本發(fā)明涉及水凈化領(lǐng)域，且特別涉及水質(zhì)凈化系統(tǒng)及水質(zhì)凈化方法。

背景技術(shù)：

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展以及城鎮(zhèn)化進程的加快，房地產(chǎn)行業(yè)迅速發(fā)展，居住小區(qū)的建設(shè)有了質(zhì)的飛越，其景觀設(shè)計及效果受到前所未有的重視，也是作為住宅產(chǎn)品宣傳展示的重點之一。居住小區(qū)內(nèi)水景設(shè)計迅速在房地產(chǎn)行業(yè)里展開與盛行。水景作為小區(qū)居住景觀一個重要元素，其景觀效果、環(huán)境質(zhì)量的好壞，直接影響著居民的身心健康。目前，大多數(shù)的居住小區(qū)水體都是封閉式，水體流動緩慢或基本處于靜止，水體自凈能力差。隨著水體內(nèi)部污染物質(zhì)的存在和外來污染物質(zhì)的持續(xù)進入，如果不能及時得到清除，必然導(dǎo)致水體逐漸富營養(yǎng)化，水體藍藻大量繁殖，阻礙陽光對水體照射以及降低水體中溶解氧濃度，引起水底中相關(guān)細菌發(fā)生厭氧反應(yīng)，分解有機污染物，產(chǎn)生甲烷、硫化氫等氣體，使水體發(fā)黑、發(fā)臭。從而導(dǎo)致水景水質(zhì)惡化，逐漸失去景觀的觀賞價值，嚴(yán)重影響周圍居民的生活環(huán)境。

特別針對含有魚類、植物類的景觀水體，魚類、植物等生物是產(chǎn)生大量內(nèi)源污染的主要來源，魚類排泄物、植物枯枝爛葉等會引起水體水質(zhì)快速惡化，導(dǎo)致水體的混濁度大幅度增加，從而使水體景觀失去觀賞價值。

國內(nèi)外已建立起許多成熟有效的污水處理方法：好氧生物處理法、厭氧生物處理法、接觸穩(wěn)定法、生物接觸氧化法、活性污泥發(fā)處理工藝等，但由于景觀水體污染往往不同于生活污水、工業(yè)廢水等傳統(tǒng)的污水類型，其具有的生態(tài)功能、污染程度、污染周期以及景觀需求等特點，加上這些方法存在基礎(chǔ)建設(shè)、運行成本等費用昂貴，后期運行、維護技術(shù)難度大等缺點，難以直接在居住小區(qū)景觀水體凈化方面采用這些處理技術(shù)來進行推廣和應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種水質(zhì)凈化系統(tǒng)，該水質(zhì)凈化系統(tǒng)能夠自動運行，系統(tǒng)能夠在較長時間處于穩(wěn)定的狀態(tài)，水體的自凈能力較強，系統(tǒng)中的水體能夠保持較高的透明度；該水質(zhì)凈化系統(tǒng)能夠吸收、消化、分解和轉(zhuǎn)移水體中的氮、磷營養(yǎng)物及有機物、無機物等，降低水體的富營養(yǎng)化程度，防治水體出現(xiàn)發(fā)黑、發(fā)臭。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種水質(zhì)凈化方法，該方法不僅提高了水體的流動性，還能增加水體在生態(tài)系統(tǒng)的停留時間，提高水體生態(tài)凈化的反應(yīng)效果；同時，避免過濾循環(huán)系統(tǒng)的全天運行，節(jié)約能源。

本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

本發(fā)明提出一種水質(zhì)凈化系統(tǒng)，其包括水景系統(tǒng)和過濾循環(huán)系統(tǒng)，水景系統(tǒng)包括人工濕地、水下森林和生態(tài)浮島，人工濕地連接水下森林，生態(tài)浮島漂浮于水下森林，過濾循環(huán)系統(tǒng)用于實現(xiàn)人工濕地和水下森林的水循環(huán)。

