CN105502803A - 一种黑臭河道综合治理及生态恢复方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于河道治理技术领域，涉及一种黑臭河道综合治理及生态恢复方法，具体为将河道按位置划分为污水导流和收集区、污水深度净化区、水体生态系统构建和水质净化区，所述污水导流和收集区为河道两侧宽为0.5～2m的区域；所述深度净化区为河道上下游的两端50～100m区域；所述水体生态系统构建和水质净化区为河道底部；并分别对三个区域进行治理。通过消除黑臭、净化水体、美化环境及重构生态系统等措施，能够对黑臭河道进行治理及生态系统进行恢复。

Description

一种黑臭河道综合治理及生态恢复方法

技术领域

本发明属于河道治理技术领域，涉及一种黑臭河道综合治理及生态恢复方法。

背景技术

污水管网及污水处理设施不完善，雨污不分流，居民生活污水及工业废水间接(直接)流入及多年来的淤积，造成老城区周边形成多条黑臭河道。黑臭河道两岸塌落、杂草丛生；河水发黑发臭，早已不适合鱼虾生存；河面漂着时沉时浮的“泥漂”，不时往上冒恶臭的气泡，显得十分萧条；河道中生态系统早已破坏，自然净化功能较弱，造成水体呈持续恶化状态。这不仅影响河道沿线的景观，造成严重的视觉污染，同时也对该地区的地方经济发展、人民生活水平的提高、生态环境的营造产生了负面作用，也对该地区的生态环境的保护，资源的开发、利用、发展造成了负面效应，亟待治理。

常规的黑臭河道治理技术有：清淤疏浚、引水换水、化学絮凝法等。河道清淤疏浚可减少积存水体内的大量有机碳、氮、磷等营养物质，是减少内源性污染、减轻水体黑臭的有效途径和措施，但清淤可能会破坏河流原有的生物种群结构和生境，削弱其自净功能，同时具有工期较长、后效期短、成本较高等缺点；引水换水是用“以清释污”方法对污染水体进行稀释，可以使水体黑臭关键性水质指标总磷和有机物污染指标、高锰酸盐指数浓度等有所下降，但维护费用高、水资源浪费较多；化学絮凝处理技术是一种通过投加化学药剂去除水层污染物以达到改善水质的污水处理技术，具有快速、高效等特点，但存在二次污染风险、后效期较短等缺点。

目前对黑臭河道的治理已然成为环保工程的重大项目，而目前并没有简单有效的方法解决这个问题。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种黑臭河道综合治理及生态恢复方法，其采用污水导流与深度处理、底泥改良、生态悬床、生态系统构建与优化、曝气复氧等多种技术综合整治河道，达到污染源控制、生态系统恢复、水体净化、环境美化的目的，具有施工期短、后效期长、不具二次污染风险等优点。

为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的，一种黑臭河道综合治理及生态恢复方法，包括以下步骤：

a、将河道按位置划分为污水导流和收集区、污水深度净化区、水体生态系统构建和水质净化区，所述污水导流和收集区为河道两侧宽为0.5～2m的区域；所述深度净化区为河道上下游的两端50～100m区域；所述水体生态系统构建和水质净化区为河道底部；

b、在污水导流和收集区采用PVC微孔膜对污水进行收集和导流；

c、在深度净化区，采用集成挂膜、微生物、曝气增氧或种植水生植物的方式对污水进行净化；所述集成挂膜为悬浮填料与生物挂膜技术集成；

d、在水体生态系统构建和水质净化区，采用底泥消毒与改良工程，即为在整个河段底部，采用无害型消毒剂杀灭原来富营养化水体底质中病原体；泼洒石灰乳，改善底泥酸碱度；采用工程技术培育与调配的有益微生物菌种活化底质；其中，无害型消毒剂为次氯酸钙、次氯酸钠或漂白粉；调配的有益微生物菌种包括光合菌、氨氧化细菌与反硝化细菌，光合菌、氨氧化细菌与反硝化细菌根据需要按任意质量比混合。

作为本发明的优选的技术方案，还包括在浮泥深度达到半米以上河段，采用敷设生态浮床。

作为本发明的优选的技术方案，还包括在对水体生态系统构建和水质净化区进行消毒和改良后构建沉水植物系统；所述构建沉水植物系统为在河道底部平铺栽培能够吸收氮、磷的沉水植物。

作为本发明的优选的技术方案，所述能够吸收氮、磷的沉水植物为矮生耐寒苦草、亚洲苦草、黑藻、龙须眼子菜中一种或任意比的多种。

作为本发明的优选的技术方案，还包括在对水体生态系统构建和水质净化区进行消毒和改良后配置水生动物群落；所述配置水生动物群落为放养水生动物；所述水生动物包括鱼类、底栖动物、虾类及滤食性浮游动物。

