一種基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)，包括具有進(jìn)水口的兼氧區(qū)及與兼氧區(qū)通過推流裝置相連通的好氧區(qū)，所述兼氧區(qū)及好氧區(qū)的頂部分別設(shè)有適水植物，適水植物的根系浸在需要凈化的水體中；其中，所述好氧區(qū)內(nèi)設(shè)有用于曝氣的曝氣管，凈化后的水體通過所述好氧區(qū)流出。本發(fā)明能夠避免一些仿自然生態(tài)修復(fù)帶來的堵塞、淤積，維護(hù)成本高，長期運(yùn)行效果不佳的缺點(diǎn)，將污水治理與自然生態(tài)修復(fù)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)水體的修復(fù)。
【專利說明】一種基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理、環(huán)境保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]近十幾年來，隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，排入河流、湖泊中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)不斷增多。例如，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中過量地使用化肥、農(nóng)藥而引發(fā)的農(nóng)業(yè)面源污染以及工業(yè)的化學(xué)物質(zhì)的污染已成為水體最重要的污染源，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國化肥利用率平均只有30%左右，使用的農(nóng)藥通常只有10% -20%的農(nóng)藥附著在農(nóng)作物上，在灌水與降水等作用下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的大量肥料和農(nóng)藥進(jìn)入附近的河流，造成了水體的富營養(yǎng)化和藻類水華的頻繁暴發(fā)。
[0003]因此，在當(dāng)前水污染日趨嚴(yán)重，很多城市內(nèi)的河道、湖泊已經(jīng)飽受污染，水體生態(tài)平衡遭到嚴(yán)重破壞，水源地產(chǎn)水量萎縮，水質(zhì)性缺水已成為水源危機(jī)的一個(gè)重要原因背景下，部分地區(qū)已經(jīng)實(shí)行跨流域調(diào)水來解決水體污染的問題。與此同時(shí)，水體修復(fù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，水體修復(fù)技術(shù)主要有物理法、化學(xué)法和生態(tài)治理法等，與物理法和化學(xué)法相比，生態(tài)治理法成本低，且二次污染少，但是，普通的生態(tài)治理方法在具體應(yīng)用中存在維護(hù)成本高，運(yùn)行不穩(wěn)定，長期運(yùn)行效果不顯著等種種問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中普通生態(tài)治理方法維護(hù)成本低、運(yùn)行不穩(wěn)定且效果不顯著的技術(shù)問題，提供一種低成本且長期穩(wěn)定運(yùn)行的基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)，包括具有進(jìn)水口的兼氧區(qū)及與兼氧區(qū)通過推流裝置相連通的好氧區(qū)，所述兼氧區(qū)及好氧區(qū)的頂部分別設(shè)有適水植物，適水植物的根系浸在需要凈化的水體中；
[0006]其中，所述好氧區(qū)內(nèi)設(shè)有用于曝氣的曝氣管，凈化后的水體通過所述好氧區(qū)流出。
