CN205295095U

CN205295095U - 一种滞流黑臭水体治理的系统

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Publication number: CN205295095U
Application number: CN201620018944.6U
Authority: CN
Inventors: 沈晓笑
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-01-08
Filing date: 2016-01-08
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2026-01-08

Abstract

本实用新型公开了一种滞流黑臭水体治理的系统，属于水体修复技术领域。包括混合区、缺氧区、好氧区、稳定区、围隔和回流管道，其中，围隔包括围隔I、围隔II和围隔III，将河道沿水流方向依次划分为混合区、缺氧区、好氧区和稳定区，混合区和缺氧区之间通过围隔I隔开，缺氧区和好氧区之间通过围隔II隔开，好氧区和稳定区之间通过围隔III隔开，稳定区与混合区通过回流管道连接。稳定区的作用是进行水质稳定，将底部回流液回流至混合区，该系统具有污染物去除针对性强、去除效率高的特点，充分保证水体的循环和自净能力的提升，水体生态功能的恢复，具有投资省、运行效果好的特点。

Description

一种滞流黑臭水体治理的系统

技术领域

本发明属于水体修复技术领域，更具体地说，涉及一种滞流黑臭水体治理的系统。

背景技术

随着我国经济的迅速发展、工业化、城镇化步伐的加快和人口的不断增加，更多的河道被分割和闸控，造成水体的滞流和污染加剧，许多河流水体颜色发黑、气味发臭。水体出现溶解氧减少、透明度低、营养物质增多等河流生态系统退化的问题，水质的恶化造成水生生物群落结构简单化、生物多样性下降。

目前我国的水污染形势依然比较严峻。2014年《中国环境状况公报》中指出，全国423条主要河流、62座重点湖泊(水库)的968个国控地表水监测断面(点位)开展了水质监测，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ类水质断面分别占3.4％、30.4％、29.3％、20.9％、6.8％、9.2％，主要污染指标为化学需氧量、总磷和五日生化需氧量。Ⅴ和劣Ⅴ类水质断面已经占到16.0％，同时更多的没有在国家统计范围内的河流污染情况更是不容乐观。我国已经制订并实施了《水污染防治行动计划》，其中主要指标：地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10％以内。京津冀区域丧失使用功能(劣于V类)的水体断面比例下降15个百分点左右，长三角、珠三角区域力争消除丧失使用功能的水体。到2030年，全国七大重点流域水质优良比例总体达到75％以上，城市建成区黑臭水体总体得到消除，黑臭水体的治理任务仍然比较严重。

目前，黑臭河道治理技术有调水技术、微生物菌剂技术、河道曝气技术、生物浮床技术和人工湿地技术。针对黑臭水体而言，由于其水体水流较慢或滞流，污染物浓度较高，如果采用调水技术、投加微生物菌剂、河道曝气、生物浮床等技术进行净化，存在成本过高，运行管理复杂、且治标不治本；同时河道大部分为混凝土结构，尚若建立河岸带修复污染物，难度非常大；加之河道土地资源非常紧缺，建立足够面积的人工湿地、缓冲带等也受到各种因素的限制，因此寻求适合黑臭水体治理的生物-生态修复技术成为河道治理技术显得尤为重要。

中国发明专利，授权公告号：CN103979737B，授权公告日：2015.10.14，公开了一种城市河道、湖泊污水净化系统，发明了依次联通的布水缓冲池、错流生物接触氧化曝气池、压泥池、生物膜深度净化池，以及与设置在各处理池底部低处的排泥口连接的集泥井；还包括了分离池、厌氧发酵池、集水池。其不足之处在于，该发明针对的是进入河道的污染源，对于河道内部污染源未提及，并且该发明存在成本过高，运行管理复杂、且治标不治本。

中国发明专利，授权公告号：CN104261560B，授权公告日：2015.10.28，公开了一种河道污水净化系统，发明了系统包括数个装置模块，装置模块由框架和充氧装置构成，包括支架、填料箱及筛板，箱内布满生物膜填料，筛板固定在箱底部，充氧装置包括导流板围成的空气腔、挡流板、空气管和反吹管，导流板与空气管固定，导流板表面设区半球凸起，并固定有斜锥型充氧管，空气管固定在填料箱上；挡流板置于填料箱体内，底部连接有分隔网，分隔网底部与筛板连接，形成折流槽，反吹管置于折流槽中。其不足之处在于，该发明以生物处理为主，投资和运行成本高，对于低浓度河道污水生物膜挂膜时间长，微生物菌群结构差。

