发明名称
河道治理及水体生态修复治理工艺
摘要
本发明涉及河道治理及水体生态修复治理工艺。以水生态物滤装置作为水体中有益微生物生长的良好载体，使水体中的微生物得以聚集，快速挂膜，修复低等生物群腐食食物链；同时对水体曝气增氧，将高效生态修复剂投入污染水体，生态修复剂中活性微生物在充氧的环境中，可去除杂草、水藻；辅以基底修复技术，采用专有填料产品，使水体中土著微生物快速增长繁殖，形成优势种群，可有效地将底泥中内源性污染有机物质分解转化为二氧化碳和水等无机稳定物质，使水体在较短时间内得到修复治理；同时辅以水生动植物（生态浮岛等技术），延长水体环境的食物链，形成完整的生态链，彻底消除恶臭，恢复水体持续自净功能。它在地表水治理尤其是城市河湖的治理具有很大的推广价值。
权利要求书
1、一种地表水的治理工艺，其特征在于：包括由生态坝组成的源头生物生态拦截系统、生物挂膜和曝气充氧及生物多样性生态循环系统为核心的水体生物修复系统。
2、根据权利要求1所述的地表水治理工艺，其特征在于，所述的强化处理系统融合生态坝拦截及生物滤池技术。
3、根据权利要求1所述的地表水治理工艺，其特征在于，所述的水生态物滤装置是在水域中直接设置微生物载体，大量培养土著微生物形成生物膜，利用生物膜截流和捕食藻类并综合降解污染物。
4、根据权利要求1所述的地表水治理工艺，其特征在于，所述的曝气增氧装置可以是雾化曝气软管、或是水处理行业常用的曝气设备如鼓风曝气装置、表面机械曝气装置、射流曝气装置、喷水式曝气装置等中的一种或几种。
5、根据权利要求1或4所述的地表水治理工艺，其特征在于：所述的曝气增氧装置结合了水流营造装置，使水体流动，同时实现水流营造和曝气充氧两种功能。
6、根据权利要求1所述的地表水治理工艺，其特征在于，所述的生态修复剂是包含：芽孢杆菌、巨大芽胞杆菌、低温有机矿化菌、硝化菌、反硝化菌光合菌等。
7、根据权利要求1所述的地表水治理工艺，其特征在于，所述的地表水内部还可以直接种植水生植物，水生植物可以种在水下、岸边或是无土种植在漂浮于水面的浮岛上。
8、根据权利要求1所述的地表水治理工艺，其特征在于，所述的地表水内部还直接放养鱼类、贝类等水生动物。
9、根据权利要求1所述的地表水治理工艺，其特征在于，所述的基底修复是指用特殊的生物填料，使水体中土著微生物快速增长繁殖，形成优势种群，可有效地将底泥中内源性污染有机物质分解转化为二氧化碳和水等无机稳定物质，使水体在较短时间内得到修复治理。
10、根据权利要求1所述的地表水治理工艺，其特征在于，经过上述的处理工艺流程，地表水能够形成持续自净功能的生态系统，从而恢复水体水质。
说明书
河道治理及水体生态修复治理工艺
技术领域
本发明涉及环保行业中对河流、湖泊、水库、海洋港湾、人工河流、人工湖、池塘等地表水域的水质进行处理净化的一种方法。
背景技术
河流、湖泊、水库、海洋港湾、人工河流、人工湖、池塘等地表水域存在着较严重的污染。污染源主要来自于工业污水、生活污水、雨水径流所携带的面源污水、风沙扬尘携污等。可以分为两类：一类是外源污染，及污水的汇入、大气沉降等外部因素；另一类是内源污染，即由于污染物在水体内的停留、沉积而形成的底泥，这些底泥还有大量的污染物质，并不断往水体内释放氮、磷以及有机质。
我国目前对天然的河流、湖泊、水库等地表水域的治理措施基本是依靠市政工程手段，即截污、驳岸、清淤加换水，这些方法对地表水域的水质净化很有好处，这是不容置疑的，但是也存在投资极其巨大、建设周期长的致命弱点，一条小河的治理资金往往需要几十亿元，而且配套管网建设、配套污水处理厂建设极其繁杂，需要数年的工期；同时还存在以下不足：
