河道治理及水體生態(tài) 修復(fù)治理工藝.doc

發(fā)明名稱河道治理及水體生態(tài)修復(fù)治理工藝摘要本發(fā)明涉及河道治理及水體生態(tài)修復(fù)治理工藝。以水生態(tài)物濾裝置作為水體中有益微生物生長的良好載體，使水體中的微生物得以聚集，快速掛膜，修復(fù)低等生物群腐食食物鏈；同時對水體曝氣增氧，將高效生態(tài)修復(fù)劑投入污染水體，生態(tài)修復(fù)劑中活性微生物在充氧的環(huán)境中，可去除雜草、水藻；輔以基底修復(fù)技術(shù)，采用專有填料產(chǎn)品，使水體中土著微生物快速增長繁殖，形成優(yōu)勢種群，可有效地將底泥中內(nèi)源性污染有機(jī)物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水等無機(jī)穩(wěn)定物質(zhì)，使水體在較短時間內(nèi)得到修復(fù)治理；同時輔以水生動植物（生態(tài)浮島等技術(shù)），延長水體環(huán)境的食物鏈，形成完整的生態(tài)鏈，徹底消除惡臭，恢復(fù)水體持續(xù)自凈功能。它在地表水治理尤其是城市河湖的治理具有很大的推廣價值。權(quán)利要求書1、 一種地表水的治理工藝，其特征在于：包括由生態(tài)壩組成的源頭生物生態(tài)攔截系統(tǒng)、生物掛膜和曝氣充氧及生物多樣性生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)為核心的水體生物修復(fù)系統(tǒng)。2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地表水治理工藝，其特征在于，所述的強(qiáng)化處理系統(tǒng)融合生態(tài)壩攔截及生物濾池技術(shù)。3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地表水治理工藝，其特征在于，所述的水生態(tài)物濾裝置是在水域中直接設(shè)置微生物載體，大量培養(yǎng)土著微生物形成生物膜，利用生物膜截流和捕食藻類并綜合降解污染物。4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地表水治理工藝，其特征在于，所述的曝氣增氧裝置可以是霧化曝氣軟管、或是水處理行業(yè)常用的曝氣設(shè)備如鼓風(fēng)曝氣裝置、表面機(jī)械曝氣裝置、射流曝氣裝置、噴水式曝氣裝置等中的一種或幾種。5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的地表水治理工藝，其特征在于：所述的曝氣增氧裝置結(jié)合了水流營造裝置，使水體流動，同時實現(xiàn)水流營造和曝氣充氧兩種功能。6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地表水治理工藝，其特征在于，所述的生態(tài)修復(fù)劑是包含：芽孢桿菌、巨大芽胞桿菌、低溫有機(jī)礦化菌、硝化菌、反硝化菌光合菌等。7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地表水治理工藝，其特征在于，所述的地表水內(nèi)部還可以直接種植水生植物，水生植物可以種在水下、岸邊或是無土種植在漂浮于水面的浮島上。8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地表水治理工藝，其特征在于，所述的地表水內(nèi)部還直接放養(yǎng)魚類、貝類等水生動物。9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地表水治理工藝，其特征在于，所述的基底修復(fù)是指用特殊的生物填料，使水體中土著微生物快速增長繁殖，形成優(yōu)勢種群，可有效地將底泥中內(nèi)源性污染有機(jī)物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水等無機(jī)穩(wěn)定物質(zhì)，使水體在較短時間內(nèi)得到修復(fù)治理。10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地表水治理工藝，其特征在于，經(jīng)過上述的處理工藝流程，地表水能夠形成持續(xù)自凈功能的生態(tài)系統(tǒng)，從而恢復(fù)水體水質(zhì)。說明書河道治理及水體生態(tài)修復(fù)治理工藝技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及環(huán)保行業(yè)中對河流、湖泊、水庫、海洋港灣、人工河流、人工湖、池塘等地表水域的水質(zhì)進(jìn)行處理凈化的一種方法。