CN102587319A - 一种用于河流污染治理的生态丁型潜坝 - Google Patents

一种用于河流污染治理的生态丁型潜坝 Download PDF

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刘福兴
宋祥甫
邹国燕
付子轼
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Abstract

本发明提供了一种用于河流污染治理的生态丁型潜坝，由丁型潜坝***和框架浮床***组成；其中丁型潜坝***由丁型潜坝框架（1）和丁型潜坝基质（2）组成；框架浮床***由浮床框架（3）、植物附着基（4）和浮床植物（5）组成。该生态丁型潜坝能够实现对污染河流的立体生态治理，同时所用材料没有任何生态风险，且设计简单，成本低廉，运行维护成本低。

Description

一种用于河流污染治理的生态丁型潜坝
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域，具体地说涉及一种用于河流污染治理的生态丁型潜坝。
背景技术
当前，河流污染治理的通行做法是生物-生态法，即通过人工强化自然净化的手段，实现污染河流的水质净化，此法侧重遵循河流的自然演替过程，因此无二次污染风险，一次性投资及运行管理最为经济。生物-生态法较为常见的技术体系包括：人工湿地处理技术、生态浮床（或浮岛）技术等，但各种类型的人工湿地在建设时需要额外占有土地，同时运行管理复杂，并存在处理效率不能维持的缺点，因此限制了在河流污染治理过程中的应用；生态浮床技术虽然不额外占用土地，但由于漂浮于水面上，只能通过河流表层的净化作用，实现对河流污染的治理，因此不能发挥全方位、立体的治污作用，故其处理效率也受到限制，同时，生态浮床对河流底部生境没有直接的改善效果，不能为恢复健康河流发挥持续的作用。
发明内容
本发明提供了一种用于河流污染治理的生态丁型潜坝，其由丁型潜坝***和框架浮床***组成，其中丁型潜坝***由丁型潜坝框架和丁型潜坝基质组成，框架浮床***由浮床框架、植物附着基和浮床植物组成。
其中所述的丁型潜坝***的长宽比和框架浮床***的长宽比均为2.5-4.5：1；同时两个***均呈“丁”型，且大小是匹配的。
其中丁型潜坝框架由石笼网构建而成；丁型潜坝基质为天然沸石；
其中浮床框架由PVC管连接而成；植物附着基为渔网；浮床植物为漂浮或沉水植物（如铜钱草）。
本发明的用于河流污染治理的生态丁型潜坝，可以有效治理河流集中点源排放水域的水体污染，也可用于面源汇入导致的河流水体污染，实现生态治污与生境修复的有机结合。
本发明的用于河流污染治理的生态丁型潜坝在用于河流污染治理时，丁型潜坝***设置于河流底部，整***于水面以下，平面布局是从河流一侧岸边开始延伸（垂直于岸带坝体），至规定距离后，进行平行于岸带的坝体设置；框架浮床***设置于垂直丁型潜坝的水面，形状也为丁型，浮床框架采用PVC管材连接而成，植物附着基平铺固定在框架上，附着基采用普通双层渔网，浮床植物采用漂浮植物或沉水植物，且根据当地物种进行设计选择（如铜钱草或大聚藻）。其中丁型潜坝***及框架浮床***在使用时，两者在空间布局上是相互分离的，其间为污染的河水，两个***相互作用，共同实现拦截净化河流外源污染物、持续净化水体自身污染物的效果。
