CN109516650A - 一种低控源截污系统及构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低控源截污系统及构建方法，属于河道治理技术领域。针对现有技术对污水进行控源截污中截污不完全、水体质量较差、除污系统复杂的问题，本发明提供一种低控源截污系统，它包括河道的两岸排口处设置截留净化功能区，截留净化功能区包括生态截留净化沟和雨水预处理设施，生态截留净化沟设置在污水入河处，雨水预处理设施设置在河岸两侧的雨水排口处；河道中设置有生态功能区，河道下游设置有强化净化功能区。通过科学划分功能区形成完整的、功能互补的低控源截污系统，恢复、强化河道生态自净能力，有效消减水中悬浮固体、溶解性有机物和氮磷营养盐，控制水质稳定；本发明所述的一种低控源截污系统的构建方法，施工简单且成本低。

Description

一种低控源截污系统及构建方法

技术领域

本发明属于河道治理技术领域，更具体地说，涉及一种低控源截污系统及构建方法。

背景技术

随着经济社会的飞速发展，城市的不断扩张，在城市建设过程中，我国城市水环境污染日益严重，城市河道中的水体多被有机污染物和氮、磷等污染物污染，黑臭水体已是我国各城市河道普遍存在的现象，城市黑臭河道的治理将是今后一段时间内重点解决的环境问题。我国在城市排水及黑臭水体治理方面，一直以来偏重于污水处理技术研究，对城市排水体制方面的关注极少。在对待城市排水体制和雨水问题上，主要还停留在单纯“排放”的思考上，简单地倾向靠分流制来解决点源污染的控制，而忽视雨水资源的保护利用与城市生态的关系，忽视雨水的排放和非点源污染的关系。城市黑臭水体的治理工作应当遵循“控源截污、内源治理；活水循环、清水补给；水质净化、生态恢复”的基本技术路线。其中控源截污、内源治理是基础与前提，水动力改善和生态恢复是长效保障措施。从源头控制污水向城市水体排放是黑臭水体整治最有效的工程措施，也是其他技术措施的前提。

为响应国家的号召，以《水污染防治行动计划》为背景，针对当前城市黑臭水体开展一系列治理技术。当前城市河道水环境治理方法多种多样，首要措施就是截污控源。但由于种种因素，多数截污工程无法完全截留污水，依旧存在部分排口污水入河、初期雨水污染等现象。其他技术措施如：底泥疏浚、曝气复氧、补水活水和生态修复等一系列成熟的方法，各有其优势与局限性。底泥疏浚会严重破坏底栖生态环境，而且存在二次污染的可能；曝气复氧局限性较大，适用于缓流水体；补水活水的水源水质要求较高，成本较大；生态修复受环境影响较大。河道水环境治理尚未形成较完善的体系，尤其是针对截污不完全，仍存在少量污染源入河的情况，并未形成系统的治理方法。

针对上述问题也进行了相应的改进，如中国专利申请号CN201310457438.8，公开日为2014年9月17日，该专利公开了一种中部水网地区面源污染的拦控系统及其构建方法，其系统包括污水前端收集分流系统、污水中段拦截处理系统、污水末端处置回用系统和固形物无害资源化系统，所述污水中段拦截处理系统和污水末端处置回用系统共同构成面源污水复合拦控湿地群落。该专利的不足之处在于：虽然将水网地区面源污染分步分级进行拦截和控制，处理效果稳定并实现了污染物最终处置；但是污水净化的效果有限，无法完全截留污水。

