河道景觀湖治理技術(shù)（20頁詳細(xì)）（word版）

1、一、湖泊河道治理解決方案湖泊河道污染是區(qū)域人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展到一定階段后造成的,污染治理的根本性措施是污染源的治理。因此,世界各國均把污水截流、廢水達(dá)標(biāo)排放和控制排污總量作為湖泊河道整治的首要措施。然而,由于難以根除的面源污染及內(nèi)源污染,即使在污水排放得到有效控制的情況下,河道污染及其富營養(yǎng)化問題仍然十分突出。為此,各地在河道治理中,把污染源治理和強(qiáng)化水體的自凈能力同時(shí)作為河道修復(fù)的重要目標(biāo)。縱觀國內(nèi)外湖泊河道治理現(xiàn)狀,以下幾種方法較為引人關(guān)注:1引流沖污和綜合調(diào)水。引流沖污實(shí)質(zhì)上是對水體污染物和浮游藻類的稀釋擴(kuò)散,就局部而言常被視為解決水體富營養(yǎng)化相對簡單、易行和代價(jià)較低的辦法。如杭州西湖

2、自錢塘江引水后對延緩水體富營養(yǎng)化發(fā)揮了一定的作用。但從整體出發(fā),這種辦法實(shí)為污染轉(zhuǎn)移,有以鄰為壑之嫌；綜合調(diào)水不同于引流沖污,主要解決水資源的再分配,利用一定的水利設(shè)施合理調(diào)活河網(wǎng)水系,達(dá)到“以動(dòng)制靜、以清稀污、以豐補(bǔ)枯、改善水質(zhì)”的目的,尤其對提高水體的自凈能力能發(fā)揮較好的作用。2曝氣復(fù)氧。曝氣復(fù)氧對消除水體黑臭的良好效果已被國內(nèi)一些實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)及河流曝氣中試所證實(shí)。其原理是進(jìn)入水體的溶解氧與黑臭物質(zhì)(H2S,FeS等還原物質(zhì))之間發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。對于長期處于缺氧狀態(tài)的黑臭河流,要使水生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到正常狀態(tài)一般需要一個(gè)長期的過程,水體曝氣復(fù)氧有助于加快這一過程。由于河道曝氣復(fù)氧具有效果好、

3、投資與運(yùn)行費(fèi)用相對較低的特點(diǎn),已成為一些發(fā)達(dá)國家如美國、德國、法國、英國及中等發(fā)達(dá)國家與地區(qū)如韓國、香港等在中小型污染河流污染治理經(jīng)常采用的方法。3底泥疏浚。在污染源控制達(dá)到一定程度以后,底泥則成為水體污染的主要來源。因此清淤疏浚通常被認(rèn)為是消除內(nèi)源污染的重要措施。然而,疏浚技術(shù)通常是決定疏浚效果好壞的關(guān)鍵。從最早的人工挖泥到現(xiàn)在的精確水下吸泥,疏浚過程對環(huán)境的影響正在變得越來越小。疏浚作為水利工程和航道工程措施有重要效用,但作為水質(zhì)治理目前還存在一些難于克服的問題,如一定程度上引起上覆水污染物濃度增加,疏浚后淤泥以其量大、污染物成分復(fù)雜、含水量高而難以處理等等。4化學(xué)絮凝處理?；瘜W(xué)絮凝處理技

4、術(shù)是一種通過投加化學(xué)藥劑去除水層污染物以達(dá)到改善水質(zhì)的污水處理技術(shù)。近年來,化學(xué)絮凝處理技術(shù)在強(qiáng)化城市污水一級(jí)處理的效果方面得到了越來越廣泛的研究與應(yīng)用,而隨著水體污染形勢的日趨嚴(yán)峻,對嚴(yán)重污染的水體如黑臭水體的治理,化學(xué)絮凝處理技術(shù)的快速和高效也顯示其一定的優(yōu)越性。但是由于化學(xué)絮凝處理的效果容易受水體環(huán)境變化的影響,且必須顧及化學(xué)藥物對水生生物的毒性及生態(tài)系統(tǒng)的二次污染,這種技術(shù)的應(yīng)用有很大的局限性,一般作為臨時(shí)應(yīng)急措施使用。5生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)。生態(tài)生物方法是近年來發(fā)展起來的一種新型環(huán)境生物技術(shù)。這類技術(shù)主要是利用微生物、植物等生物的生命活動(dòng),對水中污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解作用,從而使水

