TWM547569U - 河道生態治理系統 - Google Patents

Description

河道生態治理系統

本創作係有關於河水淨化的處理技術，特別是指一種兼具分段而治、聯合治理的河道生態治理系統。

近年來，全球在經濟發展和人口增長的壓力下，水的用量急劇增加，某些地區由於雨污分流不明確、配套的污水管網搭建不完善、相應的汙水處理設施建設滯後等原因，大量污水排入河中，造成水體生態環境失衡，環境問題突出，因此改善水環境品質是一項迫切並艱巨的任務。

傳統的河道治理方法主要包括：修築橡膠壩、閘壩等攔河建築物，修建生態邊坡，清理淤泥，調水換水，在河邊建設水處理系統等。這些方法使用單一，未形成相互關聯的系統，而且會破壞水體的自然生態環境，影響生物多樣性，導致生態修復時間長，工程量大，建設成本高，處理效果不明顯等一系列問題。

本創作針對現有技術的不足，提供了一種河道生態治理系統，以提高對流入河道內污水的治理效率，改善河道的水生態環境。

本創作人早年研發有一種生態生物淨水系統，其係由一個或多個相連的生物淨水單元組成，具有結構緊湊，控制簡單方便，占地面積小，淨化效果好等效果，將其應用在河道的整治上，有助於提高治理效率，操作、更換耗材的便利性。

為達上述目的，本創作主要採行的技術手段係於一河道中設有能分段治理的數個橡膠攔水壩及數個生態生物淨水系統，並於河道至少一旁側設有能聯合治理的一微濕地生態淨水系統。其中，該些橡膠攔水壩係用以將該河道從上至下游分隔成數個攔水區域；該些生態生物淨水系統係分別位於相鄰二橡膠攔水壩之間的攔水區域，用以淨化該各攔水區域的水流；該微濕地生態淨水系統包含一雨水溝及若干水生植物，該雨水溝係沿該河道設置於一旁側，並設有若干排水口，以供該雨水溝的水能排入該河道，水生植物則係採用適應能力強、對污水淨化效果好的水生類沉水、浮水、挺水等植物，用以淨化該雨水溝中流過的水流。

較佳者，該河道的兩側設有側邊混凝土層，該河道的底部設有底部混凝土層，且該底部混凝土層設有集泥溝。

較佳者，該河道之側邊混凝土層和底部混凝土層的厚度為30cm以上。

較佳者，該河道的兩側設有護坡，而微濕地生態淨水系統係設置於該河道之側邊混凝土層和護坡之間。

較佳者，該各生態生物淨水系統設有一回放管道，該各回放管道係用以將該各生態生物淨水系統淨化的水回放至相應該攔水區域靠近上游的位置。

較佳者，該各生態生物淨水系統設有一輸送管道連結至該雨水溝，該各輸送管道係用以將該各生態生物淨水系統淨化的水輸送至該雨水溝，供該微濕地生態淨水系統淨化處理後，經排水口排放至下游方向的攔水區域。

較佳者，該各生態生物淨水系統是由一個或多個相連的生物淨水單元所組成。

較佳者，該生物淨水單元包含設有進水口及出水口的一箱體，該箱體內依次設有沉澱池、厭氧池、缺氧池、一級生物濾池和二級生物濾池；其中，該沉澱池係連接該進水口，而該二級生物濾池連接該出水口，且該沉澱池與該厭氧池之間、該厭氧池與該缺氧池之間、該缺氧池與該一級生物濾池之間、該一級生物濾池與該二級生物濾池之間分別設有擋板和連通口，該些擋板和連通口係為上下依次交錯排列。

