小流域河道“河塘分离”型生态涵养系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种小流域河道“河塘分离”型生态涵养系统，包括分离式涵养塘和天然涵养塘，分离式涵养塘间隔设置于天然涵养塘的两侧，通过设置在主河道内的生态拦水坝将河道水引入，在分离式涵养塘中处理后的河道水再返回主河道，进入下一个分离式涵养塘，如此循环即可进行河道水生态改善。本实用新型专利技术通过“河塘分离”方式建立“分离式涵养塘”及“主河道分段式涵养塘”，实现涵养塘的稳态、动态结合运行，有效避免了洪涝灾害对设施的损坏，并通过涵养塘的多类型、灵活设计，以经济、生态的方式最大限度削减水体中的氮磷等污染物，实现河道的长效治理。的长效治理。的长效治理。

【技术实现步骤摘要】
小流域河道“河塘分离”型生态涵养系统


[0001]本技术属于小流域废水处理
，特别涉及一种小流域河道“河塘分离”型生态涵养系统。

技术介绍

[0002]小流域河道作为水系的毛细血管，因其具有流域面积小，河道短，河道宽度变化大等特点，水体自净能力较弱，水质容易恶化。小流域河道流经乡村田野，远离城区，缺少大量治理资金的拨付，缺乏有效管理，已成为污染治理的一块痼疾。
[0003]现有小流域河道污染治理一般参考城区河道，普遍采取控源截污、生态清淤，并辅以增氧曝气、微生物菌剂、生态浮岛、植物修复等技术措施，但在具体实践过程中，往往忽略小流域河流与城区河道存在较大差异，特别是城区河道作为城区水系的一部分，防洪排涝纳入城区管理，且城区排水系统较完备，河道水位、水质情况受暴雨等极端天气影响小，而小流域河道流经山间田野，在暴雨、山洪等极端天气条件下，部分治理设施(诸如曝气、浮岛、微生物菌剂、植物修复等)面临冲毁、失效可能，灾后功能修复历时较长甚至无法修复。
[0004]另外由于小河道流域遍布乡村、农田，初期雨水、分散养殖废水、农田退水等面源污染的汇入难以管控，治理后“复黑复臭”情况多发，常规治理措施的长期效果因此大打折扣，亟需在常规治理措施的基础上，针对分散性的面源污染问题提出解决措施，以保持小流域河道的长效治理。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本技术提供一种小流域河道“河塘分离”型生态涵养系统，实现河道的长效稳定治理。
[0006]本技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种小流域河道“河塘分离”型生态涵养系统，包括分离式涵养塘和天然涵养塘；
[0008]所述的分离式涵养塘间隔设置于天然涵养塘的两侧，通过设置在主河道内的生态拦水坝将河道水引入，在分离式涵养塘中处理后的河道水再返回主河道，进入下一个分离式涵养塘，如此循环；
[0009]所述的天然涵养塘是通过在主河道中设置生态拦水坝间隔而得的；
[0010]所述的分离式涵养塘分为沉淀型涵养塘、除氮型涵养塘、除磷型涵养塘、除藻型涵养塘和复合型涵养塘，根据河道水质情况以及不同功能需求进行设置。
[0011]本技术的生态涵养系统在主河道两侧设置多个分离式涵养塘，通过设置生态拦水坝将河道水引入分离式涵养塘，河道水在分离式涵养塘中经过处理后，重新送回主河道，在主河道中通过生态拦水坝隔成的天然涵养塘中继续进行处理，然后再进入分离式涵养塘中进行处理，如此反复后即可；分离式涵养塘根据河道水质情况以及不同功能需求进行设置为以去除沉淀物为主要功能的沉淀型涵养塘、以去除氮污染物为主要功能的除氮型涵养塘、以去除磷污染物为主要功能的除磷型涵养塘、以去除蓝藻为主要功能的除藻型涵