中国发明专利，授权公告号：CN103771664B，授权公告日：2015.10.28，公开了一种河道生态修复系统，发明了利用太阳能和水中的沼气对水体微泡充氧进行生物治污、得以对河道水网长效生态修复以外，利用生物膜处理法达到长期。可持续的治理、修复和维护河道水网水体质量的功效。其不足之处在于，该发明只是针对曝气系统进行改进，缺乏对河道治理的系统设计，对污染物去除针对性差。

中国发明专利，授权公告号：CN104150620B，授权公告日：2015.11.18，公开了一种用于城市景观河道的水体智能加速曝气装置，发明了主箱通过升降系统与浮船相连，升降系统用于控制主箱在水下的工作深度；主箱两侧设有进水管和出水管，且与进水管和出水管连通，主箱的顶部设有可伸缩的进气管与大气相通；内设置有动力部件，动力部件上设置有叶轮；浮船顶部设置有太阳能电池板，浮船的舱内置有电池箱、控制投放抑藻剂的智能监测投放系统、鼓风机；加速中下层水体纵向流速，实现曝气增氧，集成化学水质处理方法，从而改善河道水质状况。其不足之处在于，该发明投放抑藻剂带来外来物种入侵，处理效果不稳定的问题，无法实现长期的生态修复。

中国发明专利，授权公告号：CN103523998B，授权公告日：2015.12.02，公开了一种控制外来污染源及生态修复黑臭河道的净化方法，发明了采用生物膜净化装置预处理排污口废水、河道种植水生植物、放养水生动物、安装曝气增氧设备等想结合的工艺。其不足之处在于，一方面，该发明针对的是河道的点源局部污染源控制，对河道系统水质和水生态的改善并不明显，因为该发明处理水量仅为排污口排出的污水，但是对于滞留河道内的水体改善不充分，即使排污口的水质达标，放入滞留河道后，因为水体滞留和自净能力差的原因，河道水质仍然无法改善；另一方面，该发明采用的是膜处理，不仅仅投资和运行成本高，并且运行管理复杂，在工艺设置里，并未提及混合、稳定和回流的措施，对于河道大水量、低污染水体难以适用，因此，对于有机物和氮的去除的效率低。

中国实用新型专利，授权公告号：CN204737855U，授权公告日：2015.11.04，公开了一种黑臭河涌多元生态平衡生物修复系统，包括生化降解单元、水质净化单元、第一提升泵和第二提升泵，所述生化降解单元包括依次设置的缺氧池、厌氧池和好氧池，所述水质净化单元包括依次设置的反应沉淀池、过滤池和清水池；河涌上游设置有多个浮岛组件；所述缺氧池和厌氧池内设置有搅拌器，所述好氧池内设置有生物菌培养组件；所述浮岛组件，包括尼龙网及至少四个废旧轮胎，尼龙网与废旧轮胎连接且位于废旧轮胎的下方；所述生物菌培养组件包括基架和生物菌种繁殖支架，所述的生物菌种繁殖支架位于基架的上方，基架上安装有曝气装置，该曝气装置的进气管与气泵连接。其不足之处是：第一，该专利是河涌末端处理装置，布置的位置仅为河道的末端，并没有对整个河道进行系统分析和治理。第二，该专利工艺流程长，需要两次提升，这样造成投资和运行成本高，操作管理复杂。其中第一提升泵的作用是提升至后续处理单元，第二提升泵的作用是将出水提升至河涌上游，对于提升水量和运行时间并未说明，对处理效果也未有提及。第三，单元设置功能不明确，该发明中指出生化降解单元在初始阶段使高分子有机物得到迅速降解，同时，分解污水中的氨氮和总磷，并通过后端水质净化单元使出水澄清。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术的滞流污染河道水体污染物浓度高的问题，本发明提供了一种滞流黑臭水体治理的系统。它能有效降解河水的黑臭现象，对有机碳和氮有较好的去除效果，处理出水水质稳定、工程投资少、运行成本低，适用于处理各种河道河水。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种滞流黑臭水体治理的系统，包括缺氧区、好氧区、混合区、稳定区、围隔和回流管道，其中，围隔包括围隔I、围隔II和围隔III，将河道沿水流方向依次划分为混合区、缺氧区、好氧区和稳定区，混合区和缺氧区之间通过围隔I隔开，缺氧区和好氧区之间通过围隔II隔开，好氧区和稳定区之间通过围隔III隔开，稳定区与混合区通过回流管道连接。独特的分区治理和低回流比循环，保证了处理效果和生态恢复的统一，混合区主要功能是河道水和稳定区回流液进行水质水量调节，有利于系统的稳定运行；缺氧区主要功能是在缺氧区进行间歇曝气，进行反硝化脱氮和去除部分COD；好氧区主要功能是在好氧环境下，去除COD和氨氮，提高水体透明度；稳定区的作用是进行水质稳定，将底部回流液回流至混合区；出水达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅴ类，溶解氧达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅳ类，具有污染物去除针对性强、去除效率高的特点，回流比例为总水量的10-15％，6-10天循环一次，充分保证水体的循环和自净能力的提升，恢复水体生态功能，具有投资省、运行效果好的特点。

