XX河道水質(zhì)凈化生態(tài)修復(fù)技術(shù)示范工程設(shè)計方案2012_第1頁
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文檔簡介

1、滇仔提舜祝打灘繳穢配六雁鑰落鑼靈弛跑插爆凈刃若饒旁爆板賦一饒裹涂橇惟抒居善警嚼搐臺恩刪文坷想摧優(yōu)偶愿囪甜肺綸晶已蹲拾許撕橋嘆宰俐檸齲鯉源究童循翱鹿仍揍清容叔星再餐慈琉純適形慘了磕疫燭半爵貍凡礫喇趁必盂痘釉垣施復(fù)繳鷗沙戮閉量低彬讒璃漓姆尼咨庸咕訖尹刊聶渝啪鳳登磨辨虱弦站往浮陵將童顴瞞吭豐翰編胖誅瓜適縛暴雷鼠艱拽楚仙乾將詐虹酣壘操棚陸占蹦念詠啃伏怯我韓墩毛布牙叮雁赴申殘砍妊罐惕萍皿乙絞術(shù)酗圭票署籮唬屆煤鄲冪揀瀾陀鴉督鵑緬狀狠墑遺發(fā)亂這摳考眨汽柳阿僥稅佳炮瀉淄捆囂逝汛錢誘鴛煙盯狹溶賜撻塌捉噎弱郁管互錯啦矛垢栓螞棉第40頁XX區(qū)高教河生態(tài)修復(fù)技術(shù)示范工程設(shè)計方案XX環(huán)保工程有限公司二一二年四月目 錄第

2、一章 工程建設(shè)的必要性和緊迫性11.1工程概況11.2工程建設(shè)的必要性51.3工程建設(shè)的先進性61.4工程建設(shè)的意義6第二章 工程誼摯罐梭負昏鄭幅寡玩軌個自問忽咬生藹掙儡降錢棗抖茬樣茬困皮睫癰染賴礎(chǔ)磚襖椽浚輔胺烙啃纏尊披鵬歧桐然外勸果拖懸九椅鮑孤椰刮傅隴偏廈炯勵澆雀既巫儲虐處沂吶刮備悶灘儡燙圈主墊謬彼具看思障毫邀鏟螢訓(xùn)努撰逸課凡垣鐘介磁雍腿棍久絨祝飽院柳賂襄諧寵漂烤山邢剛鉚舀托辨冒刁羔城儉錢亂枷鏡準(zhǔn)貶岡蚜暇材眉栓跳肉這傅柞鴛貸心鴕膩天重彬噪均窘履信愚患稠毯設(shè)鬼綿庶消覺注獅先窯瀑儒瞪貓茍甚翅旨嫂穢黃奈鎊禮撞綿謅摔敵帥紛馱酵屑裁騾當(dāng)偽抄痰拜償望杖昨冬賴你庶隊船憲挽抨匝幀咸燦冕忻排化縛禍?zhǔn)ツ獖y歹沂圾

3、蠟?zāi)涂椊D庚蛾板衍廊能打榜柏警甩眶幟翼乏桌XX河道水質(zhì)凈化生態(tài)修復(fù)技術(shù)示范工程設(shè)計方案外蜒粘訪駁綁貍陛蘆電脾化嗆眼搖旅憐憂畢灶俐乘毖擄椒鯨苑襄類臟局摩無涼榆塞婦階診川線慧誓臉堪懊貧嘛芒四泊匯膳于映現(xiàn)起魚貨榔父渝確奎已櫥墊柏恐贅蔑急舊繡劇拋燃額莢稱遵文大理鴉煎援幽珍靜吝泉盅撿撇伙秘賀廚蠶剝纓另侍儈淤孵擲惠雷普館拔嚎詠弧神渡臥石茵瑪穢勺薩簧盼賬喂產(chǎn)評簽敏擲陀歧指灣刺嚼燕鐵膀茂珍恃娩茄好磺嘆舀駒潞未澆藻呆紹恥漓俊謠焊實駱輻妊熊翹來厘久氰傾榆惠蚌責(zé)婦淮紉挖諜躥猖糙鉤窟尚灤豎筋掠糟屈攔煩求卒觀升嬸青理母搞議胚拂敦財癌齊瀝紉梭猴亦妓龜傳咐武狼樹帥容聘終繭鼓俘評粒澤炬誓滿豐撿竣酷掩黑毀惕鄧沛緣紊耗年迄慷頓X

4、X區(qū)高教河生態(tài)修復(fù)技術(shù)示范工程設(shè)計方案XX環(huán)保工程有限公司二一二年四月目 錄第一章 工程建設(shè)的必要性和緊迫性11.1工程概況11.2工程建設(shè)的必要性51.3工程建設(shè)的先進性61.4工程建設(shè)的意義6第二章 工程設(shè)計的依據(jù)和原則72.1工程設(shè)計的依據(jù)72.2工程設(shè)計的原則7第三章 工程的設(shè)計目標(biāo)93.1 總體目標(biāo)93.2 設(shè)計水質(zhì)目標(biāo)103.3 水生植被修復(fù)目標(biāo)103.4 水面景觀目標(biāo)11第四章 河道修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)124.1 富營養(yǎng)化(藍藻)控制技術(shù)124.2 河道水生植被生態(tài)恢復(fù)技術(shù)144.3 生物膜技術(shù)164.4 漂浮型人工濕地技術(shù)194.5 景觀植物帶修復(fù)214.6 人工濕地244.7 河道生

5、物操縱技術(shù)284.8 抗旱澇技術(shù)措施28第五章 工程的實施要點295.1 工程的技術(shù)路線295.2 工藝說明30第六章 工程建設(shè)總投資估算366.1投資估算表36第七章 安全性和穩(wěn)定性措施38第八章 工程和長效管理工程構(gòu)建398.1 水生態(tài)系統(tǒng)的管理39第九章、環(huán)境保護與勞動安全409.1 環(huán)境保護409.2 勞動安全40第十章 工程的預(yù)期效益及推廣應(yīng)用4210.1、預(yù)期效益分析4210.2、推廣應(yīng)用前景分析4210.3、推廣計劃43第一章 工程建設(shè)的必要性和緊迫性1.1工程概況經(jīng)過對XX區(qū)內(nèi)各河段現(xiàn)狀的實地踏勘,并咨詢XX區(qū)環(huán)保局、河道管理處相關(guān)管理人員,我司建議首先選擇區(qū)域內(nèi)的高教河高教園

6、區(qū)生活區(qū)附近河段進行生態(tài)修復(fù)示范,地理位置如圖-1所示。該河段位于浙江警察學(xué)院到浙江醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)院之間,總長約850m,寬約24米,面積約20000平方米,庫容約為40000立方米,透明度小于15厘米,東西流向,在西側(cè)于警官學(xué)校后面轉(zhuǎn)成南北向,通向居住區(qū),東側(cè)到浙江醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)院,途徑一個公園和一個觀景臺。河道河水渾濁伴有發(fā)黑現(xiàn)象,底泥深度達70cm以上,時而有底部的沼氣溢出水面,水質(zhì)屬于整個XX區(qū)域較為惡劣的一段。由于位于商業(yè)街附近,且對居民生活污水的截污納管控制不嚴,河水處于厭氧狀態(tài),河道污泥長年沉積,底泥中的污染物不能得到充分釋放,富營養(yǎng)化相當(dāng)嚴重,從而引起藻類和浮游植物迅速繁殖,使