[0007]優(yōu)選地，包括一敞口箱體，所述敞口箱體的中下部填充有仿生材料，箱體的敞口處蓋設(shè)有浮體材料，所述浮體材料與所述箱體之間形成有至少一個(gè)進(jìn)水口和至少一個(gè)出水口，所述浮體材料上設(shè)有內(nèi)凹的植物支架，植物支架上設(shè)有具有根系的適水植物，其中，所述箱體內(nèi)還豎向設(shè)置有一擋板，將所述箱體分割為與進(jìn)水口相連通的兼氧區(qū)及與出水口相連通的好氧區(qū)，所述好氧區(qū)的箱體底部還設(shè)有曝氣管，所述推流裝置為設(shè)置在所述擋板上靠近箱體底部的位置處的推流泵；
[0008]所述水體修復(fù)系統(tǒng)還包括用于控制曝氣管及推流泵工作的主控制器。
[0009]優(yōu)選地，所述擋板的中上部還設(shè)有與所述主控制器電連接的回流泵。
[0010]優(yōu)選地，所述適水植物為花葉蘆竹、美人蕉、風(fēng)車草、芒草(鳳尾竹)、鐵線蕨、全緣貫眾蕨、紫穗槐、香海芋、芋、花葉良姜、夾竹桃、忍冬、大花美人蕉、檳榔、龍頭竹、常春藤、長春花、太陽花、大葉紫薇、郁香忍冬、水菖蒲、粉綠竹、散尾葵、萬年青、旱傘草、水蔥(蜘蛛抱蛋)、莎草、芙蓉、馬蹄蓮(春羽)、水竹草、大紅花、長葉刺葵、海芋、垂葉榕、洋金鳳、雞蛋果、芭蕉、米蘭、鐵刀木、鵝掌柴、薛荔、蜘蛛花、西番蓮、鳶尾、鶴望蘭、龜背竹、鵝掌柴、也門鐵、黑金剛、香根草中的一種或多種。
[0011]發(fā)明優(yōu)選地，包括浮在水面上的浮體材料、在浮體材料相對(duì)兩側(cè)的下方分別設(shè)置的第一敞口箱體和第二敞口箱體，所述第一敞口箱體和第二敞口箱體內(nèi)分別形成兼氧區(qū)，兩個(gè)箱體之間形成好氧區(qū)，浮體材料分別覆蓋在兩個(gè)箱體的敞口處并與該兩個(gè)箱體形成密封連接，所述兩個(gè)箱體的相對(duì)側(cè)分別都設(shè)有第一曝氣管，在所述兩個(gè)箱體相對(duì)的中心位置也設(shè)有第二曝氣管，第一曝氣管與所述第二曝氣管相對(duì)設(shè)置；
[0012]所述浮體材料上設(shè)有內(nèi)凹的植物支架，植物支架上設(shè)有具有根系的適水植物；
[0013]在所述第一敞口箱體及第二敞口箱體靠近箱體底部的位置上分別設(shè)有與內(nèi)部兼氧區(qū)連通的進(jìn)水口，所述推流裝置為設(shè)置在所述兩個(gè)箱體相對(duì)側(cè)且靠近浮體材料的位置上的用于將箱體內(nèi)的水排出到好氧區(qū)的推流泵；
[0014]所述水體修復(fù)系統(tǒng)還包括用于控制第一曝氣管、第二曝氣管及推流泵工作的主控制器。
[0015]優(yōu)選地，所述第一敞口箱體及第二敞口箱體內(nèi)部還分別設(shè)有使水體上下曲折流動(dòng)的折流擋板。
[0016]優(yōu)選地，所述適水植物為花葉蘆竹、美人蕉、風(fēng)車草、芒草(鳳尾竹)、鐵線蕨、全緣貫眾蕨、紫穗槐、香海芋、芋、花葉良姜、夾竹桃、忍冬、大花美人蕉、檳榔、龍頭竹、常春藤、長春花、太陽花、大葉紫薇、郁香忍冬、水菖蒲、粉綠竹、散尾葵、萬年青、旱傘草、水蔥(蜘蛛抱蛋)、莎草、芙蓉、馬蹄蓮(春羽)、水竹草、大紅花、長葉刺葵、海芋、垂葉榕、洋金鳳、雞蛋果、芭蕉、米蘭、鐵刀木、鵝掌柴、薛荔、蜘蛛花、西番蓮、鳶尾、鶴望蘭、龜背竹、鵝掌柴、也門鐵、黑金剛、香根草中的一種或多種。
[0017]發(fā)明優(yōu)選地，包括一個(gè)人造堤岸，所述人造堤岸具有一個(gè)地面平臺(tái)，在所述地面平臺(tái)的下表面上固定設(shè)有植物支架，所述植物支架靠近堤岸內(nèi)側(cè)的一端設(shè)有一敞口箱體形成的兼氧區(qū)及箱體外側(cè)的形成的好氧區(qū)，所述敞口箱體敞口處覆蓋所述植物支架并與所述植物支架之間形成一與兼氧區(qū)連通的進(jìn)水口，所述推流裝置為設(shè)置在所述箱體朝向堤岸外側(cè)的一側(cè)上靠近所述植物支架的地方的用于將箱體內(nèi)的水排出到好氧區(qū)的推流泵；
[0018]所述箱體朝向堤岸外側(cè)的一側(cè)上還豎向設(shè)有第一曝氣管，垂直于第一曝氣管并與箱體底部同一平面設(shè)置的第二曝氣管；
[0019]所述植物支架上設(shè)有具有根系的適水植物。
[0020]優(yōu)選地，貼合所述箱體朝向堤岸內(nèi)側(cè)的一側(cè)還設(shè)有與所述進(jìn)水口連通的截污緩沖區(qū)。
