一種自然水體生態修復方法和修復系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種自然水體生態修復方法，其特征在于：在擬進行生態修復的自然水體岸邊建設若干濾床型人工濕地，通過將自然水體內的水引入濾床型人工濕地內處理，處理好后的水重新排入自然水體內，如此循環處理達到自然水體生態修復的目的；在處理過程中根據光照強度，自動調節自然水體內的水進入人工濕地的速度，進而根據光照強度調節人工濕地處理速度。本發明還包括一種自然水體生態修復系統。本發明所述的自然水體生態修復方法和修復系統，把濾床型人工濕地、自然水體、沉水植物、魚、循環泵、太陽能發電裝置共同組成一個微生態系統，該微生態系統無需外部輸入能源，可根據氣候狀況自動調整；可確保自然水體長期穩定維持在低藻低濁的水平。
【專利說明】
-種自然水體生態修復方法和修復系統
技術領域
[0001] 本發明設及水體生態修復領域，特別設及一種自然水體生態修復方法和修復系 統。
【背景技術】
[0002] 目前市場上傳統的水生態修復技術主要有投加生物酶、沉水植物種植、循環氣浮、 循環過濾等技術，對于提高水環境質量等級、消除黑臭河道、提高地表水的透明度有一定的 作用;但是其缺陷是并沒有從生態平衡的角度去解決問題，沒有從提高水體的自凈能力出 發，許多水體修復項目無法經受時間的考驗，短期內即返污返黑。

【發明內容】

[0003] 針對上述問題，本發明的目的之一在于提供一種從生態平衡角度出發，可W有效 實現水體修復的自然水體生態修復方法和修復系統。
[0004] 本發明的目的之二在于提供一種無需外部輸入能源，可根據氣候條件自動調整， 保持自然水體長期穩定維持在低藻低濁的水平的自然水體生態修復方法和修復系統。
[0005] 為達到上述目的，本發明所提出的技術方案為:一種自然水體生態修復方法，其特 征在于:在擬進行生態修復的自然水體岸邊建設若干濾床型人工濕地，通過將自然水體內 的水引入濾床型人工濕地內處理，處理好后的水重新排入自然水體內，如此循環處理達到 自然水體生態修復的目的；在處理過程中根據光照強度，自動調節自然水體內的水進入人 工濕地的速度，進而根據光照強度調節人工濕地處理速度。
[0006] 本發明還包括一種自然水體生態修復系統，其特征在于:包括建設于擬進行生態 修復的自然水體岸邊的若干濾床型人工濕地，所述的濾床型人工濕地設有進水管道和出水 管道;所述的出水管道連接濾床型人工濕地;所述的進水管道連接水累本體，所述的水累本 體設于自然水體內，所述的水累本體連接有一根據光照強度自動調節水累運行速度的調節 裝置。
[0007] 優選的，所述的調節裝置包括設于岸邊或自然水體上部的光伏電池板和光伏揚水 逆變器，所述的光伏電池板連接光伏揚水逆變器，所述的光伏揚水逆變器連接水累本體。
[0008] 優選的，所述的調節裝置包括設于岸邊或自然水體上部的感光裝置和與感光裝 置、水累本體相連，根據感光裝置所感應的光照強度調節水累本體運行速度的控制裝置。
[0009] 優選的，所述的感光裝置為光照傳感器。
[0010] 優選的，所述的自然水體中種植有多年生沉水植物(如苦草），同時水體中低密度 自然放養部分觀賞魚類。
[0011] 優選的，所述的濾床型人工濕地為廣場型人工濕地或景觀綠化型人工濕地，或廣 場型人工濕和景觀綠化型人工濕地的組合。
[0012] 優選的，所述的廣場型人工濕地，包括濕地本體，所述的濕地本體設于廣場下部， 由上往下依次設有進水配氣層、混合粗濾層、生物膜主濾層、過渡層、出水層和防滲層;所述 的進氣配水層內布有進水管，出水層內布有出水管;所述的廣場上設有若干與進水配氣層 相連通的進氣通道。
[0013] 優選的，所述的進氣通道上部設有透氣格柵。
[0014] 優選的，所述的廣場為廣場透氣磚堆擱而成。
