一种湖泊河口水面规模化漂浮植物养殖工程净化水质的完备工艺和成套技术，主体由外界防护布水围隔、浮毯式消浪带、漂浮植物净化区、内侧布水围隔、曝气除臭复氧带、沉水植物净化区组成。通过外界防护布水围隔和浮毯式消浪带控制工程区边界，隔断工程区水体与湖面之间的水流交换并阻拟风浪；通过外界防护布水围隔和内侧布水围隔控制工程区进、出水流，实现均匀布水和统一水力停留时间；通过双列布设、弹性锚泊于湖底的大型网箱载体规模化养殖漂浮植物，成为净化水质的主要工艺单元；通过曝气带的除臭、复氧和沉水植物净化区的氧化净化去除出水中的臭气并恢复氧化状态，消除漂浮植物净化区出水对下游水体和周围环境的影响。可用于水体间连带污染的控制，包括入湖河流污染控制、出湖水流污染控制、湖泊沿岸污水排放点的水质净化、湖泊沿岸取水点（水源区）的水质净化等，对于去除藻类及氮、磷、有机污染物等均有显著功效。
【技术实现步骤摘要】
水体环境工程。本专利技术涉及一种河口水面7jC质净化工程成套技术，包括边界防护、流场 控制、大面积漂浮植物养殖、自然7jC体曝气除臭、沉7jO隨物区氧化净化等，适用于在湖泊进、 出河流的河口区水面建设临时性水质净化工程，去除自然水流中的藻类及各类污染物，控制 地表水体间的连带污染。该项工程技术亦可用于湖岸污水排放点的水质净化或取水口的水质 保护(尤其是漂浮性蓝藻的污染防护)。
技术介绍
入湖河流汇纳了径流区内难以控制的面源污染物和残留的点源污染物，是污染物进入湖 泊的主要通道。对入湖河水进行拦截净化是一个很好的污染控制思路，已有河畔复合型湿地 自流净化污染河水技术(抚仙湖)、构筑湿地抽提处理重污染河水技术('漆池)、河道水面生 态浮床或漂浮植物养殖净化河水技术、河口自然湿地净化入湖河水技术等，得到了比较广泛 的应用。但其局限性在于占用陆地建设人工湿地的规模受到可利用土地面积的严格限制， 并且人工湿地与河面之间存在高差，驱动人工湿地的运行尚需要较大水位差，提水造成了较 高的运行能耗和费用；绝大部分河道已经高度人工化，河面宽度十分有限并且严格按照泄洪 需要设计，河道水面生态浮床或漂浮植物养殖规模十分有限，并且存在阻碍泄洪问题，净化 设施还有可能被洪水冲毁，漂浮植物因此而逸散全湖，有较大的生态风险；我国大部分湖泊 堤岸人工化比较普遍，自然河口湿地已经很少存在。河口湖面提供了建设水质净化工程的广 阔空间，完全可以根据需要确定建设规模，但风浪和水流冲击、水位自然波动以及河口区人 工堤岸前的深水条件等是建设河口7jc质净化工程的主要限制因素。无锡市为减轻太湖蓝藻对 梅园水厂的影响，曾经在取水口所在的渎山港河口水面建设竹篱圏养水葫,，但因漂浮性蓝 藻大量涌入水葫，养殖区并在厌氧条件下腐烂分解，造成了严重的水质污染。至今尚未见到 规模化、工艺化、工程化的河口湖面水质净化技术。2003年云南省玉溪市星云湖暴发了严重的蓝藻水华，大量蓝藻经隔河下泄抚仙湖，危及 抚仙湖水质和生态安全。玉溪市公开征集"隔河泄水蓝藻污染控制应急工程技术方案"，我们 提出的"河口水面规模化漂浮植物养殖工程净化水质技术方案，，入选，依托此项目我们研发 了该项技术并在一年内成功实现了工程化应用。
技术实现思路
本专利技术的目标在于研发湖泊河口水面规模化漂浮植物养殖工程净化水质的完备工艺和 成套技术，能够适应湖面风浪、水流、水位自然涨落、蓝藻污染、深水(10m以上)等自然条 件，形成规模化、工艺化、工程化的河口湖面水质净化技术。为此，必须解决以下技术问题。有效控制工程区外侧边界，实现工程区水体与湖面之间的隔离，防止水流和蓝藻对工程区的冲击，并抑制风浪，为工程区创造稳定的内部环境。严格控制工程区内的水流，形成近似均一的扇形径向流场，保障滞留时间和净化效果。在工程区深水条件下(10m以上)实现规模化、工程化的漂浮植物养殖。对漂浮植物净化区出水实施脱臭、复氧、氧化净化处理，恢复其自然性状。 为解决以上技术问题并达到研发目标，这里以出湖河流河口水面水质净化工程为例，采 取了以下技术方案。(1) 总体工艺河口水面水质净化工程区以河口咽部为圆心呈扇形布设(附图l)，从外弧至圆心工艺过 程为外界防护布水围隔3 —浮毯式消浪带4 —漂浮植物净化区5 —内侧布水围隔6 —曝 气除臭复氧带7 —沉水植物净化区8 —出水滤网9 —泄水闸IO —出水河道氧化沟ll。河口水面7jC质净化工程区的规模依据进水7jC质、出水标准、流量及温度条件等因子决定，滞留时间一般为10-20天，以去除藻类为目的时滞留时间不应小于14天。