CN110183065A - 一种用于治理富营养化的浅缓流河道的修复技术 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于治理富营养化的浅缓流河道的修复技术，本技术共分为三个环节：针对河道内的漂浮垃圾、水藻等进行打捞，防止PRB可渗透反应墙堵塞；细格栅进一步拦截，延长PRB可渗透反应墙的使用寿命；水体通过PRB可渗透反应墙，经多级过滤，达到修复目标。PRB防渗透反应墙由可抽拉提取式的块体组成，每个块体由两侧的垫层、中间的填料层和块体外部的网状填料支撑框组成。各个块体都单独悬置于待修复河道中，并且可抽取提拉，待块体吸附过滤饱和后，可将块体抽出更换，便于维护和保养。块体中的填料可以是：活性炭、陶粒、粉煤灰、沸石、铁屑等中的一种或几种。经多级PRB可渗透反应墙处理后，浅缓流富营养化河道水体可达到相应的水质要求。

Description

一种用于治理富营养化的浅缓流河道的修复技术

技术领域

本发明属于河道修复治理领域，具体而言，涉及一种用于富营养化的浅缓流河道治理技术，此治理技术的核心环节为可渗透反应墙。

背景技术

水体富营养化是指发生在淡水中，由水体中氮、磷、钾的含量过高导致藻类突然性过度增值和其它浮游生物快速繁殖，水体溶解氧的含量减少，水质在不断恶化，水生生物大量死亡的现象。

水体之所以会富营养化就是因为水体中的氮、磷、钾的含量太高而导致的。而氮、磷、钾来源可以分为人为源和自然源，而造成含量过高的主要是人为源。研究表明，人为造成水体中氮、磷、钾含量过高的原因主要有农用化肥和农药的不当使用、未经净化处理或者处理不完全就排放入水体中的工业废水和生活污水，其中最大的来源是农田上施用的大量化肥和农药。

水体富营养化的危害有：第一，富营养化的水体中存在大量的含氮化合物，水体中含氮化合物在进行氮循环的时候会产生硝酸盐和亚硝酸盐，如果这些水体供人类大量长期使用会严重影响人类的健康。第二，因水体的富营养化而大量繁殖的浮游生物会造成水体透明度降低，并且消耗大量氧气，同时还会影响水中植物的光合作用，降低氧气的释放量，造成水中溶解氧的含量降低，因此造成鱼类大量死亡，并且部分浮游生物还会产生危害人类和动物的生活和健康的毒素。第三，水体富营养化会破坏水生生物的生存环境，使水生生物的物种退化，使水生生物多样性遭到破坏，同时破坏了水生生态***的平衡。第四，富营养化的现象还有可能影响旅游业的发展和堵塞航道。

目前水体富营养化的生物防治技术主要有:疏浚底泥、稀释和冲刷、人工循环、化学杀藻剂、水生植物处理技术、水生动物处理技术、人工湿地处理技术、人工生物浮床技术、微生物修复技术、利用藻类植物治理水体中过多的营养物质等。但是这些方法存在净化周期长，治理效果差，基本上治标不治本，治理费用比较高，需要长期维护，以生物治理技术而言，难以适应北方气候，需每年补种和翻新，投资消耗大。

PRB防渗透反应墙主要由透水的反应介质组成。它通常置于污染羽状体的下游，与水流方向垂直。污染物去除机理包括生物和非生物两种产生沉淀、吸附、氧化还原和生物降解反应，使水中污染物能够得以去除，在PRB下游流出处理后的净化水。这种方法可以去除地下水中溶解的有机物、金属、放射性物质以及其他的污染物。根据结构形式的不同，将PRB分为两种类型:连续墙式PRB(CRB)和隔水漏斗-导水门式PRB(F&GPRB)。在此基础上，随着对PRB技术的深入研究，出现了一些新型反应墙，如微生物反应墙(SRBPRB)、原位氧化还原控制墙(ISRM)和地质虹吸墙(geosiphson cells)。

多级净化相结合的处理方式，开创的为富营养化水体的治理奠定基础，且保证处理效果，具有较好的前景。

发明内容

本发明的目的是通过以下方式实现的：

所述的一种用于治理富营养化的浅缓流河道的修复技术的第一步应针对河道内的漂浮垃圾、水藻等进行打捞，防止水体内的漂浮物、藻类等造成PRB可渗透反应墙的堵塞。

所述的一种用于治理富营养化的浅缓流河道的修复技术的主体结构为PRB防渗透反应墙，从过滤、吸附、曝气、生物降解等方面完成对富营养化水体的治理修复。

所述PRB防渗透反应墙由可抽拉提取式的块体组成，每个块体由两侧的垫层、中间的填料层和块体外部的网状填料框支撑组成。

所述的各个块体都单独悬置于待修复河道中，并且可抽取提拉，待每个块吸附过滤饱和后，可将块体抽出换成新的块体，便于维护和保养，减少人工操作程序。

所述的待修复河道两侧构建支撑架构，架构为钢材，且做好相应的地基基础，保证PRB整体结构的稳定性。

上述块体中的填料可以是：活性炭、陶粒、粉煤灰、沸石、铁屑等中的一种或几种，组成一个可渗透的反应墙。各填料介质粒径优选3-5cm，当填料混合填入块体时，尽量使各介质粒径均匀，且混合均匀。