本发明提供的用于河流污染治理的生态丁型潜坝的作用机理是：在不影响河流泄洪等功能需求的情况下，通过河底丁型潜坝***的设置，改变河流底部地形，从而在河水通过丁型潜坝坝体与框架浮床***间的空隙进行流动时，影响了水流方向中污染物的扩散和迁移路径，增加了污染物在生态丁型潜坝前的水力停留时间，在迁移路径多变及停留时间延长的条件下，利用丁型潜坝***中丁型潜坝基质的吸附作用、离子交换作用等对污染物进行去除，同时，河底生境条件的改变，促进了实施区域水体内好氧微生物的增殖及微生物种群结构的优化，提升了微生物的降解作用，能够持续去除污染物；垂直于浮床框架的设置，为实施区域的氧气输送提供了条件，浮床植物根系又促进了坝体范围内微生物的繁衍，植物生长过程中同时还吸收部分氮、磷等污染物，因此，本发明是通过丁型潜坝***改变污染区域河流基底条件，利用丁型潜坝***的物理化学作用、微生物降解作用、植物吸收作用及相互间协同作用增加污染物的迁移转化路径，实现对污染物的去除及改善水体生境条件的目的，同时，污染物的植物吸收及微生物降解，对丁型潜坝基质的再生创造了条件，延长了丁型潜坝基质的使用寿命，保障了生态丁型潜坝的持续、稳定运行。总体来说，本发明是参考水力工程中丁字坝的拦砂、沉砂原理和设计思路，借鉴人工湿地、生态浮床等技术的部分机理，提供了一种立体的河流污染治理措施，能在效改善实施区域水体水质的同时，通过改变河流基底形态，改善水体生境，提高河流的自净能力，并最终成为河流生态***的重要组成部分。
本发明的优点在于：本发明提供的生态丁型潜坝能够实现对污染河流的立体生态治理，同时所用材料没有任何生态风险，且设计简单，成本低廉，运行维护成本低。
附图说明
附图1. 生态丁型潜坝的结构示意图
其中：
1、丁型潜坝框架；
2、丁型潜坝基质；
3、浮床框架；
4、浮床植物附着基；
5、浮床植物。
具体实施方式
实施例1
附图1为本发明的一种具体实施方式，是由丁型潜坝框架1，丁型潜坝基质2，浮床框架3，浮床植物附着基4，浮床植物5组成。
丁型潜坝框架1及丁型潜坝基质2共同组成丁型潜坝***，整体结构由两部分坝体组成，分别是垂直于岸带坝体和平行于岸带坝体，二者呈丁字型垂直布局，垂直于岸带坝体及平行于岸带坝体长度均为7.0m，宽度均为2.5m，坝体长宽比为2.8；使用时平行于岸带坝体距另一侧河岸距离为3.0m，占总河宽的30%，保证大水量的泄洪要求；丁型潜坝的平均高度为0.6m，占河流常水位深度的2/5，丁型潜坝的设置与河底地形相适应；丁型潜坝框架1采用石笼构造丁字型，石笼网采用包塑石笼网（无锡市匡成金属制品有限公司，江苏无锡），网孔规格为60×80mm，金属丝直径为2.5mm；丁型潜坝基质2分层堆砌在丁型潜坝框架1内部，基质采用网袋装沸石（浙江神石矿业有限公司，浙江缙云），沸石粒径6~8cm，每袋重10kg；丁型潜坝框架的平面直角处打镀锌管桩固定。
浮床框架3、浮床植物附着基4及浮床植物5组成框架浮床***，采用4组框架浮床***，每2组首尾相连分别设置于垂直于岸边坝体及平行于坝体上方的水面，浮床框架3由PVC管连接而成，为长方形结构，长度为3.5m，宽度为2.0m，PVC管采用普通的给水管，外径88.5mm，用匹配弯头进行连接，连接处用PVC胶密封，保证框架浮床***在河流风浪的冲击下能够漂浮和稳定；植物附着基4采用市售普通渔网，双层平铺固定在浮床框架3内；浮床植物5采用铜钱草，均匀铺设，总铺设量为600株；每2组框架浮床首尾用钢丝捆绑相连，四角通过软绳固定在丁型潜坝***的固定桩上。

Claims (2)

1.一种用于河流污染治理的生态丁型潜坝，其特征在于其由丁型潜坝***和框架浮床***组成，其中丁型潜坝***由丁型潜坝框架（1）和丁型潜坝基质（2）组成，框架浮床***由浮床框架（3）、植物附着基（4）和浮床植物（5）组成。
2.根据权利要求1所述的生态丁型潜坝，其特征在于丁型潜坝***的长宽比和框架浮床***的长宽比均为2.5~4.5：1在此处键入权利要求项1。
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