CN102417216B - 一种景观水体循环净化系统及其循环净化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种景观水体循环净化系统及其循环净化方法。属于水处理技术领域。该净化系统包括景观池(1)和用于将景观池(1)中的水体进行净化，并回流至所述景观池(1)中的净化设施(2)，所述净化设施(2)的侧壁与底部铺设防渗层，所述净化设施(2)的水体中设有至少一个蓄水井(21)和至少一个净水井(22)，所述蓄水井(21)和净水井(22)中的水通过净化渗透墙(23)与所述净化设施(2)中的水实现相互渗透。净化设施(2)内部充满滤水材料(24)。该系统解决了现有物理方法净水过程中净水效率低的技术问题。适用于各种景观水体以及对水质要求不高的污水处理过程。
Description
技术领域
本发明属于污水处理领域，特别涉及一种景观水体循环净化系统。
背景技术
随着人们对生活环境的要求逐渐提高，城市生活区及公园等公共场所的景观水体也逐渐增多。但目前景观水体大多为封闭性和非流动性的死水，水体自净能力差，易受污染，严重时会引起水体富营养化，水藻在静止的水体中也更容易疯长，水质发黑发臭。
目前，比较常见的景观水处理方法为化学方法、物理方法和生物方法。化学方法主要采用加入化学试剂，此方法见效快，但很容易造成二次污染对环境的影响极大。生物方法须引入大量生物物种和菌群。使水体形成生态系统。利用生物去除水中有害物质，此方法虽节能无污染但需要长时间的培养过程。对于紧急污染处理不可取。物理方法主要采用过滤方法，是一种节能环保的水处理方法。但是现有技术中，采用过滤方法的净水系统的过滤层在长期使用后附着很多水藻等水体杂物，影响了渗透效果，需要经过多次循环才能将污水变清，耗电量极高。
中国专利文件CN201512826U公开了一种景观水物理处理结合生态治理系统，其物理处理系统设置在景观水一侧的地面以下，景观水被水泵经由管道抽送到管道混合器，混合药水后的景观水进入高效沉淀器后面设置过滤器，经过滤器后的水体由出水管回流至景观水池，形成水循环。该过滤部分采用石英砂为滤料，但是该系统的水体只能单向过滤，在系统运行过程中，由于微小絮凝体在滤层中不断被截留，使过滤器水头损失值增加，当水头损失值到达一定程度，过滤器需要进行反冲洗污水，设备的成本大大增加。
中国专利文件CN201512826U公开了一种砂滤墙式分体雨水处理系统，包括设置在不超过地表面的雨水收集通道，沿水流方向一次设置的彼此连通的沉淀装置，蓄水池，在蓄水池中设有过滤层；过滤层为蓄水池中部纵向设置有砂滤墙，该砂滤墙将蓄水池分隔成间隔分布的集水池和清水池，该砂滤墙包括沿集水池至清水池方向纵向叠置的至少各一层透水的粗砂层和细砂层组成。污水经过该过滤层通过砂的吸附作用实现了清洁作用。但是由于该发明没有经过水体循环，只有一层砂滤墙作为过滤层，且滤水材料只分布在过滤层内部，吸附面积有限，长期使用过程中，污水中的固体杂质会使过滤层渗透率下降,净水效率降低，不能有效的用于景观水体的净化。
发明内容
为此，本发明要解决的问题就是现有技术中景观水通过物理过滤方法进行水体净化时净化效率低的问题，进而提供一种净水效率高的景观水体循环净化系统以及景观水体的循环净化方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种景观水体循环净化系统，包括景观池，净化设施，所述净化设施用于将景观池中的水体进行净化，并回流至所述景观池中，所述净化设施的侧壁与底部铺设防渗层，所述净化设施的池体中设有至少一个蓄水井和至少一个净水井，所述蓄水井和净水井分别由净化渗透墙围成，且蓄水井和净水井的水体分别通过所述净化渗透墙的四周与所述净化设施中的水实现相互渗透；
所述景观池设有出水管道连通所述蓄水井，并设有连通所述净水井和所述景观池的进水管道。
所述净水井和/或景观池中设有水体提升装置，所述水体提升装置用于提升水体实现景观池和净化设施之间的水体循环。
