水体原位强化净化方案
河道型水源地水体原位生态净化工程研究——以小沿河为例

4. 生 态 系统 的调 控及维 护 2
在水生植物 种植 完毕后 ,应 当对初 步建立 的水 生生态 系统进行及时维护和 调控 ,根 据实际情 况有 针对性 地对生 态净化系统进行 优化 ,通 过人为 引导 、营造 适宜条 件 以激
行光合作用 的功能 。这 种结构 对水体 中不 同污染物 ,尤 其
工程选取 的物种大 多数 为土著种 ,所构成 的植 物群落 能更
好地适应 当地 气候环 境 、对病 虫害有 较强 的抵抗 力 、人工 管理较 为容 易。
多种机制影 响水生 态系统 ;沉水 植物 的茎 、叶 和表皮 都 6
与根一样具有 吸收作 用 ,且皮层 细胞含 有 叶绿素 ,具有 进
发生态系统 自身 的活 力。小沿河 工程 在运行 过程 中 ,重点 进行 了以下工作 :①观察 水生植 物 的存 活情 况 ,必要 时进
行补种及物种更替 ;② 对生长 过于 旺盛或 处于 衰败期 的水
生植物进行人工控 制或 打捞 。植物 残体若 不能 及时人 工移 出 ,经过植物富集 的污染物 质会 随着植物 细胞 的分解 重新
中。由于主体位 于水面 以下 ,可避 免紫外 线直接 照射 以及
4 工程关键 问题探讨
4 1 物 种配 置 .
水生植物是 生态净 化技术 的核 心与特 色所在 ,不 同水 生植物的生 活型 、生长周 期 、生长 条件不 同 ,由其 构成 的 净化系统对水质的改 善特征 也不 同。小 沿河 工程 在物种 配 置上遵循 了 4个方 面 的要 求 :①功 能性 :所选 植物 能耐 受 贪 营养水体 ,在这 种环境 下能 生长 良好 ,有 为微 生物提 供 附着界面 的庞 大根 系 ,有 较强 的输氧 能力 ;② 多样性 :不
水体的原位修复技术
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技术评价有效性原则-大道至简 “神”技术层出不穷:纳米,石墨烯, “政治”正确性:穷尽所有技术的组合
工程化和景观化:把河道变成公园湖,把公园湖变成景观池
物质平衡/守恒原则:C,N,P
生态平衡原则:长效机制
经济性原则:性价比
2
污染与自净力的关系
L1:代表点源污染; L2:代表面源污染; L3:代表释放的内源污染; L4:代表水体自净力。
沉水植物种植密度
植物
耐 污 物 种
狐尾藻 黑藻 伊乐藻 苦草
名称
苦草 狐尾藻 光叶眼 子菜 金鱼藻 黑藻 金鱼藻 伊乐藻 菹草
种植密度
40-60株/m2
80-100株/ m2
常 规 物 种
金鱼藻 菹草 茨藻 光叶眼子菜
25-36丛/ m2 10-15芽/丛
20-30丛/ m2 3-4芽/丛
茨藻
2
生态修复技术--曝气修复技术
水体的原位修复技术
1. 水环境现状及问题
目录
2. 治理思路及现有技术
3. ISSA PGPR简介
1
水体现状及问题
水安全威胁
截 至 2016 年 7 月 , 中 国 已 有 28 省 ( 区 、 市 )1508 个县遭受洪涝灾害,直接经济损失近 1470亿元人民币。。。
水资源短缺
仅 2015 年全国受旱灾影响直接经济损失 579亿。北京市城市地下水位呈现逐年下 降的趋势,半个世纪内已降低超过一半高 度。。。
L2 L1
L4≠L1+L2+L3
L4
当L4<L1+L2+L3,水体污染加重,最终 变成黑臭 当L4>L1+L2+L3,水体状况逐步好转 通过工程措施可以控制L1、削减L2、L3 ,提高水体的自净力L4也是解决水环境 污染的关键。
河湖水体原位生态净化技术方案
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xx水体原位生态净化技术方案河湖是一个开放的水环境,由于水生动植物的缺乏,河湖水体的自净能力非常低下,即使进行了彻底的截污和清淤,地表径流、雨水(因大气污染)仍会把有机污染物带入水中,水体的自然蒸发也使得水体中N、P等污染物不断累积。
时间一久,河湖中又重新堆积有机污泥,水体透明度下降,溶解氧降低,水体水质重新恶化。
因此,我国目前所采取的传统河湖水体治理方法,污染容易复发,维持时间短,往往需要重复治理,耗资巨大,是治标不治本的短期治理措施。
