CN101024538B - 城市前置库工程的综合治理方法 - Google Patents

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Abstract

一种城市前置库工程的综合治理方法，由截污法、微生物法、曝气法及生态回流法共同构成，其微生物法是在已污染河道的不同地段投放不同剂量的生物促生剂和生物解毒剂，促使本地好氧、兼氧微生物生长；曝气法是运用可移动的多功能组合式可移动浮泵进行移动式曝气；生态回流法是通过在已污染河道沿岸构建的呈点状分段散布于污染河道的沿岸的临水人工梯田，通过在梯田内部结构上的科学设计以及与其搭配的去污性能好、成活率高的挺水、沉水、浮水植物，净化水质；并使水体在曝气状态下循环流动。由此构成的一种城市前置库工程工艺流程系统及方法，经实践证明用于治理城市黑臭污染河道是成功、有效的。

Description

城市前置库工程的综合治理方法
技术领域
本发明涉及一种城市前置库工程的综合治理方法，属于城市小流域治污技术或治污方法类。
背景技术
2000年以来，多家跨国公司曾在上海徐汇区使用各种方法治理严重污染河道，未获得成功。在2002-2003年期间在徐汇区华泾镇试图通过种花种草来治理河道，屡屡失败。随着城市化进程的发展，城市的规模日益扩展，原本处于城郊的已污染河道，排水沟谷将会逐渐地汇入城区的整体规划中来。近年来为了解决上述环境污染问题，人们采取截污法、微生物法、曝气法等等手段来处理城市中已污染河道内的流动污染物，但实际的效果一直不佳。尤其是当污染区处在高楼林立、光照时间少的环境条件下时，仍然采用单一的人工浮床技术加以治理的话，在短期内无法达到污染治理的效果。因此，如何有效、快速地治理这些污染河道，已经成为城市发展过程中必须面对的课题。
发明内容
本发明的目的：旨在提出一种能较快地治理城市黑臭河道的新工艺流程系统及综合治理方法，促进河道生态环境的恢复。
这种由截污法、微生物法、曝气法及生态回流法共同构成的城市前置库工程工艺流程系统及方法，其特征在于：所述的微生物法是在已污染河流的不同地段投放不同剂量的生物促生剂和生物解毒剂，其原则是在安置曝气机的地方的药剂的投入量至少应是其他河段投入量的1-3倍；所述的曝气法的使用原则有两条：一是采取间歇性曝气法，即开机2-3小时后略停1-2小时再开机，二是采用多功能可移动式浮泵对河道进行移动式曝气；所述的生态回流法是指在已污染河流的沿岸水边构建呈点状分布的生物滤床，在水中建生物滤床，并在滤床上种植去污性能好、成活率高的挺水、沉水、浮水植物；同时，在滤床中安置潜水泵和回流管，使经过净化后的水体从河道下游回流到上游。
在移动式曝气法中采用的是一种多功能组合式可移动浮泵，该浮泵由底架1、浮子3、水下马达9等组成，在所述的底架1还设置着受遥控装置5操控的、由螺旋桨6和电动机、方向舵7组成的水面推进机构；其水下马达9是一种潜水电机；潜水电机的上部轴端设置着一个打水叶轮2；潜水电机的上部壳体内腔设有可拆卸的导水罩10。
在生态回流法中采用的人工滤床，它是呈点状散布于污染河道沿岸的临水人工梯田；这种滤床的设计方法是：A、在河道、湖塘边坡处用木桩11围出一水中梯田；B、在上述被隔离空间的原河床上覆盖一层有孔薄膜12，并还可以在其上面填铺一层泥土13；C、而后在该与主水体隔离的空间内填入以煤矸石或沸石为主料、以土壤或石英砂为辅料的混合填料，让其高出河道水平面；D、在该梯田状台地上布设“十”字型或“井”字型的排水沟，在排水沟的节点处开挖构筑种植坑；E、在以植株为中心的植坑的20-40cm处，以植株为中心依次向外充填的分别是泥土或泥土与煤矸石混合物、煤矸石料、沸石或陶粒、或石英石，以及它们的混合物；并且可以在最外两层之间添加一层间断的泡沫塑料缓冲料。
