[发明专利]一种河道水体生态修复和水质保持的方法

说明书

技术领域

本发明是关于城市河道水污染治理的，特别涉及一种河道水体生态修复和水质保持的方法。

背景技术

城市河道作为重要的资源和环境载体，关系到城市的生存，制约着城市的发展，是城市的生命之源。城市河道可以改善城市的生态环境，调节气候，塑造城市景观，提供给居民更好的生活空间，并能促进投资，推动相关产业的蓬勃发展，带动城市的总体进步。可见，城市河道在城市的发展、建设及生态环境中有着非常重要的作用。然而，随着经济社会的发展，城市河道污染也在逐步加剧，并且由于长期疏于管理，河道脏、乱、黑、臭等现象普遍存在，这都严重束缚了城市的发展，破坏了城市环境，对水生动植物的生存也构成了威胁。城市河道的生态治理已迫在眉睫。

目前，河道生态治理技术已有较多的组合形式，如胡孟春（CN102491586A）设计了一套包括漂浮式风光电能供给设施、漂浮式曝气生物滤池、絮凝剂喷洒剂在内的黑臭河道水的净化处理设施，该方法综合利用絮凝、过滤、微生物处理等工艺，处理净化黑臭河道的水质。庞鹏远（CN201099644Y）的设计中涉及一种漂浮式太阳能曝气系统，能方便的向水中充氧，解决了曝气能耗高等问题，可用于较大面积的河湖等地方。王国祥等（CN101544424A）设计了一种用于水质净化的组合式生态浮床装置，该生态浮床有八个功能分区，可种植多重植物，不仅能较好的去除水中氮磷等污染物，还有一定的美化作用。但是这些方法存在着一定局限和不足：主要针对于含工业废水的黑臭水体，应用范围窄；生物滤池工艺应用于河道中不便于控制进水流速、反洗等操作，有碍于河道行洪功能；简单向河道内曝气充氧，效果不是很明显，见效慢，也不利于河道美观；植物根系上聚集的微生物种类不够丰富，数量也不够大，所以对污染较严重的河道处理效果不佳。

综上所述，城市河道的生态处理方面缺乏一种治理效果全面、应用范围广并且易于操作的处理方法。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种用于河道受污染水体的水质净化与恢复、改善水体水质、逐步恢复水体自净能力、治理效果全面、易于操作的一种太阳能曝气增氧-植物床载带生物膜的方法。

本发明通过如下技术方案予以实现。

一种河道水体生态修复和水质保持的方法，其特征在于：

（1）通过太阳能电池板（1）、支撑连接装置（3）、气泵（4）、曝气管（7）和布气管（8）构成曝气增氧系统；将太阳能不断转化为电能，用于曝气机的曝气增氧，使水中的溶解氧含量能够满足植物、微生物的呼吸、降解作用，维持水中的溶解氧水平；

（2）通过强浮力载体（5）与挺水植物（2）构成生态浮床系统；挺水植物利用植物根系的筛滤、吸收和吸附作用，去除水中的污染物质，并富集和转化重金属；

所述挺水植物的栽种密度为2～10株/m²；

所述强浮力载体（5）的直径为河道断面宽度的1/5～1/4，但一般最大不超过2米；

（3）通过填料（6）连接成串，均匀悬挂于强浮力载体（5）的下面，构成填料系统；微生物菌群、浮游植物、原生动物、微型后生动物附着、寄居在填料表面，构建具有高效快速净化污染物的生物膜，以主要去除河道水体中的COD；填料上特别培养好氧反硝化菌，可在水体溶解氧较高的条件下完成脱氮过程，有效降低水中总氮浓度；通过填料与植物结合的使用，植物根系的分泌物能够强化填料的生化降解作用；

所述填料（6）连接成串的长度在充分考虑填料所受浮力的情况下，为河道水深的1/3～1/2，但一般不超过1.2米，填料串上相邻填料的间距为5～8cm；

所述填料（6）连接成串的密度为40～60串/m²。

（4）将太阳能曝气增氧系统和生态浮床、填料结合在一起，组合成一体式装置，以简化工艺，并提高水体生态修复的效果。

所述步骤（2）去除的水中的污染物质为氮、磷或者有机碳营养元素。

所述步骤（2）的挺水植物为具有良好水体净化效果及景观效果的挺水植物，为黄花鸢尾、美人蕉、芦苇、水葱或者香蒲；黄花鸢尾可以抑制藻类爆发、去除水中溶解性氮、磷，改善水体透明度，抑制pH值增加等；美人蕉对固体物质、胶体物质及NH₄⁺-N有一定的沉降、拦截和吸附作用；芦苇、水葱和香蒲对氮磷营养物质也具有较好的去除效果。

所述步骤（3）填料（6）也可以选择组合填料，该填料是以硬质的纤维丝为骨架，以丝状纤维作为骨架中空部位的填充物，质量轻、组装方便、挂膜面积大，以利于治理污染情况比较严重的河道。