較佳者，該些橡膠攔水壩彼此間之間隔係介於1-5公里者為佳。

較佳者，該微濕地生態淨水系統之水生植物係透過浮板設置於該雨水溝中。

本創作河道生態治理系統所採行的方法，主要係：1)沿水流方向，根據河道的長度和河道水量，在河道上均勻設置若干個橡膠攔水壩，在橡膠攔水壩和橡膠攔水壩之間、靠近下游的橡膠攔水壩處設置生態生物淨水系統，實行分段而治，污水進入生態生物淨水系統後利用微生物處理污水，處理後的水進入微濕地生態淨水系統；2)側邊混凝土層和護坡之間設有微濕地生態淨水系統；微 濕地生態淨水系統是由雨水溝和水生植物所組成，水生植物通過浮板固定在雨水溝中；生態生物淨水系統處理後的清水導入雨水溝，通過水生植物進一步降解和吸收水中的富營養成分，再進入河道下游方向的攔水區域，由下游的生態生物淨水系統進行再淨化處理，交錯輪替實行聯合治理；微濕地生態淨水系統的下方可供污水溝設置，污水溝主要是作為收集周圍環境廢水、污水的管路，將此些要排入河道的污水進行收集後，排入附近的汙水處理廠進行處理，處理達標後的水再排入河道；3)在河道的兩側設有側邊混凝土層，所述河道的底部設有底部混凝土層，並在底部混凝土層設有集泥溝，通過沉澱作用，淤泥逐漸進入集泥溝，便於及時清理淤泥。

根據本創作的河道生態治理系統，其有益效果有：

1.本創作在河道中設置多個橡膠攔水壩和生態生物淨水系統，不僅可蓄水方便使用，而且在相鄰的兩個橡膠攔水壩之間構建各自特有的淨水系統，並將其與河道兩側的微濕地生態淨水系統相連，通過水生植物進一步淨化，並提高水體自我淨化能力，實現了分段而治、聯合治理，有效提高污水淨化效率，縮短處理週期，簡化操作流程，降低成本，顯著改善河道的水生態環境。

2.本創作將污水排入污水溝再進入汙水處理廠進行處理，減輕了直接排入河道造成再次污染；雨水溝的水經微濕地生態淨水系統處理後再排入河道，可顯著減輕後期汙水處理難度，降低治理費用，同時水生植物具有很好的景觀效果，有效美化河道及其兩岸的景觀，極大的改善河道生態效應。

3.本創作的水生植物可根據當地的氣候、水體污染源等進行適當更換，保證景觀和處理效果。

4.本創作可以減少污泥的產生量，解決現行河道因底泥所產生的惡臭問題，同時集泥溝的污泥可定期分段排水清除，方便隨時清淤、徹底清淤，清淤的成本降低。

10‧‧‧河道

11‧‧‧側邊混凝土層

12‧‧‧底部混凝土層

13‧‧‧集泥溝

20‧‧‧橡膠攔水壩

30‧‧‧生態生物淨水系統

301‧‧‧沉澱池

302‧‧‧厭氧池

303‧‧‧缺氧池

304‧‧‧一級生物濾池

305‧‧‧二級生物濾池

31‧‧‧箱體

32‧‧‧進水口

33‧‧‧出水口

34‧‧‧擋板

35‧‧‧連通口

36‧‧‧淨水填料

37‧‧‧回放管道

38‧‧‧輸送管道

40‧‧‧微濕地生態淨水系統

41‧‧‧雨水溝

42‧‧‧水生植物

43‧‧‧浮板

44‧‧‧排水口

50‧‧‧污水溝

60‧‧‧護坡

第1圖為本創作較佳實施例之立體示意圖。

第2圖為本創作較佳實施例之平面結構示意圖。

第3圖為本創作較佳實施例側向剖面示意圖。

第4圖為本創作較佳實施例正向剖面示意圖。

第5圖為本創作較佳實施例生物淨水單元的結構示意圖。

請參閱第1圖至第5圖所示，可知本創作主要是應用於一河道10的架構中，河道10兩旁側通常設有護坡60；於本實施例中河道生態治理系統的系統架構，主要包含有複數橡膠攔水壩20、複數生態生物淨水系統30及二微濕地生態淨水系統40。

橡膠攔水壩20及生態生物淨水系統30皆係設置於河道10中；其中，橡膠攔水壩20係根據河道的長度和水量做配置，約於每1~5公里設置一橡膠攔水壩20，將河道10從上至下游分隔成數個攔水區域；而生 態生物淨水系統30則係設置於相鄰二橡膠攔水壩20間的攔水區域，並位於靠近下游之橡膠攔水壩20的一側，用以淨化該各攔水區域的水流，達到分段治理的目的。

於本實施例中，河道10的兩側設有側邊混凝土層11，底部設有底部混凝土層12，側邊混凝土層11及底部混凝土層12的厚度係以30cm以上為佳，用以避免污水滲透造成周圍環境的汙染；另外，底部混凝土層12設有集泥溝13，可透過沉澱作用，淤泥逐漸進入集泥溝，便於及時清理淤泥。