所述净化渗透墙包括由透水砖形成的基层、由碎石形成的支撑层以及用于将所述支撑层粘接于所述基层上的亲水粘结层。
所述基层与所述支撑层的厚度比为1:5-1000。
所述透水砖包括骨料和对骨料起到粘结作用的包覆骨料的粘结剂；所述骨料为0.05mm～0.85mm的石英砂。
所述透水砖包括透水表层和透水基层，透水表层和透水基层中分别包含有骨料和对骨料起到粘结作用的包覆骨料的粘结剂；
所述透水表层的骨料为0.05mm～0.85mm的石英砂，所述透水基层的骨料为2mm～10mm的石英砂；
透水表层和透水基层通过粘结剂紧密结合为一体。
所述透水砖的渗透系数大于等于2×10-2cm/s。
所述碎石的粒径大小为12-25mm。
所述亲水粘结层包括亲水性的粘结剂，所述亲水性的粘结剂为氢化环氧树脂、水性聚氨酯、脲醛树脂胶粘剂其中的一种或其混合物；所述亲水粘结层的透水系数大于1×10-2cm/s。
所述亲水粘结层的透水系数大于等于2×10-2cm/s。
所述净化设施上部设有透水性的覆盖层，所述透水性的覆盖层上部铺设有透水砖。
所述净化设施中的池体中设有滤水材料；所述滤水材料为硅砂、石子、透水砖和陶粒中的一种或几种。
所述滤水材料为硅砂，所述硅砂的颗粒直径为0.05-10mm。
所述蓄水井与净水井的相邻两壁之间有间隔；
所述景观池内部设有景观潜水泵，所述景观池与所述净水井之间设有跌水设施，所述景观潜水泵将水体提升，通过跌水的方式经所述出水管道排入所述蓄水井内；所述净水井底部设有一个净化潜水泵，所述景观池与所述净水井之间设有净水跌水设施，所述净化潜水泵将净水提升，通过跌水方式经所述进水管道排入所述景观池。
本发明同时提供一种景观水体循环净化的方法，包括以下步骤:
a、将景观池中的水通过出水管道流入净化设施内部的蓄水井；
b、所述蓄水井的水体通过净化渗透墙进入至净化设施后进行净化；
c、净化后的水体通过净化渗透墙进入净化设施内部的净水井；
d、经过净水井的水体通过进水管道回流至所述景观池将净水排出，形成水体循环净化。
所述步骤d中的净水井中的水体通过净化潜水装置提升至进水管道后排入所述景观池。
所述步骤a中的景观池中的水体通过景观潜水装置提升至出水管道后排入所述净化设施。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明的净化设施设置至少一个蓄水井和至少一个净水井，蓄水井和净水井分别由净化渗透墙围成，且两相邻壁之间有一定间隔，蓄水井和净水井中的水通过净化渗透墙与所述净化设施中的水实现全方位渗透，进而得到净水排出到景观水体中。这种方式使水经过蓄水井周围的净化渗透墙渗透到净化设施中再经过净化设施周围的净化渗透墙渗入，增加了过滤层的面积，提高了过滤效果。同时过滤层采用具有水体渗透净化作用的透水砖与碎石等材料通过亲水粘结剂粘接的结构，亲水粘结剂使得净化渗透墙的渗透力大大提高。
实验表明，经过5小时的循环后，水体浊度由原来的12.7NTU降低到4.2NTU，水体色度由原来的27.5度降低到17.5度，满足景观水体浊度低于5NTU，色度低于25度的景观水体净化标准。
附图说明
图1是景观水体循环净化系统的结构示意图；
图2是净化设施的剖面图；
图3是净化渗透墙结构示意图；
图4是应用例1的净化设施内进水与出水的浊度对比图；
图5是应用例1的净化设施内进水与出水的色度对比图；
图6是应用例2的净化设施内进水与出水的浊度对比图；
图7是应用例2的净化设施内进水与出水的色度对比图；
图8是应用例2的净化设施内进水与出水的溶氧度对比图。
图中附图标记表示为：
1-景观池 2-净化设施 21-蓄水井 22-净水井 23-净化渗透墙 24-滤水材料 25-覆盖层 26-净化潜水泵 27-出水管道 28-进水管道 231-基层 232-支撑层 233-亲水粘结层
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
实施例1