5、體得到凈化,創(chuàng)造適宜多種生物生息繁衍的環(huán)境,重建并恢復(fù)水生生態(tài)系統(tǒng)。由于這類技術(shù)具有處理效果好、工程造價(jià)相對較低、不需耗能或低耗能、運(yùn)行成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)不向水體投放藥劑,不會(huì)形成二次污染,還可以與綠化環(huán)境及景觀改善相結(jié)合,創(chuàng)造人與自然相融合的優(yōu)美環(huán)境,因此已成為水體污染及富營養(yǎng)化治理的主要發(fā)展方向。由于內(nèi)河治理的最終目的是河道生態(tài)系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)的恢復(fù),并促使系統(tǒng)的自我維護(hù)和自我發(fā)展。因此,生物生態(tài)修復(fù)技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域最有價(jià)值和最具生命力的生物處理技術(shù)。因此著重收集生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)予以介紹:ESB生態(tài)演替式水體修復(fù)技術(shù)簡介ESB水體修復(fù)技術(shù)(生態(tài)演替式水體修復(fù)技術(shù))

6、是一項(xiàng)目前世界上正在興起的突破性的一種水體修復(fù)技術(shù)。ESB水體修復(fù)技術(shù)是利用培育的植物、動(dòng)物或培養(yǎng)接種的微生物的生命活動(dòng)。對水體污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解作用,從而使水體得到凈化的技術(shù),還可以綠化環(huán)境及景觀改善結(jié)合起來,在治理區(qū)建設(shè)休閑和娛樂設(shè)施,創(chuàng)造人與自然融合的優(yōu)美環(huán)境。ESB水體修復(fù)技術(shù)思路是,消除爭氧物質(zhì),穩(wěn)定水體的高溶氧狀態(tài),快速培植優(yōu)勢好氧微生物,打造生態(tài)基礎(chǔ),并通過水生動(dòng)、植物定向培養(yǎng)、建立起人工生態(tài),通過人工生態(tài)向自然生態(tài)演替,恢復(fù)水體生物多樣性,并充分利用自然系統(tǒng)的循環(huán)再生、自我修復(fù)等特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。ESB水體修復(fù)技術(shù)包括:微生物修復(fù)技術(shù)、人工濕地技術(shù)、浮島技

7、術(shù)、植物操控技術(shù),生態(tài)護(hù)提技術(shù),生態(tài)復(fù)氧技術(shù)、生態(tài)清淤技術(shù)、水生動(dòng)物恢復(fù)和重建技術(shù)等。在實(shí)際工程應(yīng)用中,可按照水體污染程度,水體環(huán)境資源現(xiàn)狀及業(yè)主要求等考慮選用不同的技術(shù)組合,以呈現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。ESB水體修復(fù)技術(shù)的原理和應(yīng)用1、ESB生態(tài)清淤技術(shù)(微生物降低內(nèi)源污染)微生物是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成,它們能將自然界中的動(dòng)、植物的尸體及殘骸分解,將一些有害的污染物質(zhì)加以吸收和轉(zhuǎn)化,成為無毒害或毒害較小的物質(zhì)。微生物能分解河床底質(zhì)中有機(jī)碳源及其它營養(yǎng)物質(zhì)并轉(zhuǎn)化為菌體,促使底泥硝化(減少底泥體積,穩(wěn)定底泥物理、化學(xué)性質(zhì),阻隔減少內(nèi)源污染對水體的影響)。脫氮微生物通過硝化和反硝化作用能分解氨氮

8、,分解后的硝態(tài)氮被植物吸收,使部分氮退出水體循環(huán),進(jìn)而能凈化水質(zhì)。2、ESB生物膜對水體的凈化作用生物膜是一種為參與污染物凈化的微生物、原生動(dòng)物、小型浮游動(dòng)物等提供附著生長條件的設(shè)施。它是在固定支架上設(shè)置生物填料,使大量參與污染物凈化的生物在此生長,由于其固著生長而不易被大型水生動(dòng)物和魚類吞食,使單位體積的水體中生物數(shù)量成幾何級(jí)數(shù)增加,可強(qiáng)化河湖水體的凈化能力。生物膜表面積大,可為微生物提供較大的附著表面,有利于加強(qiáng)對污染物的降解作用。生物膜其反應(yīng)過程是:基質(zhì)向生物膜表面擴(kuò)散,在生物膜內(nèi)部擴(kuò)散,微生物分泌的酵素與催化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),代謝生成物排出生物膜。生物膜法處理的機(jī)理是使工程菌和原生動(dòng)物、

