本發(fā)明屬于水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種緩流水體污染的生態(tài)修復(fù)裝置及方法。

背景技術(shù)：

我國河流湖泊眾多，由于廢水排放、雨水淋溶沖刷及大氣沉降導(dǎo)致大量污染物進(jìn)入水體，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過水體自凈容量。尤其是對于流速較緩的水體，水生生態(tài)系統(tǒng)自主維系能力弱。污染的水體中的化學(xué)需氧量、懸浮物、氮、磷和重金屬往往嚴(yán)重超標(biāo)，對水體生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響，從而限制水體的利用，在污染水體的下風(fēng)口或靜水區(qū)域，極易積聚，爆發(fā)藍(lán)藻，進(jìn)而對水生生態(tài)系統(tǒng)造成毀滅性的破壞。

因此對受污染的河流進(jìn)行治理修復(fù)是社會經(jīng)濟發(fā)展及生態(tài)環(huán)境建設(shè)的迫切要求，目前水體治理的技術(shù)主要包括物理法、化學(xué)法和生物法，或者是三大類方法的綜合使用。例如引水沖淤和調(diào)水、人工增氧等工程措施；混凝沉淀、藥劑殺藻等物化方法；栽種高等水生植物等生態(tài)方法。

中國發(fā)明專利CN102249419A公開了《一種再生水景觀河道水體的多種組合技術(shù)的聯(lián)合修復(fù)工藝系統(tǒng)》，其采用生態(tài)護(hù)岸、曝氣復(fù)氧、濕地水處理、植物修復(fù)和水生動物修復(fù)多種生態(tài)修復(fù)技術(shù)優(yōu)化組合使用來修復(fù)景觀河道水體污染，該種生態(tài)修復(fù)技術(shù)優(yōu)化組合雖然達(dá)到了較好的生態(tài)修復(fù)效果，改善了河道水質(zhì)。但是在河水流經(jīng)不同位置時，因水流速不同，導(dǎo)致不同位置的污染程度也不一樣，而該發(fā)明未考慮這一因素。例如在采取植物修復(fù)生態(tài)技術(shù)時，該發(fā)明采取統(tǒng)一往河道內(nèi)投入水生植物的方法，這樣容易造成污染程度輕的位置資源浪費，而污染嚴(yán)重的部位又沒有得到充分的修復(fù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的首要技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種生態(tài)凈化帶根據(jù)水流速度不同而逐級設(shè)置的緩流水體污染的生態(tài)修復(fù)裝置。

本發(fā)明進(jìn)一步所要解決的技術(shù)問題是提供一種節(jié)約資源，生態(tài)凈化帶根據(jù)水流速度不同而逐級設(shè)置的緩流水體污染的生態(tài)修復(fù)方法。

本發(fā)明解決上述首要技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種緩流水體污染的生態(tài)修復(fù)裝置，包括從上游向下游依次設(shè)置的固定間隙格柵，多級生態(tài)凈化帶以及沉水植物種植區(qū)；其中所述多級生態(tài)凈化帶隨著水流速度不同而長度不同，所述格柵中間設(shè)有移動式曝氣裝置。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，多級生態(tài)凈化帶的各級之間通過圍網(wǎng)隔開，圍網(wǎng)通過固定樁固定在河道駁岸上，以使圍網(wǎng)在水體中穩(wěn)固，從而使紫根水葫蘆被限定在圍網(wǎng)中。

本發(fā)明解決上述進(jìn)一步技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種緩流水體污染的生態(tài)修復(fù)方法，包括如下步驟：

(1)在最前端設(shè)置固定間隙的格柵，以阻隔漂浮物。

(2)水體經(jīng)過格柵進(jìn)入移動式曝氣系統(tǒng)，在充分曝氣后增加水體溶解氧，使水體活化，加速懸浮物的沉淀與分解。

(3)隨后水體進(jìn)入根據(jù)水流速度設(shè)置的多級生態(tài)凈化帶，水體透明度有所提高，達(dá)到沉水植物的生長條件。

(4)經(jīng)過多級生態(tài)凈化帶后的水體進(jìn)入沉水植物種植區(qū)。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述多級生態(tài)凈化帶的植物為紫根水葫蘆。通過“移動式曝氣系統(tǒng)+紫根水葫蘆”可削減水體中的污染物質(zhì)，抑制藻類生長，吸附、分解、過濾水體中的懸浮物，從而提高水體透明度。

