本實用新型涉及環(huán)境保護、生態(tài)修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種河道排污口截污導(dǎo)流的原位凈化處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國正在大力推進生態(tài)文明建設(shè)，2015年又發(fā)布了以改善水環(huán)境質(zhì)量為核心“水十條”，要求到2020年，全國水環(huán)境質(zhì)量得到階段性改善，污染嚴重水體較大幅度減少，地級及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi)；到2030年，全國七大重點流域水質(zhì)優(yōu)良比例總體達到75%以上，城市建成區(qū)黑臭水體總體得到消除。然而目前我國水污染問題突出，黑臭河道現(xiàn)象普遍。因此，要實現(xiàn)上述目標，我國目前迫切需求河道水質(zhì)改善和黑臭水體消除的技術(shù)與方法。

我國目前涉及黑臭河道治理的專利主要是河道污染治理與生態(tài)修復(fù)綜合性措施與方法，如一種黑臭河道治理及恢復(fù)方法（201310326224.7），包括主要步驟是河道截污排污、河道清淤、測量放線、坡面修整、鋪設(shè)植物墊、灌水及人工管養(yǎng)河道一年；201310221372.2專利文獻公開了通過在受城市污水嚴重污染的黑臭河道中設(shè)置人工濕地，利用土壤-植物-微生物的綜合作用實現(xiàn)的黑臭河道的水體生態(tài)凈化；201210111546.5專利文獻采用仿生水草-微生物制劑-鰱魚-河蚌-蚯蚓的復(fù)合體系，利用生物富氧技術(shù)，實現(xiàn)原位治理的方式進行黑臭河道進行水體修復(fù)；201610119916.8專利發(fā)明涉及應(yīng)用膜處理與富氧裝置進行黑臭河道處理的系統(tǒng)；201510246123.8專利文獻涉及一種黑臭河道專用改性礦物材料的生產(chǎn)方法，步驟包括：步驟一，將凹凸棒粘土、沸石、膨潤土原礦晾曬，混合，粗碎；步驟二，加入硝酸鈣和氯化鑭，混合，獲得混合小顆粒；步驟三，噴水，擠壓成片狀粘土混合物；步驟四，將所述片狀粘土混合物與聚合氯化鐵、聚合氯化鋁進行混合均勻；步驟五，烘干，磨粉，即得黑臭河道專用改性礦物材料；201510743167.1專利發(fā)明提供一種針對黑臭河道水質(zhì)凈化的仿生水草；201210156670.3專利文獻公開了一種采用電化學(xué)結(jié)合生物生態(tài)治理黑臭河道的方法，包括以下措施：1）生物接觸氧化、電化學(xué)處理、增氧曝氣處理；2）投入微生物菌劑，在此之前結(jié)束電化學(xué)處理，同時保持增氧曝氣處理；3）撒入底泥生物菌劑，同時保持增氧曝氣處理；4）間隔一段距離安置生物膜系統(tǒng)；5）設(shè)置人工浮島；201610316764.0專利文獻公開了一種修復(fù)黑臭河道底泥的環(huán)保型硝酸鈣緩釋顆粒及其制備方法，該發(fā)明用于修復(fù)黑臭河道底泥的環(huán)保型硝酸鈣緩釋顆粒利用底泥本身作為修復(fù)劑輔料，首先經(jīng)過反硝化改性富集大量反硝化細菌，然后添加活性炭，再配合以聚乙烯醇、海藻酸鈉作為緩釋劑、以海藻酸鈉作為包衣劑，制作而成硝酸鈣緩釋顆粒，消除底泥黑臭污染，具有高效、環(huán)保的特點。上述專利發(fā)明雖然對嚴重污染的黑臭河道水質(zhì)改善具有一定功效，但是均未采取有效方法來控制外源性污水通過排污口進入河道的影響，這樣就不能從根本上消除河道污染問題。如果不控制與處理好河道外源性污染，大量污水源源不斷地通過排污口進入河道，上述技術(shù)發(fā)明的措施難以有效消除河道黑臭現(xiàn)象，提升水質(zhì)。

