本發明專利技術涉及污水廠尾水補給型城市河道的原位與旁路聯合凈化方法，采用原位凈化方法與旁路凈化方法的聯用對污水廠尾水補給型城市河道進行凈化處理，原位凈化方法將沉水植物(2)及造流裝置(3)置于河道中，利用沉水植物(2)對水體進行凈化，利用造流裝置(3)形成水體自下而上的循環流動；旁路凈化方法是將礫石床裝置(5)經循環管道安裝在河道的下游對河道內的水體進行循環處理。本發明專利技術通過沉水植物恢復，改善河道水體的生境；通過造流裝置底部通入的壓縮空氣形成的“氣彈”，造成筒內水體自下而上循環流動，通過將礫石床處理后水循環輸送至河道上游，自上而下形成循環流動，改善河道的景觀效應，同時能夠獲得良好的河道水質。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及城市景觀河道處理系統，尤其涉及一種以污水廠尾水作為補給水的景觀河道原位與旁路聯合凈化的技術方法，通過建立沉水植物恢復與造流裝置聯用的原位凈化系統，能夠提高河道水體原位自凈性能；通過建設旁路礫石床凈化系統，可以降低出水懸浮物，提高出水透明度，礫石床處理后水循環輸送至河道上游，自上而下形成循環流動，改善河道的景觀效應，同時能夠獲得良好的河道水質，屬于污水廠尾水生態處理
技術介紹
我國地域廣闊，很多城市屬于資源缺水性城市，如北京、天津、唐山、邯鄲、昆明等。由于地表水資源有限，近年來，這些城市往往將城市污水處理廠處理后的達標尾水排入城市景觀河道或者公園景觀水體，用作景觀補給水。污水廠尾水剛剛進入景觀水體時，清澈透明，改善了河道水體的景觀，但是在河道中停留一段時間后，就會出現水色變暗、色度加深，浮游植物大量繁殖的現象， 嚴重影響河道地表水體的景觀。這是因為城市污水處理廠的尾水水質最多也就是達到我國《城鎮污水處理廠污染物排放標準》的一級A標準，與地表水水質標準相比，還遠遠達不到V類地表水的水平，屬于重度污染水體。由于尾水中氮磷含量高，在適當的氣候條件下，就會促使受納河道中藻類大量繁殖。為此，需要利用河道以及周邊條件對河道中尾水進行進一步凈化，提高水質，維持河道良好的景觀效應。現有的河道修復技術往往是在河道中種植水生植物，擬通過植物的生長來去除氮磷等污染物，但是工程實踐證明單純依靠植物的生長很難獲得較高的污染物去除效率；如果采用旁路凈化技術來維持河道水質，則需要較大的處理量和較短的循環周期，這樣旁路凈化系統的建設規模和投資都會較大，而且河道原位的自凈效能沒有得到很好的利用和發揮。因此，建設原位處理與旁路處理相結合的凈化系統，發揮各自的優勢，是適合河道水質改善的技術途徑。在河道原位凈化中，利用前期開發的一種水體造流裝置，在河道中每隔一定距離安裝一個，利用造流裝置，將河道底泥中的部分土著微生物遷移到水生植物載體上，這樣河道凈化空間從單純的水土界面可以增加到河道的過水斷面上，凈化容積得到有效的提高；另外，造流裝置還可以將水體中的污染物遷移至水土界面，加速與界面處微生物的接觸，提高凈化效果。在旁路凈化系統中，通過在河道下游建設較小規模的旁路礫石床裝置，能夠將河道水體中的懸浮物有效去除，同時對有機物和氮磷等也有一定程度的去除，能夠有效提高水體透明度。通過將處理后的水提升至河道的上游，形成自上而下的流動，也能改善河道的流態和水體表面復氧，從而提高河道水體的自凈能力，有效地發揮原位和旁路凈化的協同作用。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對現有尾水補給型景觀河道水體凈化效能的不足，提供一種原位與旁路聯合凈化的技術方法，通過發揮各種的優勢，改善河道水體的水質和景觀效應。本專利技術的目的可以通過以下技術方案來實現:，采用原位凈化方法與旁路凈化方法的聯用對污水廠尾水補給型城市河道進行凈化處理，所述的原位凈化方法將沉水植物及造流裝置置于河道中，利用沉水植物對水體進行凈化，利用造流裝置形成水體自下而上的循環流動；所述的旁路凈化方法是將礫石床裝置經循環管道安裝在河道的下游對河道內的水體進行循環處理。作為優選的技術方案，沉水植物包括菹草、苦草或馬來眼子菜，沉水植物的覆蓋度不小于河道面積的30%。作為優選的技術方案，造流裝置為筒狀結構，底部設有氣室，該氣室的出口處設有隔板，氣室上設置的進氣口經空氣輸送管連接空氣壓縮機，造流裝置的頂部連接浮筒，底部連接沉子，垂直豎立 于水中并保持位置固定。作為更加優選的技術方案，造流裝置的直徑為30cm，高度為60cm。作為更加優選的技術方案，氣室的寬度為0.lm，高度為0.15m。