(13)種植的挺水植物矩形導流群(I)挺水植物的根系發(fā)達，生長量大，營養(yǎng)生長與生殖生長并存，吸收N、P、K類物質，去除有機物，流經(jīng)種植的人工水草，人工水草附著種類豐富、數(shù)量巨大的微生物，微生物菌群生物活性高，吸收分解水中營養(yǎng)鹽、有機物，降解水流中的污染物，調流株群(12)和交錯調流株群(14)的沉水植物形成水下森林，挺水植物、沉水植物和人工水草的合理布局，對流入的水流中多種污染物質高效深度處理，穩(wěn)定出水水質，如圖1、圖2、圖3所示。
【權利要求】
1.一種復合式水流表面流濕地水質凈化系統(tǒng)，其特征是由表流濕地(6)、導流株群(11)、調流株群(12)、交錯導流株群(13)和交錯調流株群(14)組成，表流濕地(6)整體呈矩形，表流濕地(6)的一端部為進水端，表流濕地(6)的另一端部為出水端，導流株群(11)、調流株群(12)、交錯導流株群(13)和交錯調流株群(14)構成一個單元，在表流濕地(6)內至少設置I個單元，排列設置在表流濕地(6)內的導流株群(11)、調流株群(12)、交錯導流株群(13)和交錯調流株群(14)的面積相等，表流濕地(6)的進水端設置水流緩沖區(qū)(10)，水流緩沖區(qū)(10)設計成帶有坡度的緩坡面，減少進水對表流濕地(6)的水底(4)和植物的沖擊; 導流株群(11)由挺水植物矩形導流群(I)和人工水草矩形導流群(2 )組成，挺水植物矩形導流群(I)種植在表流濕地(6)的一側，挺水植物矩形導流群(I)的種植面積占導流株群(11)面積的2/3，挺水植物矩形導流群(I)采用的挺水植物為蘆葦、傘草、雨久花、馬蹄蓮、野芋、黃花鳶尾、千屈菜、澤芹、香蒲、水蔥、美人蕉，至少I種，人工水草矩形導流群(2)種植在表流濕地(6)的另一側，人工水草矩形導流群(2)占導流株群(11)面積的1/3，人工水草矩形導流群(2 )的株距和挺水植物矩形導流群(I)的株距比例為2:1，挺水植物矩形導流群(I)種植在表流濕地(6)的水底(4)，挺水植物矩形導流群(I)的莖和葉露出水面(5)，人工水草矩形導流群(2)種植在表流濕地(6)的水底(4)，人工水草矩形導流群(2)的莖和葉在水面(5)之下； 水流流經(jīng)挺水植物矩形導流群(I)受濕地池邊(15)以及挺水植物矩形導流群(I)的株距的影響，水流保持流速，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)，水流流經(jīng)人工水草矩形導流群(2)受濕地池邊(15)以及人工水草矩形導流群(2)的株距的影響，水流的流速減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)； 調流株群(12)由沉水植物矩形導流群(3)組成，沉水植物矩形導流群(3)的株距與人工水草矩形導流群(2)的株距相同，沉水植物矩形導流群(3)種植在表流濕地(6)的水底(4)，沉水植物矩形導流群(3)的莖和葉在水面(5)之下，沉水植物矩形導流群(3)采用沉水植物為黑藻、苦草、狐尾藻、金魚藻、小葉眼子菜、輪藻、菹草、伊樂藻，至少I種； 表流濕地(6)的一側由導流株群(11)的挺水植物矩形導流群(I)流出的水流，流經(jīng)調流株群(12)的沉水植物矩形導流群(3)，水流受濕地池邊(15)和沉水植物矩形導流群(3)的株距的影響，水流的流速減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)； 表流濕地(6)的另一側由導流株群(11)的人工水草矩形導流群(2)流出的水流，流經(jīng)調流株群(12)的沉水植物矩形導流群(3)，水流受濕地池邊(15)以及人工水草矩形導流群(2)的株距跟沉水植物矩形導流群(3)的株距相等的影響，水流的流速保持流速，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)； 導流株群(11)的挺水植物矩形導流群(I)中部流出的水流，流經(jīng)調流株群(12)的中部的沉水植物矩形導流群(3)，水流受導流株群(11)的挺水植物矩形導流群(I)的株距與調流株群(12)的沉水植物矩形導流群(3)的株距不同的影響，同時還受表流濕地(6)兩側水流流速不平衡的影響，水流形成折流流動構成折流區(qū)域(8); 調流株群(12 )折流區(qū)域(8 )的水流向表流濕地(6 )的一側偏移，調流株群(12 )表流濕地(6) —側的直流區(qū)域(7)的水流與折流區(qū)域(8)偏移的水流匯合，水流形成漫流流動構成混合區(qū)域(9)；交錯導流株群(13)由挺水植物矩形導流群(I)，人工水草矩形導流群(2)組成，人工水草矩形導流群(2)種植在表流濕地(6)的一側，占交錯導流株群(13)面積的1/3，挺水植物矩形導流群(I)種植在表流濕地(6 )的另一側，挺水植物矩形導流群(I)的種植面積占交錯導流株群(13)面積的2/3，挺水植物矩形導流群(I)采用的挺水植物為蘆葦、傘草、雨久花、馬蹄蓮、野芋、黃花鳶尾、千屈菜、澤芹、香蒲、水蔥、美人蕉，至少I種，人工水草矩形導流群(2)的株距與挺水植物矩形導流群(I)的株距比例為2:1 ; 調流株群(12)形成直流流動水流、折流流動水流和漫流流動水流三種不同流動的水流流入交錯導流株群(13)，混合區(qū)域(9)漫流流動的水流受濕地池邊(15)以及人工水草矩形導流群(2)的株距的影響，水流的流速保持原有的流速，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7),調流株群(12)折流區(qū)域(8)的折流流動的水流受沉水植物矩形導流群(3)的株距跟挺水植物矩形導流群(I)的株距不同的影響，水流的流速減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7 )，調流株群(12 )直流區(qū)域(7 )的直流流動水流受沉水植物矩形導流群(3 )的株距跟挺水植物矩形導流群(I)的株 距不同的影響，水流的流速減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域⑴； 調流株群(12)另一側流出的水流流經(jīng)交錯導流株群(13)的挺水植物矩形導流群(I)受表流濕地(6)另一側濕地池邊(15)以及挺水植物矩形導流群(I)的株距的影響，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)，水流流經(jīng)人工水草矩形導流群(2)受濕地池邊(15)以及人工水草矩形導流群(2)的株距的影響，表流濕地(6)兩側的水流流速不同，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)； 交錯調流株群(14)由沉水植物矩形導流群(3)組成，沉水植物矩形導流群(3)的株距與人工水草矩形導流群(2)的株距相同，沉水植物矩形導流群(3)采用沉水植物為黑藻、苦草、狐尾藻、金魚藻、小葉眼子菜、輪藻、菹草、伊樂藻，至少I種； 表流濕地(6)的一側由交錯導流株群(13)的人工水草矩形導流群(2)流出的水流，流經(jīng)交錯調流株群(14)的沉水植物矩形導流群(3)，水流受濕地池邊(15)以及人工水草矩形導流群(2)的株距跟沉水植物矩形導流群(3)的株距相等的影響，水流的流速保持流速，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)； 表流濕地(6)的另一側由交錯導流株群(13)的挺水植物矩形導流群(I)流出的水流，流經(jīng)交錯調流株群(14)的沉水植物矩形導流群(3)，水流受濕地池邊(15)和沉水植物矩形導流群(3)的株距的影響，水流保持減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)； 交錯導流株群(13)的挺水植物矩形導流群(I)中部流出的水流，流經(jīng)交錯調流株群(14)的中部的沉水植物矩形導流群(3)，水流受導流株群(11)的挺水植物矩形導流群(I)的株距與調流株群(12)的沉水植物矩形導流群(3)的株距不同的影響，同時還受表流濕地(6)兩側水流流速不平衡的影響，水流形成折流流動構成折流區(qū)域(8)； 交錯調流株群(14)折流區(qū)域(8)的水流向表流濕地(6)的另一側偏移，交錯調流株群(14)表流濕地(6)另一側的直流區(qū)域(7)的水流與折流區(qū)域(8)偏移的水流匯合，水流形成漫流流動構成混合區(qū)域(9 )； 交錯調流株群(14)形成直流流動水流、折流流動水流和漫流流動水流三種不同的水流流動流入下一個單元的導流株群(11 )，往復循環(huán)，水流流經(jīng)導流株群(11 )、調流株群(12)、交錯導流株群(13)和交錯調流株群(14)，流經(jīng)導流株群(11)和交錯導流株群(13)種植的挺水植物矩形導流群(I)挺水植物的根系發(fā)達，生長量大，營養(yǎng)生長與生殖生長并存，吸收N、P、K類物質，去除有機物，流經(jīng)種植的人工水草，人工水草附著種類豐富、數(shù)量巨大的微生物，微生物菌群生物活性高，吸收分解水中營養(yǎng)鹽、有機物，降解水流中的污染物，調流株群(12)和交錯調流株群(14)的沉水植物形成水下森林，挺水植物、沉水植物和人工水草的合理布局，對流入的水流中多種污染物質高效深度處理，穩(wěn)定出水水質。