并且紫根水葫蘆與普通水葫蘆相比，生長速度較慢、莖葉小，但根系發(fā)達(dá)，根系平均長度為70cm-80cm，對水體的凈化效率高，在水里停留12小時左右可對復(fù)氧后水體中的懸浮物去除率達(dá)到70-80％；此外紫根水葫蘆為漂浮植物，移栽方便，適應(yīng)性強，打撈和種植簡單，且施工時不會對水體造成擾動。

再改進(jìn)，所述步驟(3)的多級生態(tài)凈化帶采用從下游向上游逐級連續(xù)布置的方式，在水體通過最后一級生態(tài)凈化帶達(dá)到沉水植物的生長條件后，最后一級生態(tài)凈化帶移動至最上游，作為第一級，將曝氣系統(tǒng)和格柵向前移動，如此逐級定向移動修復(fù)，既可節(jié)約成本，又不至紫根水葫蘆于滿水面覆蓋而導(dǎo)致生態(tài)失衡。

再改進(jìn)，所述步驟(4)的沉水植物種植區(qū)包括初級配置沉水植物種植區(qū)和優(yōu)化配置沉水植物種植區(qū)；把生態(tài)凈化帶最后一級移至最前端作為第一級后，在移除生態(tài)凈化帶的空白處，繼續(xù)進(jìn)行“沉水植物初級配置模式”的種植，待“沉水植物初級配置模式”生長穩(wěn)定，形成一定的自凈能力后，在“沉水植物初級配置模式”的基礎(chǔ)上補種“沉水植物優(yōu)化配置模式”，如此循環(huán)直至整個治理區(qū)域全部恢復(fù)沉水植被的生長，將所有生態(tài)凈化帶全部移除。

沉水植物在生長過程中會吸收水體中的營養(yǎng)物質(zhì)，包括氮、磷等，對緩解水體富營養(yǎng)化起到積極作用。

再改進(jìn)，所述初級配置沉水植物種植區(qū)的植物為穗花狐尾藻、金魚藻、馬來眼子菜、水盾草的任意組合。

再改進(jìn)，所述優(yōu)化配置沉水植物種植區(qū)的植物為微齒眼子菜、篦齒眼子菜、伊樂藻、黃花貍藻、苦草的任意組合。

再改進(jìn)，所述緩流水體為河道、溝渠或小型湖庫的水體。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點：1.本發(fā)明采用多種修復(fù)技術(shù)組合使用，設(shè)計合理，各項修復(fù)技術(shù)之間相互作用，相互補充，大大提高了對緩流水體的生態(tài)修復(fù)效果，單獨一種方法不能達(dá)到此效果；2.本發(fā)明根據(jù)水流速度的不同從下游向上游逐級連續(xù)布置不同長度的生態(tài)凈化帶，節(jié)約資源，因地制宜的進(jìn)行生態(tài)修復(fù)；3.水體通過最后一級生態(tài)凈化帶達(dá)到沉水植物的生長條件后，最后一級生態(tài)凈化帶移動至最上游，作為第一級，如此逐級定向移動修復(fù)，既可節(jié)約成本，又不至水葫蘆于滿水面覆蓋而導(dǎo)致生態(tài)失衡；4.充分利用自然緩流水體的現(xiàn)有水利條件，節(jié)省了水體生態(tài)修復(fù)的成本；5.原位修復(fù)，節(jié)約土地，不用任何化學(xué)添加劑和物理設(shè)備，靈活性好，成本低，水質(zhì)凈化效果好。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種緩流水體污染的生態(tài)修復(fù)裝置，包括從上游向下游依次設(shè)置的固定間隙格柵1，多級生態(tài)凈化帶3以及沉水植物種植區(qū)4；其中格柵1中間設(shè)有移動式曝氣裝置，多級生態(tài)凈化帶3隨著水流速度不同而長度不同，各級生態(tài)凈化帶3通過圍網(wǎng)5隔開，圍網(wǎng)5通過固定樁6固定在河道駁岸7上，以使圍網(wǎng)5在水體中穩(wěn)固，從而使紫根水葫蘆被限定在圍網(wǎng)5中。