[0021]優(yōu)選地，所述適水植物為花葉蘆竹、美人蕉、風(fēng)車草、芒草(鳳尾竹)、鐵線蕨、全緣貫眾蕨、紫穗槐、香海芋、芋、花葉良姜、夾竹桃、忍冬、大花美人蕉、檳榔、龍頭竹、常春藤、長春花、太陽花、大葉紫薇、郁香忍冬、水菖蒲、粉綠竹、散尾葵、萬年青、旱傘草、水蔥(蜘蛛抱蛋)、莎草、芙蓉、馬蹄蓮(春羽)、水竹草、大紅花、長葉刺葵、海芋、垂葉榕、洋金鳳、雞蛋果、芭蕉、米蘭、鐵刀木、鵝掌柴、薛荔、蜘蛛花、西番蓮、鳶尾、鶴望蘭、龜背竹、鵝掌柴、也門鐵、黑金剛、香根草中的一種或多種。
[0022]以上技術(shù)方案中，通過水培植物及系統(tǒng)設(shè)置的兼氧區(qū)和好氧區(qū)，并通過曝氣管適當(dāng)?shù)钠貧夂涂刂芇H條件下，構(gòu)成微生態(tài)系統(tǒng)完成對(duì)水體污染物質(zhì)的去除。整個(gè)系統(tǒng)材質(zhì)天然，模擬自然水生生態(tài)，管理方便，避免了一些仿自然生態(tài)修復(fù)帶來的堵塞、淤積，維護(hù)成本高，長期運(yùn)行效果不佳的缺點(diǎn)，將污水治理與自然生態(tài)修復(fù)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)水體的修復(fù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是本發(fā)明第二種實(shí)施例的基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3是本發(fā)明第二種實(shí)施例的基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)的水體流向示意圖。
[0026]圖4是本發(fā)明第三種實(shí)施例的基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0028]本發(fā)明提供一種基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)，包括具有進(jìn)水口的兼氧區(qū)及與兼氧區(qū)通過推流裝置相連通的好氧區(qū)，所述兼氧區(qū)及好氧區(qū)的頂部分別設(shè)有適水植物，適水植物的根系浸在需要凈化的水體中；
[0029]其中，所述好氧區(qū)內(nèi)設(shè)有用于曝氣的曝氣管，凈化后的水體通過所述好氧區(qū)流出。
[0030]其中，推流裝置例如可以是推流泵，也可以是氣流噴射推動(dòng)裝置、機(jī)械攪動(dòng)裝置等迫使水流動(dòng)的裝置。
[0031]具體實(shí)施例如下:
[0032]實(shí)施例一
[0033]如圖1所示，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)，包括一敞口箱體，所述敞口箱體的中下部填充有仿生材料5，箱體的敞口處蓋設(shè)有浮體材料3，所述浮體材料3與所述箱體之間形成有至少一個(gè)進(jìn)水口 7和至少一個(gè)出水口 9，所述浮體材料3上設(shè)有內(nèi)凹的植物支架2，植物支架2上設(shè)有具有根系的適水植物I，其中，所述箱體內(nèi)還豎向設(shè)置有一擋板，將所述箱體分割為與進(jìn)水口 7相連通的兼氧區(qū)10及與出水口 9相連通的好氧區(qū)11，所述好氧區(qū)11的箱體底部還設(shè)有曝氣管6，推流泵8設(shè)置在所述擋板上靠近箱體底部的位置處；
[0034]所述水體修復(fù)系統(tǒng)還包括用于控制曝氣管6及推流泵8工作的主控制器14。
[0035]其中，曝氣管6的曝氣末端可以設(shè)置曝氣盤。
[0036]上述實(shí)施例中，植物I由當(dāng)?shù)匚锓N篩選，在苗圃或園林綠化公司直接購買幼苗培植。將植物幼苗連帶少量根系的少量泥土放置于植物支架2上，其上覆蓋陶?；蚧钚蕴坑糜诠潭ㄖ参?，并起吸水、培養(yǎng)植物及根系微生物的作用。植物I開始培養(yǎng)時(shí)，其根系4未達(dá)規(guī)模，大部分在陶粒或活性炭的覆蓋層內(nèi)，浸于水中。通過水培后，植物根系4生長開始延伸，穿過植物支架2的空隙進(jìn)入水體，在水中逐漸形成大規(guī)模的根系組織。
