硬質護岸河道生態(tài)改造工藝
來源： 閱讀：3052 更新時間：2012-04-16 16:45概述
硬質護岸河道生態(tài)改造工藝(Ecological Reconstruct of Hard-revetment River ERHRTM)是針對城市河道護岸三面光現(xiàn)象而設計的一套簡易的生態(tài)改造技術和工藝。沿河道混凝土護岸的兩岸，利用石籠網(wǎng)將生態(tài)多孔介質和生物砌塊固定于原混凝土護岸上，或清除部分護岸材料，將石籠固定于護岸內(nèi)（不降低河道防洪標準），在生態(tài)多孔介質的植物定植孔上種植挺水植物或部分沉水植物，內(nèi)置毛細過濾帶集水系統(tǒng)，每隔一段距離設置集水井，將集水系統(tǒng)收集的河道水體排至河道上游，使上下游水生生態(tài)系統(tǒng)進行混合、傳質和交流；同時復雜的河道水體流態(tài)，有利于河道生物多樣性的形成；通過系統(tǒng)中的高效聚N、P多孔介質以及土著微生物和水生植物的作用，將水體中的CODcr、N、P等污染物去除，達到凈化水體的目的。該工藝特別適合于水流緩慢的富營養(yǎng)河道。
主要特點
1、人工強化的生態(tài)系統(tǒng)，良好的水質凈化功能
一般的河道生態(tài)改造主要是沿河道種植一些挺水植物和沉水植物，雖具有一定的生態(tài)功能和水質凈化功能，但其水質凈化的原理僅僅是通過植物吸收和食物鏈的轉移，對水質凈化效果有限，不適應有一定污染物排入的河道。本工藝實際上是沿河道建立生物濾床水質凈化系統(tǒng)，采用生態(tài)多孔介質為過濾材料， 多孔介質是采用無機促生材料燒結而成，其上布滿各種大小的空隙和孔洞，有利于微生物掛膜和微型動物附著，在植物根區(qū)形成具有一定食物鏈功能的微生態(tài)系統(tǒng)，強化了系統(tǒng)對有機物的絮凝、沉淀、吸附、吸收、分解作用，和常規(guī)的濕地或濾床相比，有機物除去效率大為提高；生態(tài)多孔介質具有優(yōu)異的N、P富集效果，能將N、P等污染物富集在植物根區(qū)附近，易于被植物根系所吸收利用而去除，而人為營造的厭氧好氧交替的濾床環(huán)境，強化了這一過程。
2、施工簡單，投資少
本工藝可直接在原混凝土護岸上施工，既適應于U形護坡，也適應于梯形護坡，不用徹底打掉原有護岸，因而施工簡單、投資少。
3、施工期短，見效快
本工藝已形成簡單明了的施工程序，施工期短，植物生長起來后即可形成水質凈化功能和生態(tài)景觀效果，施工期短，見效快。
5、對河道防洪標準影響小
一般的河道生態(tài)改造由于占用河道部分過水斷面、增加河道慥率，從而大大降低防洪標準，本工藝只占用部分混凝土斷面，為進行生態(tài)改造斷面仍保持原有慥率，河道過水斷面占用少，因此對河道防洪標準影響小。
4、形成良好的河道景觀
在介質上面，種植經(jīng)過特別篩選的水生植物，既能去除水體污染物，又能美化周邊環(huán)境，改善處理系統(tǒng)周邊景觀。
關鍵技術
1、生態(tài)多孔介質濾料
多孔介質具有如下特點：
有優(yōu)異的吸氮聚磷功能，能將水體中的N、P等營養(yǎng)鹽富集于植物根區(qū)供其吸收；
具有良好的促生功能，促進微生物附著和生長，提高對污染物分解能力；
不間斷滲出植物生長必須的微量元素，促進植物生長；
產(chǎn)品空隙度高達30％以上，表面粗慥，便于微生物和微型動物吸附。
介質采用等正方形設計，中間全部掏空，能在床體中形成復雜的水體流態(tài)，有利于提高污染物除去效率，防止床體堵塞。
由于多孔介質的上述特點，因而能將流經(jīng)多孔介質的水體中的N、P富集在多孔介質附近，易于被植物根系所吸收利用。由于能不斷釋放微量元素，植物根系發(fā)達，植物生長茂盛。由于多孔介質孔隙率高達30％，表面粗糙，適合于微生物和微型動物的生長繁殖，系統(tǒng)中形成較為復雜的生態(tài)系統(tǒng)。通過微生物的作用，去除水體中的CODcr，利用原生動物和后生動物等微型動物嗜食微生物，控制微生物的過渡繁殖，過量的微型動物隨出水流出系統(tǒng)，為魚類、螺類等高等動物嗜食，利用生態(tài)的原理控制生態(tài)系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)中動物的數(shù)量，從而在系統(tǒng)中形成一套完整而穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。
2、毛細過濾帶均勻集水技術
大部分人工濕地在使用1－2年后，很可能由于集水系統(tǒng)的管道堵塞而使其運行效率大為下降，必須不斷反沖洗，否則會導致堵塞，嚴重時會導致整個系統(tǒng)的崩潰而失去處理效果。為了克服上述工藝易堵塞的缺點，我司利用毛細過濾帶構建濾床集水系統(tǒng)，有效的解決了濾床堵塞問題，毛細過濾帶主要通過毛細現(xiàn)象收集流經(jīng)生態(tài)濾床的水體，毛細過濾帶外孔較小，內(nèi)孔較大，對于水體能主動吸附，對顆粒有機物和無機物則被滯留在過濾帶外，因而該系統(tǒng)具有不易堵塞的優(yōu)點。
3、河道生態(tài)回流技術
在硬質護岸河道生態(tài)改造工藝中，將兩岸生態(tài)石籠區(qū)集水系統(tǒng)收集的河道水體排至河道上游，使上下游水生生態(tài)系統(tǒng)進行混合、傳質和交流；同時復雜的河道水體流態(tài)，有利于河道生物多樣性的形成；在此過程中，采用水車式增氧機和提升式增氧機交互使用手段，建立一個好氧環(huán)境，既可形成緩緩流動的水體，又可形成美麗的噴泉景觀，和復合生物濾床濕生花卉交相輝映，形成河道河水環(huán)境獨特的風景。
4、光電水質凈化技術
光電水質凈化設備是利用光催化反應的原理，結合光催化強氧化微絮凝工藝，該反應器具有結構緊湊，占地面積小，能耗少，不用添加任何化學藥劑，運行費用低、處理量大的特點。光催化劑在紫外光的催化作用下，具有很強的氧化還原電位，導致細菌和藻類細胞壁或者活性酶發(fā)生蛋白質變性，從而達到殺滅細菌和藻類的目的，并改變水體中有機污染物的分子特性，使得有機污染物變得更加容易分解。一般將其設置在水體的回流通路中或者處理旁路上。大量工程實踐證明，該技術處理效果好，操作簡單，且無二次污染。對于富營養(yǎng)化水體的除藻十分有效。
光電水質凈化器擁有三大功能：
（1）去藻：通過光電反應殺死藻類，尤其是藍綠藻等絲狀藻類；
（2）抑藻：提高水體氧化還原定位，沉淀水體中N、P，抑制藻類生長；
（3）修復：除去水體中生化無法處理的難降解有機物，消解雙鍵化合物；
在硬質護岸河道生態(tài)改造工藝中，一般將光電水質凈化器布置于集水總管后，主要起到殺藻作用。
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