养塘和复合型涵养塘。所述的复合型涵养塘为沉淀型涵养塘、除氮型涵养塘、除磷型涵养塘、除藻型涵养塘中两种以上组合。
[0012]本技术的河道涵养系统将分离式涵养塘和主河道分离，受主河道水流干扰小，遇到暴雨、山洪等极端天气时，生态拦水坝开启进行泄洪，洪水即可通过主河道排出，使塘内设施具备很强的抗击能力，保证了系统稳态运行。
[0013]作为本技术的进一步改进，所述的沉淀型涵养塘水深为3～3.5m，水力停留时间为 0.5～2天，按水流方向的长宽比为(3～4):1；所述的沉淀型涵养塘内种植美人蕉、再力花、水葱、花叶、芦竹、鸢尾等挺水植物，种植密度为9～12株/m2。
[0014]优选的，所述的沉淀型涵养塘水面配置浮动式吸淤艇，浮动式吸淤艇连接软管至池底，软管另一端是收集头，淤泥储存在艇内污泥仓，定期抽运。为方便定期清淤，塘内还设有设木质检修栈道。
[0015]作为本技术的进一步改进，所述的除氮型涵养塘分为浅水型除氮涵养塘和深水型除氮涵养塘，根据场地情况灵活设置；
[0016]所述的浅水型除氮涵养塘水深0.5m，为地表漫流式，塘底部铺设PE防渗膜，膜上有0.6m 厚的种植土层，种植象草、千屈菜、水芹、再力花、美人蕉等氮吸收能力强的植物，种植密度为9～12株/m2；为使植物与水中养分充分接触，可将浅水型涵养塘设计成折流型式，以生态袋作为间隔。
[0017]所述的深水型除氮涵养塘水深为0.8～2.0m，内设有常规浮岛和复合型人工浮床；所述的常规浮岛设置于塘内四周，浮岛种植有美人蕉、再力花、黄花水龙，种植密度为9～12株/m2；所述的复合型人工浮床设置于塘中央深水区，上层为植物区，下层为填料区；所述的填料区采用箱式安装，箱底布置曝气软管，并配有微型风机，微型风机通过太阳能供电，适合野外场景使用；所述的填料区采用帘式填料，费用低易获得，可配合脱氮微生物菌剂使用，强化脱氮效果，同时因分离式涵养塘与主河道分离，微生物流失少，挂膜后不易被洪水冲毁，可保持长效运行。优选的，所述的种植土层选用圆球形颗粒滤料，滤料的孔隙率＞40％，兼作脱氮微生物载体；所述的种植土层中增设沸石滤料层，沸石滤料较高的离子交换能力和高氨氮选择性，可强化氨氮去除。
[0018]作为本技术的进一步改进，所述的除磷型涵养塘水深为1.5～2.5米，内设有人工浮岛和锁磷剂释放器；所述的人工浮岛为除磷型涵养塘面积的30％，种植有磷吸收能力强的千屈菜、水芹、美人蕉，种植密度为9～12株/m2；所述的锁磷剂释放器内设有锁磷剂，所述的锁磷剂为膨润土结构中的镧与磷酸根一对一螯合，形成稳定的磷酸镧稀土矿，其中镧含量为 4.75％～5.25％；所述的锁磷剂释放器为漂浮型，内置药箱、释放泵和造流器，如水体中含磷量较高，则释放泵启动，将药箱内的锁磷剂释放入水体，并通过造流器与水体混合。
[0019]作为本技术的进一步改进，所述的除藻型涵养塘水深为2.0～3.0米，内设软围栏、纳米曝气机和蓝藻收集器，并在岸边配置藻液分离机；所述的纳米曝气机为岸上式或水面式，纳米气泡将蓝藻富集在水面后，通过蓝藻收集器收集并泵至藻液分离机进行藻水分离；软围栏设置到水面以下1.5～2.0米，通过水体软性分隔，实现序批式除藻。