作為更加優選的技術方案，浮筒高30cm，直徑為10cm，浮筒內填充塑料泡沫。作為更加優選的技術方案，沉子為6個單重為3kg的水泥砌塊。作為更加優選的技術方案，氣室的底部形成氣彈，該氣彈自下而上推動下層水體在筒內上升，并到達表面水體后分散開來，拉動下部水體繼續在筒內上向流動，從而形成持續性的自下而上的循環流動，加大水體與底泥界面的接觸機率，并將部分底泥層的土著微生物攜帶至水相中或者附著在水生植物上，從而提高河道水體的容積凈化效率。作為更加優選的技術方案，造流裝置頂部距水面0.2m。作為優選的技術方案，在河道沿程每隔100米左右安裝一造流裝置。作為優選的技術方案，礫石床裝置內放置粒徑為50_150mm礫石、沸石按體積比I: I組成的混合基質，礫石床裝置每天處理水量為河道水體總容積的1/30，30天處理一個循環。在礫石床系統中，放置由礫石、沸石組成的復合填料系統，分級去除進水中的有機物、氨氮、磷酸鹽，同時能有效地截留進水中的懸浮物，提高出水水質和透明度。作為優選的技術方案，礫石床裝置的進水管道直徑200mm，處理后水輸送管道是DN200。與現有技術相比，本專利技術針對尾水型河道水體低碳高氮且透明度較差的水質特征，結合河道中泥水界面處的特性和生物反硝化原理，通過前期研發的造流裝置，造成水體的垂向流動，加大水體與底泥界面處的接觸機率，利用界面處的反硝化菌、有機碳源和厭氧一好氧微環境，提高生態塘系統的反硝化能力，提升出水水質；另一方面在裝置運行過程中，造流裝置能夠為生態塘系統中的微生物提供氧氣，加速污染物的降解速率，綜合提升處理水水質。而旁路設置的生態礫石床系統中放置的礫石、沸石等載體，能夠發揮吸附、攔截、沉淀等功能，對河水中的懸浮物有很好的去除效果，從而提升處理后水的透明度，通過回流進入河道的起端形成循環流動，改善河道的景觀效應。附圖說明圖1為本專利技術所采用裝置組合的結構示意圖2為造流裝置的結構示意圖；圖3為氣流、水流在造流裝置中的流態示意圖；圖4為礫石床裝置的結構示意圖。圖中，I為尾水型河道、2為沉水植物、3為造流裝置、4為進水管、5為碌石床裝置、6為出水管、7為造流裝置筒體、8為浮筒、9為沉子、10為進氣口、11為氣室、12為氣彈、13為混合基質。具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術進行詳細說明。實施例，采用原位凈化方法與旁路凈化方法的聯用對污水廠尾水補給型城市河道進行凈化處理，其采用的組合裝置如圖1所示。以下為本專利技術的一個具體應用實施例。實驗地點為長度為1.2km，平均寬度為15m，平均水深2.2m的某城市的尾水型河道1，每天受納城市污水處理廠的尾水1000m3，主要污染物是硝酸鹽氮、氨氮、總磷。測定進水中硝酸鹽氮含量為8 12mg/L，氨氮含量2 6mg/L，總磷含量0.3 0.5mg/L，透明度0.8 1.2m。尾水在河道系統中的水力停留時間為5天，出水斷面處水體硝酸鹽含量為7.2 12mg/L，氨氮含 量1.5 5.2mg/L，總磷含量0.24 0.45mg/L，透明度為0.5 0.8m。根據河道的長度、寬度、平均水深等因素，試驗確定采用12個揚水量為IOOOm3/d的造流裝置3，設備直徑D為0.3m，高H為0.6m ;氣室體積0.04m3,高h為0.15m,寬w為0.lm，平均每8s產生一個“氣彈”。為造流裝置供氣的空氣壓縮機排氣量100m3/h，功率為3kW，放置于岸邊的空氣壓縮機站房中。空氣輸送管采用PVC塑料管，管徑為15_，用于連接造流裝置和岸上的空氣壓縮機，單根長度約20m。在造流裝置3頂部本文檔來自技高網...
【技術保護點】
污水廠尾水補給型城市河道的原位與旁路聯合凈化方法，其特征在于，該方法采用原位凈化方法與旁路凈化方法的聯用對污水廠尾水補給型城市河道進行凈化處理，所述的原位凈化方法將沉水植物(2)及造流裝置(3)置于河道中，利用沉水植物(2)對水體進行凈化，利用造流裝置(3)形成水體自下而上的循環流動；所述的旁路凈化方法是將礫石床裝置(5)經循環管道安裝在河道的下游對河道內的水體進行循環處理。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：何圣兵，陳雪初，劉佃娜，徐靖航，黃曉博，張月平，
申請(專利權)人：上海交通大學，
類型：發明
國別省市：
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