又如中国专利申请号CN201611128331.9，公开日为2017年3月29日，该专利公开了一种治理城市黑臭水体的串联截污纳管方法，所述方法在河道驳岸上对应各个合流干管的位置设置承托机构或者在河道内对应各个合流干管的位置进行打桩，使用所述承托机构或桩体对各个合流干管进行支撑架空；将每一个合流干管的出水口与一个截流支管相连通，在每一个截流支管的出水口处设置截流井，采用管路将各个截流井相连通以形成截流干管；将截流干管的出水口与所述市政污水管网相连通，以使各个截流井截流的污水和雨水经所述截流干管输送至市政污水管网；所述市政污水管网的污水连通污水处理厂的进水口，污水处理厂对接收的污水进行处理，将处理后的出水排入河道。该专利的不足之处在于：虽然污水经过污水处理厂进行污水处理，但是处理过程繁琐，并且成本花费较高。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有技术对污水进行控源截污中截污不完全、水体质量较差、除污系统复杂的问题，本发明提供一种低控源截污系统，依据河道特点科学划分多个功能区，化入河污水，消减初期雨水、事故性溢流等带入的污染，恢复、强化河道生态自净能力，有效消减河道水中悬浮固体、溶解性有机物和氮磷营养盐，控制河道的水质稳定；本发明提供的一种低控源截污系统的构建方法施工简单，无需增加大型设备的投入，节约成本。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种低控源截污系统，河道两岸排口处设置的截留净化功能区，截留净化功能区包括生态截留净化沟和雨水预处理设施，生态截留净化沟设置在污水入河处，雨水预处理设施设置在河岸两侧的雨水排口处；河道中设置有用于河道生态功能恢复的生态功能区，河道下游设置有强化河道污染水体水质的强化净化功能区。

更进一步的，所述的生态截留净化沟按照水体的功能划分好氧段B、缺氧段A和吸附段C，所述缺氧段A长度、好氧段B长度和吸附段C长度之比为1:(1.5～3):(1～5)。

更进一步的，所述的好氧段B内上层设置有水生植物，水生植物下方设置有生物填料，生物填料下方设置有微孔曝气管，吸附段C内设置有轻质泡沫混凝土，轻质泡沫混凝土内种植植物，轻质泡沫混凝土侧边设置有配重沙袋。

更进一步的，所述的雨水预处理设施包括内圈围隔和外圈围隔，外圈围隔通过套环固定在钢管桩上，外圈围隔内设置有浮体，浮体下方设置有生物填料，内圈围隔内设置有轻质泡沫混凝土。

更进一步的，所述生态功能区包括设置在河道内的生态浮岛，生态浮岛上部种植浮岛水生植物，下部悬挂生物填料和微孔曝气管。

更进一步的，所述的强化净化功能区包括生态滤膜和原位膜净化设施，生态滤膜设置在强化净化功能区内水流的上游处，原位膜净化设施设置在强化净化功能区内水面的下方。

更进一步的，所述生态滤膜中的尼龙网面与水流方向相对设置，生态滤膜四周设置有生态滤膜围隔，生态滤膜围隔通过浮套杆与钢管桩连接。

更进一步的，所述原位膜净化设施包括设置在水面下的生物栅，生物栅内悬挂有生物填料，生物填料下方设置有微孔曝气管。

根据上述中任意一项所述的一种低控源截污系统的构建方法，包括以下几个步骤：

一、针对分流制管网源头截污次要污染未截污，合流制排口截污闸门或其它设施渗漏，及农村沟渠少量污水直排，河道排口初期雨水入河的特点，对入河污水处划定截留净化功能区，在截留净化功能区内污水入河处设置一条生态截留净化沟，在沿河岸雨水排口处采用滤水性土工布材料、尼龙网等材料制作内外圈围隔形成雨水预处理设施；

二、在微污染的河道中施工若干个生态浮岛，生态浮岛上部种植不同种类的浮岛水生植物，下部悬挂生物填料和微孔曝气管；

三、在微污染的河道下游设置强化净化功能区，在该区内水流的上游处布置生态滤膜，生态滤膜的宽度、高度依据安装断面河道的参数确定；在该区内水流的下方布置悬挂生物填料的生物栅，水流的表面放置生态浮岛，悬挂生物填料的生物栅和生态浮岛组成了原位膜净化设施；

四、整体低控源截污系统的构建完成。

更进一步的，步骤二中还包括在河道近岸岸坡低于常水位0.5m至常水位上0.2m处种植挺水植物，河底距常水位水深小于1.3m处种植四季常绿型矮苦草、刺苦草，深处河底种植适应河道环境的沉水植物。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明通过河道自身特点科学划分截留净化功能区、生态功能区、强化净化功能区，污染水体在截留净化区内、生态功能区内得到初步过滤，流至强化净化功能区内再对水体进行强化过滤，使其水质得到改善；将生态截流净化沟、雨水口预处理设施、生态滤膜、原位膜净化设施、生态浮岛和种植水生植物等多种技术应用在各功能区，形成一种完整的、功能互补的河道水生态综合治理方法，为河道水环境构建提供科学的、有效的借鉴技术；