9、后生動(dòng)物一類的微型動(dòng)物附著在填料或某些載體上生長繁育,形成膜狀生物污泥,污水與生物膜接觸時(shí),污水中的有機(jī)污染物、藻類、氮、磷等營養(yǎng)物,被生物膜上的微生物所攝取,使微污染水得到凈化,微生物自身也得到繁殖。這種處理方法能夠有效的去除污水中有機(jī)污染物,降低污染物總量,使水體得到凈化,在污水及微污染水的處理中得到了應(yīng)用。生物膜技術(shù)目前市場上用的最多是廣州阿科蔓生態(tài)環(huán)境技術(shù)有限公司(/)的阿科蔓生態(tài)基；主要工程業(yè)績有武漢塔子湖、廣州大金鐘湖、深圳荔枝湖等。3、ESB浮島的凈化作用“浮島” 原本是指由于湖岸的植物附著泥碳層向上浮起,漂浮在水面上的一種自然現(xiàn)象。本工

10、程的浮島是一種象筏子的人工浮體,在上邊栽培一些蘆葦之類的水生植物, 漂浮在水面。人工浮島的水質(zhì)凈化針對富營養(yǎng)化的水質(zhì),利用生態(tài)工程學(xué)原理,降解、吸收水中的COD、氮、磷等。專家普遍認(rèn)為植物的遮蔽效果在抑制浮游植物繁殖方面起了很大作用。它的主要機(jī)能可以歸納為三個(gè)方面:水質(zhì)凈化；創(chuàng)造生物(鳥類、魚類)的生息空間；改善景觀。根據(jù)有關(guān)研究資料,人工浮島植物的水質(zhì)凈化要素有以下6個(gè): 植物根莖等表面對藻類的吸附、分解。 植物根系的營養(yǎng)吸收作用。 為原生動(dòng)物、輪蟲、橈足類、枝角類、甲殼類等的攝食、繁衍等提供場所。 為濾食性魚類的攝餌、捕食、產(chǎn)卵繁殖、棲息等活動(dòng)提供場所。 去除懸浮性物質(zhì)。 日光的遮蔽效果,

11、抑制藻類生長,平衡水溫。4、ESB人工濕地(岸邊涉水植物種植)河流沿岸水生植物帶(人工濕地)的水質(zhì)凈化要素有以下8個(gè):a 植物根莖等表面生物膜對有機(jī)物,特別是對藻類的吸附去除；b 植物根系的營養(yǎng)吸收；c 昆蟲的攝餌、羽化等；d 魚類的攝餌、捕食；e 防止已沉淀的懸浮性物質(zhì)再次上?。籪 日光的遮蔽效果；g 在污泥表面的除磷脫氮；h 保護(hù)河岸作用。岸邊種植的植物岸邊種植的茭白 岸邊種植的香蒲 扎根水下的挺水植物 挺水植物浮水植物錯(cuò)落生長 荇菜 睡蓮5、ESB水生植物操控技術(shù)控制去污能力強(qiáng),生長速度快的植物的生長范圍。同時(shí)有利于對該植物物種的管理,避免造成生態(tài)災(zāi)難,擴(kuò)散到相鄰水域。通過此種方法可以證

12、明,一些所謂的害草是可以進(jìn)行環(huán)境利用的。被完全控制在網(wǎng)箱中的鳳眼蓮6、ESB水生植物凈化景觀化應(yīng)用水生植物技術(shù)以生態(tài)學(xué)原理為指導(dǎo),將生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能應(yīng)用于水質(zhì)凈化,充分利用自然凈化與水生植物系統(tǒng)中各類水生生物間功能上相輔相成的協(xié)同作用來凈化水質(zhì),在水體中適當(dāng)布置既有觀賞價(jià)值又有凈化功能的浮水植物和挺水植物,使水體不僅具有自然風(fēng)貌的景觀,而且增強(qiáng)城市水體的生物凈化功能。根據(jù)水面的大小不同布置植物網(wǎng)箱,以控制水生植物的生長范圍,滿足景觀空間形態(tài)的需求,并留出維護(hù)行船的通道。水面景觀綜合岸線景觀和倒影、水面植物進(jìn)行適當(dāng)?shù)木坝^組織,形成水面畫卷；植物以防污抗污、具凈化水質(zhì)功能的水生植物為主,并具有較

13、高的觀賞價(jià)值,接合植物季節(jié)生長特點(diǎn)；其中水面浮水植物以睡蓮、風(fēng)眼蓮為主,岸邊挺水植物以蘆葦、香蒲、茭白、荷花等,配合四季常青植物美華景觀。既有水景綠化的作用,也起到凈化水質(zhì)、保護(hù)魚類生長環(huán)境、保護(hù)河流生物多樣性的目的。7、ESB水生動(dòng)物凈化水體水體中投放適當(dāng)?shù)乃鷦?dòng)物可以有效的去除水體中富余營養(yǎng)物質(zhì),控制藻類生長,底棲動(dòng)物螺螄主要攝食固著藻類,同時(shí)分泌促絮凝物質(zhì),使湖水中懸浮物質(zhì)絮凝,促使水變清。濾食性魚類,如鯽、鳙魚等可以有效的去除水體中藻類物質(zhì)使水體的透明度增加。課題水域面積大,會(huì)成為許多有害昆蟲如蚊、蠅的滋生場所,在水中投魚,它可攝食蚊子的幼蟲及其它昆蟲的幼蟲,避免了水域?qū)χ車h(huán)境造成的

14、危害。魚是水生食物鏈的最高級(jí),在水體內(nèi)藻類為浮游生物的食物,浮游生物又供作魚類的餌料,使之成為:菌藻類浮游生物魚類的食物鏈。利用食物鏈關(guān)系進(jìn)行有效的回收和利用資源,取得水質(zhì)凈化和資源化、生態(tài)效果等綜合效益。8、ESB新生態(tài)鏈建立恢復(fù)種植水生高等植物群落為原生動(dòng)物提供場所,原生動(dòng)物以微生物為食,消耗水中有機(jī)物總量完成養(yǎng)分傳遞。提高河流生產(chǎn)力,建立水體中的食物鏈:浮游植物浮游類(含原生動(dòng)物) 浮游動(dòng)物(輪蟲、橈足類、枝角類、甲殼類等)濾食性魚類。食物鏈的建立是在生態(tài)循環(huán)的基礎(chǔ)上,它標(biāo)志河流生態(tài)的恢復(fù),水體生產(chǎn)力的提高,水域環(huán)境改善。自然生物鏈?zhǔn)疽鈭D9、ESB生態(tài)護(hù)堤技術(shù)(綠化混凝土)綠化混凝土是能

15、夠適應(yīng)植物生長,可進(jìn)行植被作業(yè),具有恢復(fù)和保護(hù)自然環(huán)境、改善生態(tài)條件、保持原有防護(hù)作用功能的混凝土及其制品。即能長草、長花的混凝土,或稱混凝土草坪。綠化混凝土是一種較理想的近自然河川防護(hù)工程材料,實(shí)現(xiàn)了河川安全防護(hù)與環(huán)境的恢復(fù)和保護(hù)的有機(jī)結(jié)合。目前國內(nèi)已經(jīng)有10余個(gè)省市采用了綠化混凝土技術(shù),累計(jì)設(shè)計(jì)、施工面積已超過60萬平方米。其中包括北京奧運(yùn)會(huì)配套工程、江蘇淮河入海水道工程等重點(diǎn)工程。10、ESB復(fù)氧技術(shù)機(jī)械增氧:微孔曝氣機(jī)、水下射流機(jī)、水景噴泉等設(shè)備,對水體進(jìn)行曝氣復(fù)氧及造流。復(fù)氧曝氣和水體造流主要是為了增加水體的溶解氧,提高水體好氧微生物的活性,加快污染有機(jī)質(zhì)的分解。生態(tài)增氧劑；選用無殘

