[發明專利]一種解決生態治理工程中介質層堵塞的方法及其裝置

在審

• 申請號: 201910143986.0
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN109734143A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 朱曉明;趙東華
• 申請（專利權）人: 中交上海航道勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: C02F1/00
• 分類號: C02F1/00;B09C1/00;B09C1/10;E03F1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種解決生態治理工程中介質層堵塞的方法及其裝置，裝置結構包括：生物表面活性劑溶液箱、超聲波發生器、超聲波震動棒、不銹鋼扁條、中空震動傳導輸液棒結構和介質層結構，中空震動傳導輸液棒結構與介質層結構連接，超聲波發生器與超聲波震動棒連接，超聲波震動棒與中空震動傳導輸液棒結構通過不銹鋼扁條進行剛性連接，生物表面活性劑溶液箱通過出水軟管與中空震動傳導輸液棒結構上端連接。其中，中空震動傳導輸液棒結構包括：中空震動傳導輸液棒、孔洞、防松螺帽和螺紋卡口。本發明與傳統技術相比，可在短時間內有效解決目前人工濕地、土壤滲濾處理系統、人工快速滲濾系統等等生態治理工程中出現的介質層堵塞問題，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及水環境治理和污水處理技術領域，具體涉及一種解決生態治理工程中介質層堵塞的方法及其裝置。

背景技術

自上世紀70年代以來，隨著國內外地表水體污染問題日益嚴重和擴大化，人工濕地(CW)、土壤滲濾處理系統(MSL)、人工快速滲濾系統(CRI) 等生態治理新技術相繼興起并得到廣泛應用。這些系統因其易于設計、投資少、能耗低、效果好、運行管理維護簡單等優點而被大量應用于河湖水體污染、中小城鎮和農村生活生活污水及農業面源污染、城鎮垃圾滲濾液處置等污染的治理和防治工程中，取得了很好的工程效果。近年來，隨著這些工程長期運行和工程實踐，工程都出現了不同程度的介質層(填料層或滲濾層)堵塞現象，造成基質滲透系數急劇下降，出現澭水短流、阻隔氧氣擴散、過水能力下降等現象，引起積水惡臭、蚊蠅滋生、運行環境惡化等問題，使得系統穩定性下降、出水處理效果降低和運行壽命縮短。

針對人工濕地、土壤滲濾處理系統、人工快速滲濾系統等生態治理工程的堵塞問題，目前關于其堵塞機理的研究、應對措施和解決方法主要分為三類：

(1)物理致堵機制及其應對方法

物理致堵機制主要有懸浮顆粒物沉積、有機物累積、細小顆粒物的遷移，以及這些物質在水流作用下的機械壓縮作用。相對應的物理性應對措施和方法包括增加攔污格柵和前置處理工藝段、改變進水方式和方向、降低水力負荷、填料層或滲濾層輪歇、定期更換填料或濾料、定期收割植物和清理雜質垃圾等措施。這類方法往往治標不治本，可能會長時間中斷系統正常運行，后期投入和工程量較大，費時費力，實際費效比和應用性不高，往往陷入“堵了就治、治后又堵”的惡性循環怪圈。

(2)化學致堵機制及其應對方法

化學致堵機制主要有介質中水相的pH、氧化還原電位、電導率、電解質濃度、有機物物質組成及其化學性質，固相中的介質表面特性、礦物組成及其成分、表面電荷、離子交換置換和聚合沉淀能力等等。相對應的化學性應對措施和方法主要是施加化學試劑，如特定酸堿溶液、硝化抑制劑等或者次氯酸鈉融菌劑等，通過化學措施來殺傷殺滅或抑制微生物、改變水固相物質的化學特性或者破壞沉積物物質結構來消除堵塞問題，這些措施會破壞系統長期運行形成的穩定生境化學特征，投加后的化學制劑也可能出現潛在二次污染問題，影響后續水體水質安全。

(3)生物致堵機制及其應對方法

生物致堵機制主要有微生物分泌物(微生物分泌產生的一些胞外聚合物)、腐殖質(水體攜帶或者植物殘渣產生)、微生物細菌產氣(主要是填料層或滲濾層好氧或者缺厭氧段中發生脫氮微生物的硝化/反硝化作用產生的N₂和N₂O、產甲烷菌產生的甲烷CH₄、硫化細菌或者硫還原菌產生的H₂S等)所導致的氣阻現象等。相對應的應對措施和方法主要有添加生物酶制劑、引進蚯蚓繁殖、投加篩選細菌等方式。