一種有效改善河道水質(zhì)的原位生態(tài)凈化方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種有效改善河道水質(zhì)的原位生態(tài)凈化方法，屬于低污染水體生態(tài)處理技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著城市化進程的加快，城市生活污染大量增加，對城市水環(huán)境保護帶來巨大挑戰(zhàn)。特別是在江南平原河網(wǎng)閘控水體地區(qū)，城市斷頭河和盲腸河道因河水長期滯留普遍存在著水體富營養(yǎng)化嚴重、水質(zhì)較差的問題，嚴重影響了城市整體水環(huán)境。如何改善城市斷頭河和盲腸河道水質(zhì)一直是人們關注的焦點。
[0003 ]現(xiàn)有的河道修復技術往往是在河道中種植水生植物，擬通過植物的生長來去除氮磷等污染物，但是工程實踐證明單純依靠植物的生長很難獲得較高的污染物去除效率;如果采用強化型旁路凈化技術來維持河道水質(zhì)，則需要較大的處理量和較短的循環(huán)周期，這樣旁路凈化系統(tǒng)的建設規(guī)模和投資都會較大，運行成本也高，而且河道原位的生態(tài)自凈效能沒有得到很好的利用和發(fā)揮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有河道(尤其是斷頭河)水體凈化技術的不足，提供一種有效改善河道水質(zhì)的原位生態(tài)凈化方法，改善河道(尤其是斷頭河)水體的水質(zhì)和景觀效應。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn):
[0006]—種有效改善河道水質(zhì)的原位生態(tài)凈化方法，在河道內(nèi)建立復合型生態(tài)浮島，在浮島上面種植多年生水生植物，利用植物根系凈化水質(zhì)、向水體中輸送氧氣，在浮島下面懸掛彈性生物填料，彈性生物填料提供土著微生物的附著生長空間。
[0007]所述的復合型生態(tài)浮島由浮島單元組件拼接而成，在浮島單元組件的上方設有定植籃，用于水生植物種植，在浮島單元組件的下方，固定養(yǎng)殖塑料網(wǎng)，利用養(yǎng)殖塑料網(wǎng)上的網(wǎng)線連接生物彈性填料，在生物彈性填料的下端，用連接管將生物彈性填料連接起來。
[0008]所述的復合型生態(tài)浮島的水體覆蓋度為水體面積的20%?30%。
[0009]所述的水生植物以挺水植物和浮葉植物為主，包括西伯利亞鳶尾、菖蒲、美人蕉或花葉蘆竹。
[0010]在所述的連接管上連接配重石塊，以防止彈性生物填料比重輕而造成裝置整體上浮。
[0011]優(yōu)選地，本發(fā)明凈化方法，除建立復合型生態(tài)浮島外，在河道內(nèi)還設置有揚水曝氣裝置，沿河道長度方向，間隔400-600米安裝一個揚水曝氣裝置，用于河道水體曝氣充氧，促進好氧微生物的生長繁殖。
[0012]進一步優(yōu)選地，本發(fā)明凈化方法，除建立復合型生態(tài)浮島以及設置揚水曝氣裝置夕卜，還在河道的一端通過回流水栗將部分水體通過回流水管輸送到河道的另一端，形成循環(huán)流動，每天循環(huán)水量為河道水體容積的1/10?1/7。
[0013]此外，在河道水體透明度改善至0.7m左右時，開始在河道中適量恢復沉水植物(菹草、黑藻、苦草，恢復面積約占河道面積的10 % )，并放養(yǎng)螺螄、河蚌等水生生物，逐漸恢復良性的河道水生態(tài)系統(tǒng)。
[0014]本發(fā)明凈化方法可以適用于多種河道形式，尤其適用于斷頭河。
[0015]本發(fā)明充分利用河道系統(tǒng)中的土著微生物以及水生植物的凈化效能，發(fā)揮生物和生態(tài)技術各自的優(yōu)勢，在河道原位凈化中，利用浮島裝置加以改造，在浮島上面種植多年生水生植物，利用植物發(fā)達的根系凈化水質(zhì)、向水體中輸送氧氣;在浮島下面懸掛彈性生物填料，將河道底泥中的部分土著微生物迀移到生物填料上，這樣河道凈化空間從單純的水土界面可以增加到河道的過水斷面上，凈化容積能夠得到有效的提高;另外，在河道的尾端設置潛水栗，將一定體積的水體提升回流至河道的另外一端，形成循環(huán)流動，改善河道的流態(tài)和傳質(zhì)效果，從而提高河道水體的自凈能力，有效地發(fā)揮微生物和水生植物的協(xié)同凈化作用。