本發(fā)明較佳的實施例中，上述人工濕地的面積占水質(zhì)凈化系統(tǒng)總面積的20-40％。

本發(fā)明較佳的實施例中，上述水下森林的面積占水質(zhì)凈化系統(tǒng)總面積的60-80％。

本發(fā)明較佳的實施例中，上述生態(tài)浮島的面積占水下森林面積的10-30％。

本發(fā)明較佳的實施例中，上述水下森林中種植的水生植物選自苦草、黑藻、金魚草和狐尾藻中的至少一種。

本發(fā)明較佳的實施例中，上述人工濕地包括水生植物和填料基質(zhì)，水生植物種植于填料基質(zhì)。

本發(fā)明較佳的實施例中，上述填料基質(zhì)選自沸石、陶粒、礫石、石灰石、煤渣和麥飯石中的至少一種。

本發(fā)明較佳的實施例中，上述水生植物選自風(fēng)車草、紫砂草、香蒲、菖蒲中的至少一種。

本發(fā)明較佳的實施例中，上述生態(tài)浮島上種植的植物選自黃花鳶尾、水生美人蕉和萍蓬草中的至少一種。

本發(fā)明提出一種水質(zhì)凈化方法，其包括用上述水質(zhì)凈化系統(tǒng)進行水質(zhì)凈化，以1-2h為間隔運行過濾循環(huán)系統(tǒng)，且過濾循環(huán)系統(tǒng)的運行時間為1-2h。

本發(fā)明實施例的水質(zhì)凈化系統(tǒng)及水質(zhì)凈化方法的有益效果是：該水質(zhì)凈化系統(tǒng)能夠自動運行，系統(tǒng)能夠在較長時間處于穩(wěn)定的狀態(tài)，水體的自凈能力較強，系統(tǒng)中的水體能夠保持較高的透明度；該水質(zhì)凈化系統(tǒng)能夠吸收、消化、分解和轉(zhuǎn)移水體中的氮、磷營養(yǎng)物及有機物、無機物等，降低水體的富營養(yǎng)化程度，防治水體出現(xiàn)發(fā)黑、發(fā)臭。該水質(zhì)凈化方法不僅提高了水體的流動性，還能增加水體在生態(tài)系統(tǒng)的停留時間，提高水體生態(tài)凈化的反應(yīng)效果；同時，避免過濾循環(huán)系統(tǒng)的全天運行，節(jié)約能源。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例1的人工濕地和水下森林的連接關(guān)系示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例2的人工濕地和水下森林的連接關(guān)系示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例3的人工濕地和水下森林的連接關(guān)系示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

下面對本發(fā)明實施例的水質(zhì)凈化系統(tǒng)及水質(zhì)凈化方法進行具體說明。

本發(fā)明的水質(zhì)凈化系統(tǒng)包括水景系統(tǒng)和過濾循環(huán)系統(tǒng)，且上述過濾循環(huán)系統(tǒng)用于實現(xiàn)水景系統(tǒng)中的水循環(huán)。

詳細地，上述水景系統(tǒng)包括人工濕地、水下森林和生態(tài)浮島，其中生態(tài)浮島可以漂浮于水下森林的表面，水下森里可以與人工濕地連接，上述的水下森林與人工濕地的連接是指水下森林與人工濕地中的水體可以在兩者之間進行交換，即水下森林中的水體可以流入人工濕地，人工濕地中的水體也可以流入水下森林，進而使兩者之間的水體進行交換等，有利于快速進行水質(zhì)的凈化。

上述的人工濕地的數(shù)量例如可以是3個或2個，水下森林的數(shù)量可是是2個、3個等，過濾循環(huán)系統(tǒng)的數(shù)量可以是1個、2個等，對于人工濕地、水下森林和過濾循環(huán)系統(tǒng)的具體數(shù)量在此不作具體限定，可以根據(jù)需要凈化的水體的面積、設(shè)置該水質(zhì)凈化系統(tǒng)的小區(qū)面積等進行具體的選擇。

需要說明的是，本發(fā)明的過濾循環(huán)系統(tǒng)可以是市面上各種具有水體過濾凈化等功能的過濾循環(huán)系統(tǒng)。

進一步地，上述人工濕地的占地面積可以是整個水質(zhì)凈化系統(tǒng)的20-40％，且可以采用表面流式、水平潛流式、垂直流式中的一種或幾種組合形式。人工濕地是一個綜合的生態(tài)系統(tǒng)，它應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生、物質(zhì)循環(huán)再生原理，結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則，在促進廢水中污染物質(zhì)良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境的再污染，是一種良好、高效地水質(zhì)凈化方式。