(2)本发明针对河道两岸排口污水入河，截污困难或截污后仍然存在污染入河的问题，设计应用截流净化设施，截留少量污水、拦截初期雨水直排入河；通过截留净化设施后不直接入河，使河道生态污染耐污染冲击能力变强，并在河道内布设强化净化功能设施，控制河道水质稳定，提供构建生态的条件。该技术方法运用后结合生态构建，恢复了河道自然生态，降低水环境提升时运维操作技术要求、管理简便、节能效果好。

(3)本发明在污水入河处设置生态截留净化沟，按照污染物检测指标对该净化沟进行区域功能划分好氧段B，缺氧段A，吸附段C，所述缺氧段A长度、好氧段B长度和吸附段C长度之比为1:(1.5～3):(1～5)，该比例是根据截留污水的水质及水量情况，按照正常排放标准进行多次计算得出的，在该比例下能够满足水体的净化要求，满足在不同特点的水质中达到不同的净化要求，提高该生态截留净化沟内的水质；布置轻质泡沫混凝土、生物填料，微孔曝气管，浮体，结合景观和环境气候条件，在填料和浮岛上种植铜钱草、西伯利亚鸢尾、梭鱼草、千屈菜等植物，通过填料上的微生物吸附降解、轻质泡沫混凝土的富集、水生植物生长吸收，从而实现岸边渗漏污水的净化；

(4)本发明在沿河岸雨水排口处设置雨水预处理设施，雨水预处理设施包括内圈围隔和外圈围隔，外圈围隔通过套环固定在钢管桩上，外圈围隔内设置有浮体，浮体下方设置有生物填料，内圈围隔内设置有轻质泡沫混凝土，通过内外围隔截留、吸附、净化，拦截并削减雨水口的污染物，并在植物、微生物共同作用下，消纳部分污染物，消减入河污染；

(5)本发明中在河道中设置若干个浮岛，生态浮岛上部种植浮岛水生植物，下部悬挂生物填料和微孔曝气管，利用生态工学原理，使微孔曝气管向处于缺氧或厌氧状态的河道底部水体进行充氧，打破减轻水体由于封闭或自循环不足水体纵向分层，促进水体交换，通过附着生长植物根系及悬挂在浮岛上生物填料上的生物膜，降解水中的COD、氮、磷的含量，提高河道的自净能力，通过种植季节性水生植物，利用水生植物根系作用吸收并消纳水中的氮、磷、有机物等，使得水体的污染物质得到转移；

(6)本发明在强化净化功能区内水流的上游处设置生态滤膜，生态滤膜中的尼龙网面迎着水流方向设置，生态滤膜四周设置有生态滤膜围隔，生态滤膜围隔通过浮套杆与钢管桩连接，通过生态滤膜的渗滤、吸附、折流，并在附着微生物的作用下强化去除水中污染物；强化净化功能区内水流的下方设置有悬挂着生物填料的生物栅，且水流表面设置有浮岛，利用水生植物高效吸收水中营养盐，通过微生物菌—生物膜—水生植物的耦合作用，在强化净化功能区域对河道水体进行强化原位处理，消纳水体中的污染物；

(7)本发明通过在河道中不同地方种植有不同种类的水生植物，通过水生植物的根系作用吸收降解污染物、稳固边坡及河底底质；沉水植物的光合作用产氧保持水体高溶氧状态；同时种植沉水植物、挺水植物和浮叶植物，与岸线陆生植物形成沿岸立体生态景观带，提高河道水体水环境。

附图说明

图1本发明的平面结构示意图；

图2为本发明的方法原理图；

图3为吸附段C的断面结构示意图；

图4为好氧段B的断面结构示意图；

图5为雨水预处理设施示意图；

图6为生态浮岛结构示意图；

图7为生态滤膜结构示意图；

图8为原位膜净化设施结构示意图。

附图标号说明：

1、截留净化功能区；2、生态功能区；3、强化净化功能区；4、生态截留净化沟；5、雨水预处理设施；6、生态浮岛；7、水生植物；8、生态滤膜；9、原位膜净化设施；10、水流方向；11、河道；12、软围隔；13、配重沙袋；14、钢管桩；15、轻质泡沫混凝土；16、生物填料；17、微孔曝气管；18、浮岛水生植物；19、尼龙网；20、土工布；21、浮体；22、生物栅。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明进一步进行描述。