[0016]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明在河道水體中構建了具有水生植物、微生物同步生長的環(huán)境，并形成水體的流動，這些措施均能夠有效地提高水體的自凈化能力，有助于河道良性水生態(tài)系統(tǒng)的形成。
【附圖說明】
[0017]圖1為河道、浮島、揚水曝氣裝置的布置結構示意圖；
[0018]圖2為復合型生態(tài)浮島的結構平面示意圖；
[0019]圖3為復合型生態(tài)浮島的結構剖面示意圖；
[0020]圖中，I為斷頭河、2為回流水栗、3為回流水管、4為復合型生態(tài)浮島、5為揚水式曝氣機、6為浮島單元組件、7為定植籃、8為連接孔、9為彈性生物填料、10為養(yǎng)殖塑料網(wǎng)、11為水生植物、12為連接管、13為配重石塊。
【具體實施方式】
[0021 ]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0022]實施例
[0023]有效改善斷頭河水質(zhì)的原位生態(tài)凈化方法，如圖1所示，在斷頭河I內(nèi)建立復合型生態(tài)浮島4，在浮島上面種植多年生水生植物11，利用植物根系凈化水質(zhì)、向水體中輸送氧氣，在浮島下面懸掛彈性生物填料，彈性生物填料提供土著微生物的附著生長空間。此外，沿河道長度方向，間隔400-600米安裝一個揚水式曝氣機6，用于河道水體曝氣充氧，促進好氧微生物的生長繁殖。還在河道的一端通過回流水栗2將部分水體通過回流水管3輸送到河道的另一端，形成循環(huán)流動，每天循環(huán)水量為河道水體容積的1/10?1/7。
[0024]其中，復合型生態(tài)浮島4，結構如圖2、圖3所示，由浮島單元組件6拼接而成，浮島單元組件6尺寸為300 X 300 X 60mm，形狀為正方形，在浮島單元組件6中心為植物定植籃7，用于水生植物11種植，在浮島單元組件6四邊均設置一個連接孔8，用于將浮島單元組件6連接組合成所需的浮島尺寸。
[0025]在復合型生態(tài)浮島4的下面，固定養(yǎng)殖塑料網(wǎng)10，利用養(yǎng)殖塑料網(wǎng)10上的網(wǎng)線連接彈性生物填料9，在彈性生物填料9的下端，用連接管12將彈性生物填料9連接起來，在每根連接管12上連接I個配重石塊13，以防止彈性生物填料9比重輕而造成裝置整體上浮。連接管12優(yōu)選采用PVC管。
[0026]以下為一個具體應用實施例。
[0027]實驗地點為長度為0.8km，平均寬度為10m，平均水深1.2m的某城市河道，河道主要污染物是C0D、氨氮、硝酸鹽氮、總磷。測定進水中COD含量40?60mg/L，氨氮含量2?6mg/L，硝酸鹽氮含量為I?2mg/L，總磷含量0.3?0.5mg/L，透明度0.3?0.5m。
[0028]根據(jù)河道的長度、寬度、平均水深等因素，試驗確定采用2臺揚水式曝氣機，功率為1.5kW，安裝間距為500m。
[0029]在河道中兩側共安裝1600m2的復合型生態(tài)浮島，每側浮島的寬度為lm，長度為沿河敷設，浮島上面定植籃里種植西伯利亞鳶尾、菖蒲、美人蕉、花葉蘆竹，植物數(shù)量平均分配;浮島下面懸掛彈性生物填料，生物填料長度為lm。
[0030]在河道的尾端建設了一個回流系統(tǒng)，通過潛水栗每天回流河道水量約1500m3，河道水量循環(huán)周期約為7天?；亓魉懿捎弥睆綖镈N150的PVC管道。
[0031]系統(tǒng)建成后穩(wěn)定三個月后，監(jiān)測河道水質(zhì)，COD含量下降至22?35mg/L，硝酸鹽含量1.2?2.5mg/L，氨氮含量0.2?0.5mg/L，總磷含量0.12?0.25mg/L，透明度穩(wěn)定維持在
0.80?1.2m，該生態(tài)系統(tǒng)的建設對于斷頭河水質(zhì)起到了良好的保持作用。