背景技術(shù)河流、湖泊、水庫、海洋港灣、人工河流、人工湖、池塘等地表水域存在著較嚴(yán)重的污染。污染源主要來自于工業(yè)污水、生活污水、雨水徑流所攜帶的面源污水、風(fēng)沙揚(yáng)塵攜污等?？梢苑譃閮深悾阂活愂峭庠次廴?，及污水的匯入、大氣沉降等外部因素；另一類是內(nèi)源污染，即由于污染物在水體內(nèi)的停留、沉積而形成的底泥，這些底泥還有大量的污染物質(zhì)，并不斷往水體內(nèi)釋放氮、磷以及有機(jī)質(zhì)。我國目前對天然的河流、湖泊、水庫等地表水域的治理措施基本是依靠市政工程手段，即截污、駁岸、清淤加換水，這些方法對地表水域的水質(zhì)凈化很有好處，這是不容置疑的，但是也存在投資極其巨大、建設(shè)周期長的致命弱點，一條小河的治理資金往往需要幾十億元，而且配套管網(wǎng)建設(shè)、配套污水處理廠建設(shè)極其繁雜，需要數(shù)年的工期；同時還存在以下不足：1、駁岸及清淤的工程量大，成本高，清理出的污泥處理不當(dāng)易引起二次污染；2、無法做到完全截污，由于河、湖是開放式系統(tǒng)，類似大氣沉降這樣的污染源無法做到完全截除；3、治標(biāo)不治本，清淤后換水的水質(zhì)無法保持，由于地表水的微生態(tài)系統(tǒng)隨著底泥的清除被破壞，河道、湖泊的自凈能力下降，一旦遇到外源污染水體將再度惡化；4、很多地表水域?qū)儆诜忾]性半封閉性水域，如湖泊、水庫、海港、大湖湖汊、死河汊、城市死水河道等，由于水體封閉、流動緩慢、與外部交換不暢，呈死水狀態(tài)，水體的自我凈化能力極度低下，即便是較少量的污染源進(jìn)入水體，由于得不到及時分解凈化，日積月累也會使水質(zhì)逐漸富營養(yǎng)化，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)臭，形成惡性循環(huán)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是公開一種河道治理及水體生態(tài)修復(fù)治理工藝，已解決惡化的地表水體水質(zhì)及生態(tài)恢復(fù)的問題，改善人居環(huán)境。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種河道治理及水體生態(tài)修復(fù)治理工藝，包括以由生態(tài)壩、生物濾池組成的源頭生物生態(tài)攔截強(qiáng)化處理系統(tǒng)、生物掛膜和曝氣充氧生物鏈重建系統(tǒng)及生物多樣性生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)為核心的水體生物修復(fù)系統(tǒng)。源頭生物生態(tài)攔截強(qiáng)化處理系統(tǒng)由生物濾池及生態(tài)壩系統(tǒng)組成。其中生物濾池用于點源污染（污水經(jīng)排污口進(jìn)入水體）的控制，在排污口附近設(shè)置生物濾池，污水通過生物濾池的作用，可去除大部分郵寄污染物及懸浮物，削減污染負(fù)荷。經(jīng)沉淀后的上清液進(jìn)入河道旁的生態(tài)攔截系統(tǒng)。而生態(tài)壩系統(tǒng)用于面源污染（雨污水形成地表徑流進(jìn)入水體）的控制。生物濾池出水及收集的地表徑流進(jìn)入生態(tài)壩攔截系統(tǒng)，污水經(jīng)處理后排入水體，可有效控制進(jìn)入表面水體的負(fù)荷。該系統(tǒng)只需利用河湖的邊坡建設(shè)，無需額外占地。生物掛膜和曝氣充氧生物鏈重建系統(tǒng)通過直接在地表水體內(nèi)部設(shè)置微生物附著載體，即水生態(tài)物濾裝置，促使水域中原有土著微生物在微生物附著載體上大量繁殖，形成生物膜，最終依靠生物膜上的大量微生物分解凈化水體中的污染物，實現(xiàn)水質(zhì)的直接凈化。并同時直接在地表水體內(nèi)部設(shè)置曝氣充氧裝置進(jìn)行曝氣充氧，提高水體中溶解氧含量；所述的曝氣充氧裝置是霧化曝氣軟管，直接敷設(shè)在所述地表水體中，并與設(shè)置在岸邊的壓力氣源相連接；所述的微生物附著載體設(shè)置在所述的霧化曝氣軟管的上方或附近。在所述地表水體內(nèi)部直接設(shè)置水流營造裝置，使水體充分流動，并使所述曝氣充氧裝置所充入的溶解氧隨水流流向所述的微生物附著載體。通過投加篩選的生物復(fù)合酶及微生物來改善水體的微生態(tài)系統(tǒng)，加快恢復(fù)水體低等生物腐食食物生物鏈的建立。所述的生物修復(fù)劑：芽孢桿菌、巨大芽胞桿菌、低溫有機(jī)礦化菌、硝化菌、反硝化菌光合菌等。生物多樣性生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)通過在地表水體內(nèi)部還直接種植水生植物，水生植物可以種植在水下、岸邊，或是無土種植在漂浮在水面的浮島上。