2.一種利用權利要求1所述的復合式水流表面流濕地水質凈化系統(tǒng)的水質凈化方法方法，其特征是根據(jù)設計要求把表流濕地(6)制作成矩形，將表流濕地(6) —端設置為進水端，表流濕地(6)的另一端設置為出水端，表流濕地(6)的進水端制作成帶有坡度的緩坡面構成緩沖區(qū)，進入表流濕地(6)的水流緩和，減輕水流對表流濕地(6)的水底(4)和種植的植物的沖擊，毀壞表流濕地(6)的水底(4)和種植的植物，表流濕地(6)內依次設置導流株群(11)、調流株群(12)、交錯導流株群(13)和交錯調流株群(14)，在表流濕地(6)內往復循環(huán)排列設置，排列設置在表流濕地(6)內的導流株群(11 )、調流株群(12)、交錯導流株群(13)和交錯調流株群(14)的面積相等； 在表流濕地(6 )的導流株群(11)內種植挺水植物矩形導流群(I)和人工水草矩形導流群(2)，挺水植物矩形導流群(I)種植在表流濕地(6)的水底(4)，挺水植物矩形導流群(I)的莖和葉露出水面(5 )，人工水草矩形導流群(2 )種植在表流濕地(6 )的水底(4)，人工水草矩形導流群(2)的莖和葉在水面(5)之下，在表流濕地(6)的一側種植挺水植物矩形導流群(I )，挺水植物矩形導流群(I)的種植面積占導流株群(11)面積的2/3，挺水植物矩形導流群(I)采用的挺水植物為蘆葦、傘草、雨久花、馬蹄蓮、野芋、黃花鳶尾、千屈菜、澤芹、香蒲、水蔥、美人蕉，至少I種，在表流濕地(6)的另一側種植人工水草矩形導流群(2)，人工水草矩形導流群(2)占導流株群(11)面積的1/3，種植人工水草矩形導流群(2)的株距和種植挺水植物矩形導流群(I)的株距比例為2:1 ; 在表流濕地(6)的調流株群(12)內種植沉水植物矩形導流群(3)，沉水植物矩形導流群(3 )的株距與人工水草矩形導流群(`2 )的株距相同，沉水植物矩形導流群(3 )種植在表流濕地(6)的水底(4)，沉水植物矩形導流群(3)的莖和葉在水面(5)之下，沉水植物矩形導流群(3)采用沉水植物為黑藻、苦草、狐尾藻、金魚藻、小葉眼子菜、輪藻、菹草、伊樂藻，至少I種； 在表流濕地(6)的交錯導流株群(13)內種植挺水植物矩形導流群(I)和人工水草矩形導流群(2)，在表流濕地(6)的一側種植人工水草矩形導流群(2)，占交錯導流株群(13)面積的1/3，在表流濕地(6)的另一側種植挺水植物矩形導流群(I )，挺水植物矩形導流群(I)采用的挺水植物為蘆葦、傘草、雨久花、馬蹄蓮、野芋、黃花鳶尾、千屈菜、澤芹、香蒲、水蔥、美人蕉，至少I種，挺水植物矩形導流群(I)的種植面積占交錯導流株群(13)面積的2/3，人工水草矩形導流群(2)的株距和挺水植物矩形導流群(I)的株距比例為2:1 ; 在表流濕地(6)的交錯調流株群(14)內種植沉水植物矩形導流群(3)，沉水植物矩形導流群(3)采用沉水植物為黑藻、苦草、狐尾藻、金魚藻、小葉眼子菜、輪藻、菹草、伊樂藻，至少I種，沉水植物矩形導流群(3)的株距與人工水草矩形導流群(2)的株距相同； 水流流入表流濕地(6)，首先流經(jīng)水流緩沖區(qū)(10)，水流緩沖區(qū)(10)是帶有坡度的緩坡面，把流入的水流的流速減緩，保持成為緩慢流動的水流，水流流入導流株群(11 )，水流流經(jīng)挺水植物矩形導流群(I)受濕地池邊(15)以及挺水植物矩形導流群(I)的株距的影響，水流保持流速，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)，水流流經(jīng)人工水草矩形導流群(2)受濕地池邊(15)以及人工水草矩形導流群(2)的株距的影響，水流的流速減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(J)，表流濕地(6)導流株群(11)兩側的水流的流速不同，造成水流流速的差異； 水流流出導流株群(11)流入調流株群(12)，從表流濕地(6 )的一側由導流株群(11)的挺水植物矩形導流群(I)流出的水流，流經(jīng)調流株群(12)的沉水植物矩形導流群(3)，水流受濕地池邊(15)和沉水植物矩形導流群(3)的株距的影響，水流保持流速，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)； 從表流濕地(6)的另一側由導流株群(11)的人工水草矩形導流群(2)流出的水流，流經(jīng)調流株群(12)的沉水植物矩形導流群(3)，水流受濕地池邊(15)以及人工水草矩形導流群(2)的株距跟沉水植物矩形導流群(3)的株距相等的影響，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)，人工水草矩形導流群(2)流出的水流的流速高于挺水植物矩形導流群(I)流出的水流流速； 導流株群(11)的挺水植物矩形導流群(I)中部流出的水流，流經(jīng)調流株群(12)的中部的沉水植物矩形導流群(3)，水流受導流株群(11)的挺水植物矩形導流群(I)的株距與調流株群(12)的沉水植物矩形導流群(3)的株距不同的影響，同時還受表流濕地(6)兩側水流流速不平衡的影響，水流形成折流流動構成折流區(qū)域(8)； 