本发明针对河道污染物处理作了系统放入设计，不需要建立河岸带修复污染物，缓解了河道土地资源紧缺的压力，不需要建立足够面积的人工湿地、缓冲带，降低了河道处理的难度，节约了处理成本，简化了运行管理程序。

针对河道治理空间有限、占地面积紧张的实际问题，本发明提供了一种不占用河道周边土地资源，在河道内部布置处理单元，无需新增占地、应地制宜适用性强，控制富营养化水体藻类生长与消除黑臭河道效果显著；克服了建立人工湿地所需大面积土地、部分直立混凝土护岸难以建设缓冲带的难题，因地制宜的解决黑臭水体问题。本发明不仅减少占地面积，并且节约投资和运行费用。

本发明结合环境工程学、生态学理念设计，具有处理效率高、见效快、无需要占地面积、动力消耗少、无二次污染、绿色生态低碳特点，独特的功能分区和科学的循环回流相结合，解决了水体修复中污染物削减和水体自净能力提升统一协调的关键问题，对于生态修复具有深远的意义。

优选地，混合区水量：缺氧区水量：好氧区水量：稳定区水量＝1:(2～4):(4～6):1，其中缺氧区水量：好氧区水量为1:1-3，当氨氮浓度4-5mg/m³时取1:3值，氨氮浓度2-4mg/m³时之间取1:1值。

优选地，围隔水面50-80cm以上部分作为浮体，下部配重链条。

围隔水面50-80cm以上部分采用抗老化PVC布包裹硬泡沫圆柱作为浮体，浮体包括浮体I、浮体II和浮体III，浮体I设置在围隔I上，浮体II设置在围隔II上，浮体III设置在围隔III上，围隔下段由加筋布缝制而成，由加筋带加强拉力，夹板加固，其接头由毛刺结合，由绳索拴系，下部配重链条，重链条包括重链条I、重链条II和重链条III，重链条I设置在围隔I下部，重链条II设置在围隔II下部，重链条III设置在围隔III下部，以确保正常情况在风浪作用下围隔不离开湖底，其加筋带可承受20-50千牛拉力，可抵御有效波高0.3-0.8m风浪袭击。

优选地，好氧区设置喷泉曝气机进行充氧。

优选地，缺氧区内设置推流曝气机，起到曝气和搅拌作用。

优选地，缺氧区种植沉水植物和挺水植物，沉水植物占缺氧区水面面积的5-10％，挺水植物占缺氧区水面面积10-15％。

沉水植物I和沉水植物II分别位于缺氧区内，通过沉水植物去除缺氧区底部的有机物和氮、磷污染；挺水植物I和挺水植物II分别位于缺氧区的两侧边上，通过挺水植物去除缺氧区上部的有机物和氮、磷。

优选地，好氧区种植沉水植物和挺水植物，沉水植物占好氧区水面面积的10-15％，挺水植物占好氧区水面面积15-30％。

沉水植物III和沉水植物IV分别位于好氧区内，通过沉水植物去除好氧区底部的有机物和氮、磷污染；挺水植物III和挺水植物IV分别位于好氧区的两侧边上，通过挺水植物去除好氧区上部的有机物和氮、磷。

一种滞流黑臭水体治理的方法，其步骤为：

A、构建以上所述的一种滞流黑臭水体治理的系统；

B、河道水和稳定区的回流液在混合区进行水质水量调节，有利于系统的稳定运行；

C、混合区出水进入缺氧区，在缺氧区通过推流曝气机进行间歇曝气，间隔时间1-2小时，曝气时间5-10小时，进行反硝化脱氮和去除部分COD；

D、缺氧区出水进入好氧区，在好氧环境下，通过好氧微生物去除水体中的胶体和溶解的悬浮物，同时对COD和氨氮降解，可提高水体透明度；通过沉水植物去除缺氧区底部的有机物和氮、磷污染；通过挺水植物去除缺氧区上部的有机物和氮、磷；