微濕地生態淨水系統40，係設置於河道10的兩側，一般來說，是位於河道10的側邊混凝土層11和護坡60之間的位置；微濕地生態淨水系統40包含有一雨水溝41及若干水生植物42，雨水溝41係沿河道10方向設置，並具有若干排水口44，排水口44可依實地環境有多種配置方式，諸如孔洞型態或凹缺口型態，主要係用以供雨水溝41的水排入河道10中；而水生植物42係採用適應能力強、對污水淨化效果好的水生類沉水、浮水、挺水等植物，透過浮板43設置於雨水溝41中，用以淨化雨水溝41中的水流。

於本實施例中，各生態生物淨水系統30設有一回放管道37及一輸送管道38，用以將各生態生物淨水系統30淨化的水排放至預定位置；其中，回放管道37係將70%的淨化水回放至相應該攔水區域靠近上游的位置，而輸送管道38則係將30%的淨化水輸送至雨水溝41，提供微濕地生態淨水系統40進行淨化處理，再經雨水溝41的排水口44流入下游方向的攔水區域，達到聯合治理的目的。

各生態生物淨水系統30，是由一個或多個相連的生物淨水單元所組成，每一生物淨水單元包含設有進水口32及出水口33的一箱體31，箱體31內設有數個淨水池，淨水池依次設有沉澱池301、厭氧池302、缺氧池303、一級生物濾池304和二級生物濾池305；其中，沉澱池301係連接進水口32，而二級生物濾池305連接出水口33，且沉澱池301與厭氧池302之間、厭氧池302與缺氧池303之間、缺氧池303與一級生物濾池304之間、一級生物濾池304與二級生物濾池305之間分別設有擋板34和連通口35，該些擋板34和連通口35係上下依次交錯排列。又，各淨水池中放置有便於更換的淨水填料36，其中，沉澱池301、厭氧池302及缺氧池303採用的淨水填料36為懸掛式的塑膠彈性填料，一級生物濾池304採用的淨水填料36為纖維絲狀網布填料，而二級生物濾池305採用的淨水填料36為生化陶瓷環類填料。

生物淨水單元的淨水概念，係先利用沉澱池301係進行粗過濾的過程，主要可去除污水中的懸浮物、較大顆粒物；隨後進入厭氧池302中，進行細過濾的過程，在過濾較小顆粒的同時，能讓污水中的磷被釋放，溶解性有機物被微生物利用而使水中COD、BOD和氨氮濃度下降；之後再進入缺氧池303中，進行微過濾的過程，反硝化菌利用污水中有機物作為碳源，從而去除污水中的部分氮；之後再進入一級生物濾池304，池內的纖維絲狀網布填料可為硝化細菌提供棲息場所，利用附著在填料上的微生物以及污水中流動微生物的相互作用，去除絕大部分的COD、BOD及部分氨氮；最後進入二級生物濾池305，生化陶瓷環類填料具有大的比表面積、大的孔隙率，且有較好的化學和物理穩定性等特點，使微生物大量繁殖，對 污水中氨氮進行徹底硝化，COD、BOD的進一步降解，同時去除污水中的磷，顯著淨化污水。

根據本實施例河道生態治理系統所衍生的治理方法，具體係：1)沿水流方向，根據河道10的長度和河道10水量，在河道10上均勻設置若干個橡膠攔水壩20，在橡膠攔水壩20和橡膠攔水壩20之間、靠近下游的橡膠攔水壩20處設置生態生物淨水系統30，實行分段而治，污水進入生態生物淨水系統30後利用微生物處理污水，處理後的水進入微濕地生態淨水系統40；其中，橡膠攔水壩20彼此間的間隔為1-5公里，而生態生物淨水系統30是由一個或多個相連的生物處理單元所組成。

2)於河道10的側邊混凝土層11和護坡60之間設置微濕地生態淨水系統40；微濕地生態淨水系統40主要是由雨水溝41和水生植物42所組成，水生植物42通過浮板43固定在雨水溝41中；處理後的清水進入雨水溝41，通過水生植物42進一步降解和吸收水中的富營養成分，水再進入河道10下游方向的攔水區域，供下游位置的生態生物淨水系統30進行再淨化處理，實行聯合治理；所述微濕地生態淨水系統40的下方設有污水溝50，污水溝50將要排入河道10的污水進行收集後排入附近的汙水處理廠進行處理，處理達標後的水再排入河道10。

3)在河道10的兩側設有側邊混凝土層11，河道10的底部設有底部混凝土層12，並在底部混凝土層12設有集泥溝13，通過沉澱作用，淤泥逐漸進入集泥溝13，便於及時清理淤泥；其中，側邊混凝土層12和底部混凝土層13的厚度為30cm以上。