实施例1

如图1和图2所示，一种低控源截污系统，包括河道11两岸排口处设置的截留净化功能区1，截留净化功能区1包括生态截留净化沟4和雨水预处理设施5，生态截留净化沟4设置在污水入河处，雨水预处理设施5设置在河岸两侧的雨水排口处，河道11两岸排口污水入河，截污困难或截污后仍然存在污染入河的问题，应用生态截留净化沟4和雨水预处理设施5，截留少量污水、拦截初期雨水直排入河；水流通过截留净化后再流入强化功能净化功能区3，进一步净化水质，使河道11生态污染耐污染冲击能力变强；如图6所示，河道11中设置有用于河道11生态功能恢复的生态功能区2，所述生态功能区2包括设置在河道11内的生态浮岛6，生态浮岛6上部种植浮岛水生植物18，下部悬挂生物填料16和微孔曝气管17，利用生态工学原理，利用微孔曝气管17向处于缺氧或厌氧状态的河道11底部水体进行充氧，打破减轻水体由于封闭或自循环不足水体纵向分层，促进水体交换，通过附着生长植物根系及悬挂在浮岛上生物填料16上的生物膜，降解水中的COD、氮、磷的含量，提高河道11的自净能力，通过种植季节性浮岛水生植物18，利用浮岛水生植物18根系作用吸收并消纳水中的氮、磷、有机物等，使得水体的污染物质得到转移；河道11下游设置有强化河道11污染水体水质的强化净化功能区3，所述的强化净化功能区3包括生态滤膜8和原位膜净化设施9，生态滤膜8设置在强化净化功能区3内水流的上游处，原位膜净化设施9设置在强化净化功能区3内水面的下方，通过微生物菌—生物膜—水生植物的耦合作用，在强化净化功能区3对河道11水体进行强化原位处理，消纳水体中的污染物。

本发明依据河道特点科学划分多个功能区，形成了一种完整的、功能互补的河道11水生态综合治理系统，为河道11水环境构建提供科学的、有效的借鉴技术；并且消减初期雨水、事故性溢流等带入的污染，污染的水体在截留净化功能区1内得到初步的过滤与净化，将雨水或部分入河污染与大体积的优良水体隔开，在截留净化功能区1内通过植物-微生物的作用高效消减污染物入河的浓度，降低入河污染负荷；水体经生态功能区2进行生态恢复，流至生态功能区2的水体带有轻微的污染，在生态功能区2内经水生植物的生长高效吸收氮磷等物质，同时利用光合作用产氧，改变水体氮磷营养盐循环模式，抑制底泥再悬浮及氮磷营养盐释放，促进氮的硝化/反硝化作用及磷的沉降；最终水体进入到强化净化功能区3进行进一步的强化作用，利用生物膜吸附-植物吸收联合作用，提高河道11水环境自净容量目的，强化河道污染水体水质净化速率，并当河道11出现冲击性污染当量入河时或因环境变化需要调整河道生态平衡时，投加微生物菌剂，通过活水循环在该区域的强化控制，确保河道11生态稳定；三个功能区之间相互关联，依次对河道11进行过滤、净化、强化，恢复、强化河道11生态自净能力，有效消减河道水中悬浮固体、溶解性有机物和氮磷营养盐，控制河道11的水质稳定；恢复了河道自然生态，降低水环境提升时运维操作技术要求、管理简便、节能效果好。某河运用了本发明所述的一种低控源截污系统，该河中系统构建前后水质检测如下表所示：

表1某河低控源截污系统构建前后的水质检测(单位：mg/L)

项目	COD	TN	NH<sub>3</sub>-N	TN
					治理前河道水质	48～113	10.3～16.1	0.7～5.1	3.3～7.3
治理后河道水质	12～25	4.0～6.9	0.3～0.6	1.4～2.7
					Ⅳ类水标准	≤30	≤15	≤1.5	≤1.5(湖、库)

注：TN不在地表水河道Ⅳ类水检测指标范围，本方法采用TN作为前后对比指标之一

该河全年内可实现河道内水质达到地表IV类水质标准，通过一系列工程措施，河内水质由原先黑臭改善至常年达到并维持IV类水体，由此可见，本发明所述的一种低控源截污系统具有较大的社会利益。