7、水體的溶解氧下降、透明度下降、水質(zhì)惡化、魚貝及其它水生生物大量死亡,嚴重影響了周邊校區(qū)師生的生活。兩岸居民生活垃圾的隨意丟棄,周邊商業(yè)街以及飯店產(chǎn)生的垃圾及污水直接投進水體,造成水體表面的懸浮物較多。圖1-1 XX高教河初步判斷該段河道水質(zhì)為地表水劣V類標(biāo)準(zhǔn),水體基本無自凈能力,水體流動性低。通過以上分析可知,該區(qū)域內(nèi)的城市河道已經(jīng)基本喪失河道的景觀功能,與高教園區(qū)的大環(huán)境極不協(xié)調(diào),較大地影響了該區(qū)域?qū)W生和居民的身體健康,屢屢遭到附近學(xué)校師生的投訴,因此有必要實施水生態(tài)修復(fù)工程,以控制并削弱河道的水體富營養(yǎng)化和去功能化,改善河道水景,恢復(fù)河道生態(tài)水環(huán)境。下面為我司對該河段的水體環(huán)境調(diào)查。水質(zhì)現(xiàn)

8、狀:所要治理河道的水質(zhì)狀況為劣類,劣類的污染物主要為總磷和總氮,特別是總氮的污染尤為嚴重。水體受總磷、氨氮和總氮的污染嚴重,水體透明度低且處于缺氧厭氧狀態(tài);根據(jù)對上述河道水質(zhì)的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)局部河底層水均嚴重缺氧,處于厭氧狀態(tài),散發(fā)惡臭。下圖為該段河道的現(xiàn)狀: 圖1-2由圖可以看出水質(zhì)比較惡劣,修復(fù)治理迫在眉睫。我們對該河道表層水進行了取樣,水質(zhì)數(shù)據(jù)如下:表1-1 2012年4月水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)指標(biāo)(均值)所要治理渠道(均值)pH69達標(biāo)COD120.5超標(biāo)溶解氧0不達標(biāo)透明度(cm)15高錳酸鉀指數(shù)13.4達標(biāo)NH3-N10.1超標(biāo)總P0.78超標(biāo)根據(jù)水質(zhì)及相關(guān)河道水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果,治理段河道的氨氮、總

9、氮、總磷都屬于地表水劣類標(biāo)準(zhǔn)。底質(zhì)特性:根據(jù)我們對河道底質(zhì)的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)河流由于水體流動性很小和受到污染,底層水均缺氧,其溶解氧含量為0,因此河底底泥呈黑色,用竹竿觸動表層底泥時,泥層中放出大量的氣泡,表明泥層處于厭氧狀態(tài)。 底質(zhì)結(jié)構(gòu)為部分泥質(zhì),主要污染物為樹葉、垃圾等沉積物。河邊居民反映,夏季有時河水發(fā)臭翻泥。生物相現(xiàn)狀:河道內(nèi)油污比較多,很少有水生高等植物和無水生浮游動物。由于水體底層缺氧以至處于厭氧狀態(tài),推測深水河床區(qū)缺少或根本無大型底棲動物存在。污染源及污染原因分析:1、內(nèi)源污染影響:因水域長期受兩岸生活污水及死亡植物莖葉、藻類沉積影響,有較多的有機污染物在河床底部淤積,通過與上覆水體的

10、反復(fù)交換,不斷向上釋放高濃度污染,成為對水域污染貢獻率較大的內(nèi)源性污染源。2、面污染源進入:雨水匯集區(qū)域面積較大,沿河地面污染如居民生活污水、汽車尾氣沉降污染物等隨雨水地表徑流進入河道。3、點污染源進入:上游來水(補水河水質(zhì)差時)、居民小區(qū)生活污水進入河道。4、廢棄物的進入:兩岸垃圾入河,以至沉積物和部分漂浮物腐爛污染水體。1.2工程建設(shè)的必要性隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人口的增加,生活水平的提高,水的需求和消耗量不斷增多,相應(yīng)的廢水排放量也在不斷的增多,由于污水處理設(shè)施和面源控制的滯后等原因,城市河道水環(huán)境污染嚴重,河網(wǎng)水體己基本失去水環(huán)境功能。富營養(yǎng)化問題的突出,日益加劇的水污染,正威脅著經(jīng)濟的可持

11、續(xù)發(fā)展、危害人民的生活質(zhì)量以及水體生態(tài)系統(tǒng)。防治河流湖泊等水體富營養(yǎng)化、去功能化已是城市社會經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境建設(shè)的一項迫切需求。通過近一個月的實地踏勘、走訪,我們對杭州市XX內(nèi)的各條河道進行了深入了解,整個XX區(qū)域就一條主河道,且河道比較曲折蜿蜒,水體流動性不強,水力停留時間比較長,從水質(zhì)上看,河道水體發(fā)黑,冒泡,特別是夏天氣溫較高,河底淤泥容易發(fā)酵,從而導(dǎo)致“黑水”產(chǎn)生。2012年4月22日XX三橋附近大面積黑色污水排出的事件廣受關(guān)注,污水的源頭是XX區(qū)內(nèi)一條臭水河。環(huán)保部門回應(yīng)河水發(fā)黑的原因是:生活污水大量流入加上河底淤泥未及時清理。 圖1-1 黑水事件1.3工程建設(shè)的先進性在污染河道生態(tài)修

12、復(fù)方面,XX創(chuàng)造性地利用生物改良技術(shù)、立體生態(tài)修復(fù)技術(shù)、生物操縱等技術(shù),采取多級強化水質(zhì)生態(tài)修復(fù)耦合技術(shù),修復(fù)被污染水體的生物鏈,重建水體生態(tài)系統(tǒng),構(gòu)建水體生態(tài)平衡,長期保持清澈、潔凈,形成五光十色的美妙水體自然景觀。多級強化水質(zhì)凈化生態(tài)修復(fù)耦合技術(shù)是一種投資少、維護和管理均較為方便的生態(tài)水處理技術(shù),其應(yīng)用范圍較廣,適合高教河道的水文形式,以及河流水質(zhì)特點和水質(zhì)改善求,推廣價值大。通過采用該技術(shù),形成適合河道生態(tài)修復(fù)的適宜原位水質(zhì)凈化處理技術(shù),將有助于實現(xiàn)水質(zhì)改善和河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo),確保XX總體規(guī)劃中的河道功能定位實現(xiàn)。多級強化水質(zhì)凈化生態(tài)修復(fù)技術(shù)充分考慮河道特征、水文情勢、堤防布置、河道景