[0037]同時(shí)，根據(jù)上述描述，植物支架2下由兼氧區(qū)10和好氧區(qū)11構(gòu)成，中間有擋板隔開。兼氧區(qū)10中，兼氧環(huán)境下兼氧菌繁殖并附著在植物根系4和仿生填料5上，水體充分與兼氧菌接觸后，通過擋板上設(shè)置的推流泵8進(jìn)入好氧區(qū)11。
[0038]好氧區(qū)11底部設(shè)曝氣管6，通過人工曝氣使好氧區(qū)11內(nèi)的仿生填料5和植物根系4保持在一個(gè)溶解氧較高的環(huán)境，為好氧菌群提供生長環(huán)境。曝氣管6曝氣產(chǎn)生上升式水流，將從推流泵8推流過來的水從好氧區(qū)11的底部帶至好氧區(qū)11的頂部，使水體充分與仿生填料5和植物根系4的好氧菌接觸，有效去除污染物。在溶解氧相對(duì)充分的環(huán)境下，植物根系4的生長會(huì)得到促進(jìn)，植物根系4的生長和好氧菌群落的生長相互作用，大大促進(jìn)污染物的吸收和分解。好氧區(qū)11末端設(shè)出水口 9，水體通過出水口 9排出。
[0039]本實(shí)施例的基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)的具體工作過程如下:
[0040]將該水體修復(fù)系統(tǒng)放置在所要處理的污水中，通過浮體材料3的漂浮作用，所述水體修復(fù)系統(tǒng)漂浮在污水中，污水通過進(jìn)水口 7進(jìn)入所述兼氧區(qū)10中，進(jìn)水由上而下經(jīng)過植物根系4、仿生填料5，充分與兼氧菌接觸。并通過擋板上的設(shè)置的推流泵8將經(jīng)過兼氧處理脫氮的水從兼氧區(qū)10推流至好氧區(qū)11。在曝氣管6曝氣的作用下產(chǎn)生上升式水流，將從推流泵8推流過來的水從好氧區(qū)11的底部帶至好氧區(qū)11的頂部，使水體充分與仿生填料5和植物根系4的好氧菌接觸，有效去除水體中的污染物。本發(fā)明的基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)尤其適用于水深大于5m的水體修復(fù)，同時(shí)在整個(gè)工作過程中，所述主控制器14控制推流泵8及曝氣管6 —直處于工作狀態(tài)。
[0041]作為本實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述擋板的中上部還設(shè)有與所述主控制器14電連接的回流泵13，通過回流泵13的泵流作用將好氧區(qū)11中的部分水回流至兼氧區(qū)10，兼氧區(qū)10和好氧區(qū)11之間形成內(nèi)循環(huán)，更好地處理污染物。
[0042]同時(shí)，進(jìn)一步地，為了便于凈化后的水及時(shí)排除，所述出水口 9處還設(shè)有與所述主控制器14電連接的出水泵12，在出水泵12的作用下可有效增加出水口 9的出水量。
[0043]更進(jìn)一步地，所述適水植物為花葉蘆竹、美人蕉、風(fēng)車草、芒草(鳳尾竹)、鐵線蕨、全緣貫眾蕨、紫穗槐、香海芋、芋、花葉良姜、夾竹桃、忍冬、大花美人蕉、檳榔、龍頭竹、常春藤、長春花、太陽花、大葉紫薇、郁香忍冬、水菖蒲、粉綠竹、散尾葵、萬年青、旱傘草、水蔥(蜘蛛抱蛋)、莎草、芙蓉、馬蹄蓮(春羽)、水竹草、大紅花、長葉刺葵、海芋、垂葉榕、洋金鳳、雞蛋果、芭蕉、米蘭、鐵刀木、鵝掌柴、薛荔、蜘蛛花、西番蓮、鳶尾、鶴望蘭、龜背竹、鵝掌柴、也門鐵、黑金剛、香根草等100多種中的一種或多種。
[0044]實(shí)施例二
[0045]如圖2所示，本實(shí)施例提供的一種基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)，包括浮在水面上的浮體材料3、在附體材料3相對(duì)兩側(cè)的下方分別設(shè)置的第一敞口箱體和第二敞口箱體，浮體材料3分別覆蓋在兩個(gè)箱體的敞口處并與該兩個(gè)箱體形成密封連接，所述兩個(gè)箱體的相對(duì)側(cè)分別都設(shè)有第一曝氣管6，在所述兩個(gè)箱體相對(duì)的中心位置也設(shè)有第二曝氣管，第一曝氣管與所述第二曝氣管相對(duì)設(shè)置；
[0046]所述浮體材料上設(shè)有內(nèi)凹的植物支架2，植物支架2上設(shè)有具有根系的適水植物I ;在所述第一敞口箱體及第二敞口箱體靠近箱體底部的位置上分別設(shè)有進(jìn)水口 7，所述推流裝置為設(shè)置在所述箱體朝向堤岸外側(cè)的一側(cè)上靠近所述植物支架的地方的用于將箱體內(nèi)的水排出到好氧區(qū)的推流泵8 ；
