一種黑臭河道汙水治理方法與流程
2023-06-10 00:38:11
本發明涉及水環境治理與生態修復領域，具體涉及一種黑臭河道汙水治理方法。
背景技術：
隨著我國城鎮化率的不斷提高，城鎮汙水的排放量大幅增加，城市地表水水體接納汙染的負荷也越來越大，造成地表水水質普遍處於國家地表水水質標準ⅴ類及劣ⅴ類之間。河道本身存在水環境容量小、水體自淨能力差等缺點，從而導致水體供氧和耗氧失衡，水體呈缺氧乃至厭氧狀態，水體中cod,bod,nhs-n等含量過高，水體中的有機物厭氧分解發生黑臭，使整個生態系統出現危機，嚴重影響生態環境，也給城鎮居民的生活造成了較大的影響。
目前黑臭河道汙水的治理方法主要有物理法、化學法、生物——生態複合法等。物理修復通常是採用物理的方法來清除河道內的汙染物，例如河道汙泥清理、機械去除藍藻等方法；物理法操作簡單、見效快，但是不能從根本上解決河水汙染的問題。化學法主要是採用化學的方法使河水得到淨化，常用的方法主要有化學藥劑絮凝、藥劑除藻等；化學法具有良好的效果，但殘留的一些化學藥劑有可能對河水造成二次汙染。生物——生態法主要是採用微生物菌種、水生生物等組合的方法對水質進行淨化，在微生物和水生生物的吸附、吸收和轉化的作用下，汙水中的有機物等得到降解而去除，從而實現重建生態系統和改善水質的目的。和物理法、化學法相比，生物——生態法具有治理效果良好、對環境副作用小等優點，成為近年來河道治理的主要方法。但是由於城市河道的水質、水量變化較大，採用傳統的生物——生態法存在見效慢、易受季節和氣候影響等問題，因此研究開發新型、高效、穩定的河道水治理方法和系統成為城市河道，尤其是黑臭河道淨化修復的關鍵。
技術實現要素：
本發明的目的在於提出一種高效穩定的黑臭河道汙水治理方法。
一種黑臭河道汙水治理方法，包括以下步驟：
s1、在河道上遊設置攔汙格柵，對汙水進行初步攔截處理；
s2、河道中設置多個生物過濾器，吸附汙水中的懸浮物；
s3、河道底層設置多個微孔曝氣裝置，通過層流循環將二氧化碳、氨氣等氣體帶出水體；
s4、水體中投放複合微生物，增強水體修復能力，提高水質，減少有機物的沉積；
s5、河道兩岸設置人工溼地，溼地中種植水生植物，提升淨化效果；
s6、河道尾部設置碳纖維水草矩陣，進一步吸附尾水中的懸浮物；
s7、河道下遊設置橡膠壩，自動調控水位，加大河道槽蓄量，增加汙水滯留時間，河岸上設有充氣泵控制橡膠壩的充、放氣。
優選的，所述生物過濾器包括陶粒、改性沸石和長方體狀的帶孔容器組成，所述陶粒和改性沸石設置於帶孔容器內部且陶粒和改性沸石的比例為1:2。
優選的，所述微孔曝氣裝置包括陶瓷汙水曝氣盤、自沉式氣管和空壓機組成，所述陶瓷汙水曝氣盤位於河道底部且距底泥表面28～32cm，所述空壓機固定在岸邊，所述自沉式氣管兩端分別與陶瓷汙水曝氣盤和空壓機連接。
優選的，所述碳纖維水草矩陣的寬度為河道寬度的1.1～1.3倍。
本發明堅持以系統的觀念研究水生態問題，堅持以集成技術去恢復、治理受損的水生態系統。本發明的有益效果在於：
①、採用底層微孔曝氣方法可以改善汙染底泥，抑制底泥中汙染物釋放，同時可以促進生態浮島植物生長，並加以有益微生物投放，並視情況投放水生動物，以重建起完整的、可良性循環的水生態系統。
②、便於推廣，具備低成本、低能耗、少維護、高效率等特點。
③、適用性廣泛，針對我國出現黑臭河道的普遍現象，通過調整不同參數達到治理不同河道不同情況的目的，以實現一河道一「對策」。
④、治理過程踐行兩原則，踐行生態性、功能性相結合原則；整體性、景觀性相結合原則，在改善河道水質目的的同時，修復重建河道本應該有的水生態系統。
附圖說明
圖1為本發明所述黑臭河道汙水治理方法的示意圖；