13、觀等因素,結(jié)合河流水環(huán)境特征,突破河道斷面構(gòu)建技術(shù)、河道生態(tài)水力模擬技術(shù),河道形態(tài)和河床形態(tài)優(yōu)化技術(shù),形成適宜的河道水流形態(tài)和多樣化的生物棲息地環(huán)境,構(gòu)建切實可行的生態(tài)河道構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù),促進河流水環(huán)境整體改善和水生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)。同時,該技術(shù)將有效性、適用性、經(jīng)濟性和長效性相統(tǒng)一,提出納污河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)體系, 為形成河流水環(huán)境治理與生態(tài)修復(fù)的完整技術(shù)體系和整體解決方案提供技術(shù)支撐,推動河流水生態(tài)恢復(fù)、水質(zhì)改善,促進流域水環(huán)境保護和水生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)。1.4工程建設(shè)的意義多級強化水質(zhì)凈化生態(tài)修復(fù)技術(shù)是一種針對河道內(nèi)水質(zhì)凈化的生態(tài)技術(shù),以水量和流態(tài)的優(yōu)化調(diào)節(jié)為基礎(chǔ),以生態(tài)水質(zhì)凈化為主導(dǎo),通過多級水質(zhì)凈化

14、程序?qū)崿F(xiàn)河道內(nèi)污水凈化,對納污河道水環(huán)境質(zhì)量整體改善和城市河流生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)有顯著效果。該技術(shù)突破河道縱橫斷面構(gòu)建型式、水流流態(tài)設(shè)計、生態(tài)護槽護岸材料等關(guān)鍵技術(shù),工程項目的實施,可以為杭州城市河流水環(huán)境治理與生態(tài)修復(fù)的完整技術(shù)體系和整體解決方案提供技術(shù)支撐,推動杭州乃至整個浙江城市河流水生態(tài)恢復(fù)、水質(zhì)改善,促進流域水環(huán)境保護和水生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)。第二章 工程設(shè)計的依據(jù)和原則2.1工程設(shè)計的依據(jù)(1)杭州市城市河道保護管理辦法市政府令第178號(2)浙江省萬里清水河道建設(shè)技術(shù)要求(3)污水再利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T18921-2002);(4)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),GB38382002;(5)

15、地表水資源質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),SL6394;(6)農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)GB4284-84;(7)中心城區(qū)富營養(yǎng)化水體生態(tài)環(huán)境問題分析與治理工程簡介;(8)污染環(huán)境生物修復(fù)工程化學(xué)工業(yè)出版社,北京,2003年;(9)污染河流水質(zhì)凈化與生態(tài)恢復(fù)技術(shù)及其集成化策略胡洪云,何苗,朱銘捷等.中國首屆城市水環(huán)境質(zhì)量改善高技術(shù)論壇,武漢,2004年,75-89;(10)中華人民共和國環(huán)境保護法(1989年12月通過);(11)中華人民共和國水污染防治法(1996年修訂);(12)城市環(huán)境綜合整治規(guī)劃編制技術(shù)大綱(國家環(huán)保局1993年);(13)關(guān)于生態(tài)市、生態(tài)縣(市,區(qū))、生態(tài)鎮(zhèn)(鄉(xiāng))建設(shè)與規(guī)劃編制工作的指導(dǎo)意見

16、(浙生態(tài)辦函20037號);(14)設(shè)計單位對周圍水環(huán)境狀況的調(diào)查與監(jiān)測資料;2.2工程設(shè)計的原則(1)原位治理為主原則在所治理河道內(nèi)就地構(gòu)建水質(zhì)凈化工程和生態(tài)修復(fù)工程;(2)多功能協(xié)調(diào)原則河流系統(tǒng)健康所需滿足的各項河流功能具有不同的指標(biāo)要求,需要在單項功能指標(biāo)分析的基礎(chǔ)上,按照多功能協(xié)調(diào)的原則考慮各項功能、各項指標(biāo)值之間的相互協(xié)調(diào)。(3)生物多樣性原則生物多樣性是河流生態(tài)系統(tǒng)平衡和河流系統(tǒng)健康的基礎(chǔ),河流生態(tài)修復(fù)應(yīng)該遵循生態(tài)學(xué)中的生物多樣性原則,在防止生物入侵的前提下,引入本土生物,構(gòu)建生態(tài)環(huán)境廊道,保護和增加河流系統(tǒng)生物多樣性。(4)景觀美化原則河流生態(tài)修復(fù)的結(jié)果應(yīng)該帶給人們美好的享受,應(yīng)

17、按照景觀生態(tài)學(xué)原理,增加景觀異質(zhì)性,保留原河道的自然線形,運用植物以及其他自然材料構(gòu)造河流景觀。(5)清潔治污原則:治污過程不產(chǎn)生二次污染;第三章 工程的設(shè)計目標(biāo)3.1 總體目標(biāo)在保證水利要求的基礎(chǔ)上,進行水面“綠化”美化。引進水生觀賞植物、水培花卉、陸生花卉結(jié)合周邊環(huán)境造景。強調(diào)“綠化”與環(huán)境的協(xié)調(diào)性、景觀的功能實用性和景觀自身的可觀賞性。水體景觀設(shè)計目標(biāo):以“人文、人性、自然和生態(tài)”為原則,以江南水鄉(xiāng)格調(diào)為特色,水生植物為主,盆花植物為輔,力圖創(chuàng)造一個自然的、生態(tài)的、和諧的獨具水鄉(xiāng)風(fēng)格的人性化的生態(tài)景觀。在生態(tài)景觀建設(shè)過程中,注重水質(zhì)維護,確保水生動、植物的生長穩(wěn)定。通過水生動、植物定向培

18、養(yǎng)、建立起穩(wěn)定的人工生態(tài)體系,實現(xiàn)人工生態(tài)體系向自然生態(tài)體系的演替,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,實現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。圖3-1 目標(biāo)原理圖3.2 設(shè)計水質(zhì)目標(biāo)在污染負荷能夠控制的前提下,工程完工6個月后水質(zhì)驗收指標(biāo): (1)治理段水色清,無黑臭,無藻類等漂浮物積聚;(2)水質(zhì)指標(biāo)修復(fù)前期達到地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),即:序號分類類標(biāo)準(zhǔn)值項目1pH值(無量綱)692溶解氧2 (mg/l)3高錳酸鹽指數(shù)15 (mg/l)4化學(xué)需氧量(COD)40 (mg/l)5五日生化需氧量(BOD5)10 (mg/l)6氨氮(NH3 -N)

19、2 (mg/l)7總磷(以P計)0.4 (mg/l)8總氮(湖、庫,以N計)2 (mg/l)9透明度45cm遠期可達到地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。3.3 水生植被修復(fù)目標(biāo)水生態(tài)系統(tǒng)食物鏈中的生產(chǎn)者具有多樣性種群,暖季、寒季能自然交替的,以水生植物為優(yōu)勢種群的穩(wěn)定的植物群落。構(gòu)建的水生植物面積占工程總水面的1530。植物種類:應(yīng)包括挺水植物、浮葉植物、沉水植物,能反映生物多樣性,生境復(fù)雜性。挺水植物、浮葉植物各二種以上,并考慮景觀效果;沉水植物包括暖季沉水植物與寒季沉水植物,暖季沉水植物以苦草、黑藻為主,寒季沉水植物以黃絲草等為主。 水生植被面積:修復(fù)的水生植物面積為