E、好氧区出水进入稳定区，稳定区的作用是沉淀作用，进行水质稳定，出水透明度高、COD和氨氮浓度低；通过沉水植物去除好氧区底部的有机物和氮、磷污染物；通过挺水植物去除好氧区上部的有机物和氮、磷；

F、将稳定区底部回流液采用提升泵提升，通过回流管道回流至混合区，主要作用是循环滞留水体，提高自净能力，稀释污染物浓度，提高系统的处理效果和降低污染处理成本，且仅有部分河道进行提升。

本发明优化水体流动性和改善水体中溶解氧，氨氮污染去除针对性强、适应性广、操作更灵活。水体流动性是水体修复中最关键的问题之一，也是开展综合治理的基础和关键，并直接决定治理效果和成败。本发明提供了一种采用以分区治理的方法，混合区、缺氧区、好氧区和稳定区四个区域的合理设置，有效控制滞流河道水体污染物，适应河道河水水质的大幅度波动及气候条件的变化，对水质和气温变化适应性强、耐冲击负荷好，能有效降解河水的黑臭现象，对有机碳和氮有较好的去除效果，处理出水水质稳定、工程投资少、运行成本低，适用于处理各种河道河水。缺氧区对COD和氨氮去除率分别为20％和15％。好氧区对COD和氨氮去除率分别为40％和50％。系统COD总去除率≥50％，氨氮总去除率≥60％，透明度提高≥80％。

本发明对河道系统水质和水生态进行了明显的改善，通过循环滞留水体，提高自净能力，然后加上挺水植物和沉水植物的作用，持续改善和提高河道系统水质和水生态，详细阐述了混合、稳定和回流的具体措施，能够适应河道大水量、低污染水体的需求，提高了有机物和氮的去除效率。

本发明是对整个河道进行系统分析和治理，提供了一套针对于整个河道的治理方法，投资省，见效快，稳定性好。针对目前滞流污染河道水体污染物浓度高、流动性差的突出问题，本发明提供了一种采用以分区治理为主和循环自净为辅的方法，在COD、氮的去除和透明度提高的基础上，科学提高水体的流动性，提高水体自净能力，节约投资和运行成本，处理效果好，水体水质和生态恢复快。

针对溶解氧低、透明度低、氨和磷高的突出问题，本发明提供了一种采用以分区治理的方法，混合区、缺氧区、好氧区和稳定区四个区域的合理设置，有效控制滞流河道水体污染物，适应河道河水水质的大幅度波动及气候条件的变化，对水质和气温变化适应性强、耐冲击负荷好，能有效降解河水的黑臭现象，对有机碳和氮有较好的去除效果，处理出水水质稳定、工程投资少、运行成本低，适用于处理各种河道河水。

本发明提供了混合区、缺氧区、好氧区和稳定区，各个功能明确，相互关联，缺氧区对COD和氨氮去除率分别为20％和15％。好氧区对COD和氨氮去除率分别为40％和50％。并且通过在缺氧区和好氧区种植挺水植物和沉水植物，充分自然的方法降低污染物，改善水体自净功能，系统COD总去除率≥50％，氨氮总去除率≥60％，透明度提高≥80％。

优选地，好氧区采用喷泉曝气机进行充氧，保证水体溶解氧≥4mg/L，运行时间为每天6-9小时，在满足水体自净的所需要的溶解氧的前提下，充分利用挺水植物和沉水植物进行修复，尽量减少曝气的时间，这样能够减少运行成本和降低操作管理难度。

优选地，步骤F中稳定区底部回流液的回流比例为混合区水量、缺氧区水量、好氧区水量和稳定区水量总和的10-15％，6-10天循环一次，回流时间每天开泵5-10个小时，主要作用是合理循环滞留水体，提高自净能力，稀释污染物浓度，提高系统的处理效果和降低污染处理成本。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明充分利用分区治理和低回流比循环，提高污染物削减和水体自净能力，独特的分区治理和低回流比循环，保证了处理效果和生态恢复的统一。混合区水量:缺氧区水量:好氧区水量:稳定区水量＝1:(2～4):(4～6):1，其中缺氧区水量:好氧区水量为1:1-3，氨氮浓度4-5mg/时取1:3值，氨氮2-4之间取1:1值，混合区主要功能是河道水和稳定区回流液进行水质水量调节，有利于系统的稳定运行；缺氧区主要功能是在缺氧区进行间歇曝气，进行反硝化脱氮和去除部分COD；好氧区主要功能是在好氧环境下，去除COD和氨氮，提高水体透明度。稳定区的作用是进行水质稳定，将底部回流液回流至混合区；出水达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅴ类，溶解氧达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅳ类，具有污染物去除针对性强、去除效率高的特点。回流比例为总水量的10-15％，6-10天循环一次，充分保证水体的循环和自净能力的提升，恢复水体生态功能，具有投资省、运行效果好的特点；

