CN107758975A - 河道水体的治理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种河道水体的治理系统和方法，所述方法包括如下步骤：S2：沿河道铺设截留管线；S3：对河道进行淤泥清除，清除水体中被污染的底泥，在河道入口建设拦河坝，使河道水体水量是日来水量的5~15倍；S4：利用水质净化装置，对河道水体进行过滤、杀菌等处理；S5：通过养殖水生动物，水生植物，完善河道水体自循环功能。所述河道水体的治理系统，包括湖海水体、河道与河道水体，水生态循环系统，水质净化装置以及拦河坝。本发明的河道水体的治理方法及系统通过对河道截流，使快速流动的水体流动缓慢，阻止海水等潮汐水体的回流和二次污染，把水体从咸水变为淡水或微咸水，适宜淡水动植物生存，以达到低成本、高效率、抗冲击、长久维护水体水质的目的。

Description

河道水体的治理方法及系统

技术领域

本发明属于水体修复技术领域，具体地说，主要涉及一种河道水体的治理方法及系统。

背景技术

根据住建部公布的官方数据，我国的城市污水处理率已经达到了89.34%，其中80%以上的的城市污水处理率超过80%，更有40%的城市超过90%。截至2016年2月16日，全国295座地级及以上城市中218座城市累计排查出黑臭水体1861个，城市水体黑臭现象仍较为突出，黑臭问题普遍存在。

当前我国，乃至世界范围内，存在大量的黑臭河道，河道污染原因主要包括：

（1) 外部点源污染。河道沿途生产生活污水直排河道，造成水体污染。

（2) 管网建设不完善。河道沿线居民，由于缺乏统一管理，加上没有完善的污水收集系统，垃圾污水乱倒乱排现象严重，导致剩余的河道河道萎缩、淤积日益加重，水臭难闻，极大地影响了沿河两岸居民的生活、居住环境。

（3) 内源污染。河道存在积淤，淤泥中的污染物和发酵释放的气体，是影响水体环境质量的内源污染。

当前的河道黑臭水体治理技术，采用投加药物、引水冲洗、底泥清淤等，都没有从源头控制污染。如投加药物，只是把水中的悬浮物等沉入水底，暂时使水体透明；引水冲洗，是把污染转移到其它水体，造成更大范围的污染；底泥清淤，把内源污染去除了，但上游的污水，仍继续污染水体。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种安全有效，长久治理的河道水体的治理方法及系统，用以对水体黑臭的河道进行有效的治理。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：

一种河道水体的治理方法，包括如下步骤：

S1，利用软件对排水及水质净化进行真实模拟，以定量后续各措施的规模及明确最终效果；

S2：依据模拟效果，沿河道铺设截留管线，将污水截留并纳入城市污水收集和处理系统；

S3：对河道进行淤泥清除，清除水体中被污染的底泥，对未被污染的底泥进行处理，防止被二次污染；

S4：利用水质净化装置，对河道水体进行过滤、杀菌等处理，恢复河道水体3的水质；

S5：通过养殖水生动物，水生植物，重建河道水体中的水生态循环系统，完善河道水体自循环功能；

其中，步骤S3还包括步骤：S31：在河道入口建设拦河坝，使河道水体水量是日来水量的5~15倍。

本发明解决上述技术问题的技术方案还包括：

一种河道水体的治理系统，包括湖海水体、与所述湖海水体相通的河道及河道水体，所述河道进入湖海水体的入口处设置有用于控制湖所述河道水体水量的拦河坝，在所述河道水体中建造有水生态循环系统和水质净化装置。

所述水生态循环系统由水生植物和水生动物组成，所述水生植物和所述水生动物存活于所述河道水体中。

所述水质净化装置由吸水管、旁路水体治理设备和出水管组成，所述吸水管一端与所述旁路水体治理设备连接，所诉吸水管另一端置放在所述河道水体中，所述出水管一端与所述旁路水体治理设备连接，所诉出水管另一端置放在所述河道水体中。