图1、图2是本发明的整体结构示意图和净化设施的剖面图；该景观水体循环净化系统包括景观池1和净化设施2，净化设施2用于将景观池1中的水体进行净化，并回流至所述景观池1中；所述净化设施2的侧壁与底部铺设防渗层所述净化设施2的水体中设有至少一个蓄水井21和至少一个净水井22，所述蓄水井21和净水井22中的水通过净化渗透墙23与所述净化设施2中的水实现相互渗透；
景观池1的水体经出水管道27排入所述蓄水井21内，所述净水井22底部设有净化潜水泵26，所述净化潜水泵26将净水提升，经所述进水管道28排入所述景观池1，形成水体净化循环。
所述净化设施2上部设有覆盖层25，所述覆盖层25上部铺设有透水砖，用于将外来水体渗透进入所述净化设施2中。本发明的净化设施顶部的覆盖层可以防止净水水池内水的蒸发，起到了节水的作用，另外通过在储水容器上面铺设透水砖的方式，可以回收雨水等外来水体，增加了系统的补水量。
所述净化设施2中的池体中设有滤水材料24，用于净化由所述蓄水井渗透至所述净化设施中的水体。所述滤水材料24为硅砂、石子、透水砖和陶粒中的一种或几种。净化设施的池体内部充满了滤水材料，滤水材料采用能够强效吸附水体中的悬浮杂物的硅砂、石子、透水砖和陶粒中的一种或几种，大大提高了净水效率。
所述滤水材料24优选为颗粒直径为0.05-10mm的硅砂。
所述蓄水井21与净水井22的相邻两壁之间有间隔。这样，流入蓄水井21内的水体可以通过所述净化渗透墙23的四周与所述净化设施2的水进行渗透，并经过净水井22周围净化渗透墙23渗透进入所述净水井22。
所述蓄水井21与净水井22之间的距离优选为所述净化设施2在所述蓄水井21与净水井22之间测距方向上的10-90％。
图3为净化渗透墙结构示意图，包括由透水砖形成的基层231、由碎石形成的支撑层232以及用于将所述支承层232粘接于所述基层231上的亲水粘结层233。所述基层231与所述支撑层232的厚度比为1:5-1000。
所述透水砖包括骨料和对骨料起到粘结作用的包覆骨料的粘结剂；所述骨料为0.05mm～0.85mm的石英砂。所述透水砖的渗透系数大于等于2×10-2cm/s，优选为(4.0-10.0)×10-2cm/s。所述碎石的粒径大小为12-25mm。所述亲水粘结层233包括亲水性的粘结剂，所述亲水性的粘结剂为氢化环氧树脂、水性聚氨酯、脲醛树脂胶粘剂其中的一种或其混合物；所述亲水粘结层233的透水系数大于1×10-2cm/s。所述亲水粘结层233的透水系数优选大于等于2×10-2cm/s。
应用本发明的景观水体循环净化系统的净化的方法包括以下步骤：
a、将景观池1中的水经出水管道27流入净化设施2内部的蓄水井21；
b、所述蓄水井21的水体通过净化渗透墙23进入至净化设施2后进行净化；
c、净化后的水体通过净化渗透墙23进入净化设施2内部的净水井22；
d、经过净水井22的水体通过净化潜水泵26提升，经进水管道28回流至所述景观池1将净水排出，形成水体循环净化。
实施例2
本实施例为该景观水体循环净化系统的另一种实施方式，本实施例中使用的透水砖由透水表层和透水基层构成，透水表层和透水基层中分别包含有骨料和对骨料起到粘结作用的包覆骨料的粘结剂；透水表层和透水基层通过粘结剂紧密结合为一体。所述透水表层的骨料为0.05mm～0.85mm的石英砂，所述透水基层的骨料为2mm～10mm的石英砂。另外本实施例的景观池1底部设置景观潜水泵，净水井内没设置净化潜水泵26。
景观池1中的水体通过景观潜水泵将水体提升后经出水管道27排入所述蓄水井21内，所述净水井22中的净水通过进水管道28直接排入所述景观池1内。
应用本实施例的景观水体循环净化系统的净化的方法包括以下步骤：
a、将景观池1中的水通过景观潜水泵提升经出水管道27流入净化设施2内部的蓄水井21；
b、所述蓄水井21的水体通过净化渗透墙23进入至净化设施2后进行净化；
c、净化后的水体通过净化渗透墙23进入净化设施2内部的净水井22；
d、经过净水井22的水体通过进水管道28回流至所述景观池1将净水排出，形成水体循环净化。
实施例3