为了摆脱河湖治理高投入低效益的现状,使我国的河流湖泊较快走出污染困境。
我们根据国际先进的河湖治理理念,采用生态节能的治理技术,对污染河湖水域进行原位直接净化。
通过水体原位直接净化,能极大地增强河湖的自净能力,消灭臭气、氧化淤泥,防止污染的复发,达到生态自然净化、长效净化的效果。
我们实施的河湖水体原位生态净化技术,主要有立体人工水草技术、超大流量微气泡充氧技术和太阳能动力技术等三方面的先进技术组成。
一、立体人工水草技术立体人工水草的种植(布放),主要是为了重建水体生态,提高水体的自净能力,凡是污染严重的河流、湖泊、池塘都缺乏水生植物。
污染水体透明度差,水草难于维持正常光合作用,最后水草全部绝迹,附着在水草上生长繁殖的藻类、菌类等微生物也失去了载体,无法吸收分解水中污染物,水体彻底丧失了自净能力。
因此,对于水生植物难于生长的水体,要提高水体的自净能力,只能采用人工水草,先为最耐污染的藻菌类提供载体,提高水体透明度,才能逐步重建水生植被和水体自然生态。
我们研发的立体人工水草采用具有亲水、吸附、耐老化性能的高分子材料制成,形态逼真,在河湖水域里像沉水水草一样,竖立“生长”在水体里,为水体微生物提供巨大的附载增殖空间。
这种立体人工水草主要有以下一些优点:1、形态美观,放在水里不影响水体景观,附生藻菌类后很像天然水草;2、枝叶舒展,立体状态,总表面积大,可以附载更多的藻菌类微生物;3、规格品种多,可以适应不同深度的各种水体,且不影响观赏、行船等水体使用功能;4、"价格低廉,使用方便,使用寿命长,组成材料可回收利用。
原位生态修复技术方案及案例
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6
5
4
3
2
1
0 2/3/04 4:48
2/3/04 9:36
2/3/04 14:24
2/3/04 19:12
3/3/04 0:00
3/3/04 4:48
3/3/04 9:36
2500
2000
1500 1000 500
Conducibility pH Dissolved O2 redox Turbidity
level (rate) Turbidity oxigen
conductivity
On line spectro photometer &
other existing on line instrument
Possible comunication in/
out
open to WEB Acces for
第9天 4.92 51.08 74.15 66.46 20.31
第9天 0.83 0.68 0.75 1.04 1.15
0
-500
IBB-BIE生物强化系统
工 作 原 理
温度 酸度 浑浊
氧 能量传导性
流量 化学需氧量 进水/处理/出水之间的 平衡情况 (C:N:P比例)
电子探头实时收集 反应体系数据
IBB-BIE生物强化系统
提高处理效率 降低运行成本 降低建设成本 提高处理效果
自动控制管理系统
WEB Site
Provider management
level (rate) Turbidity oxigen
conductivity
GPRS modem
On line spectro photometer &
城市河流水质原位净化技术综述
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决定 了水质 原位 净化技 术 具有 较 大的优 势 ,该技 术在 国 内外城 市河 流水 质 净化 中 日益得 到 广 泛应 用 。 按 照净 化机 理 ,水质 原住 净化技 术 可 划分 为物理 方 法、化 学方法 、生物 方 法及 组 合 方法 ,并分 别对水
质 原位 净化技 术 在 国 内外 的研 究与 应 用进 展 进行 了 系统详 细地 阐述 ,以期 为相 关领 域 的人 员把 握 该 方
su is a d a p iain o e t c n lg e e p it d o t s w l t d e n p l t f e h o o i sa on e u e1 c o h t r a .
