一种河道水体的净化与养护方法技术

本发明专利技术涉及一种河道水体的净化与养护方法，通过装置的在线监测系统对当前区域进行水质监测，得到水质监测数据后进行数据分析，与监测指标的地表水Ⅲ类标准值进行比较是否采取河水治理措施，治理完成或者无需治理时装置前行对下一区域进行水质监测；直至完成相应河道水体的整体净化和养护。将带有动力系统的可移动装置为河道水体治理平台，形成移动式河道水体治理与日常维护技术；曝气系统的气流在增氧的同时通过对河水的反推来提供装置的航行动力，文丘里导流管控制装置的航行方向；依据不同的污染物治理目标，相互耦合的有机结合，在治理效果上，利用污染物时空分布的不均匀性，实现精准治理和快速治理。实现精准治理和快速治理。实现精准治理和快速治理。

【技术实现步骤摘要】
一种河道水体的净化与养护方法


[0001]本专利技术涉及河道综合处理
，尤其是一种河道水体的净化与养护方法。

技术介绍

[0002]基于河道水体污染具有时空分散、不同河道水体具有不同的水环境特征。由于河道水体污染物的复杂性和分散性，精准识别目标河流的水环境特征是河道水体生态修复的关键。不同河道水体具有不同的水环境特征，如河流水动力条件、水质状况、水生态环境、接纳污染物种类和方式等。同一河流在不同时期，如不同季节、丰水年和枯水年等，水环境参数也存在较大的差异。河道水环境特征的差异和变化必然要求生态修复措施的适应和动态调整，因而精准识别目标河流的水污染物特征是河道水体生态修复的关键。但精准识别水生态系统中的各种生物的内部组成结构和净化规律是一个漫长而且复杂的过程。当前对于河道水体修复治理，多注重于某一河道在某一时期内的治理结果，河道生态修复若要达到良好的治理效果需要长周期的运行维护和调整。
[0003]当前河道水体修复技术基于修复原理的不同，可分为物理修复技术、化学修复技术、微生物修复技术和生态修复技术：物理修复是指采用物理的、工程的方法对城市污染河道水体及底泥进行净化和改善的技术，包含疏控底泥、引水稀释和水动力调控、机械除藻等过程，存在以下问题：a.疏控底泥往往造价较高，可能对底栖生态系统造成较大破坏，且清挖的底泥需作为固废进行处理，否则易造成二次污染；b.引水稀释能较快解决河道污染问题，但此法不能从根本上降低污染物总量，因而具有一定局限性；c.机械除藻可通过人工或机械的措施将河道水体中的藻类去除。该方法不仅可防止藻类在水体中腐败耗氧，改善水体中氧气的含量，但是由于没有科学、先进的除藻技术，机械除藻是无奈之举；化学修复是通过向城市污染河道水体投加化学药剂或化学改良剂以促使水体中污染物分解、沉淀或转化的过程，存在以下问题：投加化学药剂处理河道污染水体，操作方便，见效快，对于处理突发性事故造成的河道污染效果显著，但因修复成本相对较高且存在二次污染风险，该技术一般不用作日常城市河道修复技术；微生物修复是利用微生物对水体中的污染物进行吸收、分解、转化以达到水体净化目的的技术，该技术通过河底固定微米曝气、投放各种微生物菌剂等技术，人工提高水体中微生物的活性，促进水体中有机物和氨氮等污染物分解，实现水质净化，存在以下问题：a.人工曝气采取河底微米（气泡直径100
‑
1000微米）固定方式充氧，氨氮、总氮去除率比较低，河水浑浊度比较高，氧利用率低（15%
‑
18%），电耗高，供电难；b. 投放各种微生物菌剂，由于河道水体的动力性较差，各种微生物菌剂吸附上覆水中的各种溶解性机物的效果比较差，易于沉降到河底，对有机物的降解率也比较低；生态修复技术是利用自然生态系统、植物、微生物等分解和转化水体中污染物的技术，包括生态浮岛技术、沉水植物技术、人工湿地技术等，
存在以下问题：a.生态浮岛又称为生态浮床，是利用植物无土栽培技术和生态工程措施对污染水体环境进行修复的技术，生态浮岛通常适宜于富营养化且没有航运要求的景观河道，生态浮岛技术建设和运行成本低廉，同时又具有美化河道的作用，因而在当前的河道修复技术中应用较为广泛；但目前对于生态浮床的管理维护，如植物的选择和栽培、定期收割和更换、病虫害预防治理等方面存在不足，生态浮床使用期限缩短，达不到预期处理效果，且由于生态浮床仅仅浮于水面，植物根系很难对深层水进行净化；b.水生植物是水域生态系统和湿地生态系统中重要的组成部分，而沉水植物与水的关系最为密切,沉水植被的恢复重现河道水体富营养化治理的关键；由于沉水植物生长于河道底部,扎根与河道底泥中，河水浊度对其光合作用和生长发育等有重要影响；如果河道水深超过1.5米，阳光无法透过水层到达沉水植物茎叶，光合作用不反应，沉水植物无法存活；c.人工湿地是指由人工建造和控制运行的水环境净化系统，人工湿地是一种典型的旁位处理技术，将部分被污染的河道水体分流至人工湿地进行处理，待净化后再返回河道，人工湿地建造费用较低、运行维护简便并兼具美观效果，适用于周边空间充足的城市河道；但人工湿地技术也存在一定局限，如温度较高的夏季植物生长迅速，净化效果较好，而冬季由于低温净化效果往往较差，因而需要筛选耐寒植物来净化水质。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种河道水体的净化与养护方法，利用移动式浮体实现河道水体治理与日常维护。