圖2為本發明所述黑臭河道汙水治理方法的示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例和附圖對本發明坐進一步說明。
如圖1-2所示，為本發明優選實施例的黑臭河道汙水治理方法，具體的，主要包括攔汙格柵1、橡膠壩9、陶粒和改性沸石生物過濾器2、底層微孔曝氣裝置、投放微生物、生態浮島構建的人工溼地6、碳纖維水草矩陣7以及水生動物投放等步驟。
首先在河道上遊布置攔汙格柵1，汙水經過攔汙格柵1除去其中體積較大的汙染物，然後進入河道中段。
所述陶粒和改性沸石生物過濾器2均勻放置於所治理河道的中段，形狀為長方體，通過將陶粒和改性沸石放入帶孔容器中，利用陶粒和改性沸石的比表面積吸附懸浮物，優選地，所述陶粒和改性沸石生物過濾器2包含陶粒和沸石的比例為1:2，同時也是作為生物濾池中生物膜載體，為微生物的繁衍提供固定場所。將裝有陶粒和改性沸石的容器設計成長條形，置於河道中，將河道分割成多個條塊，以加大河道水流的流程，進一步增加汙水滯留時間。
所治理的河道中間位置岸邊安裝有空壓機5，然後選定微孔曝氣盤的安裝位置，距底泥表面28～32cm，且所述微孔曝氣盤的安裝密度為1個/100㎡，並通過自沉式氣管4將空壓機5和汙水曝氣盤3相連接。
在水體do改善的同時，通過投放、補充無毒、天然、有益微生物、酶和礦物質，增強水體修復能力，提高水質、透明度，減少長期累積的有機沉積物(淤泥)。水體淤泥被有益微生物消耗掉，有益微生物被水生昆蟲和小魚消耗，而昆蟲和小魚又被大魚吃掉，整個水生食物鏈就被自然加強。更重要的是，水中營養成分在這個過程中大大減少，雜草和藻類得到控制。
生態浮島構建的人工溼地6布置於河道兩岸，形狀為矩形，是由特製的0.5m*0.5m種植盤拼接而成，拼接大小根據河道實際工程量決定，拼接完成後用ppr管繞拼接完成的生態浮島一周，以增強浮島的穩固性和整體性，再對矩形生態浮島四角安裝入水固定樁，生態浮島可根據水位的升降，最後將生態浮島固定在岸邊。生態浮島構建的人工溼地的種植植物類型包括：水芹菜、鳶尾、美人蕉、馬尼拉草、空心菜等一種或者幾種，取決於河道所處的氣候和種植條件。生態浮島構建的人工溼地不僅可以進一步強化水質淨化效果，同時營造景觀效果。
由於河道短，滯留時間短，為在有限的時間、空間內強化水質淨化效果，特在河道尾部設置一個碳纖維水草矩陣7，利用碳纖維水草7強大的吸附功能對尾水進行強化處理。
水生動物的投放，根據修復水體的實際進度情況，逐步向水體中引入螺、貝、魚、蝦類高級水生動物，一方面清掃水面懸浮物，通過食物鏈把水體中的氮、磷營養物質從水體中轉移出來，達到淨化水質的目的。另外一方面，重新構建一個完整的、可良性循環的水生態系統。
在所修復河道的下遊處選定合理的位置布置橡膠壩9和安裝微型氣泵房，通過氣泵房的氣泵8給橡膠壩9充、排氣，橡膠壩9的作用在於進一步加大本河道的槽蓄量，增加汙水滯留時間。
本發明堅持以系統的觀念研究水生態問題，堅持以集成技術去恢復、治理受損的水生態系統。本發明的有益效果在於：
①、採用底層微孔曝氣方法可以改善汙染底泥，抑制底泥中汙染物釋放，同時可以促進生態浮島植物生長，並加以有益微生物投放，並視情況投放水生動物，以重建起完整的、可良性循環的水生態系統。
②、便於推廣，具備低成本、低能耗、少維護、高效率等特點。
③、適用性廣泛，針對我國出現黑臭河道的普遍現象，通過調整不同參數達到治理不同河道不同情況的目的，以實現一河道一「對策」。
④、治理過程踐行兩原則，踐行生態性、功能性相結合原則；整體性、景觀性相結合原則，在改善河道水質目的的同時，修復重建河道本應該有的水生態系統。
以上所述僅為本發明的較佳實例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發明的保護範圍之內。