Ke y wor ds: u b n rv r r a e ;wae uaiy;i st t rp if n e h o o y;r ve i t rq l t n—iu wae ur yig t c n lg e iw
h me a d a r a r e p c iey a d s se t al x a itd h r i o n b o d a e r s e t l n y t mai l e p t e e en,S st rv d o eee c sfrt e s d e i i e v c y a O a op o ie s mer f rn e o t is w t n t h u h h
tc n l ge r h n b i g d v lp d Amo g a lt e t c n l ge ,t e i — i ae u fi g tc n lg e r r d a t - e h oo isa e t e e n e eo e . n l e h o o is h n st w tr p r yn e h oo is ae mo e a v n a h u i
城市河流的原位水质净化

2.4 生态浮床可创造一定的经济效益和美化污染水体的水面景观。如种植水生蔬菜等能达到美化 景观的功能。造价低、供试植物和浮床载体材料来源广,结构组装方便,较好抗风浪能力,载体 可移动拼装,是其经济效益的体现。
移动式曝气采用可以快速移动的曝气设备, 其优点是可以根据曝气 河段水质的变化和航运要求, 灵活调整曝气强度和曝气位置, 使曝 气更为经济、高效。
02 河流曝气复氧技术
河道曝气在国内外河道治理中的应用
➢ 德国:早在20世纪80年代德国Enscher河进行纯氧曝气复氧; ➢ 英国: 从1850年英国有关部门在泰晤士河中安装大型充气设备,增加水
立体弹性填料
03 生物膜法
6)悬浮填料
球形悬浮填料
环状悬浮填料
球形悬浮填料,又称多孔旋转球形悬浮填料,是对国内处理污水、生物膜法 处理技术采用的多种填料中开发的最新系列产品。在污水的生化处理中具有全立 体结构,比表面积大,直接投放,无须固定,易挂膜,不堵塞。
03 生物膜法
3、碳素纤维生态草
碳素纤维是通过特殊热处理工艺,将丙烯酸纤 维进行碳化制成“具有微细石墨结晶结构的纤维状 碳物质”。
半软性填料
半软性填料具有散热性能高,阻力小,布水、布气性能好,易长膜,又有切泡作用 。它所用的材料有聚丙烯、聚乙烯制成。
03 生物膜法
5)立体弹性填料
立体弹性填料筛选了聚烯烃类和聚酰胺中的几 种耐腐、耐温、耐老化的优质品种,混合以亲水 、吸附、抗热氧等助剂,采用特殊的拉丝,丝条 制毛工艺,将丝条穿插固着在耐腐、高强度的中 心绳上,由于选材和工艺配方精良,刚柔适度, 使丝条呈立体均匀排列辐射状态,制成了悬挂式 立体弹性填料的单体,填料在有效区域内能立体 全方位均匀舒展满布,使气、水、生物膜得到充 分混渗接触交换,生物膜不仅能均匀的着床在每 一根丝条上,保持良好的活性和空隙可变性,而 且能在运行过程中获得愈来愈大的比表面积,又 能进行良好的新陈代谢,这一特征与现象是国内 目前其他填料不可比拟的。
水体的原位修复技术ppt
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曝气增氧
快速提升水体溶氧,消除臭味
能耗大,水质提升效果有限
如果是行洪河道,需考虑设备安全
湿地净化技术
对BOD5有处理效果,能耗较小
占地大,植物受季节影响,蚊蝇滋生
适用于生活污水处理
投菌技术
可以部分降解污染物
引入外来微生物,适应性不强,降解效率不高
ISSA PGPR
可以激活广谱土著微生物,彻底消减/转化污染物
生态修复技术—填料类辅助修复技术
2
生态修复技术--微生物
2
特定功能微生物制剂复活直接投放。 外来微生物适应性 土著微生物分离纯化,扩培投放。 不同河道土著微生物不一样,工程量巨大; 微生物种类单一,效果有限。 酶制剂激活土著微生物,如ISSA PGPR。 连续激活土著微生物,提升水体自净能力。