(2)本发明优化水体流动性和改善水体中溶解氧，氨氮污染去除针对性强、适应性广、操作更灵活；水体流动性是水体修复中最关键的问题之一，也是开展综合治理的基础和关键，并直接决定治理效果和成败。本发明提供了一种采用以分区治理的方法，混合区、缺氧区、好氧区和稳定区四个区域的合理设置，有效控制滞流河道水体污染物，适应河道河水水质的大幅度波动及气候条件的变化，对水质和气温变化适应性强、耐冲击负荷好，能有效降解河水的黑臭现象，对有机碳和氮有较好的去除效果，处理出水水质稳定、工程投资少、运行成本低，适用于处理各种河道河水。缺氧区对COD和氨氮去除率分别为20％和15％；好氧区对COD和氨氮去除率分别为40％和50％，系统COD总去除率≥50％，氨氮总去除率≥60％，透明度提高≥80％；

(3)本发明无需新增占地、应地制宜适用性强，控制富营养化水体藻类生长与消除黑臭河道效果显著；本发明通过在河道中布置混合区、缺氧区、好氧区和稳定区，不占用河道周边土地资源，克服了建立人工湿地所需大面积土地、部分直立混凝土护岸难以建设缓冲带的难题，因地制宜的解决黑臭水体问题。本发明不仅减少占地面积，并且节约投资和运行费用。

附图说明

图1为本发明的原理图；

图2为本发明所用的平面布置图；

图3为本发明所用的剖面布置图。

图中：1、混合区；101、挺水植物I；102、挺水植物II；103、挺水植物III；104、挺水植物IV；111、沉水植物I；112、沉水植物II；113、沉水植物III；114、沉水植物IV；2、缺氧区；3、好氧区；4、稳定区；5、围隔；51、围隔I；52、围隔II；53、围隔III；6、推流曝气机；7、喷泉曝气机；8、提升泵；9、回流管道；10、挺水植物；11、沉水植物；12、浮体；13、重链条。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1-3，一种滞流黑臭水体治理的系统，包括缺氧区2、好氧区3、混合区1、稳定区4、围隔和回流管道9，其中，围隔包括围隔I51、围隔II52和围隔III53，将河道沿水流方向依次划分为混合区1、缺氧区2、好氧区3和稳定区4，混合区1水量：缺氧区2水量：好氧区3水量：稳定区4水量＝1:(2～4):(4～6):1，其中缺氧区2水量：好氧区3水量为1:1-3，当氨氮浓度4-5mg/m³时取1:3值，氨氮浓度2-4mg/m³时之间取1:1值。

混合区1和缺氧区2之间通过围隔I51隔开，缺氧区2和好氧区3之间通过围隔II52隔开，好氧区3和稳定区4之间通过围隔III53隔开，稳定区4与混合区1通过回流管道9连接。

好氧区3设置喷泉曝气机7进行充氧，好氧区3种植沉水植物和挺水植物，沉水植物占好氧区3水面面积的10-15％，挺水植物占好氧区3水面面积15-30％。

沉水植物包括沉水植物I111、沉水植物II112、沉水植物III113和沉水植物IV114；挺水植物包括挺水植物I101、挺水植物II102、挺水植物III113和挺水植物IV104。沉水植物种类为菹草、黄丝草、伊乐藻、金鱼藻，种植密度为30-80株/m²，所选沉水植物耐污能力强、去污效果好，存活率高，管理方便，提高沉水植物对污染物去除的效果，提高水体自净能力，减少通过曝气和回流等生化处理手段，进而节约运行成本和降低操作管理难度。挺水植物种类为芦苇、菖蒲，种植密度为5-10株/m²，所选挺水植物耐污能力强、去污效果好，存活率高，管理方便，提高挺水植物对污染物去除的效果，提高水体自净能力，减少通过曝气和回流等生化处理手段，进而节约运行成本和降低操作管理难度。

沉水植物III113和沉水植物IV114分别位于好氧区3内，通过沉水植物去除好氧区3底部的有机物和氮、磷污染；挺水植物III113和挺水植物IV104分别位于好氧区3的两侧边上，通过挺水植物去除好氧区3上部的有机物和氮、磷。

