城市近郊暴雨径流污染河道综合整治和水质保持方法

摘要

本发明公开了一种城市近郊暴雨径流污染河道综合整治和水质保持方法。包括：(一)底泥内源污染负荷的评价，(二)暴雨径流外源污染负荷的评价，(三)生态清淤，(四)河滨生态多维循环式渗滤系统，(五)植物床载带生物膜耦合太阳能曝气与光催化氧化系统，(六)利用功能菌修复和强化底泥微生态环境，(七)近自然河道设计。该方法从内源污染、外源污染以及水体景观三个方面综合考虑，系统设计，能够使内源和外源污染均得到显著长效的控制，对水体黑臭、富营养化以及环境景观等问题都能够较好的解决；同时可对具体问题选择其中对应的组合，是一种治水成本低、效果显著，长效稳定并且环境效益突出的整治方法。

主权项

一种城市近郊暴雨径流污染河道综合整治和水质保持方法，具体内容如下：(一)内源污染负荷及释放风险评价(1)采用具体实验监测的方法进行内源污染负荷及其释放风险调研；(2)监测分析关键点位及断面的底泥沿程和纵向污染物分布及污染水平，主要包括有机质，总氮、总磷与重金属指标；(3)分层分析底泥污染物释放风险，包括对不同沿程、不同深度的底泥进行污染释放试验；对不同深度的底泥释放进行污染风险评价；底泥监测样品取双采样垂线上的柱状泥样，采样深度为1.5m～2.0m；(二)暴雨径流入河污染负荷及风险评价(1)依据水文估算法对暴雨径流入河前的污染负荷及风险进行估算和评价；(2)对监测断面上典型降雨的入河前径流进行监测，包括悬浮颗粒SS、溶解性总氮、溶解性总磷、溶解性有机质以及颗粒态总氮、总磷、氨氮和有机质，结合降雨量确定全年典型降雨的污染负荷量；监测水样取双采样垂线上水面下0.5m和底泥表层上0.5m的两点；(3)根据暴雨前后，评价径流冲击对河道水质的响应浓度变化的影响，对污染负荷的风险进行评价；(三)制定生态清淤技术方案(1)调查受污河段的底泥沉积面积以及沿程断面深度，确定底泥纵横断面形态，确定清淤面积；(2)根据步骤(一)(2)所述内源污染负荷以及(一)(3)所述分层风险评价确定合理的清淤深度；(3)根据上述清淤面积和深度确定清淤工程量，选配满足施工要求的清淤设施，确定具体施工方案并实施；(四)设置植物床载带生物膜耦合太阳能曝气与光催化氧化的水质净化及保持系统(1)通过设置植物床(3)去除水体中的TN、TP；(2)在植物床(3)底部悬挂立体弹性填料，其上附着生长生物膜(6)，以去除水体中的COD及氨氮；(3)在植物床(3)中设置一体式太阳能曝气装置(4)，提高水体的复氧速率，提高水体中食物链代谢活性，保持水体自净能力；(4)在植物床(3)外围延伸0.5m的透水塑料板，铺设光催化氧化膜(5)用以降解水体中的难降解有机物；(五)设置河滨生态多维循环式渗滤系统(1)依据步骤(二)所述暴雨径流污染负荷分析，设置河滨生态多维循环式渗滤系统，该系统由河滨生态缓冲带(1)和植生滞留带(2)两部分组成；(2)污染去除负荷取30～40g‑COD/(m²·d),8～10g‑氨氮/(m²·d)和1.0～1.5g‑总磷/(m²·d)；依据步骤(二)中得到的最大日降雨污染负荷计算植生滞留带(2)的有效表面积，然后通过最大日降雨量计算植生滞留带(2)的有效体积，但需要核算深度不超过1.2m；(3)植生滞留带(2)从上至下依次为挺水植物、土壤、砂砾填料；土壤层厚度为0.2～0.4m，填料层厚度为0.5m；(六)设置功能菌强化底泥微生态环境系统(1)根据步骤(一)、(二)确定的污染物种类来确定对应降解活性较强的功能菌；(2)采用附着于固体颗粒的干式菌剂，对表层底泥的污染物质进行降解；(3)从底泥中分离和筛选净化降污特征明显的功能菌，通过实验优化针对目标河道水体及底泥现状的菌群配比、投加比例、投加方式，依据确定的菌群配比、投加比例和投加方式将功能菌剂投加至目标河段；(七)近自然河道设计(1)在河道平直的区段设置中央岛屿(7)，使河水水流被迫减少过水面积，从而可以促使河水在行进过程中产生流速快慢的变化，增进水体水平流动活性；中央岛屿(7)中种植花草树木，增强景观效果，同时能辅助周边环境的净化；(2)在500～700m间隔范围内，在底泥表面铺设最大厚度为0.8～1.2m，顺水流方向长为90～100m的碎石层(10)，增加水体纵向流动并减缓底泥中污染物的释放；(3)河岸护岸(8)边铺设砂土和卵石；(4)向经过净化处理后的河道投撒100～200尾/km的鱼苗，包括鲢鱼、鳙鱼、鲤鱼、鲫鱼丰富水体的生物多样性。