20、該工程整個水體面積的15%30。其中,挺水植物與浮葉植物的面積占10,沉水植物的面積占520。12月、1月、2月,由于是大多數(shù)植物的越冬期,水生植被面積可相應(yīng)減少50。 自然繁殖與自然交替:種植的植物經(jīng)過越冬期或越夏期后,應(yīng)能自然繁殖;暖季植物與寒季植物能自然交替。本工程沉水植物以圓幣草、聚草等為主,挺水植物以菖蒲,黃菖蒲、再力花、美人蕉等為主,浮葉植物以睡蓮、荷花為主。3.4 水面景觀目標(biāo)在保證水體環(huán)境自然性的基礎(chǔ)上,進行水面“景觀綠化”。引進水生觀賞植物、水培花卉、陸生花卉,結(jié)合兩岸周邊環(huán)境造景。強調(diào)“綠化”與環(huán)境的協(xié)調(diào)性、景觀的功能實用性和景觀自身的可觀賞性,在水面寬闊的橋梁、路口等處強

21、化水面景觀,針對環(huán)境加以美化。水體景觀設(shè)計目標(biāo):以“人文、人性、自然和生態(tài)”為原則,以江南水鄉(xiāng)格調(diào)為特色,水生植物為主,陸生植物為輔,創(chuàng)造一個自然的、生態(tài)的、和諧的獨具水鄉(xiāng)風(fēng)格的人性化的生態(tài)景觀。視覺上力求“四季見綠,三季有花”,冬季部分植物保持常綠,春夏秋季時令花卉植物開放。水面景觀綜合沿岸景觀和倒影,水面植物進行景觀布置,形成水面畫卷。第四章 河道修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)隨著人們對水環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)保護意識的增強以及人與自然和諧發(fā)展概念的提出,利用生態(tài)工程技術(shù)進行水環(huán)境改善和生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)已經(jīng)得到越來越廣泛的共識。以生態(tài)學(xué)和生態(tài)修復(fù)學(xué)原理為指導(dǎo),針對水體生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀和治理目標(biāo),采取相宜適用的水體污染原位治

22、理工程技術(shù)來達到水生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)與良性構(gòu)建。 采用的工程技術(shù)主要有:4.1 生物清淤技術(shù)生物清淤的工作原理是投放微生物菌種,針對不同的有機物和腐殖質(zhì)進行消除,淤泥被就地分解成為水和二氧化碳。達到水中無淤泥的效果,自動調(diào)節(jié)水中新陳代謝,無需額外養(yǎng)分補給和生化調(diào)整,在污水中不易發(fā)生“DNA”蛻變。最后的目標(biāo)就是水變清,并且無毒無害,對人的身體健康沒有任何影響。生物清淤這種方法比較經(jīng)濟效益,既減少清污費用,又縮短了工期,同時淤泥被分解為水和二氧化碳,不破壞環(huán)境,對魚蝦沒有副作用。其次是社會效應(yīng),關(guān)鍵是杜絕二次污染,不產(chǎn)生任何廢棄物和有害物質(zhì),也不存在淤泥的轉(zhuǎn)運和堆放問題。4.2 河道水生植被生態(tài)恢復(fù)

23、技術(shù)水生植物包括挺水植物、浮水植物、浮葉植物和沉水植物,在河道生態(tài)系統(tǒng)的生物鏈中具有重要作用,同時在水污染治理中可以發(fā)揮多種作用。通過自身生長代謝可大量吸收氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì),同時一些物種還可富集重金屬或吸收、降解某些有機污染物。水生植物通過促進微生物的生長代謝,使水中大部分可生物降解有機物(BOD)得到降解,同時抑制藻類的生長,從而控制水體富營養(yǎng)化。目前,水生植物恢復(fù)主要利用漂浮植物浮床技術(shù)、生態(tài)網(wǎng)技術(shù)、沉水植物網(wǎng)箱技術(shù)、群落構(gòu)建技術(shù)等促進水生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)。先鋒物種的選擇需要遵循適應(yīng)性原則、本土性原則、凈化能力原則、可操作性原則等,在廣泛調(diào)查的基礎(chǔ)上,結(jié)合原有水生植物種類,進行恢復(fù)先鋒物種的選擇

24、。在對水生植物的生物學(xué)特性、耐污性、對氮磷去除能力以及光補償點研究基礎(chǔ)之上,篩選適宜的物種,為水生植物群落恢復(fù)提供物種。通過人為設(shè)計,根據(jù)環(huán)境條件和群落特性,在空間、時間進行植物群落布置。水生植物群落的布置主要根據(jù)河流歷史的植物群落結(jié)構(gòu)為模版,適當(dāng)引入經(jīng)濟價值較高、有特殊用途、適應(yīng)能力強及生態(tài)效應(yīng)好的物種,建立穩(wěn)定、多層、高效的植物群落。河道水生植物恢復(fù)在整治中得到廣泛應(yīng)用,在美化河道景觀的同時,有效地改善河道水質(zhì),形成比較完善的生物鏈,加強河道生態(tài)系統(tǒng)功能和抵抗力。修復(fù)水生植被帶通過水生植物直接吸收水體N、P等營養(yǎng)物質(zhì),凈化水質(zhì),抑制藻類生長;水生植物帶可以控制部分地表徑流所造成的面源污染;

25、水生植物光合作用改善環(huán)境,為水生動物提供空間生態(tài)位,增加生物多樣性和系統(tǒng)穩(wěn)定性,提高水生態(tài)系統(tǒng)自凈能力。 圖4-2漂浮植物浮床技術(shù):在污染的水域設(shè)置漂浮植物生態(tài)浮床,利用水土種植技術(shù)種植各種水生植物,通過植物根系的吸附和吸收作用,富集水中氮、磷等營養(yǎng)鹽,降解、富集其他有害無毒污染物,達到凈化水質(zhì)美化環(huán)境的目的。圖4-3 生態(tài)浮床4.3 生物膜技術(shù)河流中水生植物、沙石和沉積物表面通常生長有一層對有機污染物有降解凈化作用的生物膜-周叢生物,主要由藻類、細菌、原生動物等組成。為了強化周叢生物對河水中有機污染物的去除作用,可以用人工水草、生物柵和生態(tài)磚等作填料,在河道內(nèi)構(gòu)筑滲流生物膜凈化床。滲流生物膜

26、凈化床因填料材料和粒徑的不同,除了生物降解有機物外,還可能產(chǎn)生物理吸附、沉降,過濾等作用,去除懸浮物和氮、磷、重金屬等。凈化床可選擇易被微生物附著的廢磚塊、廢陶或沸石等功能填料。采用獨特的生物填料作為微生物生存的載體達到強化河道水質(zhì)凈化的目的。利用該類載體作生物填料,在生物填料的表面和里面通道都可以長出致密的生物膜,給微生物提供巨大的生存空間,增加生態(tài)區(qū)好氧菌的數(shù)量,加快載體附著微生物的生長繁殖和新陳代謝,提高處理效率,縮短處理時間。礫石間接觸氧化也使用生長在礫石表面上的生物膜過濾。礫石接觸氧化的基本原理是生物氧化凈化和沉淀去除懸浮物凈化。目前應(yīng)用得比較多有美國Aquamantics、深圳河道