本發(fā)明還提供了一種使用上述緩流水體污染的生態(tài)修復(fù)裝置的方法，包括如下步驟：

(1)在最前端設(shè)置固定間隙的格柵1，以阻隔漂浮物。

(2)水體經(jīng)過格柵1進(jìn)入移動式曝氣系統(tǒng)2，在充分曝氣后增加水體溶解氧，使水體活化，加速懸浮物的沉淀與分解。

(3)隨后水體進(jìn)入根據(jù)水流速度設(shè)置的不同長度的多級生態(tài)凈化帶3，水體透明度有所提高，達(dá)到沉水植物生長的要求。

(4)經(jīng)過多級生態(tài)凈化帶3后的水體進(jìn)入沉水植物種植區(qū)4。

其中多級生態(tài)凈化帶3的植物為紫根水葫蘆，沉水植物種植區(qū)4包括初級配置沉水植物種植區(qū)和優(yōu)化配置沉水植物種植區(qū)。初級配置沉水植物種植區(qū)的植物為穗花狐尾藻、金魚藻、馬來眼子菜、水盾草的任意組合，優(yōu)化配置沉水植物種植區(qū)的植物為微齒眼子菜、篦齒眼子菜、伊樂藻、黃花貍藻、苦草的任意組合。

水體經(jīng)過格柵1進(jìn)入移動式曝氣系統(tǒng)2，在充分曝氣后流經(jīng)多級生態(tài)凈化帶3，水體透明度有所提高，達(dá)到沉水植物生長的要求；此時把生態(tài)凈化帶3的最后一級移至最前端作為第一級，將格柵1和移動式曝氣系統(tǒng)2向前移動；在生態(tài)凈化帶3的下游進(jìn)行“沉水植物初級配置模式”的種植，并在移除生態(tài)凈化帶的空白處，繼續(xù)進(jìn)行“沉水植物初級配置模式”的種植，待“沉水植物初級配置模式”生長穩(wěn)定，形成一定的自凈能力后，在“沉水植物初級配置模式”的基礎(chǔ)上補種“沉水植物優(yōu)化配置模式”，如此循環(huán)直至整治理區(qū)域全部恢復(fù)沉水植被的生長，將所有生態(tài)凈化帶3全部移除。

上述緩流水體為河道、溝渠或小型湖庫的水體。

以下通過具體實施例對本發(fā)明的緩流水體污染的生態(tài)修復(fù)裝置和修復(fù)方法進(jìn)行說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于以下提供的實施例以及公開的數(shù)值范圍，其他可以邏輯推知的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

實施例1

一種河道緩流水體污染的生態(tài)修復(fù)裝置，包括從上游向下游依次設(shè)置的間隙35mm的格柵1，種植有紫根水葫蘆的多級生態(tài)凈化帶3以及沉水植物種植區(qū)4；其中格柵1中間設(shè)有移動式曝氣裝置，多級生態(tài)凈化帶3隨著水流速度不同而長度不同，各級生態(tài)凈化帶3通過圍網(wǎng)5隔開，圍網(wǎng)5通過固定樁6固定在河道駁岸7上。

一種河道緩流水體污染的生態(tài)修復(fù)方法，包括如下步驟：

(1)在最前端設(shè)置間隙35mm的格柵1阻隔漂浮物；

(2)水體經(jīng)過格柵1進(jìn)入移動式曝氣系統(tǒng)2，在充分曝氣后增加水體溶解氧，使水體活化，加速懸浮物的沉淀與分解。

(3)利用紫根水葫蘆在河道內(nèi)設(shè)置生態(tài)凈化帶3，曝氣復(fù)氧后的水體進(jìn)入多級紫根水葫蘆生態(tài)凈化帶3。該生態(tài)凈化帶3隨著水流速度的不同而長度不同，本實施例中，生態(tài)凈化帶3設(shè)置10級，待水體通過生態(tài)凈化帶3后透明度有所提高，達(dá)到沉水植物生長的要求，然后把生態(tài)凈化帶3第10級移至最前端作為第一級，將格柵1和移動式曝氣系統(tǒng)2向前移動。

(4)在多級生態(tài)凈化帶3的第10級下游進(jìn)行“沉水植物初級配置模式”的種植，并在移除的第10級的空白處，繼續(xù)進(jìn)行“沉水植物初級配置模式”的種植，待沉水植物“初級配置模式”生長穩(wěn)定，形成一定的自凈能力后，在“沉水植物初級配置模式”的基礎(chǔ)上補種“沉水植物優(yōu)化配置模式”，如此循環(huán)直至整個治理區(qū)域全部恢復(fù)沉水植被的生長，將所有生態(tài)凈化帶3全部移除。

經(jīng)過該方法修復(fù)后的水體，由劣Ⅴ類水提升至Ⅳ類水。紫根水葫蘆生態(tài)凈化帶出水水體透明度達(dá)到83公分，后期沉水植物完全恢復(fù)，透明度達(dá)到110公分；水葫蘆生態(tài)凈化帶對氨氮、總磷、總氮的去處率達(dá)到30％，沉水植物完全恢復(fù)，凈化效率達(dá)到77％。