污染河流水质改善与生态修复的生态丁型潜坝技术,供应,水专项,太湖流域
技术简介/摘要
(一)基本原理
生态丁型潜坝是借鉴水利工程中丁字坝的设计思路,结合生态浮床、人工湿地的基本原理而开发设计的一种河流污染治理技术。生态丁型潜坝通过改变河道底部地形,影响水体中水流方向污染物的扩散和迁移路径,增加污染物在潜坝与河道边界所围成“塘体”内的水力停留时间,同时利用潜坝基质及垂直于潜坝上方水面上生态浮床的作用,实现有效去除污染物、降低水体浊度、改善水体生境条件的目的。在生态丁型潜坝的外侧岸带,衔接一定面积的河流边坡湿地,进一步处理潜坝与浮床间出水,稳定水质,提高河段水体生态系统的稳定性。
(二)工艺流程
生态丁型潜坝技术主体工艺分为:丁型潜坝、框架浮床、稳定湿地。从改变水流方向河床底部结构入手,结合潜坝基质、生态浮床及后续湿地的物理化学作用、微生物降解作用、植物吸收作用及协同作用,最终增加污染物的迁移转化路径,实现对污染物的高效去除。同时,对区域内水体内部结构及水流态的改变,改善水体生境条件,提高水体自净能力,从而实现生态修复的目的。
工艺设计中,作为主体的丁型潜坝可根据河流深度、宽度及水体流速等因素进行结构调整,但要满足纵向及横向潜坝单体的长宽比要求;同时,垂直于潜坝设计的生态浮床也要根据潜坝长宽做适当调整;后续稳定湿地系统原则上应设计于平行于水流方向坝体出水的末端,但根据实际需要,也可在垂直于河岸带坝体后面进行设计建设。
(三)关键技术
1)丁坝主体结构的设计;
2)生态浮床技术;
3)稳定湿地技术。
(四)技术来源及知识产权概况
自主研发。相关技术专利有“一种用于河流污染治理的生态丁型潜坝系统”(发明专利,申请号:20110403497.8)。
推广应用案例
应用单位:无锡市胡埭镇龙延村村委
实际应用案例介绍:在直湖港次级支浜朱家浜进行了应用示范。本工程中,生态丁型潜坝系统设计于具河道西端25m处,由水下丁型潜坝、水面框架浮床及后续稳定湿地系统组成。其中,丁型潜坝设计于河道底部,高度为0.6m,与常水位水面距离为0.9m,不影响正常的泄洪需要,垂直与平行河道长度均为7m,宽度为2.5m,坝体采用天然沸石铺设,沸石粒径6~8cm,总用量约21m3;框架浮床与坝体垂直设置,浮床上种植粉绿狐尾藻(见下图);稳定湿地设计于坝体东侧北岸,恢复总面积为54m2,湿地植物为再力花。
生态丁型潜坝的设置,使输入污染物在扩散迁移方向上降解速率明显加快,丁坝外侧(3#--37m处)相对于排污口附近(0#-2m)污染物工程前后下降比例平均分别为:CODMn:19.2%(51.0%);TN:19.5%(66.3%);NH3-N:34.3%(82.0%);TP:39.4%(53.0%)。生态丁型潜坝系统在运行一段时间后,两侧污染物浓度差值也逐渐缩小,说明系统的设置不仅影响了坝前与坝后污染物下降的比例,同时也促进了坝前污染物浓度的降低,说明工程建设使生活污水排放所影响的范围逐步缩小。
工艺流程图: