一种黑臭河流梯级治理净化系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种黑臭河流梯级治理净化系统及方法，包括从污水入河口到下游河流的主河道上依次设置的潜流湿地净化河段、表流湿地净化河段、近自然滩地净化河段和近自然污染削减河段；所述潜流湿地净化河段上设有原位净化岛和潜流湿地，所述原位净化岛内设有内电解基质；所述表流湿地净化河段上设有与主河道连接的侧槽，所述侧槽内设有表流人工湿地；所述近自然滩地净化河段上设有首末端与主河道相连的侧渗沟，所述侧渗沟两侧还分别设有侧渗墙；所述近自然污染削减河段上设有河心岛，所述河心岛和主河道上均种植有土著耐污植物。本发明专利技术适用于缺乏天然径流、主要来水为经过处理的城镇污水和工业废水的重污染黑臭河流的治理与净化。净化。净化。

【技术实现步骤摘要】
一种黑臭河流梯级治理净化系统及方法


[0001]本专利技术涉及河道治理
，具体涉及一种黑臭河流梯级治理净化系统及方法。

技术介绍

[0002]随着经济社会的快速发展，生产生活废水排放量显著增加，大量的废水排入到河流后，导致河流中COD、氮磷污染物等含量过高，远远超出了水体的自净能力，造成水体缺氧而呈黑臭状态。其中COD、氨氮等耗氧性污染物是主要的致黑致臭物质。黑臭水体的理化环境表现为强还原性质，水体有异味，已经不适合水生生物生存，水生植被退化甚至灭绝，浮游植物、浮游动物、底栖动物只有少量耐污种存在，食物链断裂，食物网支离破碎，生态系统结构严重失衡，功能严重退化甚至丧失。目前我国一些城市的河道缺乏天然径流，主要来水为经过处理的城镇污水和工业废水，城市污水直排河道，导致流经城镇河段污染严重，水体出现季节性或终年黑臭，严重影响水生态系统健康和当地居民的生活环境质量。
[0003]在黑臭河流治理过程中，一方面要减少流域污水排放量，消减入河污染负荷；另一方面在河流中运用工业与城市生活尾水生态净化关键技术，进一步削减工业及城市生活尾水在河段的COD和氨氮含量。现有的黑臭河道水生态净化的技术多通过底层微曝气和沉水植物改善黑臭河道水质，并通过恢复沉水植物来提高水体自净能力，主要适用于氨氮含量低于15mg/L的黑臭河道。还有一种控制外来污染源及生态修复黑臭河道的净化方法，通过采用生物接触氧化、底泥清淤、补给水源、曝气增氧、恢复动植物等手段，达到黑臭河流水污染治理和水生态修复的双重目标，但是上述的地表生态净化处理方法并不适用于缺乏天然径流、主要来水为经过处理的城镇污水和工业废水、COD和氨氮的浓度远高于地表水V类水质的河流的治理，另外已经过处理的尾水存在可生化性差，缺乏碳源的问题，仅依靠曝气增氧是难以解决的，微生物和沉水植物在这种来水环境下也难以生存，净化水质效果差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种黑臭河流梯级治理净化系统及方法，适用于缺乏天然径流、主要来水为经过处理的城镇污水和工业废水的重污染黑臭河流的治理与净化。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种黑臭河流梯级治理净化系统，包括从污水入河口到下游河流的主河道上依次设置的潜流湿地净化河段、表流湿地净化河段、近自然滩地净化河段和近自然污染削减河段；所述潜流湿地净化河段上设有原位净化岛和潜流湿地，所述原位净化岛内设有内电解基质，所述潜流湿地设在所述原位净化岛下；所述表流湿地净化河段上设有与主河道连接的侧槽，所述侧槽内设有人工湿地，所述表流人工湿地之间连通；所述近自然滩地净化河段上设有首末端与主河道相连的侧渗沟，所述侧渗沟两侧分别铺设有碎石和土木织物，所述侧渗沟两侧临水坡岸上设有植被，所述侧渗沟两侧还分
别设有侧渗墙；所述近自然污染削减河段上设有河心岛，所述河心岛和主河道上均种植有土著耐污植物。
[0006]作为本专利技术的进一步改进，所述内电解基质包括基质模块和设在所述基质模块上的内电解填料，所述基质模块上附着有微生物，所述内电解填料为铁屑和铜屑混合料，所述铁屑和铜屑的质量比为5:1，所述原位净化岛下平水位高程处设有所述潜流湿地。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述侧槽与主河道之间、所述表流人工湿地之间均设有导流渠，所述导流渠边坡上种植有第一挺水植物。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述表流人工湿地包括库塘湿地和沼泽湿地，所述库塘湿地的土壤层上至少有1.2m水淹没，所述库塘湿地上种植有第二挺水植物且间种有浮叶植物，所述沼泽湿地的土壤层上至少有0.2m水淹没，所述沼泽湿地上种植有第三挺水植物并延伸至沼泽湿地的坡岸顶。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述侧渗沟的沟底和靠近主河道一侧铺设有所述碎石，所述侧渗沟远离主河道一侧铺设有所述土木织物，靠近主河道一侧的侧渗墙设置在侧渗沟的坡岸中间到坡脚之间，远离主河道一侧的侧渗墙设置在同侧侧渗沟上口处的滩地上。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述侧渗墙的深度为距滩地表面2m
‑
