黑臭河道生态治理系统及其治理方法技术方案

本发明专利技术提供一种黑臭河道生态治理系统，包括渗滤岛、沉水植物和内电解基质，其中，所述内电解基质包括复合基质垫层和内电解反应填料，所述复合基质垫层包括砾石、陶粒和沸石。其治理方法，包括：构建渗滤岛；在修复河段种植沉水植物；在河道的河床上铺设复合基质垫层，在基质垫层中加入内电解反应填料，完成内电解基质的铺设。所述黑臭河道生态治理系统及其治理方法不仅运用了沉水植物发挥净化水质作用，而且通过渗滤岛净化和内电解基质强化净化改善河道内的氧环境，快速分解、吸收和转化黑臭物质，提高脱氮除磷效率，能迅速改善水体黑臭现象，同时对河道的水生生态系统也具有积极促进作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及河道治理
，更为具体地，涉及一种用于黑臭河道的生态治理系统及其治理方法。
技术介绍
目前，随着城市的发展和工农业生产水平的提高，大量的生活污水、雨水及垃圾流入河道，污染河道水体，河道存在水环境容量小、水体自净能力差等缺点，从而导致水体供氧和耗氧失衡，水体呈缺氧乃至厌氧状态，水体中COD、BOD、NH3-N等含量过高，水体中的有机物厌氧分解发生黑臭，使整个生态系统出现危机，严重影响生态环境。黑臭河流形成原因主要有：工业废水、生活污水、雨水、垃圾等的大量排入，污染负荷过重；河道淤积、水体流通不畅；河道渠化、硬化；水体食物链严重缺失。现有的黑臭河道治理方法主要分为常规理化治理方法、单一生物修复方法等。其中，常规理化方法主要有截污清淤、调水、曝气充氧，单一生物修复技术主要有微生物修复、植物修复和动物修复。单靠截污、清淤、配水等工程手段或生物修复方法不可能完全解决河流黑臭问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有技术中存在的上述技术问题而做出，其目的在于提供一种水生态净化、水生态修复和水生态健康管理为一体的黑臭河道生态治理系统及其治理方法。根据本专利技术的一个方面，提供一种黑臭河道生态治理系统，包括渗滤岛、沉水植物和内电解基质，其中，所述内电解基质包括复合基质垫层和内电解反应填料，所述复合基质垫层包括砾石、陶粒和沸石。根据本专利技术的另一个方面，提供一种黑臭河道生态治理方法，包括：构
建渗滤岛；在修复河段种植沉水植物；在河道的河床上铺设复合基质垫层，在基质垫层中加入内电解反应填料，完成内电解基质的铺设。本专利技术所述黑臭河道生态治理系统及其治理方法不仅运用了沉水植物发挥净化水质作用，而且通过渗滤岛净化和内电解基质强化净化改善河道内的氧环境，快速分解、吸收和转化黑臭物质，提高脱氮除磷效率，能迅速改善水体黑臭现象，同时对河道的水生生态系统也具有积极促进作用，是一种针对黑臭河道水体修复的高效方法。附图说明通过参考以下具体实施方式的内容并且结合附图，本专利技术的其它目的及结果将更加明白且易于理解。在附图中：图1是本专利技术黑臭河道生态治理系统的示意图；图2a是本专利技术渗滤岛的俯视图；图2b是本专利技术渗滤岛的侧视图；图3是本专利技术黑臭河道生态治理方法的流程图。在附图中，相同的附图标记指示相似或相应的特征或功能。具体实施方式在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。下面将参照附图来对根据本专利技术的各个实施例进行详细描述。图1是本专利技术黑臭河道生态治理系统的示意图，如图1所示，所述黑臭河道生态治理系统包括：渗滤岛100，用于去除河水的污染物质，优选地放置于河流上游区段，特别是水面宽阔、景观环境差、缓流的河道中；沉水植物200，吸收水体中的营养元素，优选地，所述沉水植物200包括黑藻、伊乐藻、菹草、金鱼藻、苦草、小叶眼子菜和马来眼子菜中的一种或多种，进一步，优选地，所述黑藻、伊乐藻、菹草、金鱼藻和苦草的密度为
20丛/m2，每丛4-5株；小叶眼子菜、马来眼子菜的密度为30丛/m2，每丛4-5株，另外，优选地，在河道高程差小、水流缓速区段搭配种植。内电解基质300，放置于河流下游区段，包括复合基质垫层和内电解反应填料，所述复合基质垫层包括砾石、陶粒和沸石，通过内电解反应填料产生电极反应，改变污染物的性质，优选地，所述复合基质垫层包含砾石、陶粒和沸石的比例为5:2:2，进一步，优选地，所述符合基质垫层中砾石、陶粒和沸石的直径为1-2cm。优选地，所述黑臭河道治理系统包括多个渗滤岛100，所述多个渗滤岛100的尺寸可以不同，进一步优选地，渗滤岛100直径在1000cm—1700cm范围内。另外，优选地，所述内电解反应填料为导体，例如，铁刨花，进一步优选地，所述内电解反应填料(铁刨花)与复合基质垫层质量比5:1。上述黑臭河道生态治理系统的工作原理如下所述：在待治理河道中隔离出一段河道进行水体的生态修复，渗滤岛100净化系统增大了河道弯曲部分的水流与岛屿的接触面，同时减少冲刷对河岸的泥沙淤积。沉水植物200有效吸收水体中N、P等营养元素，并通过营养盐竞争控制单细胞藻类繁殖；另一方面光合作用为水体中提供溶解氧；还可为水生动物提供特殊生态环境，创造环境多样性和生物多样性。由于沉水植物的光合作用，提高水体DO，形成好氧区和厌氧区。上部环境中含有较高的溶解氧，而在沉水植物下部附着的微生物多为厌氧型。厌氧区微生物分解有机污染物所产生的NH3、CH4、CO2分子等一部分被沉水植物根系吸收，另一部分透过穿孔进入上部的好氧区，被好氧型细菌氧化分解为N2、CO2等排出水体或被植物光合作用利用。植物残体也可作为微生物的碳源，补充水体中可用碳源的不足。内电解基质300强化净化，通过在基质(砾石、陶粒和沸石)中加入内电解反应填料(铁刨花)产生电极反应和由此所引起的一系列作用，改变污染物的性质，对河水色度去除效果好，对河水中氨氮和有机物的去除也有一定效果，可以大大改善河水的可生化性。在对废水电解氧化和还原处理过程中，生成的水合物(Fe2+、Fe3+水合物)，具有较强的吸附——絮凝活性，能大量絮凝水体中分散的微小颗粒、金属粒子及有机大分子。本专利技术所述黑臭河道生态治理系统有效利用渗滤岛100、沉水植物200和微生物、内电解基质300的联合作用，针对黑臭河道来构建生物强化系统，使黑臭河道逐渐恢复水体的自净能力，达到水体修复的目的。图2a是本专利技术渗滤岛的俯视图，图2b是本专利技术渗滤岛的侧视图，如图2a和2b所示，所述渗滤岛100包括基质层110，其中所述基质层110包括：第一基底层111，位于河道底泥与河面之间，主要为回填土；第一砾石层112，位于第一基底层111之上；透水布层113，位于第一砾石层112之上；第二基底层114，位于所述透水布层113之上，主要为回填土；土壤层115，位于所述第二基底层114之上；第二砾石层116，位于所述土壤层115之上。优选地，所述第二砾石层116的厚度为60cm，所述土壤层115的厚度为40cm，所述第一砾石层112的厚度为30cm，进一步，优选地，所述第二砾石层116和第一砾石层112的厚度粒径为2-4mm。另外，优选地，所述渗滤岛100还包括生态袋120，设置在渗滤岛100周边坡面底面，采用生态袋120护坡，并可利用生态袋120有效恢复沉水植被，其中，所述生态袋120可以采用采用孔径D≥0.2mm的丙纶非织造土工布。上述渗滤岛100沿水流方向设置，基质层110能够有效去除河水的污染物质，同时，坡面底层放置的生态袋120，可为沉水植物200的恢复提供适宜场所，为健康河流生态系统的构建奠定了基础。上述渗滤岛100采用干湿交替的运转方式，在淹水期，污水自上而下流经渗滤岛100的基质层110，基质层110呈压实状态，固定性强，利用基质有吸附作用以及生物膜的生物微絮凝作用，截留和吸附污水中的悬浮物和溶解性物质；在落干期，基质表面的生物膜在好氧状态下对附着在基质内部的污染物进行好氧生物降解，从而使污染物在系统中得以最终去除，满足出水要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种黑臭河道生态治理系统，其特征在于，包括：渗滤岛、沉水植物和内电解基质，其中，所述内电解基质包括复合基质垫层和内电解反应填料，所述复合基质垫层包括砾石、陶粒和沸石。