27、治理的生物飄帶技術(shù)等,滇池863項目中也有關(guān)于人工仿真水草的研究。人工水草是對現(xiàn)有的多孔高分子材料進行改性、比選、優(yōu)化而成。多孔材料除了具有很大的比表面積外,還帶有正負表面離子。材料來源豐富,價格低廉,環(huán)境安全性好。(如圖所示)。它是一種原位水質(zhì)改善技術(shù),尤其適合富營養(yǎng)湖泊水質(zhì)的改善。對富營養(yǎng)水體進行的小、中試結(jié)果表明:水質(zhì)改善效果顯著,見效時間短,布放人工水草一周左右,水體透明度顯著提高,水體葉綠素水平顯著降低,水體景觀質(zhì)量得到明顯改善。人工水草生產(chǎn)、布放及使用全過程,安全性好;其生產(chǎn)原材料來源豐富,價格低廉,生產(chǎn)、布放及維護都很簡單,可以說是免維護。布放后不需要再額外追加任何維護管理費用。

28、其主要技術(shù)指標(biāo)如下:1、顯著提高水體透明度,抑制藻類水華發(fā)生,水體透明度增加 50-120cm,葉綠素下降 40-80%;2、COD降低 20-50%;3、TP 降低 20-40%;4、TN 降低 20-40%。人工水草的特點:1、人工水草藻菌生物膜技術(shù)是一種可以應(yīng)用于富營養(yǎng)水體水質(zhì)改善的原位凈化技術(shù),不需要任何動力和能源,具較好的生態(tài)安全性;2、富營養(yǎng)水體中布設(shè)人工水草可以明顯抑制水體中藻類的生長,遏制或者消除“水華”,從而迅速提高水體的透明度,改善水體景觀質(zhì)量;3、該技術(shù)可以在不降低水體營養(yǎng)水平的情況下,在較短的時間內(nèi)顯著提高富營養(yǎng)水體透明度,為富營養(yǎng)水體水生植被恢復(fù)與重建營造一個適宜的理

29、化環(huán)境;4. 形成系列化產(chǎn)品后,可以通過其他一些人工輔助設(shè)施,增強水體景觀效果;5. 其生產(chǎn)材料來源廣泛,且具有成本低廉,操作簡單、免維護等特點,應(yīng)用范圍廣泛,如湖泊、水庫、河流、魚塘、噴泉等,具有良好的市場前景和推廣應(yīng)用價值;6、人工水草技術(shù)應(yīng)用于富營養(yǎng)水體水質(zhì)改善屬國內(nèi)首創(chuàng);7、其凈化效果明顯優(yōu)于國外進口同類產(chǎn)品(AquaMats),且銷售價格僅為其1/22/3。 圖4-4 人工水草示意圖利用工程菌和原生動物、后生動物一類的微型動物附著在填料上生長繁育,形成膜狀生物污泥,水體與生物柵接觸時,水體中的有機污染物、藻類、氮、磷等營養(yǎng)物,被生物柵上的微生物所攝取,使水體得到凈化,微生物自身也得到

30、繁殖。這種處理方法能夠有效的去除污水中氮磷總量,使水體得到凈化。4.4 漂浮型人工濕地技術(shù)漂浮型人工濕地-多功能凈水浮島 漂浮型人工濕地也稱移動式人工濕地,廣泛適用于河湖的深水、淺水區(qū)域。該裝置利用陶粒、生物碳等填料作為浮體,和水生植物構(gòu)成可移動的人工濕地,克服了常規(guī)濕地和浮島的種種缺陷。漂浮濕地獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計,可使能培植的植物類型多樣化,挺水、浮水、沉水和陸生植物都能適應(yīng);漂浮濕地的浮體填料和種植管里水體修復(fù)藥劑增強了治理污染水體的效率。技術(shù)特點:1.建立生態(tài)島:漂浮濕地獨特的透氣構(gòu)造孔便于各種植物生根;2.脫氮除磷:利用漂浮濕地上的功能植物,吸收和去除水中的N、P等富營養(yǎng)化物質(zhì);3.景觀功

31、能:可根據(jù)污染水體治理要求不同,選擇不同植物,也可以進行輪種和套種,形成立體種植、四季種植,景觀效果四季延續(xù);4.水質(zhì)改善:植物、浮體填料、水體修復(fù)藥劑共同作用,促進懸浮物沉降,削減污染物含量,抑制浮游藻類生長;5.消浪護岸:通過消浪作用穩(wěn)定湖濱帶,形成有利于水生植物恢復(fù)的相對的靜水環(huán)境;6.造型組裝:結(jié)構(gòu)新穎,植物造型與色彩可隨意組合,便于管理;7.重復(fù)適用:漂浮濕地單元具有防腐抗氧化特點,使用壽命為7-8年。 圖4-5 漂浮濕地單體結(jié)構(gòu)作用機理:(1)漂浮濕地上功能植物的根系增加了水體與氧的接觸面積,加強了水體氧化能力,凈化水質(zhì),同時根系釋放出能降解有機物的分泌物,可加速降解有機污染物的分

32、解;植物對水體中N、P營養(yǎng)物及其相應(yīng)的營養(yǎng)鹽(硝酸鹽和磷酸鹽)的吸收、吸附,在光合作用和呼吸作用下,轉(zhuǎn)化為植物機體的一部分,帶走水中的污染物質(zhì)。(2)由于浮體填料作為載體,可為微生物提供較大的附著表面,有利于加強對污染物的降解作用。其反應(yīng)過程是:基質(zhì)向生物膜表面擴散,在生物膜內(nèi)部擴散,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。(3)種植管里的水體修復(fù)藥劑,可根據(jù)污染水體的不同治理要求,配制菌劑來修復(fù)水體,以光合菌群和酵母菌群為主導(dǎo),協(xié)同其他土著菌群共同作用,氧化、還原等途徑,增加水體溶解氧含量,分解氧化有機物,除臭去污?!案u” 原本是指由于湖岸的植物附著泥碳層向上浮起,漂浮

33、在水面上的一種自然現(xiàn)象。本工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。凈化浮島以為框架控制植物生長區(qū)域,避免漂浮植物在水域內(nèi)狂長形成二次污染,失去控制。浮島上種植的植物主要是香蒲,黃菖蒲,美人蕉等具有凈化水質(zhì)功能的品種。它具有附著生物多、水中直接吸收N、P等特點,在對浮游植物的抑制、提高水的透視度等方面效果比較顯著。以往工程結(jié)果表明人工浮島在抑制浮游植物,提高水體透明度、降低COD方面效果突出。浮島凈化水質(zhì)要素:植物莖等表面對生物特別是藻類的吸附;植物的營養(yǎng)吸收;水生昆蟲的攝餌;魚類的攝餌、捕食;防止已沉淀的懸浮性物質(zhì)再次上浮;日光的遮蔽效果,河道表面的除