实施例2

基本同实施例1，优选的，所述的生态截留净化沟4按照水体的功能划分包括好氧段B、缺氧段A和吸附段C，所述缺氧段A长度、好氧段B长度和吸附段C长度之比为1:1.5:1，该比例是根据截留污水的水质及水量情况，按照正常排放标准进行多次计算得出的；在该比例下能够满足水体的净化要求，满足在不同特点的水质中达到不同的净化要求，提高该生态截留净化沟4内的水质；如图4所示，所述的好氧段B内设置有水生植物7，水生植物7下方设置有生物填料16，优选的，所述生物填料16为活性生物填料，它采用科学配方，很久污水性质不同，在高分子材料中融合多种有利于微生物快速附着生长的微量元素，经过特殊工艺改性、构造而成，具有比表面积大、亲水性好、生物活性高、挂膜快、处理效果好、使用寿命长；生物填料16下方设置有微孔曝气管17，通过植物与微生物对污水进行清理，高效消减污染物入河浓度，降低入河污染负荷；如图3所示，吸附段C内设置有轻质泡沫混凝土15，轻质泡沫混凝土15内种植植物，轻质泡沫混凝土15侧边设置有配重沙袋13；通过生物填料16中微生物的吸附降解、轻质泡沫混凝土15的富集、铜钱草、西伯利亚鸢尾、梭鱼草、千屈菜等水生植物7的生长吸收，实现了岸边渗漏污水的净化。

如图5所示，所述的雨水预处理设施5包括内圈围隔和外圈围隔，外圈围隔通过套环固定在钢管桩14上，外圈围隔内设置有浮体21，浮体21下方设置有生物填料16，内圈围隔内设置有轻质泡沫混凝土15，在雨水排口处布设预处理网，采用滤水性土工布20材料、尼龙网19等材料制作内外圈围隔，内圈围隔采用土工布20与3cm孔径尼龙网19缝合，外圈围隔缝合土工布20，分别用套环连接在钢管桩14上；内圈布置轻质泡沫混凝土15，外圈布置浮体21、生物填料16，并在轻质泡沫混凝土15和浮体21上部种植水生植物7；通过尼龙网19和多层次的生物膜截留、吸附、净化，拦截并削减雨水口的污染物，并在植物、微生物共同作用下，消纳部分污染物，消减入河污染。

实施例3

基本同实施例2，优选的，所述的生态截留净化沟4按照水体的功能划分包括好氧段B、缺氧段A和吸附段C，所述缺氧段A长度、好氧段B长度和吸附段C长度之比为1:3:5，该比例是根据截留污水的水质及水量情况，按照正常排放标准进行多次计算得出的；在该比例下三段区域内的污水能够在不同的环境下得到不同的净化，提高该生态截留净化沟4内的水质；如图4所示，所述的好氧段B内设置有水生植物7，水生植物7下方设置有生物填料16，优选的，所述生物填料16为活性生物填料，它采用科学配方，很久污水性质不同，在高分子材料中融合多种有利于微生物快速附着生长的微量元素，经过特殊工艺改性、构造而成，具有比表面积大、亲水性好、生物活性高、挂膜快、处理效果好、使用寿命长；生物填料16下方设置有微孔曝气管17，通过植物与微生物对污水进行清理，高效消减污染物入河浓度，降低入河污染负荷；如图3所示，吸附段C内设置有轻质泡沫混凝土15，轻质泡沫混凝土15内种植植物，轻质泡沫混凝土15侧边设置有配重沙袋13；通过生物填料16中微生物的吸附降解、轻质泡沫混凝土15的富集、铜钱草、西伯利亚鸢尾、梭鱼草、千屈菜等水生植物7的生长吸收，实现了岸边渗漏污水的净化。

实施例4

基本同实施例1，优选的，如图7所示，所述生态滤膜8中的尼龙网面迎着水流方向设置，生态滤膜8四周设置有生态滤膜围隔，生态滤膜围隔通过浮套杆与钢管桩14连接；通过生态滤膜8的渗滤、吸附、折流，并在附着微生物的作用下强化去除水中污染物；如图8所示，所述原位膜净化设施9包括设置在水面下的生物栅22，生物栅22内悬挂有生物填料16，生物填料16下方设置有微孔曝气管17；生物栅22全部浸没在水面下，所述生物填料16通过扎带固定在生物栅22单元挂杆上，微孔曝气管17通过扎带固定在可拆卸架上，可拆卸架放置在生物填料16下方，投加符合河道11水质的特定微生物菌剂，形成特定微生物菌群，在生物栅22上部水面布设生态浮岛6，利用浮岛水生植物18高效吸收水中营养盐，通过微生物菌—生物膜—浮岛水生植物18的耦合作用，在强化净化功能区3对河道11水体进行强化原位处理，消纳水体中的污染物。