目前，我國多數(shù)地區(qū)污水管網(wǎng)建設(shè)落后，特別是建城區(qū)中老居民區(qū)和廣大農(nóng)村地區(qū)沒有建設(shè)污水管網(wǎng)，即使在一些地區(qū)已經(jīng)建成污水管網(wǎng)，進行了雨污分流，但是分流不徹底，雨季大量混排污水依然進入河道，造成河道水體污染。涉及河道外源性污水控制的專利技術(shù)較少，如201310500593.3專利文獻發(fā)明了一種控制外來污染源及生態(tài)修復(fù)黑臭河道的凈化方法，所述工藝采用生物膜凈化裝置預(yù)處理排污口廢水、河道種植水生植物、放養(yǎng)水生動物、安裝曝氣增氧設(shè)備等相結(jié)合的工藝；201610541590.8專利文獻涉及一種處理黑臭河水的修復(fù)方法，其特征是按：排污口截污處理、曝氣及水體凈化處理、底泥沉積物的回收及處理、生態(tài)植被種植、建立河岸棧道，排污口截污處理是將各個排污口利用管道連接，并通入截污處理設(shè)備。上述兩種方法與其他河道治理工藝相比，已經(jīng)注意到控制處理中小型河道排污口的污染物，但是未進行有效截污，污水仍然對整個河道水質(zhì)存在較大影響。201510847564.3專利文獻涉及一種黑臭河道綜合治理及生態(tài)恢復(fù)方法，將河道按位置劃分為污水導(dǎo)流和收集區(qū)、污水深度凈化區(qū)、水體生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建和水質(zhì)凈化區(qū)，并分別對三個區(qū)域進行治理，其所述污水導(dǎo)流和收集區(qū)采用PVC微孔膜對污水進行收集和導(dǎo)流，在深度凈化區(qū)，采用集成掛膜、微生物、曝氣增氧或種植水生植物的方式對污水進行凈化；在水體生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建和水質(zhì)凈化區(qū)，采用底泥消毒，即在河段底部采用潑灑石灰乳、次氯酸鈣、次氯酸鈉或漂白粉；該方法采用PVC微孔膜對污水進行收集和導(dǎo)流是臨時性措施，不能持久；其次，其對底泥的處理方法不利于有益微生物生存和凈水功效的發(fā)揮；再者，未說明污水深度凈化區(qū)種植水生植物具體方法，而且污水深度凈化區(qū)污水濃度高，一般水生植物無法成活。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有河道治理技術(shù)中截污環(huán)節(jié)薄弱的缺陷，提供了一種高效的河道內(nèi)截污和原位凈化處理污水的系統(tǒng)，適用于重污染黑臭河道的黑臭消除、水質(zhì)改善及生態(tài)修復(fù)工程。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種河道排污口截污導(dǎo)流的原位凈化處理系統(tǒng)，包括截污導(dǎo)流管道系統(tǒng)和污水集中凈化系統(tǒng)；

所述截污導(dǎo)流管道系統(tǒng)包括截污主管道、截污井和截污支管道；截污主管道在河道內(nèi)沿河岸兩側(cè)平行于河道布設(shè)，截污主管道上設(shè)有截污井，截污井通過截污支管道連接河道排污口，接收排污口流出的污水；污水經(jīng)截污主管道導(dǎo)流至河道下游，進入污水集中凈化區(qū)域，污水集中凈化區(qū)域中布設(shè)集中污水凈化系統(tǒng)；

所述集中污水凈化系統(tǒng)包括底層微孔曝氣系統(tǒng)和組合生態(tài)浮島；所述底層微孔曝氣系統(tǒng)沿污水集中凈化區(qū)域的河岸鋪設(shè)，所述組合生態(tài)浮島布設(shè)于污水集中凈化區(qū)域水面；

所述底層微孔曝氣系統(tǒng)包括曝氣機、曝氣主管、曝氣支管和微孔曝氣裝置；曝氣機通過通氣管向曝氣主管內(nèi)通氣；曝氣主管沿河岸鋪設(shè)，通過三通管與曝氣支管一端相連；曝氣支管另一端連接微孔曝氣裝置；

所述組合生態(tài)浮島包括漂浮植物和彈性填料；漂浮植物種植在圓形框架和網(wǎng)構(gòu)成的植物浮床上；彈性填料與網(wǎng)相連，懸掛在植物浮床下方；每個生態(tài)浮島用毛竹樁固定在河道水面上方。