根据待处理水质的不同，针对上述的块体填充材料和块体数量、块体厚度等进行不同的选择。一般选择2-3组块体，块体厚度为20-30cm，块体长度为河道宽度，块体高度较水流深度低10-20cm。

所述的可抽拉提取式的块体前设置细格栅，用于拦截进入PRB防渗透反应墙***的水体中的大块垃圾等。

为了保证水体的可渗透性，同时促使水体与填料均匀接触，于上述块体中设置导流装置，主要为导流通道，导流通道的直径为2-6mm。

本发明的技术效果如下：针对富营养化的浅缓流河道采用PRB渗透反应墙的吸附、过滤、反应等的处理，可使水体水质提升，且对河道功能无较大影响。选用的填料等因地制宜，就近取材，且抽取式、模块化，运行和管理费用低，且效果好。针对各类型的浅缓流河道均可选用，尤其适用于河道排污口处的降低和减缓，为后续处理奠定基础。PRB***结构简单，采用粗放的管理模式，无需动力***，依靠水体自流，运行维护成本低廉。

附图说明

图1是本发明的可渗透反应墙PRB***俯视图；

图2是本发明的可渗透反应墙PRB***剖面图；

图3是本发明的填料块体支撑架连接图；

图4是本发明的填料块体支撑架连接剖面图；

1-细格栅；2-填料块体-1；3-填料块体-2；4-填料块体-3；5-网状填料块体框；6-河岸；7-填料块体支撑架；8-埋地混凝土支撑柱

具体实施方式：

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员

将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例

中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

本具体实施方式的整体工艺流程：

首先，针对河道内的漂浮垃圾、水藻等进行打捞，防止水体内的漂浮物、藻类等造成PRB可渗透反应墙的堵塞。

其次，待修复河道水体通过填料块体前的细格栅，进行漂浮物、藻类、垃圾等的进一步拦截，进而延长PRB可渗透反应墙的使用寿命。

经两级拦截后的待修复河道水体进入PRB可渗透反应墙***，进行填料的过滤、吸附、降解等修复过程。块体中的填料可以是：活性炭、陶粒、粉煤灰、沸石、铁屑等中的一种或几种，组成一个可渗透的反应墙。各填料介质粒径优选3-5cm，当填料混合填入块体时，尽量使各介质粒径均匀，且混合均匀。根据待处理水质的不同，针对上述的块体填充材料和块体数量、块体厚度等进行不同的选择。一般选择2-3组块体，块体厚度为20-30cm，块体长度为河道宽度，块体高度较水平面低10-20cm。为了保证水体的可渗透性，同时促使水体与填料均匀接触，于上述块体中设置导流装置，主要为导流通道，导流通道的直径为2-6mm。水流通过PRB可渗透反应墙时，可优先从导流通道中穿行，避免雍水和堵塞，降低活性材料处理的压力。

经由PRB可渗透反应墙处理后的水体，缓流进入下一个环节。

若一级PRB可渗透反应墙处理效果未达到相应标准，可于河道的下游加设多级PRB可渗透反应墙，保证水体的处理效果。

实施例2

以参照附图1-附图3，针对富营养化的浅缓流河道采用PRB可渗透反应墙进行修复治理；富营养化水体依次经过漂浮物打捞、细格栅拦截，随后进入PRB可渗透反应墙主体***。

浅缓流富营养化河道宽4.0m，深2.5m，水深1.5m，***宽度设计为4.0m，高1.5m，嵌入底泥0.2m。PRB填料块体为3级，厚度分别为30cm，填料分别为陶土、沸石、活性炭。

经过三套***处理后，水质得到显著改善，水生态逐步恢复。

Claims (7)

1.一种用于治理富营养化的浅缓流河道的修复技术，具体包括以下步骤：

所述的修复技术的第一步为，针对河道内的漂浮垃圾、水藻等进行打捞，防止水体内的漂浮物、藻类等造成PRB可渗透反应墙的堵塞。

所述的修复技术的第二步为，细格栅针对未完全打捞的细小漂浮物进行拦截，进而延长PRB可渗透反应墙的使用寿命。

所述的修复技术的第三步为，水体通过PRB可渗透反应墙，经过多级过滤，达到水体中超标物质的去除降解目标。

2.所述PRB防渗透反应墙由可抽拉提取式的块体组成，每个块体由两侧的垫层、中间的填料层和块体外部的网状填料框支撑组成。

3.权利要求2中所述的各个块体都单独悬置于待修复河道中，并且可抽取提拉，待每个块吸附过滤饱和后，可将块体抽出换成新的块体，便于维护和保养，减少人工操作程序。

4.权利要求2中所述的块体中填充材料，块体中的填料可以是：活性炭、陶粒、粉煤灰、沸石、铁屑等中的一种或几种，组成一个可渗透的反应墙。各填料介质粒径优选3-5cm，当填料混合填入块体时，尽量使各介质粒径均匀，且混合均匀。

5.权利要求2中所述的块体，期内的块体填充材料和块体数量、块体厚度等进行不同的选择。一般选择2-3组块体，块体厚度为20-30cm，块体长度为河道宽度，块体高度较水流深度低10-20cm。

6.权利要求2中所述的块体，为了保证水体的可渗透性，同时促使水体与填料均匀接触，于上述块体中设置导流装置，主要为导流通道，导流通道的直径为2-6mm。

7.权利要求2中所述的块体悬挂装置，为于待修复河道两侧构建的支撑架构，架构为钢材，且做好相应的地基基础，保证PRB整体结构的稳定性。