4m，所述侧渗墙内填充有沸石或陶粒，所述侧渗墙内还设置有PVC管，所述PVC管上设有若干气孔。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述土著耐污植物包括沉水植物、第四挺水植物、扎根浮叶植物、第五挺水植物和灌木，所述沉水植物种植在主河道内，所述第四挺水植物和扎根浮叶植物种植在主河道坡岸处，主河道边坡从常水位下0.5m起从下到上依次种植所述第五挺水植物和灌木。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述河心岛的迎水坡、背水坡和两侧坡岸坡降比分别为1：7、1：3、1：5，且在坡面从下往上依次栽植所述第五挺水植物和灌木，所述河心岛的顶部带状混交种植有树冠低矮且适应性强的观赏植物。
[0013]本专利技术提供了一种黑臭河流梯级治理净化方法，包括以下步骤：S1：将污水入河口到下游河流的主河道依次分为潜流湿地净化河段、表流湿地净化河段、近自然滩地净化河段和近自然污染削减河段；S2：在所述潜流湿地净化河段上构建原位净化岛，所述原位净化岛内融合有内电解基质，在所述原位净化岛下构建潜流湿地；S3：在所述表流湿地净化河段上构建与主河道连接的侧槽，所述侧槽内构建表流人工湿地，所述表流人工湿地之间连通；S4：在所述近自然滩地净化河段上修建首末端与主河道相连的侧渗沟，所述侧渗沟两侧分别铺设有碎石和土木织物，所述侧渗沟两侧临水坡岸上修建植被，所述侧渗沟两侧还分别修建有侧渗墙；S5：在所述近自然污染削减河段上重塑河心岛，在河心岛和主河道上均种植土著耐污植物。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S2中利用河道清淤污泥回收，辅以煤渣、砾石和砂石，形成净化岛，将内电解基质融合于净化岛，构成腐蚀电偶体系，强化分解水体残留
的难降解有机污染物。
[0015]本专利技术的有益效果：在工业及城市生活尾水排放的河段不同区域分别采用内电解基质强化潜流湿地净化、表流人工湿地水质净化耦联、近自然人工滩地土壤侧渗联合净化与近自然河道污染生态削减，解决尾水可生化性差的难题，实现污染物的逐级消减，修复河流生态环境，提高河道自净能力，达到流域生态环境全面改善的目标；第一段内电解基质强化潜流湿地净化河段，将可生化性低、碳氮比失衡现象严重失衡的河道来水中的难降解物质分解为微生物可利用的有机分子，提高水中溶解氧和碳源；第二段表流人工湿地水质净化耦联河段，表流人工湿地大量的植物和微生物可以吸收降解第一段技术产生的碳源和小分子有机物，提升河道对COD、氨氮的降解能力，并且在河段第二段建设主槽
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侧槽结构，有助于河道泄洪；第三段近自然人工滩地
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土壤侧渗联合净化河段，主要是利用河流道后端容易出现的宽广的河漫滩，结合地形修建侧渗沟侧渗墙，利用土壤、含水层和侧渗墙，和已经恢复碳源的来水，提高脱硝态氮、除磷的效率；第四段近自然污染削减河段，重塑河心岛，在河心岛和主河道上均种植土著耐污植物，恢复自然河流结构，提高河流自净能力，进一步削减污染物；前两段河段采用了大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黑臭河流梯级治理净化系统，其特征在于：包括从污水入河口到下游河流的主河道上依次设置的潜流湿地净化河段、表流湿地净化河段、近自然滩地净化河段和近自然污染削减河段；所述潜流湿地净化河段上设有原位净化岛和潜流湿地，所述原位净化岛内设有内电解基质，所述潜流湿地设在所述原位净化岛下；所述表流湿地净化河段上设有与主河道连接的侧槽，所述侧槽内设有表流人工湿地，所述表流人工湿地之间连通；所述近自然滩地净化河段上设有首末端与主河道相连的侧渗沟，所述侧渗沟两侧分别铺设有碎石和土木织物，所述侧渗沟两侧临水坡岸上设有植被，所述侧渗沟两侧还分别设有侧渗墙；所述近自然污染削减河段上设有河心岛，所述河心岛和主河道上均种植有土著耐污植物。2.如权利要求1所述的一种黑臭河流梯级治理净化系统，其特征在于：所述内电解基质包括基质模块和设在所述基质模块上的内电解填料，所述基质模块上附着有微生物，所述内电解填料为铁屑和铜屑混合料，所述铁屑和铜屑的质量比为5:1，所述原位净化岛下平水位高程处设有所述潜流湿地。3.如权利要求1所述的一种黑臭河流梯级治理净化系统，其特征在于：所述侧槽与主河道之间、所述表流人工湿地之间均设有导流渠，所述导流渠边坡上种植有第一挺水植物。4.如权利要求1所述的一种黑臭河流梯级治理净化系统，其特征在于：所述表流人工湿地包括库塘湿地和沼泽湿地，所述库塘湿地的土壤层上至少有1.2m水淹没，所述库塘湿地上种植有第二挺水植物且间种有浮叶植物，所述沼泽湿地的土壤层上至少有0.2m水淹没，所述沼泽湿地上种植有第三挺水植物并延伸至沼泽湿地的坡岸顶。5.如权利要求1所述的一种黑臭河流梯级治理净化系统，其特征在于：所述侧渗沟的沟底和靠近主河道一侧铺设有所述碎石，所述侧渗沟远离主河道一侧铺设有所述土木织物，靠近主河道一侧的侧渗墙设置在侧渗沟的坡岸中间到坡脚之间，远离主河道一侧的侧渗墙设置在同侧侧渗沟上口处的滩地上。6.如权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：安树青，傅海峰，朱正杰，陈佳秋，王春林，卜弘毅，
申请(专利权)人：南大常熟研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：