根据以上技术方案提出的这种城市前置库工程的综合治理方法，由于将目前普遍采用的多种治污方法：截污法、微生物法、曝气法和生态回流法有机地结合在一起，并通过设备和工艺上的改进以后，使对已污染河流的去污治理寻找到了一条科学合理的技术途径，给已污染河流的生态恢复提供了技术支持。
附图说明
附图1为曝气法所用多功能组合式浮动泵的结构示意图；
附图2为多功能组合式浮动泵的俯视图；
附图3为生态回流法用的人工滤床结构平面示意图；
附图4河道滤床剖面结构示意图；
附图5植株坑平面俯视图。
图中1、底架  2、打水叶轮  3、浮子  4、叶轮座  5、遥控动力组合件  6、螺旋桨  7、方向舵  8、把手  9、水下马达  10、导水罩  11、木桩  12、有孔薄膜  13、泥土14、混合填料  15、植株  16、河岸  17、河道  18、河床
具体实施方式
这种由截污法、微生物法、曝气法及生态回流法共同构成的城市前置库工程工艺流程系统及综合治理方法，一般是在以完成截污法的基础上实施的，也就是说，在对污染河道的污染源进行控制以后才能采用本发明提出的后续治污程序。目前公知的截污内容主要是指污染源处的工业企业的搬迁、生活及工业排放污水的处理、生活垃圾的无害化处理等。只有在进行上述工作以后才能进入到微生物法、曝气法和生态回流法处理阶段。
在微生物法处理阶段：其措施是在以污染河流的不同地段投放不同剂量的生物促生剂和生物解毒剂，其原则是在安置曝气机、滤床等关键地段的药剂的投入量应是其他河段投入量的至少1-3倍。
在采用曝气法时的使用原则有两条：一是采取间歇性曝气法，即开机2-3小时后略停1-2小时再开机，二是采用多功能可移动式浮泵对河道进行移动式曝气。
在移动式曝气法中采用的是一种多功能组合式浮动泵，该浮动泵由底架1、浮子3、水下马达9等组成，其特征在于：在所述的底架1还设置着受遥控装置5操控的、由螺旋桨6和电动机、方向舵7组成的水面推进机构；其水下马达9是一种潜水电机；潜水电机的上部轴端设置着一个分水叶轮2；潜水电机的上部壳体内腔设有可拆卸的导水罩10。
在实际使用中，该多功能组合式浮动泵由于可以通过人为的操控，让其在污河道的任何位置均能使有效地进行人工曝气，因而曝气的效果会大大提高。
在生态回流法中采用的人工滤床所述的生物回流法是指在已污染河流的上、下游沿岸分多段构建滤床，并在滤床上种植去污性能好、成活率高的挺水、沉水、浮水型的水生植物；同时，在滤床中安置潜水泵和回流管，使水经过净化并且从下游回流到上游。
这种人工滤床，它是呈点状散布于污染河道的沿岸的临水人工梯田；这种滤床的设计方法是：A、在河道、湖塘边坡处用木桩11围出一水中梯田；B、在上述被隔离空间的原河床上覆盖一层有孔薄膜12，并还可以在其上面填铺一层泥土13；C、而后在该与主水体隔离的空间内填入以煤矸石或沸石为主料、以土壤或石英砂为辅料的混合填料，让其高出河道水平面；D、在该梯田状台地上布设“十”字型或“井”字型的排水沟，在排水沟的节点处开挖构筑种植坑；E、在以植株为中心的植坑的20-40cm处，以植株为中心依次向外充填的分别是泥土或泥土与煤矸石混合物、煤矸石料、沸石或陶粒、或石英石，以及它们的混合物；并且可以在最外两层之间添加一层间断的泡沫塑料缓冲料。