(2) 外界防护布水围隔外界防护布水围隔3沿工程区外界弧线布设(图l),将工程区与湖面水体l隔离开来，并 兼有挡浪和控制进水功能。采用全封闭式柔性围隔结构(图2),由柔性一奉状浮体15、墙布17 和石龙19三部分缝合而成，缝合处附加上纲绳16和下纲绳18。柔性棒状浮体15将围隔上端浮 出水面，石龙19将围隔下端沉入湖底淤泥13中，借以形成封闭隔离作用。用缆绳21将围隔下 纲绳18锚定在湖底木桩20上以防止围隔在水流和风浪冲击下发生位移，对应于缆绳21位置在 围隔墙布17上附设尼龙带加强筋22,以增加围隔纵向强度。在围隔墙布17上水面下2-4m处设 置一排进水孔23,其孔径和分布密度由所在位置的工程区径向水体断面面积确定，进水孔总 面积(m2)=设计过水流量(mVs ) +设计过水流速(m/s ),进水孔23的设计过水流速为0. 05m/s 至O. lm/s。(3) 浮毯式消浪带浮毯单元24采用有结尼龙网包裹禾草类植物漂浮植丛制成(图3),为10mxlOm正方形， 四边附加纲绳25用于连接固定。浮毡式消浪带4沿工程区外界防护布水围隔3内侧弧线成单列布设(图l),每个浮趙单元的四角以附加纲绳固定在cb 800 x 400钢质浮鼓26上，相邻两个浮 毯单元共用一对浮鼓。自每个浮鼓向湖底设斜拉缆绳27,斜拉缆绳下端固定在湖底木桩20上， 斜拉缆绳设l. 2左右的松弛系数以便适应 K位变化和风浪引起的水面运动。(4) 漂浮植物净化区漂浮植物养殖栽体单元为10mx iOmx 0. 4m的无盖聚乙烯网箱28 (图4 ),网箱四周上、下 边缘附设八根聚乙烯纲绳29。养殖载体单元在漂浮植物净化区内沿扇形弧线成双列布设(图 1)，网箱四角以纲绳29固定在(()800 x 400钢质浮鼓26上，相邻的网箱共用浮鼓。自双列网箱 两侧的每个浮鼓向湖底设斜拉缆绳30,缆绳下端固定在湖底木桩20上，在缆绳2m左右水深处 安装排水量45L的塑料浮球31，以便在水位变化时始终保持缆绳张紧(弹性锚泊)，保证网箱 口部开张并高于水面。双列网箱之间保留10m左右间距，作为工程设施维护管理的通道(图l )。 网箱内放养水葫,等漂浮植物，这些水生植物充分生长后可蔓延覆盖双列网箱之间的通道， 实现漂浮植物养殖区100%的水面覆盖。在冬季末期打捞处置漂浮植物，使漂浮植物覆盖度达 到30°/ 左右。(5) 内侧布水围隔釆用全封闭式柔性围隔(结构与边界防护布水围隔相同，见图2 ),沿漂浮植物净化区内 侧弧线布设(图l ),隔断水流进入河道的自然通路。在围隔水面下l. 5m深度均匀布设一排进 水孔23,进水孔总面积(m2)=设计过水流量(mVs)十设计过水流速(m/s ),进水孔的设计 过水流速一般在O. lm/s左右。内側布水围隔6与外界防护布水围隔3配合，在扇形工程区内形 成近似均一的径向流场32 (图5 ),使得沿径向水流在工程区内的滞留时间接近一致。同时使 水流均匀通过内侧布水围隔6上的进水孔23,为相邻的曝气除臭复氧带7提供均匀的水力负荷。(6) 曝气除臭复氧带如图6示，沿内侧布水围隔6的内侧，在支撑木桩33上架设弧线形曝气主管34,将一组微 孔曝气管37安装在水面下2m深度，通过曝气支管35和球阀36与曝气主管连接。在曝气主管一 端河岸上建鼓风片几房12,由罗茨风机供气，供气压约30kpa,供气量为设计过水流量的五分之 一至十分之一。通过对各布气支管上球阀的调节使整个曝气带的曝气强度趋于均匀。(7) 沉水植物净化区如图1示，位于曝气除臭复氧带7内侧的河口咽部区域8， 一般水比较浅，其面积约为整个 河本文档来自技高网...
【技术保护点】
湖泊河口水面规模化漂浮植物养殖工程净化水质技术的整体工艺：①外界防护布水围隔→②浮毯式消浪带→③漂浮植物净化区→④内侧布水围隔→⑤曝气除臭复氧带→⑥沉水植物净化区→⑦出水滤网→⑧泄水闸→⑨出水河道氧化沟，其中①至⑤为核心工艺。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李文朝，潘继征，冯慕华，
申请(专利权)人：中国科学院南京地理与湖泊研究所，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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