[0047]所述水體修復(fù)系統(tǒng)還包括用于控制第一曝氣管、第二曝氣管及推流泵工作的主控制器。
[0048]本實(shí)施例中基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)的工作原理及結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一中基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)基本一致，本實(shí)施例中，兩個(gè)箱體分別形成兩個(gè)兼氧區(qū)10，兩個(gè)兼氧區(qū)10之間為好氧區(qū)11。
[0049]工作時(shí)，通過進(jìn)水口 7水體分別進(jìn)入兩個(gè)箱體中，經(jīng)過與植物根系的充分接觸，在兼氧微生物群落的作用下使水脫氮脫磷，在推流泵8的作用下，將經(jīng)過兼氧處理脫氮磷的水從兼氧區(qū)10推流至好氧區(qū)11。好氧區(qū)11采用全開放式結(jié)構(gòu)，不設(shè)任何擋板，在第一曝氣管及第二曝氣管的曝氣作用下，使水體充分與植物根系4的好氧菌接觸，有效去除污染物。在溶解氧相對(duì)充分的環(huán)境下，植物根系4的生長會(huì)得到促進(jìn)，植物根系4的生長和好氧菌群落的生長相互作用，大大促進(jìn)污染物的吸收和分解。
[0050]本實(shí)施例中，由于第一曝氣管與第二曝氣管的曝氣方向相對(duì)，通過曝氣的擠壓，水流從好氧區(qū)11兩側(cè)流出，形成如圖3所示的水流。本實(shí)施例的基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)適用于水深大于1.5m,小于5m的水體修復(fù)。
[0051]作為本實(shí)施例技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一敞口箱體及第二敞口箱體內(nèi)部還分別設(shè)有使水體上下曲折流動(dòng)的折流擋板15，從而增加進(jìn)水在兼氧區(qū)10中的路徑,使進(jìn)水與植物根系4充分接觸，使不同的微生物群落在處理水方面發(fā)揮最大的作用。
[0052]本實(shí)施例中所述的適水植物可以為花葉蘆竹、美人蕉、風(fēng)車草、芒草(鳳尾竹)、鐵線蕨、全緣貫眾蕨、紫穗槐、香海芋、芋、花葉良姜、夾竹桃、忍冬、大花美人蕉、檳榔、龍頭竹、常春藤、長春花、太陽花、大葉紫薇、郁香忍冬、水菖蒲、粉綠竹、散尾葵、萬年青、旱傘草、水蔥(蜘蛛抱蛋)、莎草、芙蓉、馬蹄蓮(春羽)、水竹草、大紅花、長葉刺葵、海芋、垂葉榕、洋金鳳、雞蛋果、芭蕉、米蘭、鐵刀木、鵝掌柴、薛荔、蜘蛛花、西番蓮、鳶尾、鶴望蘭、龜背竹、鵝掌柴、也門鐵、黑金剛、香根草等100多種中的一種或多種。
[0053]實(shí)施例三
[0054]如圖4所示，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)，包括一個(gè)人造堤岸，所述人造堤岸具有一個(gè)地面平臺(tái)16，在所述地面平臺(tái)16的下表面上固定設(shè)有植物支架，所述植物支架靠近堤岸內(nèi)側(cè)的一端設(shè)有一敞口箱體，所述敞口箱體敞口處覆蓋所述植物支架并與所述植物支架之間形成一進(jìn)水口，所述箱體朝向堤岸外側(cè)的一側(cè)上靠近所述植物支架的地方設(shè)有一將箱體內(nèi)的水排出的推流泵8 ;
[0055]所述箱體朝向堤岸外側(cè)的一側(cè)上還豎向設(shè)有第一曝氣管(靠近兼氧區(qū)10的側(cè)部，如圖4的圖面中部所示)，垂直于第一曝氣管并與箱體底部同一平面設(shè)置的第二曝氣管(如圖4的圖面右下部所示)；所述植物支架上設(shè)有具有根系的適水植物。
