[發(fā)明專利]處理面源低污染水的河道生態(tài)系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210008590.3
• 申請(qǐng)日: 2012-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN102561254A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王欣澤;尚曉;封吉猛;仝欣楠;孔海南
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): E02B3/00
• 分類號(hào): E02B3/00;E02B3/12;C02F9/14
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國(guó)中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種處理面源低污染水的河道生態(tài)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，隨著點(diǎn)源污染控制力度的加強(qiáng)，以農(nóng)村生活污水、農(nóng)田徑流和畜禽養(yǎng)殖污水為主的面源污染成為了河流和湖泊流域污染控制的重點(diǎn)。研究表明，這些污水的發(fā)生主要和地表徑流產(chǎn)生量成正相關(guān)關(guān)系，經(jīng)降雨和河流上游來水混合后，徑流中的污染物濃度大幅下降，水中的營(yíng)養(yǎng)鹽和碳源遠(yuǎn)低于生活污水的標(biāo)準(zhǔn)，通常稱這類水量大、濃度低的污水為低污染水或微污染水。根據(jù)以上特性可知，低污染水不宜使用集中式的生物處理方式對(duì)其進(jìn)行處理，針對(duì)面源污染源的隨機(jī)性和復(fù)雜性，因地制宜地采用生態(tài)工程處理面源低污染水被認(rèn)為是較為有效的工程技術(shù)手段。

目前被廣泛采用的生態(tài)工程處理技術(shù)包括：人工濕地處理技術(shù)、氧化塘技術(shù)、生物濾池技術(shù)以及土壤滲濾技術(shù)等，以上技術(shù)的基本思想是構(gòu)建植物、微生物和基質(zhì)等微生態(tài)系統(tǒng)，通過植物吸收、微生物分解、基質(zhì)吸附以及化學(xué)沉淀等聯(lián)合作用對(duì)污染物進(jìn)行降解。然而低污染水中的低碳低氮磷以及水力負(fù)荷大的特點(diǎn)使得微生物和植物的生長(zhǎng)受到明顯抑制，物理和化學(xué)作用因?yàn)樗νＡ魰r(shí)間短而無法高效完成。目前單一的生態(tài)處理工程技術(shù)難以解決面源低污染水問題，面源低污染水的處理是河流和湖泊流域內(nèi)當(dāng)前面源污染控制的一大難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于針對(duì)以上河流和湖泊流域內(nèi)面源低污染水處理的難題，提出一種處理面源低污染水的河道生態(tài)系統(tǒng)，建立以生態(tài)截污溝、生態(tài)護(hù)岸、河口人工濕地組合形成的處理面源低污染水的河道生態(tài)系統(tǒng)，本發(fā)明從強(qiáng)化源頭污染截留、改善河道自凈能力以及控制污染出流三方面立體式地解決了面源低污染水的收集和處理問題。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供了一種處理面源低污染水的河道生態(tài)系統(tǒng)，該河道生態(tài)系統(tǒng)包括生態(tài)截污溝、生態(tài)護(hù)岸和河口人工濕地，所述生態(tài)截污溝位于河道沿岸外兩側(cè)，所述河口人工濕地位于所述生態(tài)截污溝出口處，所述生態(tài)護(hù)岸是梯級(jí)生態(tài)護(hù)岸，所述生態(tài)護(hù)岸位于河道內(nèi)側(cè)沿河兩岸。

優(yōu)選地，所述生態(tài)截污溝采用砌磚結(jié)構(gòu)，收集通過地表徑流和漫流方式產(chǎn)生的農(nóng)田和農(nóng)村面源低污染水，所述生態(tài)截污溝的尺寸根據(jù)最大過水量設(shè)計(jì)，所述生態(tài)截污溝的底部鋪設(shè)水泥孔磚，以提供微生物生長(zhǎng)環(huán)境從而增強(qiáng)水體凈化能力。

優(yōu)選地，所述水泥孔磚的孔徑大小為30mm-60mm。

優(yōu)選地，所述生態(tài)護(hù)岸為三級(jí)生態(tài)護(hù)岸，從河內(nèi)往外依次為：一級(jí)挺水植物護(hù)岸，挺水植物根植于河流底泥和土壤中，篩選適合當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)、耐污性強(qiáng)的水生植物；二級(jí)濕生植物護(hù)岸，篩選適合當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)、耐污性強(qiáng)、根系較發(fā)達(dá)的濕生植物；三級(jí)灌木和喬木護(hù)岸，選擇觀賞性強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)的灌木和喬木植物，在污染削減、水量調(diào)蓄和固定護(hù)岸方面發(fā)揮作用。

優(yōu)選地，所述生態(tài)護(hù)岸的各級(jí)護(hù)岸寬度為1.0m-1.5m，護(hù)岸高度根據(jù)河道最高水位和平水水文情況而定。

優(yōu)選地，所述一級(jí)挺水植物護(hù)岸和河道底部的交匯處設(shè)置有護(hù)角石，以便保護(hù)坡腳，使整個(gè)護(hù)岸的抗沖刷能力大大提高，也能為水生生物提供棲息場(chǎng)所。

優(yōu)選地，所述二級(jí)濕生植物護(hù)岸的高度使?jié)裆参锔挡荒荛L(zhǎng)時(shí)間低于河流常水位，所述二級(jí)濕生植物護(hù)岸上鋪設(shè)用于植物生根的粗砂或者土壤。

優(yōu)選地，所述三級(jí)灌木和喬木護(hù)岸上鋪設(shè)用于植物生根的粗砂或者土壤。

優(yōu)選地，所述人工濕地采用氧化塘和潛流濕地或者氧化塘和表流濕地的組合工藝，氧化塘發(fā)揮污染物沉淀和水體復(fù)氧的作用，后續(xù)濕地將發(fā)揮基質(zhì)、植物和微生物的聯(lián)合作用對(duì)污染物進(jìn)行去除。

優(yōu)選地，所述人工濕地包括濕地植物和濕地填料，所述濕地植物選用蘆葦、美人蕉、香蒲、風(fēng)車草中的一種或多種的混合，所述濕地填料選用粉煤灰、沸石、干渣、石灰?guī)r中的一種或多種的混合。

本發(fā)明在河道沿岸外兩側(cè)建設(shè)生態(tài)截污溝，使得來自農(nóng)田徑流和農(nóng)村污水的面源高濃度污水不直接進(jìn)入河道，避免與河流水體混合形成大量低污染水并影響河流水質(zhì)；在生態(tài)截污溝出口處建設(shè)河口人工濕地系統(tǒng)，收集通過生態(tài)截污溝導(dǎo)流進(jìn)入的污水，這部分污水一方面在生態(tài)截污溝傳輸過程中得到一定程度的凈化，另一方面在進(jìn)入湖泊之前經(jīng)過人工濕地強(qiáng)化凈化處理，污染物負(fù)荷能夠得到大幅度的削減；在河道兩岸內(nèi)側(cè)建設(shè)以挺水植物-濕生植物-灌木和喬木組成的三級(jí)生態(tài)護(hù)岸，改善河道內(nèi)的水體自凈和防洪能力。本發(fā)明在強(qiáng)化源頭污染控制、提高河道自凈能力以及控制污染出流這三方面立體式地削減最終進(jìn)入湖泊的面源污染負(fù)荷。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的處理面源低污染水的河道生態(tài)系統(tǒng)的平面圖；