缺氧区2内设置推流曝气机6，缺氧区2种植沉水植物和挺水植物，沉水植物占缺氧区2水面面积的5-10％，挺水植物占缺氧区2水面面积10-15％。

沉水植物I111和沉水植物II112分别位于缺氧区2内，通过沉水植物去除缺氧区2底部的有机物和氮、磷污染；挺水植物I101和挺水植物II102分别位于缺氧区2的两侧边上，通过挺水植物去除缺氧区2上部的有机物和氮、磷。

独特的分区治理和低回流比循环，保证了处理效果和生态恢复的统一，混合区1主要功能是河道水和稳定区回流液进行水质水量调节，有利于系统的稳定运行；缺氧区2主要功能是在缺氧区2进行间歇曝气，进行反硝化脱氮和去除部分COD；好氧区3主要功能是在好氧环境下，去除COD和氨氮，提高水体透明度；稳定区4的作用是进行水质稳定，将底部回流液回流至混合区；出水达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅴ类，溶解氧达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅳ类，具有污染物去除针对性强、去除效率高的特点，回流比例为总水量的10-15％，6-10天循环一次，充分保证水体的循环和自净能力的提升，恢复水体生态功能，具有投资省、运行效果好的特点。

围隔水面50-80cm以上部分作为浮体，下部配重链条。围隔水面50-80cm以上部分采用抗老化PVC布包裹硬泡沫圆柱作为浮体，浮体包括浮体I121、浮体II122和浮体III123，浮体I121设置在围隔I51上，浮体II122设置在围隔II52上，浮体III123设置在围隔III53上，围隔下段由加筋布缝制而成，由加筋带加强拉力，夹板加固，其接头由毛刺结合，由绳索拴系，下部配重链条，重链条包括重链条I131、重链条II132和重链条III133，重链条I131设置在围隔I51下部，重链条II132设置在围隔II52下部，重链条III133设置在围隔III53下部，以确保正常情况在风浪作用下围隔不离开湖底，其加筋带可承受20-50千牛拉力，可抵御有效波高0.3-0.8m风浪袭击。

一种滞流黑臭水体治理的方法，其步骤为：

A、构建以上所述的一种滞流黑臭水体治理的系统；

B、河道水和稳定区4的回流液在混合区1进行水质水量调节，有利于系统的稳定运行；

C、混合区1出水进入缺氧区2，在缺氧区2通过推流曝气机6进行间歇曝气，间隔时间1-2小时，曝气时间5-10小时，进行反硝化脱氮和去除部分COD；

D、缺氧区2出水进入好氧区3，在好氧环境下，通过好氧微生物去除水体中的胶体和溶解的悬浮物，同时对COD和氨氮降解，可提高水体透明度；通过沉水植物去除缺氧区2底部的有机物和氮、磷污染；通过挺水植物去除缺氧区2上部的有机物和氮、磷；好氧区3采用喷泉曝气机7进行充氧，保证水体溶解氧≥4mg/L，运行时间为每天6-9小时，在满足水体自净的所需要的溶解氧的前提下，充分利用挺水植物和沉水植物进行修复，尽量减少曝气的时间，这样能够减少运行成本和降低操作管理难度。

E、好氧区3出水进入稳定区4，稳定区4的作用是沉淀作用，进行水质稳定，出水透明度高、COD和氨氮浓度低；通过沉水植物去除好氧区3底部的有机物和氮、磷污染物；通过挺水植物去除好氧区3上部的有机物和氮、磷；

F、将稳定区4底部回流液采用提升泵8提升，通过回流管道9回流至混合区1，主要作用是循环滞留水体，提高自净能力，稀释污染物浓度，提高系统的处理效果和降低污染处理成本，且仅有部分河道进行提升。

稳定区4底部回流液的回流比例为混合区1水量、缺氧区2水量、好氧区3水量和稳定区4水量总和的10-15％，6-10天循环一次，回流时间每天开泵5-10个小时，主要作用是合理循环滞留水体，提高自净能力，稀释污染物浓度，提高系统的处理效果和降低污染处理成本。

本发明优化水体流动性和改善水体中溶解氧，氨氮污染去除针对性强、适应性广、操作更灵活。水体流动性是水体修复中最关键的问题之一，也是开展综合治理的基础和关键，并直接决定治理效果和成败。本发明提供了一种采用以分区治理的方法，混合区1、缺氧区2、好氧区3和稳定区4四个区域的合理设置，有效控制滞流河道水体污染物，适应河道河水水质的大幅度波动及气候条件的变化，对水质和气温变化适应性强、耐冲击负荷好，能有效降解河水的黑臭现象，对有机碳和氮有较好的去除效果，处理出水水质稳定、工程投资少、运行成本低，适用于处理各种河道河水。缺氧区2对COD和氨氮去除率分别为20％和15％。好氧区3对COD和氨氮去除率分别为40％和50％。系统COD总去除率≥50％，氨氮总去除率≥60％，透明度提高≥80％。

