硬質護岸河道生態改造工藝
來源： 閱讀：3190 更新時間：2012-04-16 16:45概述
硬質護岸河道生態改造工藝(Ecological Reconstruct of Hard-revetment River ERHRTM)是針對城市河道護岸三面光現象而設計的一套簡易的生態改造技術和工藝。沿河道混凝土護岸的兩岸，利用石籠網將生態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（不降低河道防洪標準），在生態多孔介質的植物定植孔上種植挺水植物或部分沉水植物，內置毛細過濾帶集水系統，每隔一段距離設置集水井，將集水系統收集的河道水體排至河道上游，使上下游水生生態系統進行混合、傳質和交流；同時復雜的河道水體流態，有利于河道生物多樣性的形成；通過系統中的高效聚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河道。
主要特點
1、人工強化的生態系統，良好的水質凈化功能
一般的河道生態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，采用生態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，在植物根區形成具有一定食物鏈功能的微生態系統，強化了系統對有機物的絮凝、沉淀、吸附、吸收、分解作用，和常規的濕地或濾床相比，有機物除去效率大為提高；生態多孔介質具有優異的N、P富集效果，能將N、P等污染物富集在植物根區附近，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，又能美化周邊環境，改善處理系統周邊景觀。
關鍵技術
1、生態多孔介質濾料
多孔介質具有如下特點：
有優異的吸氮聚磷功能，能將水體中的N、P等營養鹽富集于植物根區供其吸收；
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，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，系統中形成較為復雜的生態系統。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，為魚類、螺類等高等動物嗜食，利用生態的原理控制生態系統中各環節中動物的數量，從而在系統中形成一套完整而穩定的生態系統。
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，有效的解決了濾床堵塞問題，毛細過濾帶主要通過毛細現象收集流經生態濾床的水體，毛細過濾帶外孔較小，內孔較大，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，因而該系統具有不易堵塞的優點。
3、河道生態回流技術
在硬質護岸河道生態改造工藝中，將兩岸生態石籠區集水系統收集的河道水體排至河道上游，使上下游水生生態系統進行混合、傳質和交流；同時復雜的河道水體流態，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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