[0020]作为本技术的进一步改进，所述的天然涵养塘设置1个以上，分为曝气涵养塘、生物操纵涵养塘、恢复型涵养塘。
[0021]优选的，所述的曝气涵养塘针对重污染黑臭类河段，采用人工曝气供氧；
[0022]所述的生物操纵涵养塘针对含藻类较多的河段，通过投放滤食性鱼类鲢鱼或鳙鱼来直接牧食蓝藻水华，鱼类投放时间根据水质及水生生物的监测情况确定；
[0023]所述的恢复型涵养塘针对水质较好的河段，通过种植苦草、狐尾藻、金鱼藻等沉水植物，并投放底栖动物等构件生态群落，维持水体清澈。
[0024]本技术所述的小流域河道“河塘分离”型生态涵养系统的处理方法，包括以下步骤：
[0025]S1：将主河道通过生态拦水坝分成多个天然涵养塘，依次设为曝气涵养塘、生物操纵涵养塘、恢复型涵养塘；并在主河道旁边设置多个分离式涵养塘，主要分为沉淀型涵养塘、除氮型涵养塘、除磷型涵养塘、除藻型涵养塘和复合型涵养塘；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小流域河道“河塘分离”型生态涵养系统，其特征在于：包括分离式涵养塘（1）和天然涵养塘（2）；所述的分离式涵养塘（1）间隔设置于天然涵养塘（2）的两侧，通过设置在主河道内的生态拦水坝（3）将河道水引入，在分离式涵养塘（1）中处理后的河道水再返回主河道，进入下一个分离式涵养塘（1），如此循环；所述的天然涵养塘（2）是通过在主河道中设置生态拦水坝（3）间隔而得的；所述的分离式涵养塘（1）分为沉淀型涵养塘、除氮型涵养塘、除磷型涵养塘、除藻型涵养塘和复合型涵养塘，根据河道水质情况以及不同功能需求进行设置；所述的复合型涵养塘为沉淀型涵养塘、除氮型涵养塘、除磷型涵养塘、除藻型涵养塘中两种以上组合。2.根据权利要求1所述的小流域河道“河塘分离”型生态涵养系统，其特征在于：所述的沉淀型涵养塘水深为3～3.5m，水力停留时间为0.5～2天，按水流方向的长宽比为(3～4):1；所述的沉淀型涵养塘内种植有挺水植物，种植密度为9～12株/m2；所述的挺水植物为美人蕉、再力花、水葱、花叶、芦竹、鸢尾中的一种或一种以上组合。3.根据权利要求2所述的小流域河道“河塘分离”型生态涵养系统，其特征在于：所述的沉淀型涵养塘水面配置浮动式吸淤艇（4），浮动式吸淤艇（4）连接软管至池底，软管另一端是收集头，淤泥储存在艇内污泥仓，定期抽运。4.根据权利要求1所述的小流域河道“河塘分离”型生态涵养系统，其特征在于：所述的除氮型涵养塘分为浅水型除氮涵养塘和深水型除氮涵养塘；所述的浅水型除氮涵养塘水深0.5m，为地表漫流式，塘底部铺设PE防渗膜（5），膜上有0.6m厚的种植土层（6），种植有氮吸收能力强的植物，种植密度为9～12株/m2；所述的氮吸收能力强的植物为象草、千屈菜、水芹、再力花、美人蕉中的一种或一种以上组合；所述的深水型除氮涵养塘水深为0.8～2.0m，内设有常规浮岛（7）和复合型人工浮床（8）；所述的常规浮岛（7）设置于塘内四周，常规浮岛（7）种植有美人蕉、再力花、黄花水龙，种植密度为9～12株/m2；所述的复合型人工浮床（8）设置于塘中央深水区，上层为植...

【专利技术属性】
技术研发人员：何东明，苏坚庆，滕云梅，刘维明，付洁，吕保玉，潘艳，姜同强，李世龙，徐业梅，黄增，
申请(专利权)人：广西壮族自治区生态环境监测中心，
类型：新型
国别省市：