优选的，所述水质净化装置布置所述河道旁边，所述吸水管设置在河道下游，所述出水管设置在河道上游。

所述旁路水体治理设备是由生物、化学、物理、膜过滤或气浮的水处理设备任意一种或多种组成。

优选的，所述拦河坝可以是阀门、橡胶坝、合页坝任一结构组成。

优选的所述水生动物由淡水或微咸水的鱼类、底栖动物和蜉蝣动物任意一种或多种组成。

优选的，所述水生植物由淡水或微咸水的挺水植物、浮叶植物沉水植物任意一种或多种组成。

本发明的河道水体的治理方法及系统具有以下有益效果：通过对河道截流，使快速流动的水体成为流动缓慢的水体，阻止海水等潮汐水体的回流和二次污染，把水体从咸水变为淡水或微咸水，适宜于淡水动植物生存，通过水生态循环系统与旁路水体治理设备，共同达到低成本、高效率、抗冲击、长久维护水体水质的目的。

利用拦河坝隔断河道与海湖等易发生潮汐污染的污染源，减少河道水体的污染量，并通过对河道水体的截流，增大河道水体的水量，从而达到稀释河道水体中的污染物浓度，从而使河道水体更易于被处理，并且更加适宜水生动植物的生存，从而促进水生态循环系统的构建与长久保持；治理后的水体通过水生态循环系统的不断循环，对水体进行操控，从而保证河道水体具备一定的自净能力，从而降低处理成本和维护费用，并且美化环境；在河道旁边设置旁路水体治理设备，旁路水体治理设备可以再河道水体突发污染事件的时候，进一步对水体进行保护，利用旁路处理技术，把水体中的污染物提取出来，保证水体中不增加新污染物的量，并对河道水体起到净化作用，另外，旁路水体治理设备的吸水管设置在河道下游，出水管设置在河道上游，保证旁路水体治理设备所处理的河道水体经过处理后从新从上游流入，避免下游处理好，上流污染物不断持续排放的风险。

附图说明

图1为本发明河道水体治理方法的流程图；

图2为本发明河道水体的治理系统的结构示意图；

图3为本发明河道水体的治理系统的详细结构示意图；

附图中各序号表示的意义如下：

1、湖海水体；2、河道；3、河道水体；4、水生态循环系统；

41、水生植物；42、水生动物；5、水质净化装置；51、 吸水管；

52、旁路水体治理设备；53、出水管；6、拦河坝。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细说明。

本发明河道水体的治理方法如图1所示，包括如下步骤：

S1，利用软件系统对排水及水质净化进行数值模拟，以对后续各措施的规模及其水净化效果进行定量分析；由于河道2的不同以及河道2源头的差异性，因此，在对河道水体3进行治理之前，必须提前对河道2的分布，长度，以及河道2两侧的建筑物，污水排放方式等情况进行了解，并将相关数据输入电脑软件，利用电脑软件对河道水体的治理系统及其效果进行数值模拟，根据模拟结构制定后续各治理措施的规模和所需要达到的效果。

S2：依据模拟效果，沿河道2铺设截留管线，将污水截留并纳入城市污水收集和处理系统；通过软件模拟的结果，对已有污水管道与雨水管道等进行修正，并铺设新的截留管道，并将截留管道的出水口纳入到城市污水收集和处理系统中，使污水不会被直接排除河道2，减少河道水体3污染的污染源。

S3：对河道2进行淤泥清除，清除水体中被污染的底泥，对未被污染的底泥进行处理；河道2淤泥的产生，主要基于河道2常年有污水直接流入，大量的污染物流入河道水体3中，导致河道水体3的流动性差，流速不一致，大量污染物被沉淀到河道2底部，形成黑臭的河泥，铺满河道2底部的表面，因此需要将该河道2的淤泥进行清除，一般的做法是截断水源，将河道水体3排除，再进行河道2淤泥的清除，而河道2底部一般除了被污染的淤泥以外，还存在一部分未被污染的底泥，这些底泥也需要进行处理，防止二次污染。