实施例5

根据如实施例1-4中任意一项所述的一种低控源截污系统的构建方法，包括以下几个步骤：

一、针对分流制管网源头截污次要污染未截污，合流制排口截污闸门或其它设施渗漏，及农村沟渠少量污水直排，河道排口初期雨水入河的特点，对入河污水处划定截留净化功能区1，在截留净化功能区1内污水入河处施工一条生态截留净化沟4，在沿河岸雨水排口处采用滤水性土工布材料、尼龙网等材料制作内外圈围隔形成雨水预处理设施5；入河污水在生态截留净化沟4内水力停留时间不小于30h，通过控制微生物种类、人工曝气等条件参数，利用截留净化功能区1内多种基质材料表面附着微生物的生长繁殖，截留净化功能区1内进行季节性植物更替修剪，针对性的对污染物中的COD、SS、TP、TN进行吸附、降解并去除污染物去除，降低入河污染负荷；

所述生态截留净化沟4的施工：生态截留净化沟4的宽度按照所需处理的河道11确定，采用两布一膜、帆布、土工布20等柔性材料，缝合加工制作成软围隔12，将入河污染与河道11中的水体隔离开；软围隔12下部缝制直径约0.2m的缝合袋，填充砂粒，填充量为30kg/m；软围隔12上部缝制直径约0.15m的缝合袋，用尼龙绳将直径10cm浮球串起后满灌，利用配重沙袋13使得软围隔12与塘底紧密结合，限制软围隔12在水面上漂移；软围隔12上部依靠灌装浮球浮力浮起，并使其高出水面0.3m；软围隔12每隔2m设置一个钢管桩14，以限制软围隔12在水面上漂移，软围隔12构建完成后，根据污染物检测指标进行区域功能划分好氧段B，缺氧段A，吸附段C，所述缺氧段A长度、好氧段B长度和吸附段C长度之比为1:1.5:1，在该比例下能够满足水体的净化要求，满足在不同特点的水质中达到不同的净化要求，提高该生态截留净化沟4内的水质；对应在吸附段C布置轻质泡沫混凝土15，在好氧段B内设置有水生植物7，水生植物7下方设置有生物填料16，生物填料16下方设置有微孔曝气管17；结合景观和环境气候条件，实现低控源截污下的入河污水的截留净化；

所述雨水预处理设施5的施工：雨水预处理设施9规格，当沿河岸雨水排口管道直径小于500mm，面积为8m²，其它为15m²，最大程度的利用雨水预处理设施9，不造成浪费；采用滤水性土工布20材料、尼龙网19等材料制作内外圈围隔，外圈围隔通过钢管桩14固定在沿岸雨水排口处，外圈围隔上部采用浮球和拉绳，外圈围隔下部灌砂，内圈围隔采用生态膜片与3-5cm孔径尼龙网19缝合，外圈围隔缝合生态膜片，围隔用套环连接在钢管桩14上，内圈内布置轻质泡沫混凝土15，外圈内布置浮体21、生物填料16，并在轻质泡沫混凝土15和浮体21上部种植水生植物7。通过尼龙网19和多层次的土工布20截留、吸附、净化，拦截并削减雨水口的污染物，并在植物、微生物共同作用下，消纳部分污染物，消减入河污染；

二、在微污染的河道11中施工多个生态浮岛6，生态浮岛6上部种植多种浮岛水生植物18，下部悬挂生物填料16和微孔曝气管17，利用微孔曝气管17向处于缺氧或厌氧状态的河道11进行充氧，利用生态工学原理，通过附着生长在生物填料16上的生物膜，降解水中的COD、氮、磷的含量，提高河道的自净能力，净化水质，提供可供鱼类捕食的微生物，利用浮岛水生植物18生长根系吸收水中污染物质，使得水体的营养得到转移，抑制藻类生长，也为微生物提供了生息繁衍的场所，提高水体透明度，减轻水体富营养化现象，提升河道11生态环境；利用多个生态浮岛6组成了生态功能区2，生态功能区2的设置，是在河道11以应用浮岛水生植物18、生态浮岛6及微孔曝气管17恢复生态系统合理的结构、高效的功能和协调的关系，通过综合手段实现清水型生态系统的构建，重建受损生态系统的功能以及相关的物理、化学和生物特性；其本质是恢复系统的必要功能并使系统达到自我维持的状态。修复的目的就是要再现一个自然的、能自我调节的生态系统，使它与它所在的生态景观形成一个完整的统一体；针对具体受损的生态系统，对该系统实施种群组建或重建，恢复其原有的生物多样性，达到以净化水质、恢复水生态为主体目标，兼备景观共建、提升水文化的功能。

