太陽能驅(qū)動的人工濕地凈化景觀水體處理系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及地表水處理領(lǐng)域，尤其涉及封閉景觀水體凈化處理系統(tǒng)，具體來說是一種太陽能驅(qū)動的人工濕地凈化景觀水體處理系統(tǒng)。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]隨著城市化和工業(yè)化不斷發(fā)展，城市地表水環(huán)境持續(xù)惡化，為了利于管理控制城市公園和社區(qū)的景觀水體質(zhì)量，通常利用水閘、堰口等方式控制水位和水量，導(dǎo)致城市公園和社區(qū)的景觀水體流動速率降低；同時，由于本底內(nèi)源污染釋放和降雨徑流污染的持續(xù)輸入，造成封閉景觀水體適合藻類滋生，造成景觀水體管理中頻繁進(jìn)行大規(guī)模補水、換水和人工清理藻類，嚴(yán)重浪費了城市寶貴的水資源、電力資源和人工投入，并且對景觀水體生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建起到負(fù)面作用。
[0004]傳統(tǒng)的城市公園和社區(qū)封閉景觀水體治理采用周期性大規(guī)模換水和人工清理相結(jié)合的方法，由于城市地表水質(zhì)普遍存在較嚴(yán)重的污染，外界大規(guī)模換水輸入的污染物和營養(yǎng)鹽濃度較高，基本屬國家地表水V類或劣V類，大規(guī)模換水沖刷攪動底泥內(nèi)源性污染物的集中釋放，同時降雨徑流沖刷周邊的非點源污染進(jìn)入景觀水體，導(dǎo)致景觀水體的污染物和營養(yǎng)鹽的濃度增加，同時大規(guī)模換水后封閉水體的靜止水體條件有利于藻類快速滋生，導(dǎo)致了封閉景觀水體普遍富營養(yǎng)化嚴(yán)重的問題，造成了項目投資和人工投入的巨大浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種太陽能驅(qū)動的人工濕地凈化景觀水體處理系統(tǒng)，所述的這種太陽能驅(qū)動的人工濕地凈化景觀水體處理系統(tǒng)要解決現(xiàn)有技術(shù)中的城市公園和社區(qū)的景觀水體中易造成藻類滋生、水體質(zhì)量不佳的技術(shù)問題。
[0006]本發(fā)明一種太陽能驅(qū)動的人工濕地凈化景觀水體處理系統(tǒng)，包括一個水泵和一個初級沉淀調(diào)節(jié)池，所述的水泵和一個太陽能電池組連接，所述的水泵的一側(cè)設(shè)置有一個取水進(jìn)水管，所述的水泵的另外一側(cè)和一個出水管連接，所述的出水管的一端設(shè)置有一個分水管，所述的分水管的末端設(shè)置在所述的初級沉淀調(diào)節(jié)池的上部，所述的初級沉淀調(diào)節(jié)池的一側(cè)設(shè)置有一個垂直潛流挺水植物過濾池，所述的垂直潛流挺水植物過濾池的一側(cè)設(shè)置有一個沉水植物深度凈化池，所述的初級沉淀調(diào)節(jié)池和所述的沉水植物深度凈化池之間通過一個循環(huán)水管連通。
[0007]進(jìn)一步的，所述的太陽能電池組包括至少一個太陽能硅晶板，所述的太陽能硅晶板和一個儲能電池組構(gòu)成，所述的儲能電池組和一個控制器連接。
[0008]進(jìn)一步的，所述的水泵設(shè)置在一個泵窩中。
[0009]進(jìn)一步的，所述的初級沉淀調(diào)節(jié)池的高度高于所述的垂直潛流挺水植物過濾池，所述的初級沉淀調(diào)節(jié)池的接近垂直潛流挺水植物過濾池的一側(cè)設(shè)置有一個溢流布水結(jié)構(gòu)。
[0010]進(jìn)一步的，所述的垂直潛流挺水植物過濾池的高度高于所述的沉水植物深度凈化池，所述的垂直潛流挺水植物過濾池和沉水植物深度凈化池之間通過水管連通。
[0011]進(jìn)一步的，所述的沉水植物深度凈化池的一側(cè)設(shè)置有另外一個溢流布水結(jié)構(gòu)。
[0012]進(jìn)一步的，所述的垂直潛流挺水植物過濾池中設(shè)置有一個過濾床，所述的過濾床中設(shè)置有四層結(jié)構(gòu)，自下而上依次為排水層、過渡層、濾料層和覆蓋層，所述的濾料層采用符合級配曲線范圍的顆粒填充基質(zhì)。
[0013]進(jìn)一步的，所述的垂直潛流挺水植物過濾池中種植有植物，所述的植物為蘆葦、香蒲、水蔥、或者黃菖蒲中的任意一種或一種以上的組合，種植密度為4-6株/m2。
[0014]進(jìn)一步的，所述的沉水植物深度凈化池中采用卵石鋪底，所述的卵石的厚度為8-10cm，所述的卵石的上面覆蓋有水稻種植土，所述的水稻種植土的厚度為30-40cm，所述的沉水植物深度凈化池中栽植的植物為苦草、大茨藻、小茨藻、或者金魚藻中的任意一種或一種以上的組合，種植密度為8-10株/m2。