在所述地表水體內(nèi)部還直接放養(yǎng)魚類、貝類等水生動物。本所述地表水基底修復(fù)技術(shù)是指在水體底部投加特殊填料，激活土著微生物迅速繁殖，而被激活的數(shù)量龐大的微生物菌群及后期投加的微生物群可逐漸分解底泥，進(jìn)而恢復(fù)河道、湖泊的自凈能力，從而使水體水質(zhì)得以改善。本發(fā)明的有益效果是：源頭生物處理與生態(tài)攔截強(qiáng)化處理系統(tǒng)不僅可以控制進(jìn)入水體的污染負(fù)荷，而且可以美化河道、湖泊護(hù)岸，無需額外占地。而生物掛膜和曝氣充氧生物鏈重建系統(tǒng)及生物多樣性生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)可以改善水體微生物系統(tǒng)，恢復(fù)水體生物多樣性，提高水體的自凈能力，有效改善水體水質(zhì)。整個工藝不需要清淤，不會引起二次污染。與傳統(tǒng)的治理方法相比，可短時間內(nèi)消除河道、湖泊的黑臭、富營養(yǎng)化等水質(zhì)惡化現(xiàn)象，恢復(fù)河道、湖泊的自凈能力。附圖說明圖1、河道治理及水體生態(tài)修復(fù)治理工藝流程圖圖2、生物濾池剖面示意圖圖3、生物濾池工作示意圖圖4、生態(tài)物濾裝置、基底填料安裝方式圖5、曝氣充氧裝置工作方式示意圖具體實施方式本發(fā)明是一種河道治理及水體生態(tài)修復(fù)治理工藝，如圖所示，具體實施方式如下：（1） 源頭生物生態(tài)攔截強(qiáng)化處理系統(tǒng)在河道或湖泊岸邊的排污口處設(shè)置生物濾池，生物濾池包括高效濾料、曝氣系統(tǒng)、反沖洗系統(tǒng)、沉淀系統(tǒng)組成。可根據(jù)處理量分為鋼筋混凝土式（水量大）和玻璃鋼一體式（水量?。咝V料選擇適合用于低氮磷濃度的湖水的處理，吸附處理容量大，運行費用低的“F.F”吸附過濾材料；同時具有物理截留（過濾）的作用，過濾水中藻類及懸浮物，提高水體透明度。由上部進(jìn)水，采用多孔管布水系統(tǒng)，出水經(jīng)過沉淀池沉淀后排入生態(tài)壩攔截系統(tǒng)。工藝中生態(tài)壩攔截系統(tǒng)，包括布水系統(tǒng)，填料床，排水系統(tǒng)，植被等。布水系統(tǒng)為PVC穿孔管布水。填料可由礫石、粗砂、土壤組成。排水系統(tǒng)為設(shè)置在填料床底部的PVC穿孔管收集后排水。表面植被可選用挺水植物等。該系統(tǒng)從源頭上控制進(jìn)入水體的污染源。（2）生物掛膜和曝氣充氧生物鏈重建系統(tǒng)生物掛膜和曝氣充氧生物鏈重建系統(tǒng)通過直接在地表水體內(nèi)部設(shè)置微生物附著載體，即水生態(tài)物濾裝置，促使水域中原有土著微生物在微生物附著載體上大量繁殖，形成生物膜。生物膜由生態(tài)基等生物填料組成，主要由編織層和泡沫層組成，在水流中保持漂浮狀態(tài)，根據(jù)水體深度決定生態(tài)基的安裝深度。曝氣充氧裝置由水流營造裝置與曝氣充氧裝置相結(jié)合的一體式造流曝氣機(jī)，由造流曝氣機(jī)同時實現(xiàn)水流營造和曝氣充氧兩種功能。連續(xù)曝氣10天后，水體溶解氧逐步上升至2mg/L以上時，生態(tài)基上已經(jīng)附著部分微生物，水體逐步改善，產(chǎn)生適合微生物生存的環(huán)境，隨后開始投加微生物，水體會在50天發(fā)生明顯變化，逐步構(gòu)建起適合水生動植物生存的環(huán)境。（3）生物多樣性生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)在河道或湖泊岸邊種植水生植物，根據(jù)水深不同，分為挺水植物區(qū)、浮水植物區(qū)、沉水植物區(qū)；挺水植物區(qū)：在湖岸周圍水深0.5米以內(nèi)的種植挺水植物。主要種植荷花、香蒲、鳶尾、千屈菜、花葉蘆竹、蘆葦、再力花、水蔥、傘草等植物。浮水植物區(qū)：在湖岸周圍水深0.51.0米以內(nèi)的種植浮葉植物。主要種植品種為菱角、睡蓮、萍蓬草。沉水植物區(qū)：在湖岸周圍水深1.01.5米以內(nèi)的種植沉水植物。主要有沉水植物主要有穗狀狐尾藻、輪葉黑藻、篦齒眼子菜、馬來眼子菜、五刺金魚藻、苦草。魚類種群、大型無脊椎動物構(gòu)建。適當(dāng)放養(yǎng)一定密度的鰱、鳙魚等，抑制藻類生長，控制藍(lán)綠藻水華發(fā)生，為水生植被的全面恢復(fù)重建創(chuàng)造條件。大型水生動物是水體自凈生態(tài)系統(tǒng)生物鏈中重要的“消費者”，它們吞食水中微小生物或其他生物排泄物和有機(jī)殘屑，從而在水體凈化中發(fā)揮作用。為減少底泥中的有機(jī)碎屑，進(jìn)一步改善水質(zhì)，放養(yǎng)能攝食有機(jī)碎屑、腐屑的底棲動物銅銹環(huán)紋螺、田螺等。同時投放專有基底填料，是微生物在基底大量繁殖，對基底底泥起到一定的