针对溶解氧低、透明度低、氨和磷高的突出问题，本发明提供了一种采用以分区治理的方法，混合区1、缺氧区2、好氧区3和稳定区4四个区域的合理设置，有效控制滞流河道水体污染物，适应河道河水水质的大幅度波动及气候条件的变化，对水质和气温变化适应性强、耐冲击负荷好，能有效降解河水的黑臭现象，对有机碳和氮有较好的去除效果，处理出水水质稳定、工程投资少、运行成本低，适用于处理各种河道河水。

本发明提供了混合区1、缺氧区2、好氧区3和稳定区4，各个功能明确，相互关联，缺氧区2对COD和氨氮去除率分别为20％和15％。好氧区3对COD和氨氮去除率分别为40％和50％。并且通过在缺氧区2和好氧区3种植挺水植物和沉水植物，充分自然的方法降低污染物，改善水体自净功能，系统COD总去除率≥50％，氨氮总去除率≥60％，透明度提高≥80％。

实施例2

某城市滞流河道一，治理前水质：《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)劣Ⅴ类，具体水质：pH7～9，COD≤80mg/L，氨氮≤5mg/L，透明度≤10cm，溶解氧≤0.5mg/L。采用本发明的工艺，结合图1-3，其结构和处理步骤同实施例1，氨氮浓度2-4mg/m³，混合区1水量：缺氧区2水量：好氧区3水量：稳定区4水量＝1:4:4:1。

好氧区3种植沉水植物和挺水植物，沉水植物占好氧区3水面面积的10％，挺水植物占好氧区3水面面积15％。

缺氧区2种植沉水植物和挺水植物，沉水植物占缺氧区2水面面积的5％，挺水植物占缺氧区2水面面积10％。

沉水植物的种植密度为30株/m²，挺水植物的种植密度为5株/m²。

稳定区4回流比例为总水量的10％，6天循环一次，回流时间每天开泵5个小时，充分保证水体的循环和自净能力的提升。

围隔水面50cm以上部分作为浮体，围隔下段加筋带可承受20千牛拉力，可抵御有效波高0.3m风浪袭击。

在缺氧区2通过推流曝气机6进行间歇曝气，间隔时间1小时，曝气时间5小时，好氧区3采用喷泉曝气机7进行充氧，保证水体溶解氧≥4mg/L，运行时间为每天6小时。COD总去除率56.5％，氨氮总去除率62％，透明度提高≥80％，如表1为各工段污染物去除情况。

表1各工段污染物去除情况

实施例3

某城市滞流河道二，长度2.1km，上口宽度20m，下口宽度11m，有效水深1.5m，坡比1:3，水量48825m³。治理前水质：《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)劣Ⅴ类，具体水质：pH7～9，COD≤80mg/L，氨氮≤5mg/L，透明度≤10cm，溶解氧≤0.5mg/L。采用本发明的工艺，结合图1-3，其结构和处理步骤同实施例1，氨氮浓度4-5mg/m³，混合区1水量：缺氧区2水量：好氧区3水量：稳定区4水量＝1:2:6:1。

好氧区3种植沉水植物和挺水植物，沉水植物占好氧区3水面面积的15％，挺水植物占好氧区3水面面积30％。

缺氧区2种植沉水植物和挺水植物，沉水植物占缺氧区2水面面积的10％，挺水植物占缺氧区2水面面积15％。

沉水植物的种植密度为80株/m²，挺水植物的种植密度为10株/m²。

稳定区4回流比例为总水量的15％，10天循环一次，回流时间每天开泵10个小时，充分保证水体的循环和自净能力的提升。

围隔水面80cm以上部分作为浮体，围隔下段加筋带可承受50千牛拉力，可抵御有效波高0.8m风浪袭击。

在缺氧区2通过推流曝气机6进行间歇曝气，间隔时间2小时，曝气时间10小时，好氧区3采用喷泉曝气机7进行充氧，保证水体溶解氧≥4mg/L，运行时间为每天9小时。COD总去除率62.5％，氨氮总去除率61.5％。