[0015]本發(fā)明的技術(shù)方案:一是根據(jù)城市公園和社區(qū)封閉景觀水體的CODra、BOD5, TN和TP等水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，以及封閉景觀水體的面積、水量和景觀要求，形成人工濕地的布局位置、類型和規(guī)模的選擇測算方法；二是根據(jù)人工濕地的類型和處理規(guī)模，應(yīng)用太陽能光伏發(fā)電驅(qū)動的水泵循環(huán)單元，包括太陽能光伏發(fā)電、蓄電輸出控制器、水泵和布水管線等構(gòu)件，保證水泵循環(huán)單元供水量和供水速率達(dá)到人工濕地處理參數(shù)的要求；三是根據(jù)城市公園和社區(qū)封閉景觀水體的水體形態(tài)，選擇水泵和人工濕地的布設(shè)位置和標(biāo)高，保證人工濕地處理單元對于擬處理的景觀水體實現(xiàn)增加水體流動和凈化改善效率。
[0016]本發(fā)明是一種利用太陽能驅(qū)動的人工濕地凈化系統(tǒng)，將其應(yīng)用于城市公園和社區(qū)封閉景觀水體的長期水質(zhì)維持和改善管理中，增加封閉景觀水體的循環(huán)流動速率和污染物凈化效率，降低封閉景觀水體的大規(guī)模換水和人工養(yǎng)護(hù)成本，有利于水體生態(tài)系統(tǒng)自維持系統(tǒng)的構(gòu)建。
[0017]太陽能光伏系統(tǒng)作為綠色能源，具有散布式、規(guī)模靈活、不受電路鋪設(shè)限制以及自動化程度高的特點，與人工濕地凈化系統(tǒng)運行的布局方式和運行頻率具有協(xié)同特征，增加城市公園和社區(qū)景觀水體流動性和水質(zhì)維持改善效率，降低水體富營養(yǎng)化和提高水體透明度，實現(xiàn)城市節(jié)能減排和自動循環(huán)水質(zhì)凈化。
[0018]本發(fā)明是一種應(yīng)用太陽能光伏發(fā)電驅(qū)動水泵與人工濕地構(gòu)成水質(zhì)循環(huán)凈化系統(tǒng)。根據(jù)城市公園和社區(qū)封閉景觀水體的水質(zhì)、面積和景觀需求，利用太陽能光伏驅(qū)動的水泵單元，在水量、布水結(jié)構(gòu)方面與人工濕地單元的規(guī)模和類型相匹配，形成太陽能光伏驅(qū)動的人工濕地凈化處理系統(tǒng)。本發(fā)明根據(jù)封閉景觀水體的形態(tài)和規(guī)模，利用水文動力學(xué)計算，太陽能水泵取水口和人工濕地出水口分別設(shè)在景觀水體的最大水力距離兩端，保證整個水體都能在一定周期內(nèi)進(jìn)行循環(huán)凈化。
[0019]采用太陽能驅(qū)動的人工濕地循環(huán)凈化系統(tǒng)后，僅需要采用從外界補充少量地表水資源，太陽能光伏發(fā)電的水泵單元具有簡單布設(shè)靈活的特點，陽光照射時自動開啟水泵構(gòu)件運行，不受電路布線和人工操作的限制，提升水緩慢進(jìn)入人工濕地處理單元，有利于提供人工濕地的處理凈化效率，大幅降低了項目的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和管理成本，節(jié)約了水資源和能源投入，符合城市可持續(xù)低碳生態(tài)的發(fā)展方向。本發(fā)明對改善城市公園和社區(qū)封閉景觀水體具有普遍推廣意義，實用效果佳，水體透明度長期維持在1.ο-1.2m。
[0020]本發(fā)明和已有技術(shù)相比較，其效果是積極和明顯的。本發(fā)明能夠用于城市公園和社區(qū)封閉景觀水體的長期維持改善。
[0021]
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明一種太陽能驅(qū)動的人工濕地凈化景觀水體處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2是本發(fā)明中的垂直潛流挺水植物過濾池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]
【具體實施方式】
[0025]以下參照附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)一步進(jìn)行描述。
[0026]如圖1所示，本發(fā)明一種太陽能驅(qū)動的人工濕地凈化景觀水體處理系統(tǒng)，包括一個水泵2和一個初級沉淀調(diào)節(jié)池6，所述的水泵2和一個太陽能電池組I連接，所述的水泵2的一側(cè)設(shè)置有一個取水進(jìn)水管11，所述的水泵2的另外一側(cè)和一個出水管4連接，所述的出水管4的一端設(shè)置有一個分水管5，所述的分水管5的末端設(shè)置在所述的初級沉淀調(diào)節(jié)池6的上部，所述的初級沉淀調(diào)節(jié)池6的一側(cè)設(shè)置有一個垂直潛流挺水植物過濾池7，所述的垂直潛流挺水植物過濾池7的一側(cè)設(shè)置有一個沉水植物深度凈化池8，所述的初級沉淀調(diào)節(jié)池6和所述的沉水植物深度凈化池8之間通過一個循環(huán)水管12連通。
[0027]進(jìn)一步的，所述的太陽能電池組I包括至少一個太陽能硅晶板，所述的太陽能硅晶板和一個儲能電池組3構(gòu)成，所述的儲能電池組3和一個控制器連接。
[0028]進(jìn)一步的，所述的水泵2設(shè)置在一個泵窩中。
[0029]進(jìn)一步的，所述的初級沉淀調(diào)節(jié)池6的高度高