本發(fā)明涉及生態(tài)環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種適用于城市公園假山水體的凈化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

景觀水體的建設(shè)是城市公園改進(jìn)與升級(jí)的重要組成部分，各類景觀水體對(duì)于所在區(qū)域內(nèi)景觀的改善、小氣候調(diào)節(jié)起到積極的作用。很多城市公園設(shè)有假山，一些假山還設(shè)有“高山流水”型的瀑布景觀，而瀑布用水一般取自公園內(nèi)的景觀水體或自來(lái)水，但當(dāng)前城市公園的景觀水體質(zhì)量普遍不能達(dá)到景觀娛樂(lè)用水的標(biāo)準(zhǔn)，選用景觀水體作為瀑布水源則會(huì)影響景觀效果的展示，而選用自來(lái)水則又是對(duì)優(yōu)質(zhì)水資源的浪費(fèi)，利用再生水補(bǔ)給景觀水體成為一種必然趨勢(shì)。

但是“造水容易保水難”，由于再生水本身污染物本底值較高，加上假山水體大多是封閉、半封閉的緩流系統(tǒng)，一般水域面積小、水淺位、水量少，而且水體流動(dòng)性差，水生態(tài)系統(tǒng)脆弱，導(dǎo)致自身自凈能力差。如何高效的保持假山水體的水質(zhì)是當(dāng)前假山景觀的難點(diǎn)；對(duì)于已經(jīng)受到污染的假山水體，如何使其形成良性循環(huán)，使“死水”變成“活水”，是人們急需解決的一個(gè)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種適用于假山水體的凈化系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種適用于假山水體的凈化系統(tǒng)，包括沿水體流向依次設(shè)置的進(jìn)水單元、水處理單元、沉淀單元和曝氣單元；所述進(jìn)水單元包括進(jìn)水管，所述進(jìn)水管上設(shè)有水泵；所述水處理單元包括位于假山背示面的處理腔體，所述進(jìn)水管的出水口連接在所述處理腔體上靠近底部的位置，所述處理腔體內(nèi)懸掛有多根生物繩填料，所述處理腔體上靠近頂部的位置設(shè)有第一出水口，所述處理腔體的底部設(shè)有排水口；所述沉淀單元包括位于假山頂部的沉淀池，所述沉淀池上設(shè)有進(jìn)水口和第二出水口，所述進(jìn)水口位于所述第一出水口的下游，所述沉淀池的底部設(shè)有污泥排放口；所述曝氣單元包括至少一個(gè)曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)，所述曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)位于所述第二出水口的下游，所述曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)在所述假山的展示面上；凈化系統(tǒng)還包括第一管道，所述第一管道的頂端與所述污泥排放口連通，所述第一管道上設(shè)有回流管，所述回流管與所述處理腔體連通，所述排水口通過(guò)第二管道與所述第一管道連通。

優(yōu)選地，所述處理腔體設(shè)有至少一個(gè)擾流裝置，每個(gè)所述曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)套設(shè)在一根轉(zhuǎn)軸上，所述轉(zhuǎn)軸穿過(guò)所述假山并伸入所述處理腔體內(nèi)，所述擾流裝置設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸的另一端。

優(yōu)選地，所述擾流裝置包括套設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸上的第一連接圈及多個(gè)固定在所述第一連接圈上并沿第一連接圈周向均布的第一葉片，每個(gè)所述第一葉片的一端固定在所述第一連接圈上，另一端設(shè)有同向折彎的折彎部。

優(yōu)選地，所述曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)包括套設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸上的第二連接圈及多個(gè)固定在所述第二連接圈上并沿第二連接圈周向均布的第二葉片，每個(gè)所述第二葉片的一端固定在所述第二連接圈上，另一端設(shè)有兩個(gè)同向分布的橫桿，且兩個(gè)所述橫桿之間留有間距，多個(gè)所述第二葉片上的橫桿同向設(shè)置。