根據本實施例的架構，實際應用時，讓河道10中的水在往 下游流動的過程中，通過各攔水區域時能有一定比例的水經生態生物淨水系統30的淨化；生態生物淨水系統30配設的回放管道37，能將70%淨化水回放至該攔水區域靠近上游的位置，用以提高水流能重複被淨化的機會，藉此能進一步增加水流通過各攔水區域時被淨化的比例；而生態生物淨水系統30配設的輸送管道38，則可將30%淨化水輸送至微濕地生態淨水系統40的雨水溝41中，藉由適當的流量控制，讓雨水溝41中的水流能經水生植物42淨化後，再經排水口44流回河道10的下一攔水區域。藉由上述的淨水過程，讓河道10的水在流動過程中，盡可能地經過多種、多次性的淨化處理，構成能高效整治河道10水質的生態治理系統。

惟以上所述之實施形態，僅為本創作較佳之實施例說明，並非用以限制本創作之專利保護範圍，具體應以隨後申請專利範圍所定義之技術性思想為準，舉凡依本創作技術思想與專利範圍所延伸之變化、修飾、改變或等效置換者，亦皆應落入本創作之專利申請範圍內。

10‧‧‧河道

11‧‧‧側邊混凝土層

12‧‧‧底部混凝土層

13‧‧‧集泥溝

20‧‧‧橡膠攔水壩

30‧‧‧生態生物淨水系統

37‧‧‧回放管道

38‧‧‧輸送管道

40‧‧‧微濕地生態淨水系統

41‧‧‧雨水溝

42‧‧‧水生植物

43‧‧‧浮板

44‧‧‧排水口

50‧‧‧污水溝

60‧‧‧護坡

Claims (10)

1. 一種河道生態治理系統，其係應用於一河道，包括：複數個橡膠攔水壩，其係設置於該河道中，用以將該河道從上至下游分隔成數個攔水區域；複數個生態生物淨水系統，其係設置於該河道中，並分別位於相鄰二橡膠攔水壩之間的攔水區域，用以淨化該各攔水區域的水流；及至少一微濕地生態淨水系統，其係設於該河道旁側，包含沿該河道設置之一雨水溝及設置於雨水溝中的若干水生植物，其中，水生植物係用以淨化該雨水溝之水流，而該雨水溝設有若干供水排入該河道之排水口。
2. 如請求項1所述之河道生態治理系統，其中該河道的兩側設有側邊混凝土層，該河道的底部設有底部混凝土層，且該底部混凝土層設有集泥溝。
3. 如請求項2所述之河道生態治理系統，其中側邊混凝土層和底部混凝土層的厚度為30cm以上。
4. 如請求項1所述之河道生態治理系統，其中該河道的兩側設有護坡，而微濕地生態淨水系統係設置於該河道之側邊混凝土層和護坡之間。
5. 如請求項1所述之河道生態治理系統，其中該各生態生物淨水系統設有一回放管道，該各回放管道係用以將該各生態生物淨水系統淨化的水回放至相應該攔水區域靠近上游的位置。
6. 如請求項1所述之河道生態治理系統，其中該各生態生物淨水系統設 有一輸送管道連結至該雨水溝，該各輸送管道係用以將該各生態生物淨水系統淨化的水輸送至該雨水溝，供該微濕地生態淨水系統淨化處理後，經排水口排放至下游方向的攔水區域。
7. 如請求項6所述之河道生態治理系統，其中該各生態生物淨水系統是由一個或多個相連的生物淨水單元所組成。
8. 如請求項7所述之河道生態治理系統，其中該生物淨水單元包含設有進水口及出水口的一箱體，該箱體內依次設有沉澱池、厭氧池、缺氧池、一級生物濾池和二級生物濾池；其中，該沉澱池係連接該進水口，而該二級生物濾池連接該出水口，且該沉澱池與該厭氧池之間、該厭氧池與該缺氧池之間、該缺氧池與該一級生物濾池之間、該一級生物濾池與該二級生物濾池之間分別設有擋板和連通口，該些擋板和連通口係為上下依次交錯排列。
9. 如請求項8所述之河道生態治理系統，其中該些橡膠攔水壩彼此間之間隔係介於1-5公里。
10. 如請求項9所述之河道生態治理系統，其中該微濕地生態淨水系統之水生植物係透過浮板設置於該雨水溝中。