[發明專利]一種閘控非恒定水位河口水質凈化系統及其運行方法

有效

• 申請號: 202110794078.5
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113698029B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 許明;馬吳成;王昌輝;沈曉笑;江和龍;薛朝霞
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/32;C02F3/34;E02B1/00;E02B3/00;E02B3/02;G06F17/10;G01W1/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 曹翠珍

本發明公開了一種閘控非恒定水位河口水質凈化系統及其運行方法，包括監控預警系統、水動力系統和水質凈化系統；所述監控預警系統包括水文監測儀、水質檢測儀和智能閘控控制器，用于檢測水文、水質并調控曝氣時間和節制閘的啟閉。所述水動力系統包括定向活水推流器和原位活水沖氧器，用于改善水流進行原位和異位水動力條件優化；所述水質凈化系統包括防污簾、生物載體床、生物填料、改性鐵鋁泥基質中的一種或幾種，用于去除水質中的氮磷等污染物；通過構建以水動力改善為基礎、水質凈化為核心、監控預警為輔助的閘控非恒定水位河口水生態構建系統，解決水體滯流、水位變化大、河口污染物累積等突出問題，實現活水、凈化、防洪的目的。

技術領域

本發明屬于河道水質凈化和水體修復領域，具體涉及一種閘控非恒定水位河口水質凈化系統及其運行方法。

背景技術

隨著社會的發展進步和人民生活水平的提高，河道不僅要滿足行洪和排水等要求，還要滿足人們對水環境和生態環境質量的需求。但由于閘控河口河流水動力條件差、水位變化大、污染物累積嚴重、非溶解性TP含量高，致使河道河口淤堵、水流不暢、水體自凈能力差。因此，針對河道水動力不足、底泥堆積、水體污染等嚴重問題，需構建運行穩定、操作管理方便、無二次污染、見效快的水生態系統。

CN103422466A公開了一種黑臭河道治理及恢復方法，包括河道截污、河道清淤、坡面修整、鋪設植物墊等。形成了新的水體生態系統，使水體達到四類水的標準。CN110092546A公開了一種河道治理凈化方法，包括采用錐形結構的河道水體凈化機構將河內沉積的淤積物進行清理；采用河面截留結構對河面的水生藻類進行處理；采用人工曝氣的方式為河水復氧；并在河道中央設立攔水堰，在河道兩岸設立魚類、水生植物去營養化池。通過多種治理方式綜合應用，降低氮磷含量。但是并未考慮河道水文、水動力條件和水質凈化的結合，以適應非恒定水位河口水生態的構建。

發明內容

本發明的目的在于提供一種閘控非恒定水位河口水質凈化系統及其運行方法，通過構建以水動力改善為基礎、水質凈化為核心、監控預警為輔助的閘控非恒定水位河口水生態構建系統，解決活水、凈化、防洪的問題。本方法具有運行穩定、操作管理方便、無二次污染、見效快等優點。

本發明的目的通過以下技術方案實現：一種閘控非恒定水位河口水質凈化系統及其運行方法，包括監控預警系統、水動力系統和水質凈化系統；所述監控預警系統包括水質檢測儀、水文監測儀和智能閘控控制器，用于檢測水文、水質并調控曝氣時間和節制閘的啟閉；所述水動力系統包括定向活水推流器和原位活水沖氧器，用于改善水流進行水質凈化；所述水質凈化系統包括防污簾、生物載體床、生物填料、改性鐵鋁泥基質中的一種或幾種，用于去除水質中的氮磷等污染物。

優選的，所述生物載體床中種植挺水植物，設置于河口區和靠近河岸的河口兩側，沿水流方向分布；所述生物填料為碳納米材料，碳前驅體為金屬碳化物、有機硅聚合物等，其孔徑為2～50nm，比表面積為390～1955m²/g，生物填料間首尾連接，并由固定設施固定設置于靠近河口中間的兩側，沿水流方向分布；所述改性鐵鋁泥基質總鐵含量不低于40mg/g，總鋁含量不低于100mg/g、總鈣不低于5mg/g、總鎂不低于5mg/g。

優選的，所述非恒定水位河口水生態系統根據區域可劃分為預處理攔截單元、強化生物處理單元、改性鐵鋁泥基質修復單元、濕地植物凈化單元；所述預處理攔截單元位于河口區，包括水質監測儀、防污簾、生物載體床和定向活水推流器；所述強化生物處理單元位于靠近河口區的河口右側，包括生物載體床、生物填料和原位活水沖氧器；所述改性鐵鋁泥基質修復單元位于靠近節制閘的河口左右兩側，包括生物載體床、生物填料、改性鐵鋁泥基質、水質監測儀、定向活水推流器和原位活水沖氧器；所述濕地植物凈化單元位于靠近河口區的河口左側，包括生物載體床、生物填料、原位活水沖氧器、定向活水推流器、生物載體床和水質監測儀。

一種閘控非恒定水位河口水質凈化系統及其運行方法，包括以下步驟：