優(yōu)選地，所述假山內(nèi)設(shè)有固定管，所述固定管的一端伸入所述處理腔體內(nèi)，另一端伸出所述假山，所述固定管內(nèi)靠近兩端的位置各嵌設(shè)一軸承，所述轉(zhuǎn)軸依次穿過(guò)兩個(gè)軸承并伸入所述處理腔體內(nèi)。

優(yōu)選地，所述處理腔體的頂部設(shè)有凸緣，所述凸緣上設(shè)有透氣人孔，所述處理腔體內(nèi)設(shè)有扶梯，所述扶梯的頂部位于所述透氣人孔的下方。

優(yōu)選地，所述處理腔體的底部呈倒錐體狀，所述沉淀池的底部呈倒錐體狀。

優(yōu)選地，所述沉淀池的頂部設(shè)有蓋板，所述蓋板的底部設(shè)有隔板，所述隔板與所述沉淀池的底部留有間距。

優(yōu)選地，所述曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)有多個(gè)，沿所述假山的展示面從上至下交錯(cuò)排布。

優(yōu)選地，所述第一管道的末端設(shè)有第一關(guān)閉閥，所述回流管上設(shè)有第二關(guān)閉閥。

如上所述，本發(fā)明涉及的適用于假山水體的凈化系統(tǒng)，具有以下有益效果：

本發(fā)明曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)不僅可提升“高山流水”的景觀效果，更可增強(qiáng)沉淀池出水的溶解氧含量，進(jìn)一步提升水體的景觀效果；處理腔體內(nèi)懸掛生物繩填料進(jìn)行水體凈化，水體凈化后流入沉淀池內(nèi)進(jìn)一步沉淀，沉淀池污泥回流至處理腔體或排出處理系統(tǒng)之外可通過(guò)勢(shì)能實(shí)現(xiàn)而無(wú)需額外的動(dòng)力。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為進(jìn)水單元結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為水處理單元結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為沉淀單元結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為曝氣單元結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6位軸承剖面示意圖

圖7為假山曝氣平面布置示意圖

圖8為曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)結(jié)構(gòu)示意圖

圖9為擾流裝置結(jié)構(gòu)示意圖

圖10沉淀池與第一管道連接的結(jié)構(gòu)示意圖

元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明

1進(jìn)水單元

11進(jìn)水管

12水泵

2水處理單元

21處理腔體

22生物繩填料

23第一出水口

24排水口

25擾流裝置

251第一連接圈

252第一葉片

253折彎部

26凸緣

261透氣人孔

262扶梯

3沉淀單元

31沉淀池

32進(jìn)水口

33第二出水口

34污泥排放口

35蓋板

36隔板

4曝氣單元

41曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)

411第二連接圈

412第二葉片

413橫桿

42轉(zhuǎn)軸

5假山

51背示面

52展示面

53固定管

54軸承

541滾珠

61第一管道

611第一關(guān)閉閥

62回流管

621第二關(guān)閉閥

63第二管道

具體實(shí)施方式

以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。

須知，本說(shuō)明書(shū)所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書(shū)中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種適用于假山水體的凈化系統(tǒng)，包括沿水體流向依次設(shè)置的進(jìn)水單元1、水處理單元2、沉淀單元3和曝氣單元4。

如圖1和圖2所示，所述進(jìn)水單元1包括進(jìn)水管11，所述進(jìn)水管11上設(shè)有水泵12，進(jìn)水單元1位于系統(tǒng)的前端，外部需要凈化的景觀水體通過(guò)水泵12和進(jìn)水管11引入水處理單元。