水景观
水安全
水文化
化学法
除藻,絮凝沉淀、(重金属)化学固定等(应急用)
生态调水、底泥疏浚等(工程措施,污染物转移、费用高)
物理法
生物法
植物修复技术、投放微生物技术、生物操纵技术等(季节性、适应性、费用问题等)
治理思路--治理方法
2
治理技术--“工程为主、植物美化为辅”
2
点源:截污纳管统一收集或者一体化设备; 内源:清淤疏浚; 面源:初雨收集/海绵城市。 水体生态:植物(浮岛、水下森林)/曝气/微生物。
水体的原位修复技术
目录
1. 水环境现状及问题
2. 治理思路及现有技术
3. ISSA PGPR简介
水安全威胁
水资源短缺
水污染严重
水环境破坏
截至2016年7月,中国已有28省(区、市)1508个县遭受洪涝灾害,直接经济损失近1470亿元人民币。。。
原位净化水处理技术
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试验期处理效果:
分析:
TP: 浓度均无明显变化规律,原因 是因为时间太短。 PH:3种水生植物的引入有效地稳 定了水环境中的pH 值水平 CODCr:几组试验对其都有显著的 去除效果,但有水草部分的处理效 果显得更好。 TN:对TN都有一定的去除效果, 但是水葫芦和芦苇显得更好 氨氮:对氨氮的去除与TN不同,有 其自身的特点。
3、阿科蔓生态基技术 概念:阿科蔓生态基是一种用于生态性水处理的 高科技材料, 通过发展生态基上的本土微生物群 落, 使微生物种类和生物量达到最大化, 利用其代 谢作用去除水中的污染物。产品主要可分为BDF 和SDF两大类型。
SDF型阿科蔓生态基 SDF型生态基主要由上部疏松层和下部密实层组成,其中 疏松层有利于藻类生长,密实层有利于菌类生长,也可设 计成只有疏松层和密实层。其下部材料可以切割成条带状 ,或流出过水缝口,有利于水流的控制。SDF的上部带有 黑色套筒,在安装中可以把尼龙绳穿过套筒,绳子两端固 定在岸边或池壁的桩或挂钩上,从而将SDF型生态基悬挂 安装在水体或处理池表面(也可分层安装)。如果跨度较 大,在尼龙绳上可安装浮球,保持浮力。在曝气池中, SDF型生态基可以在下面也设置套筒,避免被气流吹起。
BDF型阿科蔓生态基 BDF型生态基的材料主要由编织层和泡沫层组成 。其中编织层可根据实际需要设置纤维的疏密程 度,使其表面形成藻菌共生的微生物体系。泡沫 层位于两层编织层的中间,通过特殊的处理使其 与编织层紧密贴合在一起,它可以使BDF型生态 基在水流中保持漂浮状态。BDF的上部切割成条 带状,形成仿生水草形态,有利于生物膜与水流 的接触,底部缝制成套筒,其中可以装入砂石重 物,使其稳定地放置在水体的底部。
应用实例: ”好氧塘-水葫芦湿地-苦草湿地“示范工程位于江 苏省宜兴市大浦镇召庄河,该示范工程于2004年5 月建造完毕。
原位生态修复工程方案

原位生态修复工程方案为保证河道水质稳定达标,消除初期雨水溢流污染等不利影响,本工程采用“原位生态修复技术”来消除水中污染物,修复遭到破坏的水生态系统,改善水体环境,提高水生态系统的自净能力,维持水生态系统的稳定健康发展。
原位生态修复系统水质提升技术路线见图81。
图81 水质提升技术路线图通过对水环境中的原位选择性生物酶选择性激活,使得微生物在大量繁殖并的消耗水体中的氮磷等富营养物质,同时利用部分微生物的有氧反硝化作用和动植物的促生作用,对生态系统进行原位修复和提升,大幅增加生态系统的自净功能,从而达到污染物原位转移,水质提升的目的。
生物除於见图82。
图82 生物除於示意图(1)技术优点1)原位生态修复技术可100%实现水体污染物原位治理,而不是传统治理方法的污染物转移。
可100%实现水体生态系统的改良与修复,实现生物清淤,降低淤泥总量,达到水质可持续性改善的效果,并最终实现水环境的整体治理与修激活选择性生物酶原位生态修复系统建立水质提升有氧反硝化作用(快速脱氮)动植物促生作用(食物链物质转化)复。
氨氮、总磷的去除可达90%、COD的去除可达80%,总氮可达60%。