[0056]本實(shí)施例中，所述箱體內(nèi)部形成兼氧區(qū)10，箱體外側(cè)靠近堤岸外側(cè)的一側(cè)形成好氧區(qū)11。本發(fā)明的人造堤岸水體修復(fù)系統(tǒng)主要用于對(duì)擬排入河流湖泊水體的污水進(jìn)行預(yù)處理，結(jié)合納污水體河岸構(gòu)造沿岸的人造生態(tài)堤岸，為了進(jìn)一步增強(qiáng)污水處理效果，優(yōu)選地，貼合所述箱體朝向堤岸內(nèi)側(cè)的一側(cè)還設(shè)有與所述進(jìn)水口連通的截污緩沖區(qū)17。
[0057]具體工作原理如下:截污緩沖區(qū)17與原水體沿岸截污溝相接，截污溝內(nèi)的污水流入截污緩沖區(qū)17，簡單停留沉砂后通過箱體上設(shè)置的進(jìn)水口進(jìn)入兼氧區(qū)10，使進(jìn)水與植物根系充分接觸，然后通過植物根系間微生物作用脫氮脫磷，再隨推流泵8進(jìn)入好氧區(qū)11。好氧區(qū)11為開放式區(qū)域，通過在底部及近兼氧區(qū)10—側(cè)布設(shè)的曝氣管6，對(duì)進(jìn)入好氧區(qū)11的污水曝氣，使水體充分與植物根系的好氧菌接觸，有效去除污染物。在溶解氧相對(duì)充分的環(huán)境下，植物根系的生長會(huì)得到促進(jìn)，植物根系的生長和好氧菌群落的生長相互作用，大大促進(jìn)污染物的吸收和分解，最終水體在曝氣的推流作用下被排出。
[0058]本實(shí)施例中，截污緩沖區(qū)17頂部的地面平臺(tái)16和兼氧區(qū)10、好氧區(qū)11頂部的植物I和植物支架2直接可作為一般河岸道路用地或沿岸休閑娛樂用地。
[0059]本實(shí)施例中的所述適水植物可以為花葉蘆竹、美人蕉、風(fēng)車草、芒草(鳳尾竹)、鐵線蕨、全緣貫眾蕨、紫穗槐、香海芋、芋、花葉良姜、夾竹桃、忍冬、大花美人蕉、檳榔、龍頭竹、常春藤、長春花、太陽花、大葉紫薇、郁香忍冬、水菖蒲、粉綠竹、散尾葵、萬年青、旱傘草、水蔥(蜘蛛抱蛋)、莎草、芙蓉、馬蹄蓮(春羽)、水竹草、大紅花、長葉刺葵、海芋、垂葉榕、洋金鳳、雞蛋果、芭蕉、米蘭、鐵刀木、鵝掌柴、薛荔、蜘蛛花、西番蓮、鳶尾、鶴望蘭、龜背竹、鵝掌柴、也門鐵、黑金剛、香根草中的一種或多種。
[0060]本發(fā)明所述的以上三種實(shí)施例中，可以在所述水體中投放生物種，所述生物種為蠕蟲(線蟲類、輪蟲)、軟體動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物、魚類等，均可采用當(dāng)?shù)匚锓N。在特定的供氧條件下營造植物-水生生物微生態(tài)系統(tǒng)，組成“細(xì)菌-原生動(dòng)物-蠕蟲(線蟲類、輪蟲)-軟體動(dòng)物-節(jié)肢動(dòng)物-魚類”的食物鏈。植物自身(尤其是根系)具有巨大的比表面積，其浸沒于水下部分是微生物附著掛膜的良好載體，同時(shí)也是其他高等生物良好的棲息地，適當(dāng)?shù)钠貧夂涂刂芇H條件下，構(gòu)成植物-微生物群落為初級(jí)生產(chǎn)者和消費(fèi)者，其他高等生物為高級(jí)消費(fèi)者的微生態(tài)系統(tǒng)。生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間構(gòu)成不同的微生態(tài)系統(tǒng)，金字塔狀的食物鏈系統(tǒng)，通過食物鏈的能量傳遞完成對(duì)污染物質(zhì)的去除。不同的曝氣程度和PH條件會(huì)形成不同的微生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)污染物治理有不同的強(qiáng)化效果，通過將這些不同效果的微生態(tài)系統(tǒng)串聯(lián)，水中污染物得以較好的去除。整個(gè)系統(tǒng)材質(zhì)天然，模擬自然水生生態(tài)，管理方便，避免了一些仿自然生態(tài)修復(fù)帶來的堵塞、淤積，維護(hù)成本高，長期運(yùn)行效果不佳的缺點(diǎn)，將污水治理與自然生態(tài)修復(fù)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)水體的修復(fù)。
[0061]進(jìn)一步地，在針對(duì)不同類型的污水治理過程中，可采用以上三種實(shí)施例中不同的水體修復(fù)系統(tǒng)。如在污染的水體中建設(shè)人工浮島，采用實(shí)施例一或?qū)嵤├兴龅乃w修復(fù)系統(tǒng)；在河道湖泊邊、污水入河(湖泊)口建設(shè)固定式人造堤岸，可采用實(shí)施例三描述的水體修復(fù)系統(tǒng)。