作为本发明的优选的技术方案，所述曝气增氧为在深度净化区采用穿孔曝气和微孔曝气设施相结合的技术工艺。

作为本发明的优选的技术方案，还包括人工管养，时间一年

本发明的有益效果

本发明将河道水体分为污水导流和收集区、污水深度净化区、水体生态系统构建和水质净化区，并对三个区进行不同的处理，污水导流和收集区对污水进行收集和导流；污水深度净化区深度进化河道污水；水体生态系统构建和水质净化区采取底泥消毒与改良工程实现对水体底泥进行消毒及活性淤泥活化处理的目的；

综上所述，本发明所述的黑臭河道综合治理及生态恢复方法不需要河底疏浚，可有效治理河道黑臭、改善水质，形成了新的水体生态系统，并能提高水体自我净化的能力，能达到Ⅳ类以上的水质标准；同时通过截污、深度处理及底泥消毒改良，从根本上控制污染源；通过生态系统构建与景观优化，有效改善环境。而本发明所述的方法在免除人工管养后，功能可延续，不仅不影响排污、防汛、通航、排涝等功能，还可有效增强城市景观美化。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明进行具体的介绍：

实施例

某地地处冲积平原，属于浙北平原，河网密集，地势低平；属亚热带湿润季风气候，四季分明，热量充足，雨水充沛，雨热同季；年平均气温17.8℃，降水量1454毫米，年平均蒸发量1235.3mm，年无霜期248天，日照时数1765小时，常年主导风向为东南风，一年中最热是7月，最冷为1月。

待治理的河道为断头河，西往东流向，上游为泵站，下游进入某河。河南侧和北侧多为工业区和学校，西侧多为老旧住宅区，东侧进入下游河。两岸均为浆砌直立驳岸，部分驳岸出现坍塌，杂草丛生，总体景观效果较差。辖区河道长约1100米，宽约8-15米，总水面面积约9900平方米，平均深度1.5米。目前，河道两岸垃圾较多，杂草丛生；河水发黑发臭，能进度不足20cm，早已不适合鱼虾生存；河面漂着时浮时沉的“泥漂”，不时冒着恶臭的气泡，显得十分萧条；河道中生态系统早已破坏，自然净化功能较弱，造成水体呈持续恶化状态。

(1)河道生态治理功能分区：根据河道现状和污水排放情况，将河道水体分为污水导流和收集区(河道两岸)、污水深度净化区(河道两端100m)、水体生态系统构建和水质深度净化区(河道底部)三个区；

(2)污水导流和深度净化工程：在河道两侧，采用PVC微孔膜(在本实施例中PVC微孔膜的宽为1.5m，材质为PVC)对污水进行收集和导流，并在河道上下游各设一个深度净化区(在本实施例中净化区长度为100m)，集成挂膜、微生物、曝气增氧、水生植物等技术手段对污水进行深度净化；本实施例中集成挂膜为悬浮填料与生物挂膜技术集成；

(3)底泥消毒与改良工程：在整个河段的底部，采用次氯酸钙杀灭原来富营养化水体底质中病原体，这里次氯酸钙也可换为次氯酸钠或漂白粉；泼洒石灰乳，改善底泥酸碱度；采用技术工程培育与调配的有益微生物菌种活化底质，调配的有益微生物菌种包括光合菌、氨氧化细菌与反硝化细菌，在本实施例中光合菌、氨氧化细菌与反硝化细菌按质量比1:1:1混合，以此达到对水体底泥进行消毒及活性淤泥活化处理的目的；

(4)生态悬床：在存在深度半米以上浮泥的河段，在浮泥层的上表面，敷设PVC网格为基础的生态浮床，确保沉水植物移植时，不会陷入浮泥层而导致移植失败；

(5)沉水植物系统构建：底泥消毒与改良后，在河道底部平铺栽培对氮、磷等污染物净化率较高的沉水植物(本实施例中沉水植物主要为矮生耐寒苦草、亚洲苦草、黑藻和龙须眼子菜的混合沉水植物，为保证成活率共进行了3次栽植)，形成吸污水生植物层，具有固氮吸磷功能，能固定沉积物、减少再悬物、降低内源负荷，同时为附着生物提供基质，为浮游动物提供避难所；

(5)水生动物群落配置：依据完善生物链、提升景观效果原则，充分考虑水生动物物种的配置结构，科学合理地设计水生动物的放养模式，放养水生动物有黑鱼、鳙鱼、草鱼、青虾等；