本实施例为该景观水体循环净化系统的另一种实施方式，除景观水体的循环动力装置设置不同外，其结构与实施例1基本相同。具体为：景观池1底部设置景观潜水泵，净水井22底部设置净化潜水泵26。
景观池1中的水体通过景观潜水泵将水体提升后经出水管道27排入所述蓄水井21内，所述净水井22中的净水通过景观潜水泵将水体提升后经进水管道28排入所述景观池1内。
应用本发明的景观水体循环净化系统的净化的方法包括以下步骤：
a、将景观池1中的水通过景观潜水泵提升后经出水管道27流入净化设施2内部的蓄水井21；
b、所述蓄水井21的水体通过净化渗透墙23进入至净化设施2后进行净化；
c、净化后的水体通过净化渗透墙23进入净化设施2内部的净水井22；
d、经过净水井22的水体通过净化潜水泵26提升后经进水管道28回流至所述景观池1将净水排出，形成水体循环净化。
实施例4
本实施例为该景观水体循环净化系统的另一种实施方式，除景观水体的循环动力装置设置不同外，其结构与实施例1基本相同。具体为：景观池1底部设置景观潜水泵，净水井22内设置净化潜水泵26，同时在景观池1与净化设施2之间设有跌水设施。
所述景观潜水泵将水体提升，通过跌水的方式经所述出水管道27排入所述蓄水井21内；所述净化潜水泵26将净水提升，通过跌水方式经所述进水管道28排入所述景观池1。
应用本发明的景观水体循环净化系统的净化的方法包括以下步骤：
a、将景观池1中的水景观潜水泵将水体提升，通过跌水的方式经所述出水管道27排入所述蓄水井21内；
b、所述蓄水井21的水体通过净化渗透墙23进入至净化设施2后进行净化；
c、净化后的水体通过净化渗透墙23进入净化设施2内部的净水井22；
d、经过净水井22的水体通过净化潜水泵26将净水提升，通过跌水方式经所述进水管道28排入所述景观池1，形成水体循环净化。
经过本发明的净化系统净化的水体实验结果如下：
景观水的水质检测指标如下表：
该景观水体循环净化系统的具体技术指标如下：
净水水池：长×宽×高＝5m×4.5m×1.8m；
蓄水井21和净水井22：直径70mm，高度1.8m，分别一个；
景观潜水泵：370V，1.5m3/h；
净化潜水泵26：370V，1.5m3/h时，
应用例1：处理恶化不严重的水体，24小数连续净化循环。
每日早中晚分别采样3次，在同一采样地点，用同一采样器采样。记录实验数据如下：
净化设施内进水与出水的浊度对比图见图4，净化设施内进水与出水的色度对比图见图5。
应用例2：处理恶化很严重的水体，24小时连续循环。
每日早中晚分别采样3次，在同一采样地点，用同一采样器采样。记录实验数据如下：
净化设施内进水与出水的浊度对比图见图6，净化设施内进水与出水的色度对比图见图7，净化设施内进水与出水的溶氧量对比图见图8。
通过以上数据可以明显的看出水质已经得到有效净化，且很稳定。经过本系统的水质净化，水质得到明显的提高，可达到景观水水质标准的A类或C类标准的水体要求。同时还有效消除水体富营养化带来的有害影响，去除大量的藻类，从而使水体变得清澈，进而使得景观水体更美观环保。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (17)
1.一种景观水体循环净化系统，包括
景观池(1)，
净化设施(2)，用于将景观池(1)中的水体进行净化，并回流至所述景观池(1)中，其特征在于：
所述净化设施(2)的侧壁与底部铺设防渗层，所述净化设施(2)的池体中设有至少一个蓄水井(21)和至少一个净水井(22)，所述蓄水井(21)和净水井(22)分别由净化渗透墙(23)围成，且蓄水井(21)和净水井(22)的水体分别通过所述净化渗透墙(23)的四周与所述净化设施(2)中的水实现相互渗透；
所述净化渗透墙(23)包括由透水砖形成的基层(231)、由碎石形成的支撑层(232)以及用于将所述支撑层(232)粘接于所述基层(231)上的亲水粘结层(233)；
所述景观池(1)设有出水管道(27)连通所述蓄水井(21)，并设有连通所述净水井(22)和所述景观池(1)的进水管道(28)。