[0062]本發(fā)明水體修復(fù)系統(tǒng)建成后定期觀察植物生長情況和水下微生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建情況，微生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建不夠理想時(shí)需有選擇地投放生物種。而且，在我國北方或氣候條件不能保證植物I常年正常生長的地區(qū)，需在植物支架2上建設(shè)溫室保證植物I的正常生長，確保植物根系4的規(guī)?？尚纬勺銐虻奈⑸锶郝洹?br> [0063]本發(fā)明上述實(shí)施例的基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)具有以下有益效果:
[0064]1、本發(fā)明利用生態(tài)系統(tǒng)和食物鏈原理強(qiáng)化污染水體的修復(fù)，立足于原有生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)原有水體生態(tài)系統(tǒng)無明顯干擾；
[0065]2、本發(fā)明以植物為主要載體，多種適水植物可供選擇，豐富了植物的多樣性，即美化環(huán)境，又可增加修復(fù)區(qū)域的生物多樣性，而且不造成二次污染和外來物種入侵；
[0066]3、本發(fā)明修復(fù)形式開放，可根據(jù)河道湖泊水體的實(shí)際情況靈活布設(shè)，配合周邊景觀進(jìn)行美化建設(shè)，與周邊建筑風(fēng)格相協(xié)調(diào)；
[0067]4、采用廢水治理曝氣原理及自然生態(tài)系統(tǒng)凈化水體原理相結(jié)合，修復(fù)效果良好，避免一般生態(tài)修復(fù)方法(如人工濕地)遇到的植物收割、管道堵塞等不能長期穩(wěn)定運(yùn)行的問題。
[0068]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于:包括具有進(jìn)水口的兼氧區(qū)及與兼氧區(qū)通過推流裝置相連通的好氧區(qū)，所述兼氧區(qū)及好氧區(qū)的頂部分別設(shè)有適水植物，適水植物的根系浸在需要凈化的水體中； 其中，所述好氧區(qū)內(nèi)設(shè)有用于曝氣的曝氣管，凈化后的水體通過所述好氧區(qū)流出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于:包括一敞口箱體，所述敞口箱體的中下部填充有仿生材料，箱體的敞口處蓋設(shè)有浮體材料，所述浮體材料與所述箱體之間形成有至少一個(gè)進(jìn)水口和至少一個(gè)出水口，所述浮體材料上設(shè)有內(nèi)凹的植物支架，植物支架上設(shè)有具有根系的適水植物，其中，所述箱體內(nèi)還豎向設(shè)置有一擋板，將所述箱體分割為與進(jìn)水口相連通的兼氧區(qū)及與出水口相連通的好氧區(qū)，所述好氧區(qū)的箱體底部還設(shè)有曝氣管，所述推流裝置為設(shè)置在所述擋板上靠近箱體底部的位置處的推流泵； 所述水體修復(fù)系統(tǒng)還包括用于控制曝氣管及推流泵工作的主控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于:所述擋板的中上部還設(shè)有與所述主控制器電連接的回流泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于:所述適水植物為花葉蘆竹、美人蕉、風(fēng)車草、芒草、鐵線蕨、全緣貫眾蕨、紫穗槐、香海芋、芋、花葉良姜、夾竹桃、忍冬、大花美人蕉、檳榔、龍頭竹、常春藤、長春花、太陽花、大葉紫薇、郁香忍冬、水菖蒲、粉綠竹、散尾葵、萬年青、旱傘草、水蔥、莎草、芙蓉、馬蹄蓮、水竹草、大紅花、長葉刺葵、海芋、垂葉榕、洋金鳳、雞蛋果、芭蕉、米蘭、鐵刀木、鵝掌柴、薛蒸、蜘蛛花、西番蓮、鳶尾、鶴望蘭、龜背竹、鵝掌柴、也門鐵、黑金剛、香根草中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于:包括浮在水面上的浮體材料、在浮體材料相對(duì)兩側(cè)的下方分別設(shè)置的第一敞口箱體和第二敞口箱體，所述第一敞口箱體和第二敞口箱體內(nèi)分別形成兼氧區(qū)，兩個(gè)箱體之間形成好氧區(qū)，浮體材料分別覆蓋在兩個(gè)箱體的敞口處并與該兩個(gè)箱體形成密封連接，所述兩個(gè)箱體的相對(duì)側(cè)分別都設(shè)有第一曝氣管，在所述兩個(gè)箱體相對(duì)的中心位置也設(shè)有第二曝氣管，第一曝氣管與所述第二曝氣管相對(duì)設(shè)置； 