1、驳岸及清淤的工程量大，成本高，清理出的污泥处理不当易引起二次污染；
2、无法做到完全截污，由于河、湖是开放式系统，类似大气沉降这样的污染源无法做到完全截除；
3、治标不治本，清淤后换水的水质无法保持，由于地表水的微生态系统随着底泥的清除被破坏，河道、湖泊的自净能力下降，一旦遇到外源污染水体将再度恶化；
4、很多地表水域属于封闭性半封闭性水域，如湖泊、水库、海港、大湖湖汊、死河汊、城市死水河道等，由于水体封闭、流动缓慢、与外部交换不畅，呈死水状态，水体的自我净化能力极度低下，即便是较少量的污染源进入水体，由于得不到及时分解净化，日积月累也会使水质逐渐富营养化，进而导致发臭，形成恶性循环。
发明内容
本发明的目的是公开一种河道治理及水体生态修复治理工艺，已解决恶化的地表水体水质及生态恢复的问题，改善人居环境。
本发明的技术解决方案是：
一种河道治理及水体生态修复治理工艺，包括以由生态坝、生物滤池组成的源头生物生态拦截强化处理系统、生物挂膜和曝气充氧生物链重建系统及生物多样性生态循环系统为核心的水体生物修复系统。
源头生物生态拦截强化处理系统由生物滤池及生态坝系统组成。其中生物滤池用于点源污染（污水经排污口进入水体）的控制，在排污口附近设置生物滤池，污水通过生物滤池的作用，可去除大部分邮寄污染物及悬浮物，削减污染负荷。经沉淀后的上清液进入河道旁的生态拦截系统。而生态坝系统用于面源污染（雨污水形成地表径流进入水体）的控制。生物滤池出水及收集的地表径流进入生态坝拦截系统，污水经处理后排入水体，可有效控制进入表面水体的负荷。该系统只需利用河湖的边坡建设，无需额外占地。
生物挂膜和曝气充氧生物链重建系统通过直接在地表水体内部设置微生物附着载体，即水生态物滤装置，促使水域中原有土著微生物在微生物附着载体上大量繁殖，形成生物膜，最终依靠生物膜上的大量微生物分解净化水体中的污染物，实现水质的直接净化。
并同时直接在地表水体内部设置曝气充氧装置进行曝气充氧，提高水体中溶解氧含量；所述的曝气充氧装置是雾化曝气软管，直接敷设在所述地表水体中，并与设置在岸边的压力气源相连接；所述的微生物附着载体设置在所述的雾化曝气软管的上方或附近。
在所述地表水体内部直接设置水流营造装置，使水体充分流动，并使所述曝气充氧装置所充入的溶解氧随水流流向所述的微生物附着载体。
通过投加筛选的生物复合酶及微生物来改善水体的微生态系统，加快恢复水体低等生物腐食食物生物链的建立。所述的生物修复剂：芽孢杆菌、巨大芽胞杆菌、低温有机矿化菌、硝化菌、反硝化菌光合菌等。
生物多样性生态循环系统通过在地表水体内部还直接种植水生植物，水生植物可以种植在水下、岸边，或是无土种植在漂浮在水面的浮岛上。
在所述地表水体内部还直接放养鱼类、贝类等水生动物。
本所述地表水基底修复技术是指在水体底部投加特殊填料，激活土著微生物迅速繁殖，而被激活的数量庞大的微生物菌群及后期投加的微生物群可逐渐分解底泥，进而恢复河道、湖泊的自净能力，从而使水体水质得以改善。
本发明的有益效果是：源头生物处理与生态拦截强化处理系统不仅可以控制进入水体的污染负荷，而且可以美化河道、湖泊护岸，无需额外占地。而生物挂膜和曝气充氧生物链重建系统及生物多样性生态循环系统可以改善水体微生物系统，恢复水体生物多样性，提高水体的自净能力，有效改善水体水质。整个工艺不需要清淤，不会引起二次污染。与传统的治理方法相比，可短时间内消除河道、湖泊的黑臭、富营养化等水质恶化现象，恢复河道、湖泊的自净能力。