实施例4

某城市滞流河道三，长度2.1km，上口宽度20m，下口宽度11m，有效水深1.5m，坡比1:3，水量48825m³。治理前水质：《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)劣Ⅴ类，具体水质：pH7～9，COD≤80mg/L，氨氮≤5mg/L，透明度≤10cm，溶解氧≤0.5mg/L。采用本发明的工艺，结合图1-3，其结构和处理步骤同实施例1，其中，混合区1水量：缺氧区2水量：好氧区3水量：稳定区4水量＝1:2:4:1。

好氧区3种植沉水植物和挺水植物，沉水植物占好氧区3水面面积的13％，挺水植物占好氧区3水面面积25％。

缺氧区2种植沉水植物和挺水植物，沉水植物占缺氧区2水面面积的8％，挺水植物占缺氧区2水面面积14％。

沉水植物的种植密度为60株/m²，挺水植物的种植密度为8株/m²。

稳定区4回流比例为总水量的14％，8天循环一次，回流时间每天开泵8个小时，充分保证水体的循环和自净能力的提升。

围隔水面70cm以上部分作为浮体，围隔下段加筋带可承受40千牛拉力，可抵御有效波高0.7m风浪袭击。

在缺氧区2通过推流曝气机6进行间歇曝气，间隔时间1.5小时，曝气时间8小时，好氧区3采用喷泉曝气机7进行充氧，保证水体溶解氧≥4mg/L，运行时间为每天7.5小时。

实施例5

本实施例同实施例1，缺氧区2采用推流曝气机6，运行时间夏秋季节控制在8小时，当氨氮浓度4mg/m³时缺氧区2水量：好氧区3水量为1:3。

实施例6

本实施例同实施例1，缺氧区2采用推流曝气机6，运行时间夏秋季节控制在9小时，当氨氮浓度5mg/m³时缺氧区2水量：好氧区3水量为1:3值，氨氮浓度2-4mg/m³时之间取1:1值。

实施例7

本实施例同实施例1，缺氧区2采用推流曝气机6，运行时间夏秋季节控制在8.5小时，当氨氮浓度4.5mg/m³时，缺氧区2水量：好氧区3水量为1:3。

实施例8

本实施例同实施例1，缺氧区2采用推流曝气机6，运行时间春冬季节控制在6小时，当氨氮浓度2mg/m³时，氧区2水量：好氧区3水量为1:1。

实施例9

本实施例同实施例1，缺氧区2采用推流曝气机6，运行时间春冬季节控制在7小时，当氨氮浓度4mg/m³时，氧区2水量：好氧区3水量为1:1。

实施例10

本实施例同实施例1，缺氧区2采用推流曝气机6，运行时间春冬季节控制在6.5小时，当氨氮浓度3mg/m³时，氧区2水量：好氧区3水量为1:1。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种滞流黑臭水体治理的系统，包括缺氧区(2)和好氧区(3)，其特征在于，还包括混合区(1)、稳定区(4)、围隔和回流管道(9)，其中，围隔包括围隔I(51)、围隔II(52)和围隔III(53)，将河道沿水流方向依次划分为混合区(1)、缺氧区(2)、好氧区(3)和稳定区(4)，混合区(1)和缺氧区(2)之间通过围隔I(51)隔开，缺氧区(2)和好氧区(3)之间通过围隔II(52)隔开，好氧区(3)和稳定区(4)之间通过围隔III(53)隔开，稳定区(4)与混合区(1)通过回流管道(9)连接。

2.根据权利要求1所述的一种滞流黑臭水体治理的系统，其特征在于，混合区(1)水量：缺氧区(2)水量：好氧区(3)水量：稳定区(4)水量＝1:(2～4):(4～6):1，其中缺氧区(2)水量:好氧区(3)水量1:1-3。

3.根据权利要求1所述的一种滞流黑臭水体治理的系统，其特征在于，围隔水面50-80cm以上部分作为浮体，下部配重链条。

4.根据权利要求2所述的一种滞流黑臭水体治理的系统，其特征在于，好氧区(3)设置喷泉曝气机(7)进行充氧。

5.根据权利要求2所述的一种滞流黑臭水体治理的系统，其特征在于，缺氧区(2)内设置推流曝气机(6)。

6.根据权利要求1所述的一种滞流黑臭水体治理的系统，其特征在于，缺氧区(2)种植沉水植物和挺水植物，沉水植物占缺氧区(2)水面面积的5-10％，挺水植物占缺氧区(2)水面面积10-15％。

7.根据权利要求5所述的一种滞流黑臭水体治理的系统，其特征在于，好氧区(3)种植沉水植物和挺水植物，沉水植物占好氧区(3)水面面积的10-15％，挺水植物占好氧区(3)水面面积15-30％。