所述浮體材料上設(shè)有內(nèi)凹的植物支架，植物支架上設(shè)有具有根系的適水植物； 在所述第一敞口箱體及第二敞口箱體靠近箱體底部的位置上分別設(shè)有與內(nèi)部兼氧區(qū)連通的進(jìn)水口，所述推流裝置為設(shè)置在所述兩個(gè)箱體相對(duì)側(cè)且靠近浮體材料的位置上的用于將箱體內(nèi)的水排出到好氧區(qū)的推流泵； 所述水體修復(fù)系統(tǒng)還包括用于控制第一曝氣管、第二曝氣管及推流泵工作的主控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng),其特征在于:所述第一敞口箱體及第二敞口箱體內(nèi)部還分別設(shè)有使水體上下曲折流動(dòng)的折流擋板。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于:所述適水植物為花葉蘆竹、美人蕉、風(fēng)車草、芒草、鐵線蕨、全緣貫眾蕨、紫穗槐、香海芋、芋、花葉良姜、夾竹桃、忍冬、大花美人蕉、檳榔、龍頭竹、常春藤、長春花、太陽花、大葉紫薇、郁香忍冬、水菖蒲、粉綠竹、散尾葵、萬年青、旱傘草、水蔥、莎草、芙蓉、馬蹄蓮、水竹草、大紅花、長葉刺葵、海芋、垂葉榕、洋金鳳、雞蛋果、芭蕉、米蘭、鐵刀木、鵝掌柴、薛蒸、蜘蛛花、西番蓮、鳶尾、鶴望蘭、龜背竹、鵝掌柴、也門鐵、黑金剛、香根草中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于:包括一個(gè)人造堤岸，所述人造堤岸具有一個(gè)地面平臺(tái)，在所述地面平臺(tái)的下表面上固定設(shè)有植物支架，所述植物支架靠近堤岸內(nèi)側(cè)的一端設(shè)有一敞口箱體形成的兼氧區(qū)及箱體外側(cè)的形成的好氧區(qū)，所述敞口箱體敞口處覆蓋所述植物支架并與所述植物支架之間形成一與兼氧區(qū)連通的進(jìn)水口，所述推流裝置為設(shè)置在所述箱體朝向堤岸外側(cè)的一側(cè)上靠近所述植物支架的地方的用于將箱體內(nèi)的水排出到好氧區(qū)的推流泵； 所述箱體朝向堤岸外側(cè)的一側(cè)上還豎向設(shè)有第一曝氣管，垂直于第一曝氣管并與箱體底部同一平面設(shè)置的第二曝氣管； 所述植物支架上設(shè)有具有根系的適水植物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于:貼合所述箱體朝向堤岸內(nèi)側(cè)的一側(cè)還設(shè)有與所述進(jìn)水口連通的截污緩沖區(qū)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于植物的水體修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于:所述適水植物為花葉蘆竹、美人蕉、風(fēng)車草、芒草、鐵線蕨、全緣貫眾蕨、紫穗槐、香海芋、芋、花葉良姜、夾竹桃、忍冬、大花美人蕉、檳榔、龍頭竹、常春藤、長春花、太陽花、大葉紫薇、郁香忍冬、水菖蒲、粉綠竹、散尾葵、萬年青、旱傘草、水蔥、莎草、芙蓉、馬蹄蓮、水竹草、大紅花、長葉刺葵、海芋、垂葉榕、洋金鳳、雞蛋果、芭蕉、米蘭、鐵刀木、鵝掌柴、薛蒸、蜘蛛花、西番蓮、鳶尾、鶴望蘭、龜背竹、鵝掌柴、也門鐵、黑金剛、香根草中的一種或多種。
【文檔編號(hào)】C02F3/32GK104402118SQ201410612326
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】陳慧婷, 周敏, 蒙志良, 高明杰, 楊曉云 申請(qǐng)人:深圳市綠洲生態(tài)科技有限公司