河道治理及水体生态修复治理系统

河道治理及水体生态修复治理系统

刘冠霆 童骁 郑珊珊

扬州市勘测设计研究院有限公司 江苏扬州 225000

一、背景技术

河流、湖泊、水库、海洋港湾、人工河流、人工湖、池塘等地表水域存在着较严重的污染。污染源主要来自于工业污水、生活污水、雨水径流所携带的面源污水、风沙扬尘携污等。可以分为两类：一类是外源污染，及污水的汇入、大气沉降等外部因素；另一类是内源污染，即由于污染物在水体内的停留、沉积而形成的底泥，这些底泥还有大量的污染物质，并不断往水体内释放氮、磷以及有机质。

我国目前对天然的河流、湖泊、水库等地表水域的治理措施基本是依靠市政工程手段，即截污、驳岸、清淤加换水，这些方法对地表水域的水质净化很有好处，这是不容置疑的，但是也存在投资极其巨大、建设周期长的致命弱点，一条小河的治理资金往往需要几十亿元，而且配套管网建设、配套污水处理厂建设极其繁杂，需要数年的工期；

针对相关技术中地表水体水质恶化严重，净化以及生态恢复能力弱的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

二、技术方案

提供一种河道治理及水体生态修复治理系统，以解决地表水体水质恶化严重，净化以及生态恢复能力弱的问题。

河道治理及水体生态修复治理系统，包括：设置于河道内的生态拦截系统和生物链重建系统，所述生物链重建系统位于所述生态拦截系统的下游，其中：

所述生态拦截系统包括生物滤池和生态坝，所述生物滤池设置在与所述河道相连的污水排放口处，所述生态坝设置于所述河道内，且所述生态坝对所述河道内的水流进行拦截，所述生态坝上设置有供水流流向下游的泄水口；

所述生物链重建系统包括水生态物滤装置和曝气充氧装置，所述水生态物滤装置和所述曝气充氧装置均设置于所述河道内。

四、具体实施方式

本方法适用于河流、湖泊、水库、海洋港湾、人工河流、人工湖、池塘等地表水域。

如图1所示，一种河道治理及水体生态修复治理系统，该河道治理及水体生态修复治理系统包括设置于河道内的生态拦截系统1和生物链重建系统2，生物链重建系统2位于生态拦截系统1的下游，其中：生态拦截系统1包括生物滤池101和生态坝102，生物滤池101设置在与河道相连的污水排放口处，生态坝102设置于河道内，且生态坝102对河道内的水流进行拦截，生态坝102上设置有供水流流向下游的泄水口；生物链重建系统2包括水生态物滤装置201和曝气充氧装置202，水生态物滤装置201和曝气充氧装置 202均设置于河道内。本实用新型通过生物滤池101和生态坝102不仅可以控制进入河道内水体的污染负荷，而且可以美化河道、湖泊护岸，无需额外占地，另外，通过水生态物滤装置201和曝气充氧装置202可以改善水体微生物系统，恢复水体生物多样性，提高水体的自净能力，从而有效改善水体水质，对水体的净化过程无需清淤，不会引起二次污染，与传统的河道水质治理系统相比，可短时间内消除河道、湖泊的黑臭和富营养化等水质恶化现象，提高河道和湖泊的自净能力。

进一步的，曝气充氧装置202靠近水生态物滤装置201设置，通过曝气充氧装置202对水体中进行曝气充氧，提高水体中溶解的含氧量，从而为水生态物滤装置201上附着的微生物，保证微生物能够大量繁殖。

实施例中，生态坝102可为但不限于生态透水坝。生态坝102用于面源污染(雨污水形成地表径流进入水体)的控制和拦截，污水经沉淀处理后排出至下游，可有效控制进入表面水体的负荷。

实施例中，如图2所述，生物滤池101包括滤池主体1011、配水槽1012、排水槽1014和多个滤头1017，滤池主体1011的内部沿水平方向固定设置有第一隔板1016，第一隔板1016的各边缘分别与滤池主体1011的内壁连接，第一隔板1016将滤池主体1011的内部分隔为上部容液腔室和下部容液腔室，第一隔板1016上设置有由下部容液腔室至上部容液腔室方向对水体进行过滤的多个滤头1017，位于配水槽1012顶部的进水口与污水排放口连接，位于配水槽1012底部的排水口通过输水管1013与滤池主体 1011下部的下部容液腔室连通，配水槽1012的液面高于滤池主体1011的液面，排水槽1014设置在滤池主体1011的顶部，且排水槽1014的进水口与滤池主体1011顶部的出水口连通。污水通过配水槽1012顶部的进水口进入配水槽1012内，并通过输水管1013流入至滤池主体1011下部的下部容液腔室，下部容液腔室内的污水通过各滤头1017的过滤后被排出至滤池主体1011的上部容液腔室内，当上部容液腔室内的水体达到排水槽1014的进水口高度后，过滤后的水体流入排水槽1014内，并对外排放。生物滤池101用于对点源污染(污水经排污口进入水体)的控制，在排污口附近设置生物滤池101，污水通过生物滤池的作用，可去除大部分污染物及悬浮物，削减污染负荷。