三、在微污染的河道11下游设置强化净化功能区3，在该区内水流的上游处布置生态滤膜8，生态滤膜8的宽度、高度依据安装断面河道11的参数确定；在该区内水流的下方布置悬挂生物填料16的生物栅22，水流的表面放置生态浮岛6，悬挂生物填料16的生物栅22和生态浮岛6组成了原位膜净化设施9；水流在通过该区域时，利用生物膜吸附-植物吸收联合作用，提高河道11水环境自净容量目的，强化河道11污染水体水质净化速率；污染物质得到降解去除，当河道11出现冲击性污染当量入河时或因环境变化需要调整河道生态平衡时，可对河道各种情况下水质特征有针对性控制，利用该区域内多种基质材料表面附着微生物种类，针对性的对污染物中的COD、SS、TP、TN进行吸附、降解并去除污染物去除，降低河道水体富营养化程度；

生态滤膜8的施工：生态滤膜8的宽度与高度依据安装断面河道11参数确定，在生态构建中划定的强化净化功能区3水流上游处，布置透水性可随水位浮动的生态滤膜8，生态滤膜8四周设置有生态滤膜围隔，生态滤膜8中的尼龙网19面迎水流方向10设置，生态滤膜围隔采用滤水性土工布20材料、尼龙网19等材料制作，生态滤膜围隔上部采用浮球和拉绳，下部灌砂，采用生态膜片与1cm孔径尼龙网19缝合，通过浮套环与固定杆连接，通过尼龙网19拦截河道11中漂浮物、悬浮物，并且通过生态滤膜8的渗透、吸附、折流，强化水质净化效果；

原位膜净化设施9的施工：在生态构建中划定的强化净化功能区3水流的下方布置悬挂生物填料16的生物栅22，水流的表面放置生态浮岛6；水下放置悬挂生物填料16的生物栅22，生物栅22单元长2m，宽1m，高1.5m，将生物栅22每个单元整齐安装至强化净化功能区3，生物栅顶22距水面30cm；水面放置生态浮岛6，生态浮岛6长2m，宽1m，组成原位膜净化设施9，该设施采用独特的生物载体为微生物提供附着生存空间，结合生物栅22底部微孔曝气管17，通过投加符合河道11水质的特定微生物菌剂，形成特定微生物菌群，通过生物膜—微生物—浮岛水生植物18的耦合作用，在强化净化功能区3内对河道11水体进行强化原位处理，消纳水体中的污染物；该生物栅22单元与生态浮岛6均不局限于本实施例所述的具体数值，可依据需要处理的河道11进行设定。

四、整体低控源截污系统的构建完成。

实施例6

基本同实施例5，优选的步骤二中还包括在河道11近岸岸坡低于常水位0.5m至常水位上0.2m处种植挺水植物，包括梭鱼草、西伯利亚鸢尾、再力花、千屈菜、美人蕉、黄菖蒲和芦竹等；河底距常水位水深小于1.3m处种植四季常绿型矮苦草、刺苦草，深处河底种植适应河道11环境的沉水植物，包括黑藻、伊乐藻、狐尾藻、菹草、金鱼藻等；河面结合景观设计布置浮水植物，包括粉绿狐尾藻、铜钱草、水葫芦、四季水芹、空心菜等；以此与岸线陆生植物形成沿岸立体生态景观带；水生植物7能够高效的吸收氮磷等物质；光合作用强，能够产生大量的原生氧，可长久保持水体高溶氧状态；改变水体氮磷营养盐循环模式，抑制底泥再悬浮及氮磷营养盐释放，促进氮的硝化/反硝化作用及磷的沉降；为浮游动物提供避难所，从而增强生态系统对浮游植物的控制和系统的自净能力，能够稳固河道11边坡及河底的底质，有利于提高河道11内水质。