S31：在河道2入口建设拦河坝6，使河道水体3水量是日来水量的5~15倍；在进行河道2淤泥清除的同时，由于需要排除河道水体3，此时可以在河道2的入口出开启拦河坝6工程，坝体是水利工程的重要组成部分，在灌溉、防洪、发电、航运、排水、等方面不可或缺。 坝体的设计是极其特殊的，设计的受力条件、地质条件以及施工条件，都会直接影响着水工工程的顺利运行，同时，该拦河坝6的建立需要对河道2的宽度以及深度进行测定，再经过测算，将河道2进行改造，从而使河道水体3的水量在拦河坝6的拦截下，能够达到日来水量的5~15倍，在储水量增加的情况下，河道水体3里的水生态循环系统4将更容易形成，同时水量增加也将稀释流进河道水体3的污染物的含量，从而使得河道水体3更易被清理并净化。

S4：利用水质净化装置5，对河道水体3进行过滤、杀菌等处理，恢复河道水体3的水质；在将污水和淤泥清除以后，河道2重新蓄水，这时的河道水体3依旧未得到治理，还存在污染，此时，需要利用水质净化装置5，对河道水体3进行进化，从下游将河道水体3吸入到水质净化装置5中，在经出水口留到河道2的上游，从而促使河道水体3得到净化，恢复原本水质。

S5：通过养殖水生动物42，水生植物41，重建河道水体3中的水生态循环系统4，完善河道水体3自循环功能。在河道水体3回复原本水质之后，在河道水体3中按一定比例养殖各种水生动物42，水生植物41，构建河道水体3中的水生态循环系统4，利用水生态循环系统4的作用，使河道水体3得以拥有较高的自净能力，从而可以节省河道水体3处理的成本，并达到长久治理的目的。

本发明的河道水体治理系统如图2所示，包括湖海水体1、与湖海水体1相通的河道2及河道水体3，所述河道2进入湖海水体1的入口处设置有用于控制湖所述河道水体3水量的拦河坝6，在所述河道水体3中建造有水生态循环系统4和水质净化装置5。

所述拦河坝6可以是阀门、橡胶坝、合页坝任一结构组成，用于在河道水体3治理之后，隔绝湖海水体1和河道水体3的连接，避免河道水体3受到海水的侵蚀变咸，导致水生态系统不利于建立，同时，拦河坝6的设置可以使河道水体3的水量提高，进而起到稀释污染物的功能，使水质净化装置5可以更容易对河道水体3进行进化，还原水质。

而水生态循环系统4的设置，可以使河道水体3具备自净的能力，可以减少水质净化装置5的使用，延长使用寿命，同时降低成本。

如图3所示，所述水生态循环系统4由水生植物41和水生动物42组成，所述水生植物41和所述水生动物42存活于所述河道水体3中，所述水生动物42由淡水或微咸水的鱼类、底栖动物和蜉蝣动物任意一种或多种组成，所述水生植物41由淡水或微咸水的挺水植物、浮叶植物沉水植物任意一种或多种组成。水生态循环系统4由常见的水生植物41与水生动物42组成，并且呈多样化结构，使河道水体3中的水生态平衡能够在短时间内构件形成，尽快回复河道水体3的自净能力。

所述水质净化装置5由吸水管51、旁路水体治理设备52和出水管53组成，所述旁路水体治理设备52是由生物、化学、物理、膜过滤或气浮的水处理设备任意一种或多种组成，所述吸水管51一端与所述旁路水体治理设备52连接，另一端置放在所述河道水体3中，所述出水管53一端与所述旁路水体治理设备52连接，另一端置放在所述河道水体3中。该水质净化装置5的设置，可以净化水质，并将已净化好的水流回到河道水体3中，保证河道水体3的水流量不被减少，避免水生态系统受到破坏，在水生态循环系统4正常运作时，可以停止工作，在发生临时污染事件的时候又可以及时加入到河道水体3净化工作中，保证水体的长久治理与维持，此外水生态循环系统4的建立，也使河道2更为美观，具备观赏性。