【技术特征摘要】
1.一种黑臭河道生态治理系统，其特征在于，包括：渗滤岛、沉水植物和内电解基质，其中，所述内电解基质包括复合基质垫层和内电解反应填料，所述复合基质垫层包括砾石、陶粒和沸石。2.根据权利要求1所述的黑臭河道生态治理系统，其特征在于，所述渗滤岛包括基质层，其中所述基质层包括：第一基底层，位于河道底泥和河面之间；第一砾石层，位于第一基底层之上；透水布层，位于第一砾石层之上；第二基底层，位于所述透水布层之上土壤层，位于所述第二基底层之上；第二砾石层，位于所述土壤层之上。3.根据权利要求2所述的黑臭河道生态治理系统，其特征在于，所述渗滤岛还包括：生态袋，设置在渗滤岛周边坡面底层，所述生态袋采用丙纶非织造土工布，孔径D≥0.2mm。4.根据权利要求2所述的黑臭河道生态治理系统，其特征在于，所述第二砾石层的厚度为60cm，所述土壤层的厚度为40cm，所述第一砾石层的厚度为30cm，所述第二砾石层和第一砾石层的厚度粒径为2-4mm。5.根据权利要求1所述的黑臭河道生态治理系统，其特征在于，所述沉水植物包括黑藻、伊乐藻、菹草、金鱼...

【专利技术属性】
技术研发人员：任丽君，程寒飞，
申请(专利权)人：中冶华天工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34