人工濕地可以包括水生植物和填料基質(zhì)，且水生植物可以種植于填料基質(zhì)中。上述填料基質(zhì)可以選自沸石、陶粒、礫石、石灰石、煤渣和麥飯石中的至少一種，且在采用多種填料基質(zhì)時，可以采用層疊的設(shè)置方式，例如：下層為沸石、中層為陶粒、上層為煤渣，還可以進一步在表層鋪上種植土；種植于填料基質(zhì)的水生植物可以選自風(fēng)車草、紫砂草、香蒲、菖蒲中的至少一種。填料基質(zhì)即可以用于種植水生植物，使水生植物在填料基質(zhì)上生根、定植，還可以用于保持人工濕地內(nèi)部足量的水分。

需要說明的是，當(dāng)人工濕地種植多種水生植物時，在只有一個人工濕地的情況下，可以直接在一個人工濕地上混種多種水生植物；在具有兩個及兩個以上的人工濕地種植多種水生植物時，可以是分別在不同的人工濕地上各種植一種水生植物，例如：設(shè)置3個人工濕地，一個是風(fēng)車草人工濕地、一個是紫砂草人工濕地、一個是香蒲人工濕地；也可以是在各個人工濕地上均混種不同的水生植物，例如：設(shè)置2個人工濕地，均混種風(fēng)車草和香蒲；還可以是既有種植單一水生植物人工濕地，也有混種水生植物的人工濕地，例如：設(shè)置2個人工濕地，一個種植香蒲，另一個混種風(fēng)車草和香蒲。

水下森林的占地面積可以是整個水質(zhì)凈化系統(tǒng)的60-80％，水下森林是指在水中種植沉水植物，由水和沉水植物共同組成生態(tài)系統(tǒng)。進一步地，水下森林中種植的水生植物(沉水植物)可以選自苦草、黑藻、金魚草和狐尾藻中的至少一種。再進一步地，水下森林中水生植物的種植密度可以是5-25叢(株)/m²，水生植物在種植時，采用適當(dāng)?shù)姆N植密度可以防止植物之間彼此競爭養(yǎng)分和光照等，使水下的沉水植物都能夠良好的生長，并且對水體進行凈化，給水體提供氧氣，防止水體富營養(yǎng)化。而且，由于水生植物在水中種植的密度適宜，能夠進一步地提高水生植物對水質(zhì)的凈化能力。

需要說明的是，在同一個水下森林中可以種植一種水生植物，也可以混種不同的水生植物。當(dāng)水下森林的數(shù)量大于等于2個時，種植多種水生植物的具體方式可以是2個水下森林均混種水生植物，例如設(shè)置2個水下森林，均混種苦水草和黑藻；還可以是各個水下森林分別種植不同的、單一品種的水生植物，例如：設(shè)置2個水下森林，一個種植苦水草，另一個種植黑藻；還可以是既有種植單一水生植物的水下森林，還有混種水生植物的水下森林，例如：設(shè)置2個水下森林，一個種植苦水草，另一個混種苦水草和黑藻。

前述的漂浮于水下森林的生態(tài)浮島的面積占上述水下森林面積的10-30％，且生態(tài)浮島可以散置于水下森林水域的中間或岸邊，在此不作具體限定。生態(tài)浮島上種植的植物選自黃花鳶尾、水生美人蕉和萍蓬草中的至少一種。在水下森林的水域上設(shè)置生態(tài)浮島能夠進一步地增強水體的自凈能力，以及增強該水質(zhì)凈化系統(tǒng)的自凈能力，同時，以適宜的面積占比設(shè)置生態(tài)浮島，還可以避免生態(tài)浮島所占的面積太大影響陽光對水下森林的照射，以確保水下森林的水生植物能夠接受到適宜的光照，正常生長，促進該水質(zhì)凈化系統(tǒng)對污水的快速凈化。

需要說明的是，多個生態(tài)浮島種植多種水生植物時，具體種植方式，可以參照多個水下森林種植多種水生植物時的種植方式。

本發(fā)明的水質(zhì)凈化系統(tǒng)中具有多種不同的生命活動，在各種生命活動的消化、代謝等作用中，能夠吸收、消化、分解、轉(zhuǎn)移水體中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)及有機物、無機物等，降低水體的富營養(yǎng)化程度，防治水體出現(xiàn)發(fā)黑、發(fā)臭等。該水質(zhì)凈化系統(tǒng)的水體是循環(huán)流動的，具有較強的自凈能力，能夠維持水體較高的透明度，達到“流水不腐”的目的。