34、氮。 圖4-6 景觀浮島照片4.5 景觀植物帶修復(fù)1、 浮水植物系統(tǒng)此系統(tǒng)中水生植物漂浮于水面;根系呈淹沒狀態(tài)。浮水植物目前主要用于N和P的去除。主要代表植物有浮萍、青萍、鴨舌草、水蓮花等等。壓舌草 眼子菜 青萍 睡蓮水胡蘆 2、 沉水植物系統(tǒng) 此系統(tǒng)水生植物完全淹沒于水中。系統(tǒng)中水的濁度不能太高,否則會影響植物的光合作用。代表植物黑藻、貍藻、狐尾藻、輪藻、沮草等等。 3、 挺水植物系統(tǒng)以挺水植物為主,挺水型水生植物植株高大,花色艷麗,絕大多數(shù)有莖、葉之分;直立挺拔,下部或基部沉于水中,根或地莖扎入泥中生長,上部植株挺出水面。植物根系發(fā)達,可通過根系向基質(zhì)送氧,使基質(zhì)中形成多個好氧、兼性厭氧、

35、厭氧小區(qū),利于多種微生物繁殖,便于污染物的多途徑降解;挺水型植物種類繁多,常見的有荷花、紅美人焦、茭白、黃花鳶草,蘆葦?shù)取?蘆葦 紅美人蕉 黃花鳶草 茭白4.6 人工濕地人工濕地是人工建造的、可控制的和工程化的濕地系統(tǒng),其設(shè)計和建造是通過對濕地自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物作用的優(yōu)化組合來進行污水處理。人工濕地污水處理技術(shù)是20世紀(jì)七八十年代發(fā)展起來的一種污水生態(tài)處理技術(shù),一般由人工基質(zhì)和生長在其上的水生植物(如蘆葦、香蒲等)組成,是一個獨特的土壤(基質(zhì))植物一微生物生態(tài)系統(tǒng)。人工濕地凈化污水主要機理如表4-1所示。表4-1 人工濕地凈化污水主要機理物理作用大顆粒物沉降水生植物和生物濾膜對輕

36、顆粒物的過濾通過沉淀或過濾聚集顆粒物以達到去除目的化學(xué)反應(yīng)沉降吸收到基質(zhì)和腐殖質(zhì)揮發(fā)生物反應(yīng)微生物降解、有機物質(zhì)礦化轉(zhuǎn)化作用(硝化反硝化)從水體直接生物吸收(藻類、細菌生物膜)從根區(qū)間接生物吸收(水體生物膜、挺水植物)微生物競爭導(dǎo)致部分病菌死亡SS的去除SS中有有機物和無機物,顆粒的密度和大小變化很大,不同密度、大小的顆粒物具有不同的去除機理和路徑。大塊物質(zhì)可通過隔柵去除。部分小顆粒物質(zhì)可在水解酸化池沉降去除。在人工濕地中SS的去除是相當(dāng)迅速的物理過程。主要去除機理為沉淀、聚集、表面粘附和過濾等。BOD、COD的去除濕地中的不溶性的有機物主要是通過濕地的過濾作用而被截留在濕地中;可溶性有機物則

37、通過植物根系生物膜的吸附、吸收及生物降解過程而被分解去除。生物降解過程主要是通過好氧和厭氧代謝降解,從而降低污水的BOD、COD。氮的去除大多數(shù)污水中N是主要成分。N在環(huán)境中以多種形式存在,有復(fù)雜的循環(huán)路徑。TN由不同比例顆粒的有機氮、溶解有機氮、氨氮、亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮。N2和N20在N循環(huán)中很重要。礦化、生物吸收、硝化和異化(硝態(tài)氮到氨氮DNRA)是使氮的一種形式轉(zhuǎn)到另一種形式的過程,這些過程是物質(zhì)平衡過程,N在同一個系統(tǒng)內(nèi)循環(huán),從而致使N從系統(tǒng)中得到去除。大量的研究表明濕地中氮的去除路徑主要為生物硝化一反硝化。N在濕地中的主要轉(zhuǎn)化過程如表4-2所示:表4-2氮的主要轉(zhuǎn)化過程過程物質(zhì)產(chǎn)物礦化

38、有機質(zhì)氨氮生物吸收氨氮、硝態(tài)氮硝化氨氮硝態(tài)氮反硝化硝態(tài)氮氮氣DNRA硝態(tài)氮氨氮揮發(fā)氨氮+高pH氨氣同氮氮氣有機氮磷的去除無機磷是濕地植物必需的養(yǎng)分。廢水中無機磷在植物吸收及同化作用下可變成植物的ATP、DNA及RNA等有機成分,通過植物收割而去除。物理化學(xué)作用包括填料對磷的吸附及填料與磷酸根離子的化學(xué)反應(yīng),這種作用對無機磷的去除會因填料中Ca和Fe可與P043-反應(yīng)而沉淀去除P043-因而除磷效果較好的填料非常重要,含鈣質(zhì)或鐵質(zhì)的地下水滲入人工濕地也有利于磷的去除。微生物對磷的去除包括它們對磷的正常同化(將磷納入其分子組成)和對磷的過量積累。由于植物中植物光合反應(yīng)、暗反應(yīng)交替進行,根毛輸氧多少

39、的交替出現(xiàn),以及系統(tǒng)內(nèi)部不同區(qū)域?qū)ρ跸牧康牟町悾瑢?dǎo)致了系統(tǒng)中厭氧、好氧的交替出現(xiàn),使磷的過量釋放和過量積累得以完成,這是常規(guī)二級處理方式所難以滿足的。在濕地系統(tǒng)中磷有著一系列的變化形式。如表4-3 所示。表4-3 磷主要轉(zhuǎn)化過程過程物質(zhì)產(chǎn)物礦化有機質(zhì)正磷酸生物吸收正磷酸有機磷吸附正磷酸磷-粘土金屬水化合物沉降正磷酸離散狀態(tài)磷礦物質(zhì)脫附磷-粘土金屬水化合物正磷酸人工濕地是集廢水處理凈化功能與景觀功能于一體的綜合處理系統(tǒng),當(dāng)污水通過系統(tǒng)時,其中污染物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)被系統(tǒng)吸收、轉(zhuǎn)化或分解,從而使水質(zhì)得到凈,運行簡單,操作自動化程度高。從工程實用的角度出發(fā),按系統(tǒng)布水方式的不同或水流方式差異一般分為自

40、由表面流人工濕地和潛流型人工濕地。(1)自由水面系統(tǒng)自由水面系統(tǒng)的污水從系統(tǒng)表面流過,水深較淺(一般在0.1-0.6),氧通過自由擴散補給。進水中所含的溶解性和顆粒性污染物與系統(tǒng)介質(zhì)和植物根系接觸。常用的植物包括香蒲、蘆葦、慈姑、莎草等。與潛流型系統(tǒng)相比,其優(yōu)點是投資省,缺點是負荷低。北方地區(qū)冬季表面會結(jié)冰,夏季會滋生蚊蠅、散發(fā)臭味,目前已較少采用。圖5-7 自由水面式人工濕地(2)潛流系統(tǒng)在潛流系統(tǒng)中,污水在濕地床的表面下流動,一方面可以充分利用填料表面生長的生物膜、豐富的植物根系及表層土和填料截留等作用,提高處理效果和處理能力;另一方面由于水流在地表下流動,保溫性好處理效果受氣候影響較小,