[0005]本专利技术采用的技术方案是：一种河道水体的净化与养护方法，包括以下步骤：S1.将装置放置于河道水体上，通过在线监测系统对当前区域进行水质监测，得到水质监测数据（Ci），水质监测数据包括溶氧量（DO）的数据C(DO)、水质化学需氧量（COD）的数据C(COD)、氨氮含量的数据C(氨氮)和总磷含量（TP）的数据C(TP)，以河流中DO、COD、氨氮(NH3‑
N)、总氮(TN)、TP、叶绿素
‑
a为目标物，通过移动在线监测系统时时精准识别后，反馈给移动治理系统进行精准治理；S2.将Ci传输给自动控制系统，对Ci进行数据分析，与监测指标的地表水Ⅲ类标准值（Cs）进行比较，若任一Ci＞Cs，则启动自动控制系统采取河水治理措施，否则装置前行对下一区域进行水质监测；地表水Ⅲ类标准值如表1所示：表1地表水Ⅲ类标准值监测指标DOCOD氨氮TPⅢ类标准5mg/L20mg/L1.0mg/L0.2mg/LS3.河水治理措施包括以下步骤：当C(DO)＞Cs(DO)时，开启曝气，否则不开启曝气；当C(COD)＞Cs(COD)、C(氨氮)＞Cs(氨氮)和C(TP)＞Cs(TP)中任一成立时，开启加药，否则不加药；S4.河水治理措施完成后，再次通过在线监测系统对当前区域进行水质监测；S5.重复上述S1
‑
S4的步骤，直至完成相应河道水体的整体净化和养护。
[0006]集物理技术（微纳米增氧技术和水动力技术）、化学技术（臭氧氧化技术）、微生物
技术（高效复合菌剂）和生态技术（化感物质）于一体的移动式河道水体治理系统，依据在线检测反馈污染物浓度值排序，智能选择一种或几种技术，同时或延时实施目标污染物的去除；四种技术不是简单的机械集合，而是依据不同的污染物治理目标，相互耦合的有机结合，在治理效果上，利用污染物时空分布的不均匀性，实现精准治理和快速治理。
[0007]进一步的，S1或S2中，所述的装置包括浮体、位于浮体上端部的微纳米曝气系统、加药系统、动力系统、在线监测系统和自动控制系统。通过浮体使得整体装置保持稳定浮于水体表面。
[0008]进一步的，所述的微纳米曝气系统包括臭氧发生器和微纳米曝气机，所述臭氧发生器产生的臭氧通过管道输送至微纳米曝气机，微纳米曝气机将臭氧发生器产生的粒径较大的臭氧气体分割成微气泡/纳米气泡，并通过臭氧导气管道进入气液混合区。
[0009]进一步的，所述的加药系统包括化感物质加药箱和生物菌剂加药箱，化感物质及生物菌剂通过带有药剂添加阀门的加药管分别加入化感物质加药箱和生物菌本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种河道水体的净化与养护方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将装置放置于河道水体上，通过在线监测系统对当前区域进行水质监测，得到水质监测数据（Ci），水质监测数据包括溶氧量（DO）的数据C(DO)、水质化学需氧量（COD）的数据C(COD)、氨氮含量的数据C(氨氮)和总磷含量（TP）的数据C(TP)；S2.将Ci传输给自动控制系统，对Ci进行数据分析，与监测指标的地表水Ⅲ类标准值（Cs）进行比较，若任一Ci＞Cs，则启动自动控制系统采取河水治理措施，否则装置前行对下一区域进行水质监测；S3. 河水治理措施包括以下步骤：当C(DO) ＞Cs(DO)时，开启曝气，否则不开启曝气；当C(COD) ＞Cs(COD)、C(氨氮)＞Cs(氨氮)和C(TP)＞Cs(TP)中任一成立时，开启加药，否则不加药；S4.河水治理措施完成后，再次通过在线监测系统对当前区域进行水质监测；S5.重复上述S1
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S4的步骤，直至完成相应河道水体的整体净化和养护。2.根据权利要求1所述河道水体的净化与养护方法，其特征在于，S1或S2中，所述的装置包括浮体（1）、位于浮体（1）上端部的微纳米曝气系统、加药系统、动力系统、在线监测系统和自动控制系统（9）。3.根据权利要求2所述河道水体的净化与养护方法，其特征在于，所述的微纳米曝气系统包括臭氧发生器（4）和微纳米曝气机（5），所述臭氧发生器（4）产生的臭氧通过管道输送至微纳米曝气机（5），微纳米曝气机（5）将臭氧发生器（4）产生的粒径较大的臭氧气体分割成微气泡/纳米气泡，并通过臭氧导气管道（13）进入气液混合区（17）。4.根据权利要求3所述河道水体的净化与养护方法，其特征在于，所述的加药系统包括化感物质加药箱（7...

【专利技术属性】
技术研发人员：於双飞，管静，蒋帅，刘小泉，王路艳，滕坤，蒋小烜，刘高杰，刘辉，石鑫，
申请(专利权)人：江苏鼎达建筑新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：