如圖1和圖3所示，所述水處理單元2包括處理腔體21。處理腔體21依假山5而建，材質(zhì)可為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，一般位于假山5背示面51，高度可根據(jù)假山5高度確定，頂部可略高于假山5上的沉淀單元3的頂部。所述進(jìn)水管11的出水口連接在所述處理腔體21上靠近底部的位置，所述處理腔體21內(nèi)懸掛有多根生物繩填料22，生物繩填料展開(kāi)后的體積占處理腔體積的50％以上。所述處理腔體21上靠近頂部的位置設(shè)有第一出水口23。水體從進(jìn)水單元1進(jìn)入所述水處理單元，經(jīng)生物繩填料22凈化后從第一出水口23進(jìn)入沉淀單元3，第一出水口23位于處理腔體21靠近頂部區(qū)域，處理腔體21處理經(jīng)第一出水口23流出水后，自由降落于沉淀單元3內(nèi)，第一出水口23尺寸可根據(jù)進(jìn)水流量大小確定。所述處理腔體21的底部設(shè)有排水口24，所述排水口24用于排放水和污泥。

如圖1和圖4所示，所述沉淀單元3包括位于假山5頂部的沉淀池31，外部形狀可為圓柱體、矩形柱體等柱體，所述沉淀池31上設(shè)有進(jìn)水口32和第二出水口33，所述進(jìn)水口32位于所述第一出水口23的下游，水體從第一出水口23流出后進(jìn)入經(jīng)進(jìn)水口32進(jìn)入所述沉淀池31，所述沉淀池31的底部設(shè)有污泥排放口34，用于排放污泥。第二出水口33的位置和尺寸由出水水流驅(qū)動(dòng)曝氣單元4的動(dòng)能需求確定。

如圖1和圖5所示，所述曝氣單元4包括一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)41，所述曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)41位于所述第二出水口33的下游，所述曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)41設(shè)在所述假山5的展示面52上，水體從第二出水口33流出后驅(qū)動(dòng)所述曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)41轉(zhuǎn)動(dòng)，所述曝氣單元4與假山5之間的距離由沉淀單元3出水下降時(shí)與假山之間的水平距離確定。

如圖1、圖2和圖10所示，凈化系統(tǒng)還包括第一管道61，所述第一管道61的頂端與所述污泥排放口34連通，用于沉淀池31中的水體和污泥的排放。所述第一管道61可由塑料或防腐蝕的金屬材料制成，所述第一管道61的尺寸可根據(jù)污泥濃度確定，以便于排出水處理單元2和沉淀單元3的污泥為宜，所述第一管道61可位于假山的背示面或側(cè)面，所述第一管道61的上部與沉淀單元排泥孔口密封相接。所述第一管道61上設(shè)有回流管62，所述回流管62與所述處理腔體21連通，回流管62的出水口通常設(shè)置在接近處理腔體底部往上約1/3高度的水平位置。所述排水口24通過(guò)第二管道63與所述第一管道61連通，處理腔體21中的水和污泥經(jīng)第二管道63排入所述第一管道61中。

本發(fā)明的運(yùn)行工況分為處理工況、排泥工況、回流工況。處理工況時(shí)，將外部景觀水體通過(guò)進(jìn)水單元1引入水處理單元2，經(jīng)處理后流入沉淀單元3，再?gòu)某恋韱卧?的出水口流出，驅(qū)動(dòng)景觀曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)41運(yùn)動(dòng)對(duì)其進(jìn)行曝氣，形成景觀曝氣效果，同時(shí)帶動(dòng)水處理單元內(nèi)擾流裝置運(yùn)動(dòng)。排泥工況時(shí)，進(jìn)水單元1暫停運(yùn)行，排放沉淀池底污泥或處理池底污泥?；亓鞴r時(shí)，進(jìn)水單元1暫停運(yùn)行，將沉淀池底的部分污泥回流池處理單元。