(6)曝气复氧：为加速水体循环，增加水体溶解氧，改变水体厌氧环境，提高水体自净能力，改善水质，在两端深度净化区分别设有1套穿孔曝气和4套微孔曝气系统。

(7)景观优化：充分利用自然净化与水生植物系统中各类水生生物间功能上相辅相成的协同作用来净化水质，于水体中适当布置既有观赏价值又有净化功能的漂浮植物和挺水植物，使水体不仅具有自然风貌的景观，而且增强人工水体的生物净化功能，在深度净化区分别设置景观造型浮岛，浮岛植物以美人蕉、伞草、梭鱼草为主，在生态系统构建区种植景观睡莲等。

(8)人工管养：人工管养河道一年。

上述所采用的黑臭河道综合治理及生态恢复方法属于原位生态系统修复的河道治理技术，没有进行河底疏浚，仅对底泥进行消毒与改良，最大程度的降低对河道的扰动；采取功能分区设计理念对治理河道进行生态功能分区，采用柔性半透水性围隔(材质为PVC微孔膜)收集与导流两岸污水，由两端深度净化区对污水进行深度处理，成功控制污染源；多层次(微生物、水生植物群落、水生动物群落)、多物种(如沉水植物、挺水植物、浮游植物等)地构建与优化生态系统，逐步恢复河道水体自净能力；施工期较短(1个月)。

效果较为明显：在工程实施后1个月后水体水质明显改善，基本消除黑臭，水体透明度达到1.2m；3个月后，水体生态系统初步达到稳定状态，主要水质主要富营养指标(溶解氧、氨氮、CODMn)基本达到IV类水质标准，水体透明度达到1.5m；管养一年后，水生生态系统逐步恢复，沉水植物覆盖率达60％以上，水生植物保持四季常绿；免除管养后，水质与水态系统一直处于良好状态。

所述实施例中运用的黑臭河道综合治理及生态恢复方法没有进行河底疏浚，有效治理河道黑臭、改善水质，形成了新的水体生态系统，提高水体自我净化的能力，使水质达到Ⅳ类以上的水质标准；同时通过截污、深度处理及底泥消毒改良，从根本上控制污染源；通过生态系统构建与景观优化，有效改善环境；在免除人工管养后，功能可延续，不仅不影响排污、防汛、通航、排涝等功能，还可有效增强城市景观美化。

按照上述实施例进行了说明，应当理解，上述实施例不以任何形式限定本发明，凡采用等同替换或等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种黑臭河道综合治理及生态恢复方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、将河道按位置划分为污水导流和收集区、污水深度净化区、水体生态系统构建和水质净化区，所述污水导流和收集区为河道两侧宽为0.5～2m的区域；所述深度净化区为河道上下游的两端50～100m区域；所述水体生态系统构建和水质净化区为河道底部；

b、在污水导流和收集区采用PVC微孔膜对污水进行收集和导流；

c、在深度净化区，采用集成挂膜、微生物、曝气增氧或种植水生植物的方式对污水进行净化；所述集成挂膜为悬浮填料与生物挂膜技术集成；

d、在水体生态系统构建和水质净化区，采用底泥消毒与改良工程，即为在整个河段底部，采用无害型消毒剂杀灭原来富营养化水体底质中病原体；泼洒石灰乳，改善底泥酸碱度；采用工程技术培育与调配的有益微生物菌种活化底质；其中，无害型消毒剂为次氯酸钙、次氯酸钠或漂白粉；调配的有益微生物菌种包括光合菌、氨氧化细菌与反硝化细菌，光合菌、氨氧化细菌与反硝化细菌按任意质量比混合。

2.根据权利要求1所述的一种黑臭河道综合治理及生态恢复方法，其特征在于，还包括在浮泥深度达到半米以上河段，采用敷设生态浮床。

3.根据权利要求1所述的一种黑臭河道综合治理及生态恢复方法，其特征在于，还包括在对水体生态系统构建和水质净化区进行消毒和改良后构建沉水植物系统；所述构建沉水植物系统为在河道底部平铺栽培能够吸收氮、磷的沉水植物。

4.根据权利要求3所述的一种黑臭河道综合治理及生态恢复方法，其特征在于，所述能够吸收氮、磷的沉水植物为矮生耐寒苦草、亚洲苦草、黑藻、龙须眼子菜中一种或任意比的多种。

5.根据权利要求1所述的一种黑臭河道综合治理及生态恢复方法，其特征在于，还包括在对水体生态系统构建和水质净化区进行消毒和改良后配置水生动物群落；所述配置水生动物群落为放养水生动物；所述水生动物包括鱼类、底栖动物、虾类及滤食性浮游动物。

6.根据权利要求1所述的一种黑臭河道综合治理及生态恢复方法，其特征在于，所述曝气增氧为在深度净化区采用穿孔曝气和微孔曝气设施相结合的技术工艺。

7.根据权利要求1所述的一种黑臭河道综合治理及生态恢复方法，其特征在于，还包括人工管养，时间一年。