优选的，所述水质净化装置5布置所述河道2旁边，所述吸水管51设置在河道2下游，所述吸水管51设置在河道2下游。由于河道水体3的流向均为从上游流入下游，从下游抽水，可以保证抽取的河道水体3存在污染物，然后将净化好的河道水体3从新经由河道2的上游流入，补充河道水体3的水量，同时由于该重新流入的河道水体3为已净化好，从而达到稀释河道水体3中污染物的含量，使水生态循环系统4更好的运作，提高对河道水体3的净化效果。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定是对本发明的具体实施的局限。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种河道水体的治理方法，包括如下步骤：

S2：沿河道（2）铺设截留管线，将污水截留并纳入城市污水收集和处理系统；

S3：对所述河道（2）进行淤泥清除，清除水体中被污染的底泥，对未被污染的底泥进行处理；

S4：利用水质净化装置（5），对河道水体（3）进行至少包括过滤和杀菌处理，以恢复所述河道水体（3）的水质；

S5：通过养殖水生动物（42）和水生植物（41），重建所述河道水体（3）中的水生态循环系统（4），以完善所述河道水体（3）自循环功能；

其特征在于：所述步骤S3还包括步骤：

S31：在所述河道（2）入口处建设拦河坝（6），使所述河道水体（3）水量是其日来水量的5~15倍。

2.如权利要求1所述的河道水体的治理方法，其特征在于：在所述步骤S2之前还包括如下步骤：

S1，利用软件系统对排水及水质净化进行数值模拟，以获得后续步骤所要采取的各种措施的规模及其对应的水净化效果的定量数据，该定量数据用于指导后续步骤的实施。

3.一种河道水体的治理系统，包括湖海水体（1）、与所述湖海水体（1）相通的河道（2）及河道水体（3），其特征在于：所述河道（2）进入湖海水体（1）的入口处设置有用于控制湖所述河道水体（3）水量的拦河坝（6），在所述河道水体（3）中建造有水生态循环系统（4）和水质净化装置（5）。

4.如权利要求3所述的河道水体的治理系统，其特征在于：所述水生态循环系统（4）由水生植物（41）和水生动物（42）组成，所述水生植物（41）和所述水生动物（42）存活于所述河道水体（3）中。

5.如权利要求3所述的河道水体的治理系统，其特征在于：所述水质净化装置（5）包括吸水管（51）、旁路水体治理设备（52）和出水管（53），所述吸水管（51）一端与所述旁路水体治理设备（52）连接，另一端置放在所述河道水体（3）中，所述出水管（53）一端与所述旁路水体治理设备（52）连接，另一端置放在所述河道水体（3）中。

6.如权利要求5所述的河道水体的治理系统，其特征在于：所述水质净化装置（5）布置在所述河道（2）旁边，所述吸水管（51）设置在所述河道（2）下游，所述出水管（53）设置在所述河道（2）上游。

7.如权利要求5所述的河道水体的治理系统，其特征在于：所述旁路水体治理设备（52）是由生物、化学、物理、膜过滤或气浮的水处理设备任意一种或多种组合而成。

8.如权利要求3至7任一权利要求所述的河道水体的治理系统，其特征在于：所述拦河坝（6）是橡胶坝或合页坝。

9.如权利要求4所述的河道水体的治理系统，其特征在于：所述水生动物（42）由淡水或微咸水的鱼类、底栖动物和蜉蝣动物的任意一种或多种组成。

10.如权利要求4所述的河道水体的治理系统，其特征在于：所述水生植物（41）由淡水或微咸水的挺水植物、浮叶植物沉水植物的任意一种或多种组成。