进一步的，如图2所示，配水槽1012设置于滤池主体1011的顶部，且配水槽1012与排水槽1014相对设置于滤池主体1011的两侧。

进一步的，如图2所示，生物滤池101还包括曝气管1018和多个单孔膜空气扩散器1019，曝气管1018位于滤池主体1011内的上部容液腔室中，且曝气管1018的进入气端伸出至滤池主体1011的外部并与气泵连接，各单孔膜空气扩散器1019设置在滤池主体1011内的曝气管1018上，且与曝气管1018 连通。通过曝气管1018和各单孔膜空气扩散器1019增加上部容液腔室内的溶氧量，有利于微生物的繁殖，进一步提高对上部容液腔室内水体的净化效果。

进一步的，如图2所示，滤池主体1011的底部设置有多个反冲洗进水管 1015，各反冲洗进水管1015的一端与输水装置连接，各反冲洗进水管1015 的另一端均与滤池主体1011下部的下部容液腔室连通。可对滤池主体1011进行定期冲洗，保证滤池主体1011的使用寿命。

进一步的，如图2所示，排水槽1014包括反冲洗排水槽10141和过滤水排水槽10142，反冲洗排水槽10141的底部和过滤水排水槽10142的底部均设置有排水管，反冲洗排水槽10141的进水口与滤池主体1011顶部的出水口之间沿竖直方向设置有第二隔板10143，反冲洗排水槽10141的出水口与过滤水排水槽10142的进水口之间沿竖直方向设置有第三隔板10144，第三隔板10144 的高度大于第二隔板10143的高度。在对滤池主体1011进行反洗时，反洗水进入反冲洗排水槽10141中，并通过反冲洗排水槽10141底部的排水管对外排出即可；在对污水进行过滤时，过滤水漫过第三隔板10144溢入过滤水排水槽 10142内，通过过滤水排水槽10142底部的排水管对外排出。

另外，可向水体内投加筛选的生物复合酶及微生物来改善水体的微生态系统，加快恢复水体低等生物腐食食物生物链的建立。其中，投加的生物修复剂可为但不限于芽孢杆菌、巨大芽胞杆菌、低温有机矿化菌、硝化菌和/或反硝化菌光合菌等。还在在地表水体内部直接种植水生植物，水生植物可以种植在水下、岸边或者无土种植在漂浮在水面的浮岛上，还可在地表水体内部直接放养鱼类、贝类等水生动物，以恢复水体内的生物链。

在经过本实用新型净化的水体，水体恢复为正常的浅绿色，体的各项水质指标逐步提高至地表V类水以上标准，河道、湖泊的底泥会逐步降解、含水率会大大降低、底泥减少，底泥颜色也逐步由黑色恢复为浅黄色，河道、湖泊的生态系统将得到稳定，持续自净能力恢复。

五、技术效果

在河道内设置生态拦截系统和生物链重建系统，生物链重建系统位于生态拦截系统的下游，其中，生态拦截系统包括生物滤池和生态坝，生物滤池设置在与河道相连的污水排放口处，生态坝设置于河道内；生物链重建系统包括水生态物滤装置和曝气充氧装置，水生态物滤装置和曝气充氧装置均设置于河道内。通过生物滤池和生态坝不仅可以控制进入河道内水体的污染负荷，而且可以美化河道、湖泊护岸，无需额外占地，另外，通过水生态物滤装置和曝气充氧装置可以改善水体微生物系统，恢复水体生物多样性，提高水体的自净能力，从而有效改善水体水质，对水体的净化过程无需清淤，不会引起二次污染，与传统的河道水质治理系统相比，可短时间内消除河道、湖泊的黑臭和富营养化等水质恶化现象，提高河道和湖泊的自净能力，进而解决了地表水体水质恶化严重，净化以及生态恢复能力弱的技术问题。