用于城市内河治理的潜流人工湿地的制作方法

[0001]
本实用新型涉及人工湿地技术领域，特指一种用于城市内河治理的潜流人工湿地。


背景技术：

[0002]
在国内的社会经济快速健康发展、城市化进程扎实稳步推进的良好环境下，城市区域内的水体环境却日益恶化。部分企业未经处理的生产废水及一部分沿岸居民的生活污水直接或间接排入就近的河流中，改变了河流的水质状况，造成流经城市区域的河水水质污染严重，有的甚至已经出现黑臭现象，严重影响了城市生态文明的建设以及沿岸居民的日常生活，同时也制约了社会经济的持续健康发展。
[0003]
因此，亟待需要提供一种能够改善河水水质的用于城市内河治理的潜流人工湿地以解决上述技术问题。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种用于城市内河治理的潜流人工湿地，以解决现有的河水水质污染严重的问题。
[0005]
为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于城市内河治理的潜流人工湿地，设于城市内河的旁边，所述潜流人工湿地包括：
[0006]
开挖形成于所述城市内河旁边的凹坑；
[0007]
围设于所述凹坑边缘的湿地挡墙；
[0008]
设于所述凹坑底部以及所述湿地挡墙内侧的防渗结构；
[0009]
穿设于所述湿地挡墙和所述防渗结构的进水管；
[0010]
设于所述防渗结构围合形成的区域内且供过滤和净化所述城市内河的河水的固化填料结构，所述固化填料结构种植有水生植被；以及
[0011]
对应所述进水管穿设于所述湿地挡墙和所述防渗结构的出水管；
[0012]
所述城市内河的河水于所述湿地挡墙的外侧通过所述进水管流进所述固化填料结构，经所述固化填料结构净化后的河水通过所述出水管流出。
[0013]
本实用新型通过在凹坑底部以及湿地挡墙内侧防渗结构，以防止河水渗透到潜流人工湿地外而污染外界的土壤和水体。固化填料结构可为水生植物生长提供载体和营养物质，同时通过物理化学吸附、沉降络合等作用有效去除污水中的氮、磷、难降解有机物等污染物质，还能够为微生物提供稳定的附着表面，促进微生物的快速稳定的繁殖，形成高活性的生物膜，提高微生物的降解速率。固化填料结构种植的水生植被，对河水起到净化作用。潜流人工湿地通过固化填料结构对河水进行过滤和净化，从而改善了城市内河的水质。
[0014]
本实用新型用于城市内河治理的潜流人工湿地的进一步改进在于，所述固化填料结构由下至上依次包括：第一粗砂层、微生物固化填料层、第二粗砂层、塑料平网、种植土层；
[0015]
所述微生物固化填料层由火山石生物填料铺设而成；
[0016]
所述水生植物种植于所述种植土层。
[0017]
本实用新型用于城市内河治理的潜流人工湿地的进一步改进在于，所述微生物固化填料层由下至上依次包括：第一微生物固化层、第二微生物固化层、第三微生物固化层以及第四微生物固化层；
[0018]
所述第一微生物固化层、所述第二微生物固化层、所述第三微生物固化层以及所述第四微生物固化层中的火山石生物填料的粒径逐渐减小。
[0019]
本实用新型用于城市内河治理的潜流人工湿地的进一步改进在于，所述防渗结构由下至上依次包括：基础层、膜下保护层、gcl防渗层、膜防渗层、膜上保护层。
[0020]
本实用新型用于城市内河治理的潜流人工湿地的进一步改进在于，所述湿地挡墙呈矩型状，位于所述湿地挡墙阴角处的所述膜下保护层的下表面贴设有gcl防水加强垫，所述gcl防水加强垫部分伸入所述膜下保护层与所述基础层之间。
[0021]
本实用新型用于城市内河治理的潜流人工湿地的进一步改进在于，所述膜上保护层的端部翻折形成有一翻折边，所述翻折边压紧于所述膜下保护层与所述湿地挡墙之间；
[0022]
通过若干个钢钉穿过所述膜上保护层、所述膜防渗层、所述gcl防渗层、所述膜下保护层、所述翻折边，并穿过锚固于所述湿地挡墙，使所述防渗结构固定连接于所述湿地挡墙。
[0023]
本实用新型用于城市内河治理的潜流人工湿地的进一步改进在于，还包括对应所述进水管埋设于所述固化填料结构内的布水穿孔管，所述布水穿孔管与所述进水管连通；
[0024]
所述布水穿孔管的标高低于或等于所述进水管的标高。
[0025]
本实用新型用于城市内河治理的潜流人工湿地的进一步改进在于，还包括对应所述出水管埋设于所述固化填料结构内的集水穿孔管，所述集水穿孔管与所述出水管连通；
[0026]
所述集水穿孔管的标高高于或等于所述出水管的标高；
[0027]
所述集水穿孔管的标高低于所述布水穿孔管的标高。
[0028]
本实用新型用于城市内河治理的潜流人工湿地的进一步改进在于，还包括埋设于所述固化填料结构底部的倒模穿孔管以及穿设于所述湿地挡墙和所述防渗结构另一侧的排污管；
[0029]
所述倒模穿孔管的标高等于所述排污管的标高；
[0030]
所述排污管与所述倒模穿孔管连通。
[0031]
本实用新型用于城市内河治理的潜流人工湿地的进一步改进在于，所述湿地挡墙由下至上依次包括挡墙垫层以及挡墙墙体；
[0032]
所述挡墙垫层的宽度大于所述挡墙墙体宽度；
[0033]
所述挡墙墙体的外侧铺设有水泥砂浆层。
附图说明
[0034]
图1为本实用新型用于城市内河治理的潜流人工湿地的平面图。
[0035]
图2为本实用新型用于城市内河治理的潜流人工湿地的剖面图。
[0036]
图3为本实用新型用于城市内河治理的潜流人工湿地的防渗结构和湿地挡墙的局部结构示意图。
具体实施方式
[0037]
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0038]
本实用新型提供了一种用于城市内河治理的潜流人工湿地，用于改善城市内河的水质。本实用新型包括凹坑、湿地挡墙、防渗结构以及固化填料结构，通过在凹坑底部以及湿地挡墙内侧防渗结构，以防止河水渗透到潜流人工湿地外而污染外界的土壤和水体。固化填料结构可为水生植物生长提供载体和营养物质，同时通过物理化学吸附、沉降络合等作用有效去除污水中的氮、磷、难降解有机物等污染物质，还能够为微生物提供稳定的附着表面，促进微生物的快速稳定的繁殖，形成高活性的生物膜，提高微生物的降解速率。固化填料结构种植的水生植被，对河水起到净化作用。潜流人工湿地通过固化填料结构对河水进行过滤和净化，从而改善了城市内河的水质。
[0039]
下面结合附图对本实用新型用于城市内河治理的潜流人工湿地进行说明。
[0040]
参见图1和图2，在本实施例中，一种用于城市内河治理的潜流人工湿地包括：设于城市内河的旁边，潜流人工湿地包括：开挖形成于城市内河旁边的凹坑、围设于凹坑边缘的湿地挡墙1、设于凹坑底部以及湿地挡墙1内侧的防渗结构2、穿设于湿地挡墙1和防渗结构2的进水管4、设于防渗结构2围合形成的区域内且供过滤和净化城市内河的河水的固化填料结构3以及对应进水管4穿设于湿地挡墙1和防渗结构2的出水管5。固化填料结构3种植有水生植被。城市内河的河水于湿地挡墙1的外侧通过进水管4流进固化填料结构3，经固化填料结构3净化后的河水通过出水管5流出。
[0041]
参见图1和图2，本实施例中潜流人工湿地通过在凹坑底部以及湿地挡墙1内侧防渗结构2，以防止河水渗透到潜流人工湿地外而污染外界的土壤和水体。固化填料结构3铺设有火山岩生物填料，火山岩生物填料可为水生植物生长提供载体和营养物质，同时通过物理化学吸附、沉降络合等作用有效去除污水中的氮、磷、难降解有机物等污染物质，还能够为微生物提供稳定的附着表面，促进微生物的快速稳定的繁殖，形成高活性的生物膜，提高微生物的降解速率。固化填料结构3种植的水生植被，对河水起到净化作用。潜流人工湿地通过固化填料结构3对河水进行过滤和净化，从而改善了城市内河的水质。
[0042]
在一种具体实施例中，进水管4和出水管5沿着城市内河的水流方向相对设于固化填料结构3与城市内河相邻的两侧。
[0043]
在另一种较佳实施方式中，进水管4设于在固化填料结构3贴近城市内河的一侧，出水管5设于固化填料结构3与城市内河相邻的一侧。
[0044]