在本申请人所在的上海市徐汇区的漕溪河是一条断头河，尤其是在采用目前公知的城市对污染源截污手段：如对河道上游的污染企业的搬迁、生活垃圾的集中分类处理、生活污水的集中处理等等以后，水体相对封闭缺乏流动，相对静止。因此在治理过程中，我们既采用微生物法，在河道的整个河段按照被污染的程度、河道内水体的深度以及距离曝气机的远近投放不同量的美国普罗生物科技有限公司上海分公司出售的生物促生剂和生物解毒剂；同时在利用曝气机实施曝气时，将曝气机设计成可有人遥控的浮动可移动式曝气机，通过这种曝气机的使用，增大静止水体的喷淋范围，人为地加大水体中的氧含量，促进水体中好氧微生物的繁殖。另外通过在河道的上下游及沿岸设计的滤床的物理及植物的生化作用，可以使整个小流域内的水体循环流动起来，构成一个近似于比较良好的水循环环境。
这种河道污染水体处理系统，不仅消除治理中的盲点，并使所有污染水体均能流经人工滤床，富营养化物质、不溶性污染物质能被滤床植物过滤吸附、吸收、转化，从而使所有污染水体均能受到人工滤床的净化。优点二：水体流动过程中，自然形成的波浪、瀑布可以增大水体和空气接触的表面积增加水体的含氧量。
通过在河的上游下游搭建滤床。并在滤床上种植去污性能好、成活率高的水生植物(如水葱、菖蒲，睡莲等)。污水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，被截留进而被微生物分解；废水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。在维护过程中，发现长在湿地上的植物，容易倒伏、腐烂，而造成二次污染。为什么呢？经研究发现，由于滤床的填料硬度较大，且水体的富营养化十分严重，使植株的根系很不发达，以至难以支撑植株的自身重量造成倒伏。如何才能解决这个问题呢？一是对已经倒伏的植株，将反向倒伏的植株采用捆扎法，二力对消，使植物重新直立。二是在滤床中嵌入海绵，让植株的根部利用海绵来加固植株根系，使种植的植物不易倒伏。
我们尝试建立一条有利于水体自净的生态链，4月份在水体中还投放了鱼苗蝌蚪，螺蛳等生物，但是5月有大量的死亡，6月份有少量的死亡，7月份出现少量蛤蟆，8，9月份鱼苗已繁殖出第二代。这样已经初步建立了一条完整的近似于自然的生态链，经夏、秋、冬三个季节的生态恢复，底泥由黑臭变黄并固化，在其上形成本地水草、水栖生物螺蛳、蛙类、鱼类。
实践证明：本发明人提出的城市前置库工程的综合治理方法是合理的，也是成功的。

Claims (2)

1.一种由截污法、微生物法、曝气法及生态回流法共同构成的城市前置库工程的综合治理方法，其特征在于：所述的微生物法是在已污染河流的不同地段投放不同剂量的生物促生剂和生物解毒剂，其原则是在安置曝气机、滤床处的药剂投入量至少应是其它河段投入量的1-3倍；所述的曝气法的使用原则有两条：一是采取间歇性曝气法，即开机2-3小时后略停1-2小时再开机，二是采用多功能可移动式浮泵对河道进行移动式曝气；所述的生态回流法是指在已污染河流的上、下游沿岸构建滤床，并在滤床上种植去污性能好、成活率高的挺水、沉水、浮水植物；同时，在滤床中安置潜水泵和回流管，使经过净化的水体从下游回流到上游。
2.如权利要求1所述的一种城市前置库工程的综合治理方法，其特征在于：在移动式曝气中采用的是一种多功能可移动式浮泵，该浮泵由底架(1)、浮子(3)、水下马达(9)组成，并在底架(1)还设置着受遥控装置(5)操控的、由螺旋桨(6)和电动机、方向舵(7)组成的水面推进机构的浮动式可操控曝气机。
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