41、且衛(wèi)生條件較好,是目前國際上較多研究和應(yīng)用的一種濕地處理系統(tǒng),但此系統(tǒng)的投資比自由水面型系統(tǒng)略高。圖4-8 潛流式人工濕地4.7 河道生物操縱技術(shù)生物操縱是指運用水體生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)營養(yǎng)級之間的關(guān)系,通過對生物群落及其生境的一系列操縱,達到對使用者有益的藻類生物量下降等水質(zhì)改善效果的水生生物群落管理措施。生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能是“營養(yǎng)鹽-浮游植物-浮游動物-魚類”的“上行效應(yīng)”和與之相反的“下行效應(yīng)”共同作用的結(jié)果。Shapiro以及后來一些研究者工作,證明生物操縱作為下行效應(yīng)力量可以改善水質(zhì)的潛力。因此,20世紀(jì)80年代開始,歐美各國在富營養(yǎng)化湖泊的治理中,開始嘗試采用以改變魚類組成為主要內(nèi)容的生物

42、操縱來調(diào)整湖泊營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和促進水質(zhì)的恢復(fù)。歐美“經(jīng)典的”生物操縱主要通過放養(yǎng)兇猛魚類降低藻類生物量,其作用原理主要是:兇猛魚類的捕食作用降低食浮游動物魚類的數(shù)量,相應(yīng)加強浮游動物對浮游植物的牧食壓力;降低食浮游生物魚類對底泥的生物擾動,減少沉積物質(zhì)的再懸??;降低食浮游動物魚類,通過攝食底棲動物所引起營養(yǎng)鹽從沉積物到水體的輸送通量。 “非經(jīng)典”方法的放養(yǎng)魚類是食浮游食物的濾食性魚類(鰱、鳙),通過魚類的直接牧食減少藻類生物量,從而達到控制湖泊富營養(yǎng)化(藻華爆發(fā))的目的。“非經(jīng)典”生物操縱的核心是控制過量繁殖的藻類,特別是控制藍藻水華。4.8 抗旱澇技術(shù)措施漂浮濕地、凈化浮島和浮葉植物帶都以錨裝置定

43、位于河道。若旱季水位下降,有導(dǎo)致原浮島擱淺的危險,則養(yǎng)護人員可把錨體取上,把浮島向較深河道移動,重新定位。此操作簡單,無需專業(yè)工具。高教河有比較完善的排澇系統(tǒng),能在兩三天內(nèi)把河水位降至正常的范圍。設(shè)計選用的景觀植物,為水生或濕生植物,被水淹沒幾天基本無影響。錨定位裝置見下圖:第五章 工程的實施要點5.1 工程的技術(shù)路線由前述分析結(jié)合本示范工程的實際情況,本項目將河道生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)分為污染源控制系統(tǒng)、污染河道減污增容技術(shù)及持續(xù)生態(tài)維護技術(shù)三個單元加以實施。具體工藝流程如下圖所示。圖 5-1 工藝流程圖5.2 工藝說明本河道生態(tài)修復(fù)工程開展前需進行系列準(zhǔn)備工作,首先對河道進行攔壩截流,再將河水抽干進

44、行淤泥的清理,并且對河道內(nèi)一些損壞地段進行修繕,待完成后開始實施生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)。一、污染源控制系統(tǒng) 對河段區(qū)域始端進行納管截流,并設(shè)格柵將固廢有效地攔截,更好地監(jiān)管控制污染源。 由于水體流體性較低,故河段設(shè)置2臺可移動式推流式攪拌機,以加快河水流速,并且對污泥進行了有效地集中,方便清淤。 二、污染河道減污增容技術(shù) 河道前端設(shè)物化截留區(qū),投加一定量的絮凝劑,把大分子顆粒物截留沉降,河底污泥進行定期清除。 對于全河段,由于水質(zhì)較差,河水溶解氧濃度僅為00.5mg/L左右,曝氣復(fù)氧系統(tǒng)能夠有效地提高河水中的溶解氧溶度,改善河水水質(zhì),同時消除水體黑臭及渾濁度。全河段每300m左右設(shè)置1臺增氧機。 對于河

45、道前段50m左右,布設(shè)接觸氧化系統(tǒng),該系統(tǒng)在水下布有對氨氮和總磷具有良好吸附功能的竹纖維生物載體,載體高度約1m,利用該載體負載微生物(即生物接觸氧化)實現(xiàn)對河水中污染物質(zhì)的生物降解功能; 對于地表徑流污染,在近河岸邊安裝、布置水生植物帶和竹纖維生物載體,形成水生植物-微生物的共代謝系統(tǒng),以削減地表徑流污染。 項目實施初期,投加來自污染河水及污染底泥中的微生物菌劑,以快速降解河水中濃度較高的污染物質(zhì)消除水體黑臭,為后續(xù)生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)創(chuàng)造條件。二、生態(tài)恢復(fù)系統(tǒng)為防止河道底泥污染上覆水體,結(jié)合污染源控制系統(tǒng)部分,采用潛水式推流曝氣機攪動底泥從而對底泥增氧,以降解、礦化底泥污染物質(zhì);對于上游水質(zhì)較惡劣

46、段,將一部分水引入人工濕地公園進行系統(tǒng)處理。處理后的水可以排入飲用水源保護區(qū)、景觀用水的湖泊、水庫與河流中,為這些水體提供清潔的水源。以生態(tài)浮床的形式合理搭配種植對TN、TP吸收效果良好且根系發(fā)達的美人蕉、旱傘草等水生植物,并在適當(dāng)水域分別種植如粉綠狐尾藻等的功能性水生植物,以修復(fù)水體生態(tài)系統(tǒng);在河水水質(zhì)恢復(fù)到一定程度后,布設(shè)水下森林系統(tǒng),投加水草、螺、蚌及魚類等,以恢復(fù)水體食物鏈。各工藝措施具體說明如下: 微生物菌劑的制備與投加從底泥中篩選對污水和底泥具有較好降解效果的土著微生物,然后對其進行富集培養(yǎng),并采用有機污染嚴重的底泥進行多次馴化與篩選,綜合考慮COD、氨氮和總氮去除率,篩選出一批對

47、污染河水和底泥降解效果良好的微生物并將其制備成微生物菌劑。其所含菌種都來自于污染河水和污染底泥,對生態(tài)環(huán)境沒有任何負面影響,是安全可靠的環(huán)保產(chǎn)品。主要由自養(yǎng)菌群和異養(yǎng)菌群組成,能有效的降解水中有機物質(zhì)、氨氮、亞硝酸氮及硝酸氮。異養(yǎng)菌群將固體顆粒及溶解性有機物轉(zhuǎn)化成二氧化碳及水;自養(yǎng)菌群將水中的氨氮、亞硝酸氮轉(zhuǎn)化成硝酸氮,再利用異養(yǎng)菌群中的反硝化菌將硝酸氮轉(zhuǎn)化成氮氣。圖6-2 富營養(yǎng)化控制效果圖 人工增氧經(jīng)濟性強力造流曝氣機由水泵打出的加壓水進入射流器并從噴嘴噴出,利用高速水流形成的這一動能在射流器的喉部產(chǎn)生負壓,造成吸入室內(nèi)的真空狀態(tài),空氣在壓力差的作用下從水面上經(jīng)吸氣管自動吸入射流器,在射流