附图说明
图
1、河道治理及水体生态修复治理工艺流程图 图
2、生物滤池剖面示意图 图
3、生物滤池工作示意图
图
4、生态物滤装置、基底填料安装方式 图
5、曝气充氧装置工作方式示意图
具体实施方式
本发明是一种河道治理及水体生态修复治理工艺，如图所示，具体实施方式如下：
（1） 源头生物生态拦截强化处理系统
在河道或湖泊岸边的排污口处设置生物滤池，生物滤池包括高效滤料、曝气系统、反冲洗系统、沉淀系统组成。可根据处理量分为钢筋混凝土式（水量大）和玻璃钢一体式（水量小），高效滤料选择适合用于低氮磷浓度的湖水的处理，吸附处理容量大，运行费用低的“F.F”吸附过滤材料；同时具有物理截留（过滤）的作用，过滤水中藻类及悬浮物，提高水体透明度。由上部进水，采用多孔管布水系统，出水经过沉淀池沉淀后排入生态坝拦截系统。
工艺中生态坝拦截系统，包括布水系统，填料床，排水系统，植被等。布水系统为PVC穿孔管布水。填料可由砾石、粗砂、土壤组成。排水系统为设置在填料床底部的PVC穿孔管收集后排水。表面植被可选用挺水植物等。
该系统从源头上控制进入水体的污染源。 （2）生物挂膜和曝气充氧生物链重建系统
生物挂膜和曝气充氧生物链重建系统通过直接在地表水体内部设置微生物附着载体，即水生态物滤装置，促使水域中原有土著微生物在微生物附着载体上大量繁殖，形成生物膜。
生物膜由生态基等生物填料组成，主要由编织层和泡沫层组成，在水流中保持漂浮状态，根据水体深度决定生态基的安装深度。
曝气充氧装置由水流营造装置与曝气充氧装置相结合的一体式造流曝气机，由造流曝气机同时实现水流营造和曝气充氧两种功能。
连续曝气10天后，水体溶解氧逐步上升至2mg/L以上时，生态基上已经附着部分微生物，水体逐步改善，产生适合微生物生存的环境，随后开始投加微生物，水体会在50天发生明显变化，逐步构建起适合水生动植物生存的环境。
（3）生物多样性生态循环系统
在河道或湖泊岸边种植水生植物，根据水深不同，分为挺水植物区、浮水植物区、沉水植物区；
挺水植物区：在湖岸周围水深0.5米以内的种植挺水植物。主要种植荷花、香蒲、鸢尾、千屈菜、花叶芦竹、芦苇、再力花、水葱、伞草等植物。
浮水植物区：在湖岸周围水深0.5~1.0米以内的种植浮叶植物。主要种植品种为菱角、睡莲、萍蓬草。
沉水植物区：在湖岸周围水深1.0~1.5米以内的种植沉水植物。主要有沉水植物主要有穗状狐尾藻、轮叶黑藻、篦齿眼子菜、马来眼子菜、五刺金鱼藻、苦草。
鱼类种群、大型无脊椎动物构建。适当放养一定密度的鲢、鳙鱼等，抑制藻类生长，控制蓝绿藻水华发生，为水生植被的全面恢复重建创造条件。大型水生动物是水体自净生态系统生物链中重要的“消费者”，它们吞食水中微小生物或其他生物排泄物和有机残屑，从而在水体净化中发挥作用。为减少底泥中的有机碎屑，进一步改善水质，放养能摄食有机碎屑、腐屑的底栖动物铜锈环纹螺、田螺等。
同时投放专有基底填料，是微生物在基底大量繁殖，对基底底泥起到一定的分解作用，去除湖底内源污染物。
经过上述工艺步骤，水体将会恢复为正常的浅绿色，水体的各项水质指标将逐步提高至地表V类水以上标准；而河道、湖泊的底泥会逐步降解、含水率会大大降低、底泥减少，底泥颜色也逐步由黑色恢复为浅黄色，最终，河道、湖泊的生态系统将得到稳定，持续自净能力恢复。
说明书附图 图
1、河道治理及水体生态修复治理工艺流程图
图
2、生物滤池剖面示意图
图
3、生物滤池工作示意图
图
4、生态物滤装置、基底填料安装方式
图
5、曝气充氧装置工作方式示意图