[0015] 優選的，所述的景觀綠化型人工濕地，包括濕地本體，所述的濕地本體內由下往上 依次設有防滲層、出水層、過渡層、生物膜主濾層、混合粗濾層、進氣配水層;所述的進氣配 水層內布有進水管，出水層內布有出水管;所述的進氣配水層上方設有若干±石過渡層;所 述的±石過渡層間設有進氣通道;所述的±石過渡層上設有種植±層，所述的種植±層中 種植有綠化植物。
[0016] 優選的，所述的綠化植物優選為陸生植物;特別優選陸生常綠植物。
[0017] 采用上述技術方案，本發明所述的自然水體生態修復方法和修復系統，具有的有 益效果為：
[0018] 1)本發明把濾床型人工濕地、自然水體、沉水植物、魚、循環累、太陽能發電裝置共 同組成一個微生態系統，該微生態系統無需外部輸入能源，可根據氣候狀況自動調整；
[0019] 2)濾床型人工濕地作為此人工構建的微生態系統組成部分，具有強大的凈化能 力，少量的污染物進入能輕易被濾床內豐富的微生物所分解;濾床作為微生物的載體，其作 用微生物均為±著微生物，能有效避免引入外來微生物所帶來的生態風險；
[0020] 3)濾床型濕地內所聚集的大量的后生動物W及根據太陽光照強度W自動調整進 入濾床的水量，可確保自然水體長期穩定維持在低藻低濁的水平；
[0021] 4)濾池型濕地建造方式更為多樣化，地面可W是綠化、廣場、道路等，更易于項目 的實施。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發明所述的自然水體生態修復系統示意圖1;
[0023] 圖2為本發明所述的自然水體生態修復系統示意圖2;
[0024] 圖3為本發明所述的廣場型人工濕地示意圖；
[0025] 圖4為本發明所述的景觀綠化型人工濕地示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 下面結合附圖和【具體實施方式】，對本發明做進一步說明。
[0027] 本發明所述的自然水體生態修復方法，具體方法為:在擬進行生態修復的自然水 體岸邊建設若干濾床型人工濕地，通過將自然水體內的水引入濾床型人工濕地內處理，處 理好后的水重新排入自然水體內，如此循環處理達到自然水體生態修復的目的；在處理過 程中根據光照強度，自動調節自然水體內的水進入人工濕地的速度，進而根據光照強度調 節人工濕地處理速度。
[00%]也即是本發明方法通過在現有自然水體的岸邊建設濾床型人工濕地，使人工濕地 濕和水體組成一個生態系統，其中濕地的濾床中附著大量的生物膜、原生動物、后生動物， 自然水體的水經過水累提升進入濕地濾床，通過其物理過濾截留、微生物分解等作用去除 水中的溶解性有機物、藻類、膠體W及懸浮物后再回流至自然水體。在此過程中，根據光照 強度自動調整進入濾床中的水量，當陽光較大時，自然水體內通過光合作用繁殖的藻類增 長速度加快，但此時水累水量增加，濾池過濾速度加快;等遇到陰雨天氣W及晚上時，太陽 能供電量降低，藻類繁殖減慢甚至停止，水累水量變小甚至停止。同時在自然水體中種植部 分四季常綠多年生沉水植物(如苦草），一方面可進一步加大水體中分解者(微生物)的棲息 場所，同時也可作為水體能見度的直觀性指示，也增加了水體的美感；同時水體中低密度自 然放養部分觀賞魚類，可有效控制濾池型濕地中的后生動物的過量繁殖后累積于自然水 體，也可增加水體的觀賞性。
[0029] 實施例
[0030] 污水性質為中度污染的封閉池塘水及周邊居民的部分生活污水，處理后的出水通 過循環，構建池塘微生態系統。通過未運行、循環15d、循環60(1Ξ種條件下的水質分析測試， 結果如下： 「00311
[0032] 通過上述結果可知，采用本發明方法進行自然水體生態修復，可W有效去除自然 水體中的CODcr、B0D5、SS、氨氮和總憐，同時降低水體濁度，提高水體透明度;可確保自然水 體長期穩定維持在低藻低濁的水平。
[0033] 為實現本發明目的，如圖1、圖2所示，本發明還提供一種自然水體生態修復系統， 包括建設于擬進行生態修復的自然水體1岸邊的若干濾床型人工濕地2,所述的濾床型人工 濕地2設有進水管道21和出水管道22;所述的出水管道22連接濾床型人工濕地1;所述的進 水管道連接水累本體3，所述的水累本體3設于自然水體1內，所述的水累本體1連接有一根 據光照強度自動調節水累運行速度的調節裝置4;自然水體1中種植有多年生沉水植物11 (如苦草），同時水體中低密度自然放養部分觀賞魚類12。
[0034] 如圖1所示，調節裝置4包括設于岸邊或自然水體上部的光伏電池板41和光伏揚水 逆變器42,所述的光伏電池板41連接光伏揚水逆變器42,所述的光伏揚水逆變器42連接水 累本體3。采用運種方式的好處是采用太陽能供電，無需外部輸入能源，可根據氣候狀況自 動調整。當陽光較大時，自然水體內通過光合作用繁殖的藻類增長速度加快，但此時太陽能 供電量大水累水量增加，濾池過濾速度加快;等遇到陰雨天氣w及晚上時，太陽能供電量降 低，藻類繁殖減慢甚至停止，水累水量變小甚至停止。
[0035] 如圖2所示，調節裝置4包括設于岸邊或自然水體上部的感光裝置43(如光照傳感 器)和與感光裝置43、水累本體3相連，根據感光裝置所感應的光照強度調節水累運行速度 的控制裝置44。采用運種方式的好處是，通過感光裝置感應光照強度，然后控制裝置采集光 照強度信息后，控制水累本體的運行速度，水累本體則采用常規供電方式。
[0036] 此外，所述的濾床型人工濕地2可W為廣場型人工濕地或景觀綠化型人工濕地，或 廣場型人工濕和景觀綠化型人工濕地的組合；自然水體周邊的濕地數量可W根據水體體 量、污染情況設置。
[0037] 優選的，如圖3所示廣場型人工濕地包括濕地本體20,濕地本體20設于廣場30下 部，廣場20優選由透氣磚堆擱而成的廣場，濕地本體10總體深度為1.2-1.5m，在確保處理效 果的同時降低工程造價;且濕地本體20由上往下依次設有進水配氣層201、混合粗濾層202、 生物膜主濾層203、過渡層204、出水層205和防滲層206;所述的進氣配水層201內布有進水 管207,出水層205內布有出水管208;所述的廣場30上設有若干與進水配氣層201相連通的 進氣通道301;且進氣通道301上部優選設有透氣格柵302。采用該濕地的好處是：可在濕地 本體上方建造城市廣場、公園、停車場建造大大拓展了其應用范圍，能有效提升水環境質 量;不再利用植物的莖、根作為濕地的主要供氧方式，使得其對植物的功能性要求降低，同 時植物的管理要求也降低，使得該技術更易被市場所接受;相對于其他傳統的二級生化處 理、污水深度處理技術，人工濕地低投資、易管理、去除率高等優點更為突出。
[0038] 優選的，如圖4所示景觀綠化型人工濕地包括濕地本體20'，濕地本體20'總體深度 控制在1.2-1.5m范圍內，在確保處理效果的同時降低工程造價;濕地本體20'內由下往上依 次設有防滲層20Γ、出水層202'、過渡層203'、生物膜主濾層204'、混合粗濾層205'、進氣配 水層206';所述的進氣配水層206'內布有進水管21Γ，出水層202'內布有出水管212';所述 的進氣配水層206'上方設有若干±石過渡層207所述的±石過渡層207'間設有進氣通道 210';所述的±石過渡層207'上設有種植±層208'，所述的種植±層208'中種植有綠化植 物209'，綠化植物209'優選為陸生植物;特別優選陸生常綠植物。優選的，所述的綠化植物 優選為陸生植物;特別優選陸生常綠植物。采用該人工濕地的好處為:建造同時具有凈化效 果和保證地面景觀效果的人工濕地，可W使得綠化型濕地替代城市和鄉村原有的綠化用 地，大大拓展了其應用范圍，能有效提升水環境質量;不再利用植物的莖、根作為濕地的主 要供氧方式，使得其對植物的功能性要求降低，同時植物的管理要求也降低，使得該技術更 易被市場所接受;相對于其他傳統的二級生化處理、污水深度處理技術，人工濕地低投資、 易管理、去除率高等優點更為突出。
[0039] 盡管結合優選實施方案具體展示和介紹了本發明，但所屬領域的技術人員應該明 白，在不脫離所附權利要求書所限定的本發明的精神和范圍內，在形式上和細節上對本發 明做出各種變化，均為本發明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種自然水體生態修復方法，其特征在于：在擬進行生態修復的自然水體岸邊建設 若干濾床型人工濕地，通過將自然水體內的水引入濾床型人工濕地內處理，處理好后的水 重新排入自然水體內，如此循環處理達到自然水體生態修復的目的；在處理過程中根據光 照強度，自動調節自然水體內的水進入人工濕地的速度，進而根據光照強度調節人工濕地 處理速度。2. -種自然水體生態修復系統，其特征在于:包括建設于擬進行生態修復的自然水體 岸邊的若干濾床型人工濕地，所述的濾床型人工濕地設有進水管道和出水管道;所述的出 水管道連接濾床型人工濕地;所述的進水管道連接水栗本體，所述的水栗本體設于自然水 體內，所述的水栗本體連接有一根據光照強度自動調節水栗運行速度的調節裝置。3. 根據權利要求2所述的一種自然水體生態修復系統，其特征在于:所述的調節裝置包 括設于岸邊或自然水體上部的光伏電池板和光伏揚水逆變器，所述的光伏電池板連接光伏 揚水逆變器，所述的光伏揚水逆變器連接水栗本體。4. 根據權利要求2所述的一種自然水體生態修復系統，其特征在于:所述的調節裝置包 括設于岸邊或自然水體上部的感光裝置和與感光裝置、水栗本體相連，根據感光裝置所感 應的光照強度調節水栗本體運行速度的控制裝置。5. 根據權利要求2所述的一種自然水體生態修復系統，其特征在于:所述的自然水體中 種植有多年生沉水植物，同時水體中低密度自然放養部分觀賞魚類。6. 根據權利要求所述2-4任一權利要求所述的一種自然水體生態修復系統，其特征在 于:所述的濾床型人工濕地為廣場型人工濕地或景觀綠化型人工濕地，或廣場型人工濕和 景觀綠化型人工濕地的組合。7. 根據權利要求7所述的一種自然水體生態修復系統，其特征在于:所述的廣場型人工 濕地，包括濕地本體，所述的濕地本體設于廣場下部，由上往下依次設有進水配氣層、混合 粗濾層、生物膜主濾層、過渡層、出水層和防滲層;所述的進氣配水層內布有進水管，出水層 內布有出水管;所述的廣場上設有若干與進水配氣層相連通的進氣通道。8. 根據權利要求8所述的一種自然水體生態修復系統，其特征在于:所述的進氣通道上 部設有透氣格柵，所述的廣場為廣場透氣磚堆砌而成。9. 根據權利要求7所述的一種自然水體生態修復系統，其特征在于:所述的景觀綠化型 人工濕地，包括濕地本體，所述的濕地本體內由下往上依次設有防滲層、出水層、過渡層、生 物膜主濾層、混合粗濾層、進氣配水層;所述的進氣配水層內布有進水管，出水層內布有出 水管;所述的進氣配水層上方設有若干土石過渡層;所述的土石過渡層間設有進氣通道;所 述的土石過渡層上設有種植土層，所述的種植土層中種植有綠化植物。10. 根據權利要求7所述的一種自然水體生態修復系統，其特征在于:所述的綠化植物 為陸生植物。
【文檔編號】C02F3/32GK105948270SQ201610528561
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年7月7日
【發明人】周鋒, 楊偉煜, 劉學軍, 楊文華
【申請人】廈門優九生態科技有限公司