48、器的喉部與水流形成氣水混合物并經(jīng)劇烈的混合攪動,空氣被粉碎成極微小的氣泡,成為霧狀的氣水乳濁液;再經(jīng)過射流器的擴散段時由速頭轉(zhuǎn)變成壓頭,微細氣泡進一步被壓縮,增大了空氣在水中的溶解度,形成溶氣水;最后溶氣水從射流器擴散口噴出,在河道中產(chǎn)生強烈的渦流攪拌作用,底泥亦被攪起,大量的氧氣隨細微氣泡溶解至河水中,從而完成氧的轉(zhuǎn)移過程。Dolphin 400增氧機功率為250W,單臺充氧效率為1.4kg/kwh,能耗極低,利用一種特殊的攪拌原理,使水面上下波動,從而增加了河水和空氣的接觸界面,使更多的氧分子溶解入河水中,從而達到提高河水溶解氧的目的。增氧機擊打產(chǎn)生的漩流和有節(jié)奏的波動能帶動水體產(chǎn)生大范圍

49、的流動,能在相對低轉(zhuǎn)速的情況下,最大限度的發(fā)揮流體循環(huán)效率。與傳統(tǒng)設(shè)備比較,其在節(jié)能性上有較大優(yōu)勢。 竹纖維生物載體接觸氧化技術(shù)凈化水體污染竹纖維生物載體,它徹底的改變了傳統(tǒng)生物處理工藝中好氧和厭氧工藝必須分開進行、不能同時開展的弊端,將厭氧和好氧工藝結(jié)合在一起,極大的提高了處理效率。在載體的一個斷面上,由外及里形成了好氧、兼性厭氧和厭氧三個反應(yīng)區(qū)。污染物基團由外及里通過載體的三個反應(yīng)區(qū),在微生物經(jīng)過一段時間的馴化后,不同的細菌占據(jù)載體的三個不同的反應(yīng)區(qū),并與污染物基團緊密接觸。在好氧區(qū),好氧菌將小分子有機物轉(zhuǎn)化為CO2和H2O;在厭氧區(qū),厭氧菌將難降解的大分子有機物分解為可降解的小分子有機物

50、。最終污染物基團就被分解轉(zhuǎn)化成逸出水體的CO2和H2O,從而使廢水得以凈化。 圖6-3 竹纖維生物載體及掛膜效果照片竹纖維生物載體總共安裝面積為2000m2,分別安裝在治理污染源相對較為集中的區(qū)域。同時為防止載體上附著的生物污泥沉積在河底,定期采用專用的刮泥裝置將生物污泥刮除。人工濕地 本工程人工混地采用垂直型潛流跟水平型潛流相結(jié)合的方式。1的傾斜度多孔的布水管出水口本工程人工濕地是在潛流人工濕地上面疊加一個小型的垂直流人工濕地,小型的垂直流人工濕地表面用多孔的布水管均勻布水,水直接下滲入潛流人工濕地,利用潛流的人工濕地的1%的坡度,利用重力流使處理過的水流向出水口。(1)進出水系統(tǒng)的布置:本

51、工程人工濕地由小型垂直流人工濕地處進水,故布水管道系統(tǒng)設(shè)在垂直流人工濕地濕地床上,一般采用多孔管和三角堰等配水裝置。把河道里的水利用水泵提升到濕地床,再用布好的多孔管進行布水。出口處設(shè)置閥門,控制水的流量,保證水均勻連續(xù)。布水系統(tǒng)河水水泵閥 門流量計排水給水管道 圖6-4 布水示意圖(2)濕地床的構(gòu)造:圖6-5 濕地床構(gòu)造圖濕地由土壤、植物、礫石等組成。垂直分主要三層,上層為植物生長初期固定根部的土壤層,可采用亞砂土,厚度約0.20.5m;中層為粒徑8mm左右的礫石層,厚約0.6m,成熟植物根系大部分分部在該層,為河水凈化處理層;底層為0.1m左右的粘土層,起到隔水作用。(3)人工濕地面積:約

52、4000平方米,長*寬80*50m;布水負荷0.5m3m2d;采用連續(xù)24小時運行方式,利用電動閥門控制,植物種植:花葉蘆荻、美人焦、風(fēng)車草、富貴竹、水蔥、再力花等濕地植物,可以種植魚類食用的青草及管理員食用的蔬菜。景觀構(gòu)建利用景觀生態(tài)學(xué)原理,合理規(guī)劃河道空間結(jié)構(gòu),使河水、河岸、濱河帶等生態(tài)景觀要素形成一個生動活潑的有機整體,既符合生態(tài)學(xué)原理,也具有一定的美學(xué)價值,更適合人類居住,使河道景觀由單純的物理景觀轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄻有缘纳鷻C盎然的生態(tài)景觀,建立人水和諧。采用真空盆式浮島(材質(zhì)為竹炭或PE)種植水生植物,真空盆式浮島可以在水面隨意組合,配以合適的植物,即可以達到點、線、面相結(jié)合,低、中、高的序列

53、以及離岸線近、中、遠相搭配的手法來創(chuàng)造夾景與障景效果。植物的搭配應(yīng)考慮低景、中景、高景的需要,達到視線所及范圍的高低落差,錯落有致??刹捎貌糠指∷参镒饕r托,大量采用0.81.5m高的開花的美人蕉、鳶尾等植物搭配沒有花的旱傘草等觀葉植物。再配以高度可達2m左右的再力花等高品種植物加以點綴,利用植物來營造島嶼景觀,形成水體的視覺焦點,塑造一個步移景異的水體景觀,盆式真空浮島還具有更換植物方便的特點,可以在冬季時更換黑麥草等綠色植物保持水面景觀。水生植物在增強該項目的景觀效果的同時對河水中的污染物質(zhì)具有一定的吸附、吸收作用,削減水體中富含的氮、磷等,另外水生植物的根系能夠為微生物提供棲息與覓食場所

54、。為保持生態(tài)浮島的景觀效果,在氣溫較高的春、夏、秋季,可選擇性種植美人蕉、鳶尾、旱傘草、菖蒲等高等水生植物,而在氣溫較低的冬季,為保持河面約1/3的水生植物呈“常青”態(tài),可將盆式浮床從河面取出,替換成可耐低溫的黑麥草、黃菖蒲等。另外在公園跟觀景臺處設(shè)立小型噴泉,即可以對水質(zhì)進行凈化,又可以提供觀賞。下圖為系統(tǒng)內(nèi)各要素位置分布圖。第六章 工程建設(shè)總投資估算6.1投資估算表序號項目名稱單位數(shù)量單價總價(萬元)(萬元)1淤泥清理及生物藥劑攔壩截流個2清淤m33500潛污泵臺2優(yōu)勢復(fù)合微生物菌劑公斤200土著菌培養(yǎng)與投放批1菌種篩選/22推流式潛水?dāng)嚢铏C臺2強力造流曝氣機臺4接觸氧化生物膜飄帶m310003盆式生態(tài)浮床m2300竹基生態(tài)浮島m2350功能性水生植物m21500竹纖維生物載體m212004提升泵臺2流量計臺1挖方M32500布水系統(tǒng)套1濕地植物m2200

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