需要進一步說明的是，本發(fā)明的水質(zhì)凈化系統(tǒng)在設(shè)置于具體的居住小區(qū)等地時，可以根據(jù)居住小區(qū)的具體地形情況、生活污水排放情況等進行具體地總面積設(shè)計、人工濕地的具體占比、水下森林的具體占比等。

本發(fā)明的水質(zhì)凈化系統(tǒng)在進行水質(zhì)凈化時，可以以1-2h為間隔運行過濾循環(huán)系統(tǒng)，且過濾循環(huán)系統(tǒng)的運行時間為1-2h，間隔運行可以有效的節(jié)省能源，同時又不會降低水質(zhì)的凈化效率和效果。

以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的水質(zhì)凈化系統(tǒng)及水質(zhì)凈化方法作進一步的詳細描述。

實施例1

本實施例中的水質(zhì)凈化系統(tǒng)具有3個人工濕地、2個水下森林和水下森林總面積的10％的生態(tài)浮島，其中3個人工濕地的總面積占水質(zhì)凈化系統(tǒng)總面積的30％，2個水下森林的總面積占水質(zhì)凈化系統(tǒng)總面積的70％。3個人工濕地和2個水下森林的具體連接方式是間隔相連的，即兩個人工濕地之間連接一個水下森林，兩個水下森林之間連接一個人工濕地。該水質(zhì)凈化系統(tǒng)中還設(shè)置有過濾循環(huán)系統(tǒng)，且該過濾循環(huán)系統(tǒng)連接最外部的兩個人工濕地，以實現(xiàn)整個水質(zhì)凈化系統(tǒng)的水系循環(huán)。

3個人工濕地是水平潛流式且均是單一水生植物人工濕地：風(fēng)車草人工濕地、紫砂草人工濕地和香蒲人工濕地。人工濕地所采用的填料基質(zhì)是：下層是沸石、中層為陶粒、上層為礫石、表層為種植土。

2個水下森林采用單一水生植物水下森林：苦水草水下森林和黑藻水下森林，每個水下森林中水生植物的種植密度是10叢(株)/m²。

生態(tài)浮島可以均勻的漂浮于水下森林的表面，且生態(tài)浮島上可以種植黃花鳶尾和水生美人蕉。

本實施例中的3個人工濕地和2個水下森林以及過濾循環(huán)系統(tǒng)的具體連接關(guān)系請參照圖1。本實施例的水質(zhì)凈化系統(tǒng)的工作原理如下：過濾循環(huán)系統(tǒng)連接第一個人工濕地和最后一個人工濕地，水體通過水動力循環(huán)裝置可以從最后一個人工濕地進入第一個人工濕地，重新進入水質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)生態(tài)循環(huán)凈化，其過濾循環(huán)系統(tǒng)采用間隔運行的方式，間隔及運行的時間為1h，不僅提高了水體的流動性，還能增加水體在生態(tài)系統(tǒng)的停留時間，提高水體生態(tài)凈化的反應(yīng)效果；同時，避免過濾循環(huán)系統(tǒng)的全天運行，節(jié)約能源。

實施例2

本實施例中的水質(zhì)凈化系統(tǒng)具有2個人工濕地、2個水下森林和水下森林總面積的15％的生態(tài)浮島，其中2個人工濕地的總面積占水質(zhì)凈化系統(tǒng)總面積的40％，2個水下森林的總面積占水質(zhì)凈化系統(tǒng)總面積的60％。2個人工濕地和2個水下森林的具體連接方式是間隔相連的，即兩個人工濕地之間連接一個水下森林，兩個水下森林之間連接一個人工濕地。該水質(zhì)凈化系統(tǒng)中還設(shè)置有2個過濾循環(huán)系統(tǒng)，且該2個過濾循環(huán)系統(tǒng)中的其中一個連接2個人工濕地，另一個連接一個人工濕地和一個水下森林，以實現(xiàn)整個水質(zhì)凈化系統(tǒng)的水系循環(huán)。

2個人工濕地是水平潛流式且均是混種水生植物人工濕地：2個人工濕地上均混種有菖蒲和香蒲。人工濕地所采用的填料基質(zhì)是：下層是沸石、中層為陶粒、上層為煤渣和麥飯石、表層為種植土。