如圖1、圖3和圖9所示優(yōu)選地，所述處理腔體21設(shè)有至少一個(gè)擾流裝置25，每個(gè)所述曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)41套設(shè)在一根轉(zhuǎn)軸42上，所述轉(zhuǎn)軸42穿過(guò)所述假山5并伸入所述處理腔體21內(nèi)，所述擾流裝置25設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸42的另一端。優(yōu)選地，所述擾流裝置25包括套設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸42上的第一連接圈251及多個(gè)固定在所述第一連接圈251上并沿第一連接圈251周向均布的第一葉片252，每個(gè)所述第一葉片252的一端固定在所述第一連接圈251上，另一端設(shè)有同向折彎的折彎部253。所述第一葉片252數(shù)量?jī)?yōu)選為8個(gè)以上，縱向長(zhǎng)度均相等，橫向?qū)挾染嗟?，縱向長(zhǎng)度略小于轉(zhuǎn)盤(pán)橫桿，橫向?qū)挾雀鶕?jù)擾流需求確定。第一葉片252由輕質(zhì)材料制成，折彎部253由輕質(zhì)材料制成，折彎部253與第一葉片252縱向方向之間的安裝夾角根據(jù)擾流需求確定，優(yōu)選大于90°，折彎部253的橫向?qū)挾扰c第一葉片252的橫向?qū)挾认嗟?，縱向長(zhǎng)度根據(jù)擾流需求確定。擾流裝置25位于處理腔體內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)即可帶動(dòng)待處理水體運(yùn)動(dòng)，并且不與生物繩填料接觸。

如圖1和圖8所示，優(yōu)選地，所述曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)41包括套設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸42上的第二連接圈411及多個(gè)固定在所述第二連接圈411上并沿第二連接圈411周向均布的第二葉片412，每個(gè)所述第二葉片412的一端固定在所述第二連接圈411上，另一端設(shè)有兩個(gè)同向分布的橫桿413，且兩個(gè)所述橫桿413之間留有間距，兩個(gè)橫桿413與第二葉片412之間形成水斗，多個(gè)所述第二葉片412上的橫桿413同向設(shè)置，第二葉片412為片狀結(jié)構(gòu)，其數(shù)量在8個(gè)以上，縱向長(zhǎng)度均相等，橫向?qū)挾染嗟?。水斗的開(kāi)口所在平面與第二葉片412的側(cè)面平行，有利于水斗中的水對(duì)第二葉片412產(chǎn)生作用力，橫桿413的長(zhǎng)度等于第二葉片412縱向長(zhǎng)度的1/3，沿第二葉片412橫向方向的寬度與第二葉片412的橫向?qū)挾认嗤?。第二葉片412的長(zhǎng)度由有利于第二葉片412旋轉(zhuǎn)為控制條件，優(yōu)選地大于20cm。所述第二葉片412由輕質(zhì)材料制成，以利于水流的推動(dòng)。曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)41轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可同步帶動(dòng)擾流裝置25轉(zhuǎn)動(dòng)，擾流裝置25的轉(zhuǎn)動(dòng)可提升處理腔體21內(nèi)水體的凈化效果，擾流裝置25的轉(zhuǎn)動(dòng)利用了曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)41轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量。

如圖1和圖7所示，優(yōu)選地，所述曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)41設(shè)有多個(gè)，沿所述假山5的展示面52從上至下交錯(cuò)排布，使得上一層曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)41的水斗出水可進(jìn)入下一層曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)41的水斗內(nèi)，驅(qū)動(dòng)下一層曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)。

如圖1、圖5和圖6所示，優(yōu)選地，所述假山5內(nèi)設(shè)有固定管53，轉(zhuǎn)軸42位于所述固定管53內(nèi)，固定管53固定在假山5中，可以保護(hù)轉(zhuǎn)軸42，所述固定管53的一端伸入所述處理腔體21內(nèi)，另一端伸出所述假山5，所述固定管53內(nèi)靠近兩端的位置各嵌設(shè)一軸承54，所述轉(zhuǎn)軸42依次穿過(guò)兩個(gè)軸承54并伸入所述處理腔體21內(nèi)，與處理腔體21連接的軸承54需做防水處理，例如通過(guò)常規(guī)的油封技術(shù)。