截污導(dǎo)流管道系統(tǒng)目的是將河道兩岸排污口內(nèi)的污水，包括旱季污水和雨季混排污水，完全截流進入截污主管道內(nèi)，并導(dǎo)流至河道下游污水集中凈化區(qū)域的集中污水凈化系統(tǒng)處理。集中污水凈化系統(tǒng)處理與凈化導(dǎo)流來的污水，實現(xiàn)原位凈化。污水集中凈化區(qū)域選擇位置不顯要、無居民區(qū)的下游河段，依據(jù)沿河污水排入量確定該河段面積大小，通常1.5km河道利用500~1000m²水域（長50~100m×寬10m的河道）作為污水集中凈化區(qū)域。

作為本實用新型的進一步優(yōu)選，所述截污主管道和截污支管道安置在河道基底；或?qū)τ诤拥廓M窄沒有條件修筑土質(zhì)岸坡的河道，用底泥襯墊，并利用“∩”形木樁或鋼管固定牢固主管道，防止河道注水后截污管漂浮移動；或結(jié)合斜坡土質(zhì)河岸構(gòu)建，用底泥堆土壓實截污主管道，防止截污主管道漂浮移動。

作為本實用新型的進一步優(yōu)選，所述截污主管道選用Φ600-800PVC螺紋管或DN600-800水泥管；截污支管道管徑與排污口尺寸適配，截污支管道材質(zhì)與截污主管道一致。截污井可以磚塊和水泥砌制，也可以從市場選擇適合的尺寸購置。采用PVC螺紋管或水泥管材料制造截污主管道和截污支管道，結(jié)合截污井組成截污導(dǎo)流系統(tǒng)，可截污徹底、持久長效。

作為本實用新型的進一步優(yōu)選，所述微孔曝氣裝置包括微孔曝氣管，用于增加水體氣體曝氣接觸面積，微孔曝氣裝置具體的在河道的布設(shè)可采用多種形態(tài)組合，包括類似曝氣盤的多環(huán)形結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，所述微孔曝氣裝置由微孔曝氣管和鋼筋組成，用鋼筋制成圓錐塔形支架，將微孔曝氣管纏繞其上，形成微孔曝氣裝置，具體為：將鋼筋彎曲成環(huán)形結(jié)構(gòu)呈彈簧狀盤旋上升，環(huán)形結(jié)構(gòu)從下至上直徑依次遞減，四周采用鋼筋連接固定，形成圓錐塔型結(jié)構(gòu)的支架，微孔曝氣管纏繞在支架上；支架頂層，即環(huán)形直徑最小的一端與曝氣支管相連；支架底層環(huán)形結(jié)構(gòu)用十字形的鐵皮焊接固定。

作為本實用新型的進一步優(yōu)選，所述支架環(huán)形結(jié)構(gòu)共5層，微孔曝氣管從頂層往下纏繞4層，底層環(huán)形結(jié)構(gòu)直徑Φ300-500，頂層環(huán)形結(jié)構(gòu)直徑Φ100；所述微孔曝氣裝置空氣流量為，每個微孔曝氣裝置1.5-3m³/h，微孔曝氣裝置安裝密度為行間距2m，對于500m²的水域安裝125個。

作為本實用新型的進一步優(yōu)選，組合生態(tài)浮島的設(shè)置密度為每100平方米水域2~3個，每個組合生態(tài)浮島用3個毛竹樁按三角形方向固定，毛竹樁頂部高出水面的部分高于河道最高水位。

作為本實用新型的進一步優(yōu)選，所述組合生態(tài)浮島的結(jié)構(gòu)具體為：PE管或PVC管圍成圓形框架上用一層3cm網(wǎng)眼的聚乙烯網(wǎng)覆蓋，構(gòu)成植物浮床；彈性填料間隔與聚乙烯網(wǎng)相連懸掛在植物浮床下面，植物浮床內(nèi)填滿漂浮植物；所述漂浮植物選用綠狐尾藻、銅錢草或水花生。