2個水下森林采用混種水生植物水下森林：均混種有金魚草和狐尾藻，每個水下森林中水生植物的種植密度是15叢(株)/m²。

生態(tài)浮島可以均勻的漂浮于水下森林的表面，且生態(tài)浮島上可以種植萍蓬草。

本實施例中的2個人工濕地和2個水下森林以及過濾循環(huán)系統(tǒng)的具體連接關(guān)系請參照圖2。2個過濾循環(huán)系統(tǒng)分別連接2個人工濕地和一個水下森林，水體通過過濾循環(huán)系統(tǒng)從2個人工濕地進入水下森林(上游)，實現(xiàn)整個水質(zhì)凈化系統(tǒng)的水體循環(huán)，還能夠提高水動力學(xué)特征，有利于增強水質(zhì)凈化系統(tǒng)的循環(huán)凈化效果；2個過濾循環(huán)系統(tǒng)可以輪流、間隔運行，即當(dāng)其中一個過濾循環(huán)系統(tǒng)工作時，另一個不運行，之后再進行交換。間隔時間為2h，每次運行時間2h；一方面可以提高水體的流動性，另一方面還可以增加水體在水質(zhì)凈化系統(tǒng)的停留時間，提高水體生態(tài)凈化反應(yīng)效果，還有一方面能夠節(jié)約能源。

實施例3

本實施例中的水質(zhì)凈化系統(tǒng)具有2個人工濕地、1個水下森林和水下森林總面積的10％的生態(tài)浮島，其中2個人工濕地的總面積占水質(zhì)凈化系統(tǒng)總面積的20％，1個水下森林的總面積占水質(zhì)凈化系統(tǒng)總面積的80％。2個人工濕地和1個水下森林的具體連接方式是間隔相連的，即兩個人工濕地之間連接一個水下森林。該水質(zhì)凈化系統(tǒng)中還設(shè)置有過濾循環(huán)系統(tǒng)，且該過濾循環(huán)系統(tǒng)連接2個人工濕地。

2個人工濕地是水平潛流式且均是混種水生植物人工濕地：2個人工濕地上均混種有菖蒲和香蒲。人工濕地所采用的填料基質(zhì)是：下層是沸石、中層為陶粒、上層為石灰石、表層為種植土。

水下森林種植有金魚草，水下森林中水生植物的種植密度是25叢(株)/m²。

生態(tài)浮島可以均勻的漂浮于水下森林的表面，且生態(tài)浮島上可以種植萍蓬草和美人蕉。

本實施例中的2個人工濕地和1個水下森林以及過濾循環(huán)系統(tǒng)的具體連接關(guān)系請參照圖3。過濾循環(huán)系統(tǒng)分別連接2個人工濕地，水體通過過濾循環(huán)系統(tǒng)實現(xiàn)整個水質(zhì)凈化系統(tǒng)的水體循環(huán)，還能夠提高水動力學(xué)特征，有利于增強水質(zhì)凈化系統(tǒng)的循環(huán)凈化效果；過濾循環(huán)系統(tǒng)可以間隔運行，間隔時間為1，每次運行時間1h；一方面可以提高水體的流動性，另一方面還可以增加水體在水質(zhì)凈化系統(tǒng)的停留時間，提高水體生態(tài)凈化反應(yīng)效果，還有一方面能夠節(jié)約能源。

對實施例1-3的水體進行檢測，具體檢測方法參照中國環(huán)境科學(xué)出版社《水和廢水監(jiān)測分析方法》第四版進行。檢測結(jié)果表面實施例1-3中的水體均符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》gb3838-2002中規(guī)定的v類標(biāo)準(zhǔn)，可以說明本發(fā)明的水質(zhì)凈化系統(tǒng)具有良好的水質(zhì)凈化的效果。

綜上所述，本發(fā)明實施例的水質(zhì)凈化系統(tǒng)及水質(zhì)凈化方法的有益效果是：該水質(zhì)凈化系統(tǒng)能夠自動運行，系統(tǒng)能夠在較長時間處于穩(wěn)定的狀態(tài)，水體的自凈能力較強，系統(tǒng)中的水體能夠保持較高的透明度；該水質(zhì)凈化系統(tǒng)能夠吸收、消化、分解和轉(zhuǎn)移水體中的氮、磷營養(yǎng)物及有機物、無機物等，降低水體的富營養(yǎng)化程度，防治水體出現(xiàn)發(fā)黑、發(fā)臭。該水質(zhì)凈化方法不僅提高了水體的流動性，還能增加水體在生態(tài)系統(tǒng)的停留時間，提高水體生態(tài)凈化的反應(yīng)效果；同時，避免過濾循環(huán)系統(tǒng)的全天運行，節(jié)約能源。

以上所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。