調流株群(12 )折流區(qū)域(8 )的水流向表流濕地(6 )的一側偏移，調流株群(12 )表流濕地(6) —側的直流區(qū)域(7)的水流與折流區(qū)域(8)偏移的水流匯合，水流形成漫流流動構成混合區(qū)域(9)； 從調流株群(12)形成直流流動水流、折流流動水流和漫流流動水流三種不同的水流流動流入交錯導流株群(13)，調流株群(12)兩側流出的水流流速有差異，混合區(qū)域(9)漫流流動的水流受濕地池邊(15)以及人工`水草矩形導流群(2)的株距的影響，水流的流速保持原有的流速，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)，從調流株群(12)折流區(qū)域(8)流出的折流流動的水流受沉水植物矩形導流群(3)的株距跟挺水植物矩形導流群(I)的株距不同的影響，水流的流速減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)，從調流株群(12)直流區(qū)域(7)流出的直流流動水流受沉水植物矩形導流群(3)的株距跟挺水植物矩形導流群(I)的株距不同的影響，水流的流速減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)，水流流經(jīng)挺水植物矩形導流群(I)受表流濕地(6)另一側濕地池邊(15)以及挺水植物矩形導流群(I)的株距的影響，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)，水流流經(jīng)人工水草矩形導流群(2)受濕地池邊(15)以及人工水草矩形導流群(2)的株距的影響，表流濕地(6)兩側的水流流速不同，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)； 從表流濕地(6)的一側由交錯導流株群(13)的人工水草矩形導流群(2)流出的水流，流經(jīng)交錯調流株群(14)的沉水植物矩形導流群(3)，水流受濕地池邊(15)以及人工水草矩形導流群(2)的株距跟沉水植物矩形導流群(3)的株距相等的影響，水流的流速加快，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)； 從表流濕地(6)的另一側由交錯導流株群(13)的挺水植物矩形導流群(I)流出的水流，流經(jīng)交錯調流株群(14)的沉水植物矩形導流群(3)，水流受濕地池邊(15)和沉水植物矩形導流群(3)的株距的影響，水流保持減緩，水流形成直流流動構成直流區(qū)域(7)；從交錯導流株群(13)的挺水植物矩形導流群(I)中部流出的水流，流經(jīng)交錯調流株群(14)的中部的沉水植物矩形導流群(3)，水流受導流株群(11)的挺水植物矩形導流群(I)的株距與調流株群(12)的沉水植物矩形導流群(3)的株距不同的影響，同時還受表流濕地(6)兩側水流流速不平衡的影響，水流產(chǎn)生偏移，水流形成折流流動構成折流區(qū)域(8)； 交錯調流株群(14)折流區(qū)域(8)的水流向表流濕地(6)的另一側偏移，交錯調流株群(14)表流濕地(6)另一側的直流區(qū)域(7)的水流與折流區(qū)域(8)偏移的水流匯合，水流形成漫流流動構成混合區(qū)域(9 )； 交錯調流株群(14)形成直流流動水流、折流流動水流和漫流流動水流三種不同的水流流動流入下一個導流株群(11)，往復循環(huán)，水流流經(jīng)導流株群(11)、調流株群(12)、交錯導流株群(13)和交錯調流株群(14)，流經(jīng)導流株群(11)和交錯導流株群(13)種植的挺水植物矩形導流群(I)挺水植物的根系發(fā)達，生長量大，營養(yǎng)生長與生殖生長并存，吸收N、P、K類物質，去除有機物，流經(jīng)種植的人工水草，人工水草附著種類豐富、數(shù)量巨大的微生物，微生物菌群生物活性高，吸收分解水中營養(yǎng)鹽、有機物，降解水流中 的污染物，調流株群(12)和交錯調流株群(14)的沉水植物形成水下森林，挺水植物、沉水植物和人工水草的合理布局，對流入的水流中多種污染物質高效深度處理，穩(wěn)定出水水質。
【文檔編號】C02F3/32GK103755035SQ201410045970
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年2月10日 優(yōu)先權日:2014年2月10日
【發(fā)明者】常素云, 劉學功, 楊潔, 劉波, 羅莎, 張凱, 張洪貴, 任必窮 申請人:天津市水利科學研究院