[發明專利]人工強化生態濾床及利用其治理污染河水的方法

無效

• 申請號: 201110092600.1
• 申請日: 2011-04-13
• 公開（公告）號: CN102225822A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發明（設計）人: 李相昆;楊柳;張杰;洪偉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/28;C02F3/32;C02F3/34
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術領域

本發明涉及濾床及治理污染河水的方法。

背景技術

隨著工業、農業及畜牧養殖的發展，產生的廢水被直接或間接的排入河流，使河流受到污染。目前，對于污染河流治理采用的河流配水方法對于農村跨界河流及重污染河流，無法實現在某一地區采用控源、配水等技術；而河道曝氣方法運行費用過高，也不適用于農村污染河水的治理；而生態浮島方法只適于低污染的河水治理，對于重污染河流的修復效果并不顯著。

發明內容

本發明是要解決現有的治理污染河流的河流配水方法及生態浮島的應用范圍窄、河道曝氣方法運行費用高，都不適于重污染農村污染河水的治理的技術問題，而提供人工強化生態濾床及利用其治理污染河水的方法。

本發明的人工強化生態濾床包括進水區、濾床和出水區，進水區與濾床由第一溢流墻分隔，濾床與出水區由第二溢流墻分隔，進水口設在進水區側壁上部，出水口設在出水區的側壁下部，濾床內裝有粒徑為70mm～100mm的火山巖濾料，填充高度為濾床高度的四分之三，濾床沿水流方向依次分為厭氧區、曝氣區和缺氧區，在曝氣區底部設有穿孔曝氣管，厭氧區底部設有第一泥斗，第一泥斗底部接有第一排泥管，在缺氧區底部設有第二泥斗，第二泥斗底部接有第二排泥管。

本發明的利用人工強化生態濾床治理污染河水的方法按以下步驟進行：

利用人工強化生態濾床治理污染河水的方法按以下步驟進行：一、在污染河流的河床上修建表面推流式濕地和人工強化生態濾床；二、將污染河流中的河水通過進水管引入人工強化生態濾床的進水區，然后經過第一溢流墻流至濾床，流經厭氧區、曝氣區和缺氧區后經第二溢流墻流流至出水區，曝氣區的氣水比為4～6∶1，濾床的水力負荷為0.15m³/(m²·h)～0.35m³/(m²·h)；三、出水區的河水出水管進入表面推流式濕地處理，表流的水深為18cm～25cm，水力負荷為0.10m³/(m²·h)～0.25m³/(m²·h)，完成污染河水的治理。

本發明的人工強化生態濾床火山巖濾料表面粗糙多孔，容易被微生物吸附，在火山巖濾料的表面附著大量的生物膜，并且該微生物膜是一端吸附在火山巖濾料上，另一端漂浮在水中，具使微生物更容易捕捉到水中的污染物，從而具有更好的降解污水中有機污染物的作用，又因為火山巖濾料為粒徑為粒徑為70mm～100mm的大粒徑濾料，再加上濾料孔隙大，能夠使水流順暢，不容易發生堵塞，提高了濾床的最大含污量；同時火山巖濾料內部具有孔隙，利于溶解氧均勻分布和擴散，可使氣泡充分利用和攔截，提高降解作用。

本發明的人工強化生態濾床的結構上采用自然分區，區與區之間沒有明顯差別(間隔)，有利于微生物流動和形成一些特殊的微生物種群，有利于污染物的去除和工藝的耐沖擊能力。但在各區主體部位還是能按照傳統工藝中的厭氧和好氧劃分。各區在不同溶解氧含量的控制下，根據自然選擇原理在經過一段時間的生長和定期的排泥，形成符合本區環境的優勢種群。

本發明的人工強化生態濾床采用大粒徑濾料，與現有的濾床相比底部的曝氣為中間曝氣，兩端不曝氣，這樣在兩端就形成了缺氧和厭氧區，在缺氧和厭氧區就會有部分的脫氮除磷效果。另外，中間曝氣會將濾池中形成的污泥排入泥斗，這樣與現有的濾池相比就無需反沖洗，簡化了操作運行的程序，節約了大量能源。本發明利用人工強化生態濾床與表流濕地結合治理污染河水，結合了曝氣生物濾池和人工濕地的優點，利用天然濕地處理系統作為人工強化生態濾床工藝的補充，可以達到優勢互補、相互協調目的，可以實現技術、經濟、環境效益的統一。其出水可以滿足不同的水質要求，可以有效修復被污染水源及沿岸生態景觀，工藝簡單，易于事實和維護，能夠產生良好的環境、經濟效益。該技術不需要改變和破壞河道生態景觀，只需在河床兩側修建大粒徑濾料濾池，上面覆土并栽種植物，即可鞏固堤壩，又可以防治冬季結凍，同時又能夠改善兩岸生態景觀。該方法可根據河道的具體地址、地形和地貌，利用天然條件進行施工建設，工藝簡捷，維護方便易行，對于河流水質的治理和生態修復具有重要應用價值。

本發明可應用于低溫地區污染河流水質改善及生態修復的人工強化處理工藝，該方法可根據河道的具體地形特征建設于河道兩旁，建設費用低，運行和維護方便，便于在寒冷地區進行工程推廣，改善污染河道水質和恢復河道兩岸生態景觀，簡單易行，適于農村跨界河流及重污染農村污染河水的治理。

附圖說明