本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种低控源截污系统，其特征在于：包括河道(11)两岸排口处设置的截留净化功能区(1)，截留净化功能区(1)包括生态截留净化沟(4)和雨水预处理设施(5)，生态截留净化沟(4)设置在污水入河处，雨水预处理设施(5)设置在河岸两侧的雨水排口处；河道(11)中设置有用于河道(11)生态功能恢复的生态功能区(2)，河道(11)下游设置有强化河道(11)污染水体水质的强化净化功能区(3)。

2.根据权利要求1所述的一种低控源截污系统，其特征在于：所述的生态截留净化沟(4)按照水体的功能划分好氧段B、缺氧段A和吸附段C，所述缺氧段A长度、好氧段B长度和吸附段C长度之比为1:(1.5～3):(1～5)。

3.根据权利要求2所述的一种低控源截污系统，其特征在于：所述的好氧段B内设置有水生植物(7)，水生植物(7)下方设置有生物填料(16)，生物填料(16)下方设置有微孔曝气管(17)，吸附段C内设置有轻质泡沫混凝土(15)，轻质泡沫混凝土(15)内种植植物，轻质泡沫混凝土(15)侧边设置有配重沙袋(13)。

4.根据权利要求1或3所述的一种低控源截污系统，其特征在于：所述的雨水预处理设施(5)包括内圈围隔和外圈围隔，外圈围隔通过套环固定在钢管桩(14)上，外圈围隔内设置有浮体(21)，浮体(21)下方设置有生物填料(16)，内圈围隔内设置有轻质泡沫混凝土(15)。

5.根据权利要求1所述的一种低控源截污系统，其特征在于：所述生态功能区(2)包括设置在河道(11)内的生态浮岛(6)，生态浮岛(6)上部种植浮岛水生植物(18)，下部悬挂生物填料(16)和微孔曝气管(17)。

6.根据权利要求1所述的一种低控源截污系统，其特征在于：所述的强化净化功能区(3)包括生态滤膜(8)和原位膜净化设施(9)，生态滤膜(8)设置在强化净化功能区(3)内水流的上游处，原位膜净化设施(9)设置在强化净化功能区(3)内水面的下方。

7.根据权利要求4所述的一种低控源截污系统，其特征在于：所述生态滤膜(8)中的尼龙网面与水流方向相对设置，生态滤膜(8)四周设置有生态滤膜围隔，生态滤膜围隔通过浮套杆与钢管桩(14)连接。

8.根据权利要求5所述的一种低控源截污系统，其特征在于：所述原位膜净化设施(9)包括设置在水面下的生物栅(22)，生物栅(22)内悬挂有生物填料(16)，生物填料(16)下方设置有微孔曝气管(17)。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的一种低控源截污系统的构建方法，包括以下几个步骤：

一、针对分流制管网源头截污次要污染未截污，合流制排口截污闸门或其它设施渗漏，及农村沟渠少量污水直排，河道排口初期雨水入河的特点，对入河污水处划定截留净化功能区(1)，在截留净化功能区(1)内污水入河处设置一条生态截留净化沟(4)，在沿河岸雨水排口处采用滤水性土工布(20)材料、尼龙网(19)等材料制作内外圈围隔形成雨水预处理设施(5)；

二、在微污染的河道(11)中施工若干个生态浮岛(6)，生态浮岛(6)上部种植不同种类的浮岛水生植物(18)，下部悬挂生物填料(16)和微孔曝气管(17)；

三、在微污染的河道(11)下游设置强化净化功能区(3)，在该区内水流的上游处布置生态滤膜(8)，生态滤膜(8)的宽度、高度依据安装断面河道(11)的参数确定；在该区内水流的下方布置悬挂生物填料(16)的生物栅(22)，水流的表面放置生态浮岛(6)，悬挂生物填料(16)的生物栅(22)和生态浮岛(6)组成了原位膜净化设施(9)；

四、整体低控源截污系统的构建完成。

10.根据权利要求9所述的一种低控源截污系统的构建方法，其特征在于：步骤二中还包括在河道(11)近岸岸坡低于常水位0.5m至常水位上0.2m处种植挺水植物，河底距常水位水深小于1.3m处种植四季常绿型矮苦草、刺苦草，深处河底种植适应河道环境的沉水植物。