[0032]上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于上述實施例，本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應該在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種有效改善河道水質(zhì)的原位生態(tài)凈化方法，其特征在于，在河道內(nèi)建立復合型生態(tài)浮島，在浮島上面種植多年生水生植物，利用植物根系凈化水質(zhì)、向水體中輸送氧氣，在浮島下面懸掛彈性生物填料，彈性生物填料提供土著微生物的附著生長空間。2.根據(jù)權利要求1所述的一種有效改善河道水質(zhì)的原位生態(tài)凈化方法，其特征在于，所述的復合型生態(tài)浮島由浮島單元組件拼接而成，在浮島單元組件的上方設有定植籃，用于水生植物種植，在浮島單元組件的下方，固定養(yǎng)殖塑料網(wǎng)，利用養(yǎng)殖塑料網(wǎng)上的網(wǎng)線連接生物彈性填料，在生物彈性填料的下端，用連接管將生物彈性填料連接起來。3.根據(jù)權利要求2所述的一種有效改善河道水質(zhì)的原位生態(tài)凈化方法，其特征在于，所述的復合型生態(tài)浮島的水體覆蓋度為水體面積的20%?30%。4.根據(jù)權利要求2所述的一種有效改善河道水質(zhì)的原位生態(tài)凈化方法，其特征在于，所述的水生植物以挺水植物和浮葉植物為主，包括西伯利亞鳶尾、菖蒲、美人蕉或花葉蘆竹。5.根據(jù)權利要求2所述的一種有效改善河道水質(zhì)的原位生態(tài)凈化方法，其特征在于，在所述的連接管上連接配重石塊。6.根據(jù)權利要求1所述的一種有效改善河道水質(zhì)的原位生態(tài)凈化方法，其特征在于，在河道內(nèi)還設置有揚水曝氣裝置，用于河道水體曝氣充氧，促進好氧微生物的生長繁殖。7.根據(jù)權利要求6所述的一種有效改善河道水質(zhì)的原位生態(tài)凈化方法，其特征在于，沿河道長度方向，間隔400-600米安裝一個揚水曝氣裝置。8.根據(jù)權利要求1所述的一種有效改善河道水質(zhì)的原位生態(tài)凈化方法，其特征在于，還在河道的一端通過回流水栗將部分水體通過回流水管輸送到河道的另一端，形成循環(huán)流動。9.根據(jù)權利要求8所述的一種有效改善河道水質(zhì)的原位生態(tài)凈化方法，其特征在于，每天循環(huán)水量為河道水體容積的1/10?1/7。10.根據(jù)權利要求1所述的一種有效改善河道水質(zhì)的原位生態(tài)凈化方法，其特征在于，所述的河道為斷頭河。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種有效改善河道水質(zhì)的原位生態(tài)凈化方法，屬于低污染水體生態(tài)處理技術領域。主要在河道內(nèi)建立復合型生態(tài)浮島，在浮島上面種植多年生水生植物，利用植物根系凈化水質(zhì)、向水體中輸送氧氣，在浮島下面懸掛彈性生物填料，彈性生物填料提供土著微生物的附著生長空間；進一步在河道內(nèi)還設置有揚水曝氣裝置，用于河道水體曝氣充氧，促進好氧微生物的生長繁殖；還可以在河道的一端通過回流水泵將部分水體通過回流水管輸送到河道的另一端，形成循環(huán)流動。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明在河道水體中構建了具有水生植物、微生物同步生長的環(huán)境，并形成水體的流動，這些措施均能夠有效地提高水體的自凈化能力，有助于河道良性水生態(tài)系統(tǒng)的形成。
【IPC分類】C02F3/02, E02B3/06, C02F3/32, C02F3/34
【公開號】CN105585128
【申請?zhí)枴緾N201510958647
【發(fā)明人】何圣兵, 戴謹微, 費翔, 黃榮振, 周偉麗
【申請人】上海交通大學
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月18日