2)该技术不仅改善水质,恢复水体生态,而且可以降低淤泥中富营养物质,实现生物除淤(淤泥体积最高减量可达40%),而且通过低端微生物的快速繁殖来加速食物链的形成并快速改善高端生物的生长环境,大大加速“食物链”的效果:氨氮和总磷的下降,透明度及溶氧的增加。
PGPR能很好的促进水体中植物的生长。
3)该技术采用的是生态的方法,不会在改善水质一些指标的同时带入其它的污染物和外来生物。
4)PGPR原位生态修复技术是一种低成本的修复技术。
该技术不需要任何的土建工程,生物反应池在现有河道环境条件下即可实施安装,且维护成本低。
5)生态修复剂的消耗量与污染物总量有关,只要后期污染物的排入量不大,生态修复剂的消耗量就小,维护成本就低。
6)原位生态修复技术可在不对原河道水生态进行扰动和破坏的条件下对水体进行原位修复,以确保修复后7~15天内恢复河道目标水质。
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1.1水体原位强化净化
充分利用天鹅湖上湖湖泊容量、地形条件及现场状况,通过设置人工引流、人工水草、曝气充氧、景观性生态浮岛等措施,分别形成接触氧化净化区、漂浮湿地净化区、荷花自然净化区、藻类自然净化区,在原位对上湖东北调蓄池入湖污水进行多级强化净化,去除中污水有机质、氨氮、N、P等污染物,消除上湖区域性黑臭,削减入下湖污染负荷。
上湖原位强化净化工程措施平面布置及工艺流程见下图。
水体强化净化平面布置图
1.1.1污水引流工程
天鹅湖最大的外污染源(合流箱涵)与上湖入下湖入口均位于上湖东侧,污水会先进入调蓄池进行初级净化,现有水域情况下,不能充分利用上湖湖面对入
湖污水进行净化,为了保证污水在不同污染程度,采用不同的净化手段,且充分湖面面积,在湖面沿东西向布设不透水围隔对入湖污水进行引流,使入河污水进入上湖后先往西侧流动,然后折返向东侧流动,延长污水流经路线,且促使污水经过接触氧化区、漂浮湿地区、荷花自然净化区及藻类自然净化区的逐级处理。
根据上湖东西向湖面长度及水位变幅情况,隔水引流围隔长度约350m,围隔高度初步设为2.5m。
1.1.2人工水草布设工程
本项目拟定在箱涵出水口处布设约2500m2的人工水草,结合两台纯氧纳米起泡机设备形成高效接触氧化净化区,保证对旱季入流污水中污染物在出口处进行高效去除,对雨季溢流污水进行预处理。
人工水草
1.1.3景观性生态浮岛工程
生态浮岛技术是利用植物吸收、微生物分解等多重作用净化水质的生态修复技术。
本工程设置两个立体生态浮岛,位置详见水体强化净化平面布置图。
生态浮岛
1.1.4曝气充氧工程
根据本工程中水质净化及水面景观的要求,总设置喷泉式曝气机11台,纯氧纳米曝气机2台。
其中,喷泉式曝气机主要布设在漂浮湿地净化区内,与立体生态浮床配合使用,同时可提升沿线景观。
为了满足接触氧化区对水体中氧的需求,在该区域内布设2台水生纯氧纳米气泡机;为防止末端藻类自然景观区藻类大量死亡出现极端厌氧情况、改善该水域的水动力条件,考虑到该区域对水景观要求不高,布设4台水车式曝气机。
喷泉式曝气机及纯氧纳米曝气机基本参数如下:
1.1.5自然净化
充分利用天鹅湖上湖现有条件,可对经接触氧化净化区和漂浮湿地净化区净化后的折流水体利用湖水体中现有的荷花与藻类对水体进一步净化。
分别形成荷花自然净化区与藻类自然净化区。
荷花自然净化区:利用莲藕人工湿地处理污水时,具有较好的净水能力,对于COD、TN、NH-N、TP、SS的去除率分别为25.9%-57.1%、338.3%-69.7%、45.4%-49.2%、32.3%-47.9%、62.5%-88.5%。
因此本项目可以充分利用现有的荷化片区,对折流污水进行进一步净化。
藻类自然净化区:藻类可以通过光合作用,吸收水体总的N、P完成细胞增殖,同时释放氧气促进微生物有有机质的分解。
因此利用自然水体的自净过程,在上湖强化净化区末端形成藻类自然净化区,利用藻、菌共生系统净化水体。
同时布设4台水车式增氧机,改善区域水动力。