如圖1和圖2所示，優(yōu)選地，所述處理腔體21的頂部設(shè)有凸緣26，凸緣26可為圓柱體或矩形體，所述凸緣26上設(shè)有透氣人孔261，凸緣26的高度通常為0.5m以上，透氣人孔261的頂部設(shè)有可打開(kāi)的蓋板，透氣人孔261的水平橫截面尺寸以方便一個(gè)成人上下為宜，四周面一般為格柵條或開(kāi)孔板構(gòu)成，四周面中的空隙占四周面總面積的50％以上。所述處理腔體21內(nèi)設(shè)有扶梯262，所述扶梯262的頂部位于所述透氣人孔261的下方直至處理腔體21的沉泥區(qū)，尺寸以便于單人上下為宜，由為防銹防腐蝕材料制成，并固定于處理腔體21的內(nèi)壁。

優(yōu)選地，生物繩填料22的材質(zhì)為聚丙烯和/或維尼綸，土工布類填料的材質(zhì)為無(wú)紡?fù)凉げ?。所述生物繩填料22的外徑為80～120mm，所述生物繩填料22的比表面積為1.6～2.4m²/m。懸掛于處理腔體內(nèi)的生物繩填料22可于其表面生成生物膜，生物膜可去除水體內(nèi)的污染物，當(dāng)生物膜老化后即形成污泥沉降至處理腔體21的底部，未能完全沉降的污泥可隨出水進(jìn)入沉淀池進(jìn)一步沉降。

如圖1所示，優(yōu)選地，所述處理腔體21的底部呈倒錐體狀，所述沉淀池31的底部呈倒錐體狀，倒錐體的形狀有利于污泥沉積至最下方，便于污泥的排出。

如圖1和圖4所示，優(yōu)選地，所述沉淀池31的頂部設(shè)有蓋板35，所述蓋板35的底部設(shè)有隔板36，所述隔板36與所述沉淀池31的底部留有間距。隔板36可將池體內(nèi)部有效儲(chǔ)水空間一分為二，隔板36的高度約為池體有效儲(chǔ)水高度的4/5。池體的有效儲(chǔ)水高度一般從沉淀池31垂直面與底面交接處的水平面至池體頂部蓋板35，高度一般大于2.5m。沉淀池31的尺寸根據(jù)儲(chǔ)水需求和景觀曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)運(yùn)行需求而定。水處理單元2的出水從進(jìn)水口32進(jìn)入先下降，繞過(guò)隔板36后再上升至第二出水口33排出，水中所含的污泥在水體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中沉淀至下部的底面，可再經(jīng)污泥排放口34排出。污泥排放口34的尺寸由便于污泥排出確定。排出的污泥中含有可凈化水體的微生物，可回流至處理腔體21，促進(jìn)生物繩填料22表面生物膜的形成。

如圖1和圖10所示，優(yōu)選地，所述第一管道61的末端設(shè)有第一關(guān)閉閥611，所述回流管62上設(shè)有第二關(guān)閉閥621。當(dāng)處理工況時(shí)，關(guān)閉第一關(guān)閉閥611和第二關(guān)閉閥621；當(dāng)需要回流時(shí)，開(kāi)啟第二關(guān)閉閥621，關(guān)閉第一關(guān)閉閥611；當(dāng)需要排泥時(shí)，關(guān)閉第二關(guān)閉閥621，開(kāi)啟第一關(guān)閉閥611。

本發(fā)明以多次平均實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為例：外部需要凈化的水體do、bod5、nh3-n、tp平均濃度分別為3.0mg/l、20mg/l、2.0mg/l、0.35mg/l，系統(tǒng)處理后出水do、bod5、nh3-n、tp平均濃度分別為7.5mg/l、4.0mg/l、1.6mg/l、0.28mg/l。

綜上所述，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。

上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。