参见图2，在一种实施方式中，固化填料结构3由下至上依次包括：第一粗砂层31、微生物固化填料层、第二粗砂层33、塑料平网34、种植土层35，微生物固化填料层由火山石生物填料铺设而成，水生植物种植于种植土层35。具体的，第一粗砂层31和第二粗砂层33的厚度为100mm，塑料平网34的网孔孔径为5mm，种植土层35厚度为100mm。水生植物采用对河水中氮、磷及有机物去除效果较好的美人蕉和香蒲，规格为15株/
㎡
，通过水生植物根系将氧气输送至固化填料结构3的各层，从而保证水生植物根系的周边区域处于好氧环境，以满足好氧菌类降解有机物时对溶解氧浓度的需求，同时好氧菌类分解的无机物可以被水生植
物所吸收，促进水生植物的生长。
[0045]
参见图2，进一步的，微生物固化填料层由下至上依次包括：第一微生物固化层321、第二微生物固化层322、第三微生物固化层323以及第四微生物固化层324，第一微生物固化层321、第二微生物固化层322、第三微生物固化层323以及第四微生物固化层324中的火山石生物填料的粒径逐渐减小，火山石生物填料粒径较小的位于上方起到保护上方的种植土层35的作用，防止水土流失，多层粒径不同的火山石生物填料相配合可以为河水在微生物固化填料层中的渗流提供良好的水力条件，为植物和微生物的生长提供良好的载体，还可以通过物理化学吸附、沉降络合等作用有效去除污水中的氮、磷、难降解有机物等污染物质。火山石生物填料能够为微生物提供稳定的附着表面，促进微生物的快速稳定的繁殖，从而能够在火山石生物填料和水生植物的根部形成高活性的生物膜，河水流经时，有机物、磷等污染物通过该生物膜的吸附及同化作用而得以去除。潜流人工湿地中的氮一方面微生物的硝化和反硝化作用得以去除，另一方面通过水生植物的吸收去除。
[0046]
参见图2，较佳地，第一微生物固化层321的厚度为300mm，第一微生物固化层321中的火山石生物填料的粒径为80～120mm；第二微生物固化层322的厚度为200mm，第二微生物固化层322中的火山石生物填料的粒径为30～80mm；第三微生物固化层323的厚度为150mm，第三微生物固化层323中的火山石生物填料的粒径为10～30mm；第四微生物固化层324的厚度为150mm，第四微生物固化层324中的火山石生物填料的粒径为5～10mm。
[0047]
参见图3，更进一步的，防渗结构2由下至上依次包括：基础层21、膜下保护层22、gcl防渗层23、膜防渗层24、膜上保护层25。具体的，基础采用原土压实，压实度不小于93％。膜下保护层22采用黏土，黏土的渗透系数不大于1.0
×
10-9
cm/s，膜下保护层22的厚度为300mm。gcl防渗层23采用膨润土复合防水毯(gcl)，能够有效的防止水的渗漏，不易老化和腐蚀，使用寿命长，膨润土复合防水毯渗透系数不大于5.0
×
10-5
cm/s，规格为4800g/m
2
。膜防渗层24采用hdpe土工膜，起到良好的防渗、隔离的作用，膜防渗层24的厚度为2mm。膜上保护层25采用非织造土工布，具有防渗、隔离、抗老化、耐酸碱、耐磨损、柔韧性好施工简便的良好特性，非织造土工布规格为600g/m
2
。
[0048]
参见图3，在一种实施方式中，湿地挡墙1呈矩型状，位于湿地挡墙1阴角处的膜下保护层22的下表面贴设有gcl防水加强垫26，gcl防水加强垫26部分伸入膜下保护层22与基础层21之间。gcl防水加强垫26在湿地挡墙1阴角处加强防渗、隔离。gcl防水加强垫用膨润土复合防水毯(gcl)，能够有效的防止水的渗漏。
[0049]
在另一较佳实施方式中，湿地挡墙1呈具有阴角的其他型状，位于湿地挡墙1阴角处的膜下保护层22的下表面贴设有gcl防水加强垫26，gcl防水加强垫26部分伸入膜下保护层22与基础层21之间。gcl防水加强垫用膨润土复合防水毯(gcl)，能够有效的防止水的渗漏。
[0050]
参见图3，较佳地，膜上保护层25的端部翻折形成有一翻折边251，翻折边251压紧于膜下保护层22与湿地挡墙1之间，通过若干个钢钉27穿过膜上保护层25、膜防渗层24、gcl防渗层23、膜下保护层22、翻折边251，并穿过锚固于湿地挡墙1，使防渗结构2固定连接于湿地挡墙1。
[0051]
参见图1和图2，本实施例中的潜流人工湿地还包括对应进水管4埋设于固化填料结构3内的布水穿孔管6，布水穿孔管6与进水管4连通，布水穿孔管6的标高低于或等于进水
管4的标高。河水于湿地挡墙1的外侧通过进水管4流进布水穿孔管6，布水穿孔管6内的河水通过布水穿孔管6的穿孔进入固化填料结构3。河水通过布水穿孔管6的穿孔流进固化填料结构3，疏散了水流，使得河水能够均匀的渗透入固化填料结构3进行过滤和净化，减小了水流对固化填料结构3的冲击力。
[0052]
参见图1和图2，本实施例中的潜流人工湿地还包括对应出水管5埋设于固化填料结构3内的集水穿孔管7，集水穿孔管7与出水管5连通，集水穿孔管7的标高高于或等于出水管5的标高，集水穿孔管7的标高低于布水穿孔管6的标高。净化后的固化填料结构3内的河水通过集水穿孔管7的穿孔流入集水穿孔管7，再流进出水管5排出。集水穿孔管7的穿孔使得净化后的河水能够更均匀、更广泛的收集于集水穿孔管7内。
[0053]
参见图1和图2，本实施例中的潜流人工湿地还包括埋设于固化填料结构3底部的倒模穿孔管8以及穿设于湿地挡墙1和防渗结构2另一侧的排污管9，倒模穿孔管8的标高等于排污管9的标高，排污管9与倒模穿孔管8连通。倒模穿孔管8埋设于固化填料结构3底部用于收集固化填料结构3底部的污水，并通过排污管9排出。
[0054]
参见图2，具体的，集水穿孔管7的标高高于倒模穿孔管8的标高，使得集水穿孔管7能够收集位于上层的过滤、净化后的河水，而倒模穿孔管8能够收集固化填料结构3底部沉积的污水。
[0055]
参见图1和图2，在一种具体实施方式中，进水管4和出水管5设于湿地挡墙1相对的两侧，布水穿孔管6的长度、集水穿孔管7的长度以及倒模穿孔管8的长度与其相邻的湿地挡墙1的内壁长度相等，使得河水能够沿着湿地挡墙1的内壁均匀的渗透入固化填料结构3，净化后的河水能够更均匀、更广泛的收集于集水穿孔管7内。
[0056]
具体的，布水穿孔管6采用管径为dn80穿孔管，材质为给水用聚乙烯(pe)管，压力等级0.6mpa；集水穿孔管7采用管径为dn100穿孔管，材质为给水用聚乙烯(pe)管，压力等级0.6mpa；倒模穿孔管8采用管径为dn200穿孔管，材质为给水用聚乙烯(pe)管，压力等级0.6mpa。
[0057]
参见图2和图3，进一步的，湿地挡墙1由下至上依次包括挡墙垫层11以及挡墙墙体12，挡墙垫层11的宽度大于挡墙墙体12宽度，增强湿地挡墙1的结构稳固性。挡墙墙体12的外侧铺设有水泥砂浆层，起到防水的作用。具体的，挡墙垫层11为c15素混凝土，厚度为100mm；挡墙墙体12采用非黏土承重砖砌成，厚度为240mm；水泥砂浆层掺有5％的防水粉，厚度为20mm。
[0058]
通过采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：
[0059]
本实用新型通过在凹坑底部以及湿地挡墙内侧防渗结构，以防止河水渗透到潜流人工湿地外而污染外界的土壤和水体。固化填料结构铺设有火山岩生物填料，火山岩生物填料可为水生植物生长提供载体和营养物质，同时通过物理化学吸附、沉降络合等作用有效去除污水中的氮、磷、难降解有机物等污染物质，还能够为微生物提供稳定的附着表面，促进微生物的快速稳定的繁殖，形成高活性的生物膜，提高微生物的降解速率。固化填料结构种植的水生植被，对河水起到净化作用。潜流人工湿地通过固化填料结构对河水进行过滤和净化，从而改善了城市内河的水质。
[0060]
需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施
的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0061]
以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。