2.根据权利要求1所述的景观水体循环净化系统，其特征在于：
所述净水井(22)中设有净化潜水泵(26)和/或景观池(1)中设有景观潜水泵，所述净化潜水泵(26)与所述景观潜水泵用于提升水体实现景观池(1)和净化设施(2)之间的水体循环。
3.根据权利要求1所述的景观水体循环净化系统，其特征在于：
所述基层(231)与所述支撑层(232)的厚度比为1:5-1000。
4.根据权利要求1所述的景观水体循环净化系统，其特征在于：
所述透水砖包括骨料和对骨料起到粘结作用的包覆骨料的粘结剂；所述骨料为0.05mm～0.85mm的石英砂。
5.根据权利要求1所述的景观水体循环净化系统，其特征在于：
所述透水砖包括透水表层和透水基层，透水表层和透水基层中分别包含有骨料和对骨料起到粘结作用的包覆骨料的粘结剂；
所述透水表层的骨料为0.05mm～0.85mm的石英砂，所述透水基层的骨料为2mm～10mm的石英砂；
透水表层和透水基层通过粘结剂紧密结合为一体。
6.根据权利要求4或5所述的景观水体循环净化系统，其特征在于：
所述透水砖的渗透系数大于等于2×10-2cm/s。
7.根据权利要求1所述的景观水体循环净化系统，其特征在于：
所述碎石的粒径大小为12-25mm。
8.根据权利要求1所述的景观水体循环净化系统，其特征在于：
所述亲水粘结层(233)包括亲水性的粘结剂，所述亲水性的粘结剂为氢化环氧树脂、水性聚氨酯、脲醛树脂胶粘剂其中的一种或其混合物；所述亲水粘结层(233)的透水系数大于1×10-2cm/s。
9.根据权利要求8所述的景观水体循环净化系统，其特征在于：
所述亲水粘结层(233)的透水系数大于等于2×10-2cm/s。
10.根据权利要求1-5、7-9任一所述的景观水体循环净化系统，其特征在于：
所述净化设施(2)上部设有透水性的覆盖层(25)，所述透水性的覆盖层(25)上部铺设有透水砖。
11.根据权利要求10所述的景观水体循环净化系统，其特征在于：
所述净化设施(2)中的池体中设有滤水材料(24)；所述滤水材料(24)为硅砂、石子、透水砖和陶粒中的一种或几种。
12.根据权利要求11的景观水体循环净化系统，其特征在于：
所述滤水材料(24)为硅砂，所述硅砂的颗粒直径为0.05-10mm。
13.根据权利要求2-5、7-9、11或12任一所述的景观水体循环净化系统，其特征在于：
所述蓄水井(21)与净水井(22)的相邻两壁之间有间隔。
14.根据权利要求13所述的景观水体循环净化系统，其特征在于：
所述景观池(1)与所述净化设施(2)之间设有跌水设施，所述景观潜水泵将水体提升，通过跌水的方式经所述出水管道(27)排入所述蓄水井(21)内；
所述净化潜水泵(26)设置在所述净水井(22)底部，所述景观池(1)与所述净化设施(2)之间设有净水跌水设施，所述净化潜水泵(26)将净水提升，通过跌水方式经所述进水管道(28)排入所述景观池(1)。
15.一种权利要求1-14任一所述的景观水体循环净化系统的净化方法，其特征在于：包括以下步骤,
a、将景观池(1)中的水通过出水管道(27)流入净化设施(2)内部的蓄水井(21)；
b、所述蓄水井(21)的水体通过净化渗透墙(23)进入至净化设施(2)后进行净化；
c、净化后的水体通过净化渗透墙(23)进入净化设施(2)内部的净水井(22)；
d、经过净水井(22)的水体通过进水管道(28)回流至所述景观池(1)将净水排出，形成水体循环净化。
16.根据权利要求15所述的净化方法，其特征在于：
所述步骤d中的净水井(22)中的水体通过净化潜水泵(26)提升至进水管道(28)后排入所述景观池(1)。
17.根据权利要求15所述的净化方法，其特征在于：
所述步骤a中的景观池(1)中的水体通过景观潜水泵提升至出水管道(27)后排入所述净化设施(2)。
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