本實用新型的優(yōu)點及效果：

針對城鎮(zhèn)及農(nóng)村沿河兩岸生活污水、農(nóng)田廢水通過排污口直排入河、或截污不徹底而影響河道水質(zhì)的問題。本實用新型可針對性提出系統(tǒng)的解決技術(shù)方案。采用PVC螺紋管或水泥管及截污井組成截污導(dǎo)流系統(tǒng)，具有截污徹底、持久長效特點；污水集中強化凈化處理區(qū)采用大量底層微曝氣增氧、植物浮床技術(shù)，結(jié)合了曝氣增氧、植物凈化等水處理技術(shù)原理，保證了強化凈化處理區(qū)污水處理效果，并將強化凈化處理區(qū)設(shè)置在河道下游，避免了該區(qū)域水體對整個治理河道水質(zhì)的影響。本實用新型是重污染河道進一步治理、生態(tài)修復(fù)和水質(zhì)治理達標的基礎(chǔ)保障措施，在沒有污水管網(wǎng)或不完善的情況下，對當(dāng)前我國河道水質(zhì)提升具有廣泛的應(yīng)用前景，對已建污水管網(wǎng)地區(qū)雨季存在混排污水的河道水質(zhì)改善也具有很強的功效。

該系統(tǒng)在河道沒有截污條件的情況下，實現(xiàn)了河道主要治理河段完全截污，保障了治理河道中主要河段黑臭的消除、水質(zhì)改善與達標，并將截流的污水進行河道原位集中處理凈化，無需將污水接入城市管網(wǎng)再進入污水處理廠。適用于城鎮(zhèn)及農(nóng)村沿河兩岸生活污水、農(nóng)田廢水通過排污口直排入河、或截污不徹底而影響水質(zhì)的河道黑臭消除及水質(zhì)改善工程。

附圖說明

圖1是本實用新型的河道截污導(dǎo)流污水集中處理凈化平面示意圖；1是需要治理的河道；2是在需要治理的河道下游選擇的污水集中凈化區(qū)域；3是沿河安裝的截污主管道；4是連接排污口的截污支管道；5是河道岸邊的排污口；6是截污井；7是安裝在河岸上的曝氣機；8是曝氣主管；9是連接曝氣主管道與微孔曝氣裝置的曝氣支管；10是連通曝氣主管道和支管道的三通管；11是微孔曝氣裝置；12是通氣管；13是組合生態(tài)浮島；14是被完全截污的水質(zhì)可以治理達標的河段。

圖2是本實用新型中截污導(dǎo)流管道系統(tǒng)平面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型中截污導(dǎo)流管道系統(tǒng)立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實用新型中微孔曝氣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；9是連接曝氣主管道與微孔曝氣裝置的曝氣支管；15是微孔曝氣管道；16是鋼筋；17是固定底層的鐵皮。

圖5是組合生態(tài)浮島13的示意圖；18是漂浮植物；19是固定組合生態(tài)浮島的毛竹樁；20是PE或PVC管制作的圓形浮架；21是安裝覆蓋在浮架上的聚乙烯網(wǎng)；22是彈性填料，用以生物掛膜。

具體實施方式

實施例1

本實施例具體說明本實用新型的河道排污口截污導(dǎo)流的原位凈化處理系統(tǒng)的實施方式。

如圖1-圖3所示的原位凈化處理系統(tǒng)，包括截污導(dǎo)流管道系統(tǒng)和污水集中凈化系統(tǒng)；

在待治理河道1沿岸布設(shè)截污導(dǎo)流管道系統(tǒng)，截污導(dǎo)流管道系統(tǒng)包括截污主管道3、截污支管道4和截污井6；截污主管道3在河道內(nèi)沿河岸兩側(cè)平行于河道布設(shè)，截污主管道3上設(shè)有截污井6，截污井6通過截污支管道4連接河道排污口5，接收排污口5流出的污水；污水經(jīng)截污主管道3導(dǎo)流至河道下游，進入污水集中凈化區(qū)域2，污水集中凈化區(qū)域2中布設(shè)集中污水凈化系統(tǒng)；

其中，所述截污主管道3和截污支管道4安置在河道基底；或?qū)τ诤拥廓M窄沒有條件修筑土質(zhì)岸坡的河道，用底泥襯墊，并利用“∩”形木樁或鋼管固定牢固主管道，防止河道注水后截污管漂浮移動；或結(jié)合斜坡土質(zhì)河岸構(gòu)建，用底泥堆土壓實截污主管道，防止截污主管道漂浮移動。

所述截污主管道3選用Φ600-800PVC螺紋管或DN600-800水泥管；截污支管道4管徑與排污口5尺寸適配，截污支管道4材質(zhì)與截污主管道3一致。截污井6可以用磚塊和水泥砌制，也可以從市場選擇適合的尺寸購置。