16、留、無二次污染,符合生態(tài)環(huán)保要求的增氧產(chǎn)品。二、常用景觀水處理方法比較已有的景觀水處理方法大致有生化技術(shù)、氣浮技術(shù)、過濾技術(shù)、動(dòng)植物生態(tài)處理技術(shù)、人工濕地技術(shù)、殺藻儀、加藥系統(tǒng)等等。其中動(dòng)植物生態(tài)技術(shù)、氣浮技術(shù)、人工濕地技術(shù)因技術(shù)不成熟,實(shí)施條件困難,基本不為實(shí)體工程所采用。目前技術(shù)研究已較為成熟,被廣泛推廣應(yīng)用于景觀水體凈化工程的方法包括:循環(huán)過濾法,曝氣法和HDP直接凈化法。以下將從不同方面對此三種常用景觀水凈化技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)比較。一 治理效果循環(huán)過濾法:依據(jù)物理原理,對景觀水體中的雜質(zhì)與水體進(jìn)行分離,保持水質(zhì)的清潔。此法通常會(huì)用投灑化學(xué)藥劑,與水中污染物形成沉淀的方法作為輔助,形成一套治理

17、景觀水體方案。在工程實(shí)例中,這種方式對處理含有較多懸浮固體(SS)或泥沙的景觀水體,效果尚好。但如果水體面積稍大,必定延長循環(huán)過濾的周期,使水質(zhì)不能達(dá)到預(yù)期的效果,且該方法對有機(jī)物、藻類的抑制和處理效果不大,加入化學(xué)藥劑易對水體產(chǎn)生二次污染,因此一般循環(huán)過濾技術(shù)只用于水體面積較小的景觀噴泉水景中。曝氣法:采用曝氣裝置,向水體中充入氧氣,增加水體溶解氧的含量,以達(dá)到水體凈化目的。此法所采用設(shè)備多為噴泉跌水裝置、普通曝氣機(jī)等,對于封閉不流動(dòng)的景觀水體,曝氣裝置只能將其設(shè)備周圍很小范圍內(nèi)充氧,造成大量缺氧死角,無法使水體均勻增氧。且該法只可改善水體黑臭現(xiàn)象,對于抑制藻類與實(shí)現(xiàn)水質(zhì)清澈并無明顯處理效果

18、。HDP直接凈化法:將物理技術(shù)與微生物技術(shù)相結(jié)合,采用推流曝氣一體裝置,在封閉景觀水體中營造龐大水流,并高效曝氣,使富氧水塊隨水流與周圍貧氧水塊充分混合,改善水中生態(tài)環(huán)境。較之循環(huán)過濾法,水體循環(huán)次數(shù)大大提升。同時(shí),在水體中安放特殊微生物載體,水中原有土著微生物自然附著其上,大量生長繁殖,高效分解水中污染物,強(qiáng)化了水體自凈能力,并且能夠捕食分解藻類,不產(chǎn)生二次污染。 二 工程設(shè)計(jì)和實(shí)施循環(huán)過濾法:根據(jù)水體的大小,設(shè)計(jì)配套的過濾砂缸和循環(huán)水泵,并且鋪設(shè)用以循環(huán)景觀水的管路。砂缸里一般放置一定量的石英砂,石英砂的大小規(guī)格不同,正常過濾時(shí),水從砂的上層進(jìn)入,由下層出來,通過砂缸后重新流入水體中。此法需要在水底鋪設(shè)管網(wǎng),同時(shí)需建設(shè)特別機(jī)房安放沙缸,可能會(huì)對原有景觀和管線產(chǎn)生影響。施工時(shí)間較長,占地面積較大。曝氣法:將曝氣設(shè)備安放在水體底部,設(shè)計(jì)與施工較易進(jìn)行。HDP直接凈化法:將所需設(shè)備浸沒在水底,無需土建施工,無需管線,有水無水都可安裝,不影響水面景觀,設(shè)計(jì)與施工較易進(jìn)行。三 后期操作與運(yùn)行維護(hù)循環(huán)過濾法:過濾裝置涉及到很多機(jī)械電器設(shè)備,需要專業(yè)人員進(jìn)行操作和養(yǎng)護(hù)管理,景觀水體中出現(xiàn)的藻類會(huì)對過濾裝置產(chǎn)生影響,造成設(shè)備的堵塞,短路,處理效果降低,系統(tǒng)使用壽命縮短。同時(shí),該系統(tǒng)為非連續(xù)工作設(shè)備,需進(jìn)行反沖洗,