所述集中污水凈化系統(tǒng)包括底層微孔曝氣系統(tǒng)和組合生態(tài)浮島13；所述底層微孔曝氣系統(tǒng)沿污水集中凈化區(qū)域2的河岸鋪設(shè)，所述組合生態(tài)浮島13布設(shè)于污水集中凈化區(qū)域2水面；

所述底層微孔曝氣系統(tǒng)包括曝氣機7、曝氣主管8、曝氣支管9和微孔曝氣裝置11；曝氣機7通過通氣管12向曝氣主管8內(nèi)通氣；曝氣主管8沿河岸鋪設(shè)，通過三通管10與曝氣支管9一端相連；曝氣支管9另一端連接微孔曝氣裝置11；

所述微孔曝氣裝置11包括微孔曝氣管15，用于增加水體氣體曝氣接觸面積，微孔曝氣裝置具體的在河道的布設(shè)可采用多種形態(tài)組合，包括類似曝氣盤的多環(huán)形結(jié)構(gòu)。本實施例中所述微孔曝氣裝置如圖4所示，由微孔曝氣管15和鋼筋16組成，將鋼筋16彎曲成環(huán)形結(jié)構(gòu)呈彈簧狀盤旋上升，環(huán)形結(jié)構(gòu)從下至上直徑依次遞減，四周采用鋼筋16連接固定，形成圓錐塔型結(jié)構(gòu)的支架，微孔曝氣管15纏繞在支架上；支架頂層，即環(huán)形直徑最小的一端與曝氣支管9相連；支架底層環(huán)形結(jié)構(gòu)用十字形的鐵皮17焊接固定。

所述支架環(huán)形結(jié)構(gòu)共5層，微孔曝氣管從頂層往下纏繞4層，底層環(huán)形結(jié)構(gòu)直徑Φ300-500，頂層環(huán)形結(jié)構(gòu)直徑Φ100；所述微孔曝氣裝置11空氣流量為，每個微孔曝氣裝置1.5-3m³/h，微孔曝氣裝置安裝密度為行間距2m，對于500m²的水域安裝125個。

所述組合生態(tài)浮島13包括漂浮植物18和彈性填料22；漂浮植物18種植在圓形框架20和網(wǎng)21構(gòu)成的植物浮床上；彈性填料22與網(wǎng)21相連，懸掛在植物浮床下方；每個生態(tài)浮島13用毛竹樁19固定在河道水面上方。

組合生態(tài)浮島13的設(shè)置密度為每100平方米水域2~3個，每個組合生態(tài)浮島13用3個毛竹樁19按三角形方向固定，毛竹樁19頂部高出水面的部分高于河道最高水位。

所述組合生態(tài)浮島13結(jié)構(gòu)如圖5所示，PE管或PVC管圍成圓形框架20，其上用一層3cm網(wǎng)眼的聚乙烯網(wǎng)21覆蓋，構(gòu)成植物浮床；1~1.5m長的彈性填料22間隔20cm與聚乙烯網(wǎng)21相連懸掛在植物浮床下面，植物浮床內(nèi)填滿漂浮植物18；所述漂浮植物18選用綠狐尾藻、銅錢草或水花生。

本實用新型具體應(yīng)用實例：在2013年—2016年期間，本實用新型技術(shù)在浙江省嘉興市已完成花家浜、明月河、徐家浜、和睦橋港、朱家橋港、賢家橋港、橫涇橋港、夏婆橋港等多種類型的十多條河道綜合治理中得到應(yīng)用，水質(zhì)提升與生態(tài)修復(fù)河道達十多公里。依據(jù)2014-2016年8月份監(jiān)測數(shù)據(jù)，治理后各河道COD_Mn、TN、TP、NH₄-N分別降低了48%-76%、45%-73%、55%-81%和56%-78%，各河道水體溶解氧DO提高了40-340%，水體黑臭現(xiàn)象全部消除，根據(jù)地方環(huán)保部門監(jiān)測數(shù)據(jù)，治理后河道水質(zhì)穩(wěn)定在IV-III類之間，水質(zhì)改善效果是顯著的；由于本實用新型的應(yīng)用，為河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)措施的實施和水質(zhì)達標提供了保障，河道生態(tài)結(jié)構(gòu)與功能得到恢復(fù)。