硬质护岸河道生态改造工艺
来源： 阅读：2714 更新时间：2012-04-16 16:45概述
硬质护岸河道生态改造工艺(Ecological Reconstruct of Hard-revetment River ERHRTM)是针对城市河道护岸三面光现象而设计的一套简易的生态改造技术和工艺。沿河道混凝土护岸的两岸，利用石笼网将生态多孔介质和生物砌块固定于原混凝土护岸上，或清除部分护岸材料，将石笼固定于护岸内（不降低河道防洪标准），在生态多孔介质的植物定植孔上种植挺水植物或部分沉水植物，内置毛细过滤带集水系统，每隔一段距离设置集水井，将集水系统收集的河道水体排至河道上游，使上下游水生生态系统进行混合、传质和交流；同时复杂的河道水体流态，有利于河道生物多样性的形成；通过系统中的高效聚N、P多孔介质以及土著微生物和水生植物的作用，将水体中的CODcr、N、P等污染物去除，达到净化水体的目的。该工艺特别适合于水流缓慢的富营养河道。
主要特点
1、人工强化的生态系统，良好的水质净化功能
一般的河道生态改造主要是沿河道种植一些挺水植物和沉水植物，虽具有一定的生态功能和水质净化功能，但其水质净化的原理仅仅是通过植物吸收和食物链的转移，对水质净化效果有限，不适应有一定污染物排入的河道。本工艺实际上是沿河道建立生物滤床水质净化系统，采用生态多孔介质为过滤材料， 多孔介质是采用无机促生材料烧结而成，其上布满各种大小的空隙和孔洞，有利于微生物挂膜和微型动物附着，在植物根区形成具有一定食物链功能的微生态系统，强化了系统对有机物的絮凝、沉淀、吸附、吸收、分解作用，和常规的湿地或滤床相比，有机物除去效率大为提高；生态多孔介质具有优异的N、P富集效果，能将N、P等污染物富集在植物根区附近，易于被植物根系所吸收利用而去除，而人为营造的厌氧好氧交替的滤床环境，强化了这一过程。
2、施工简单，投资少
本工艺可直接在原混凝土护岸上施工，既适应于U形护坡，也适应于梯形护坡，不用彻底打掉原有护岸，因而施工简单、投资少。
3、施工期短，见效快
本工艺已形成简单明了的施工程序，施工期短，植物生长起来后即可形成水质净化功能和生态景观效果，施工期短，见效快。
5、对河道防洪标准影响小
一般的河道生态改造由于占用河道部分过水断面、增加河道慥率，从而大大降低防洪标准，本工艺只占用部分混凝土断面，为进行生态改造断面仍保持原有慥率，河道过水断面占用少，因此对河道防洪标准影响小。
4、形成良好的河道景观
在介质上面，种植经过特别筛选的水生植物，既能去除水体污染物，又能美化周边环境，改善处理系统周边景观。
关键技术
1、生态多孔介质滤料
多孔介质具有如下特点：
有优异的吸氮聚磷功能，能将水体中的N、P等营养盐富集于植物根区供其吸收；
具有良好的促生功能，促进微生物附着和生长，提高对污染物分解能力；
不间断渗出植物生长必须的微量元素，促进植物生长；
产品空隙度高达30％以上，表面粗慥，便于微生物和微型动物吸附。
介质采用等正方形设计，中间全部掏空，能在床体中形成复杂的水体流态，有利于提高污染物除去效率，防止床体堵塞。
由于多孔介质的上述特点，因而能将流经多孔介质的水体中的N、P富集在多孔介质附近，易于被植物根系所吸收利用。由于能不断释放微量元素，植物根系发达，植物生长茂盛。由于多孔介质孔隙率高达30％，表面粗糙，适合于微生物和微型动物的生长繁殖，系统中形成较为复杂的生态系统。通过微生物的作用，去除水体中的CODcr，利用原生动物和后生动物等微型动物嗜食微生物，控制微生物的过渡繁殖，过量的微型动物随出水流出系统，为鱼类、螺类等高等动物嗜食，利用生态的原理控制生态系统中各环节中动物的数量，从而在系统中形成一套完整而稳定的生态系统。
2、毛细过滤带均匀集水技术
大部分人工湿地在使用1－2年后，很可能由于集水系统的管道堵塞而使其运行效率大为下降，必须不断反冲洗，否则会导致堵塞，严重时会导致整个系统的崩溃而失去处理效果。为了克服上述工艺易堵塞的缺点，我司利用毛细过滤带构建滤床集水系统，有效的解决了滤床堵塞问题，毛细过滤带主要通过毛细现象收集流经生态滤床的水体，毛细过滤带外孔较小，内孔较大，对于水体能主动吸附，对颗粒有机物和无机物则被滞留在过滤带外，因而该系统具有不易堵塞的优点。
3、河道生态回流技术
在硬质护岸河道生态改造工艺中，将两岸生态石笼区集水系统收集的河道水体排至河道上游，使上下游水生生态系统进行混合、传质和交流；同时复杂的河道水体流态，有利于河道生物多样性的形成；在此过程中，采用水车式增氧机和提升式增氧机交互使用手段，建立一个好氧环境，既可形成缓缓流动的水体，又可形成美丽的喷泉景观，和复合生物滤床湿生花卉交相辉映，形成河道河水环境独特的风景。
4、光电水质净化技术
光电水质净化设备是利用光催化反应的原理，结合光催化强氧化微絮凝工艺，该反应器具有结构紧凑，占地面积小，能耗少，不用添加任何化学药剂，运行费用低、处理量大的特点。光催化剂在紫外光的催化作用下，具有很强的氧化还原电位，导致细菌和藻类细胞壁或者活性酶发生蛋白质变性，从而达到杀灭细菌和藻类的目的，并改变水体中有机污染物的分子特性，使得有机污染物变得更加容易分解。一般将其设置在水体的回流通路中或者处理旁路上。大量工程实践证明，该技术处理效果好，操作简单，且无二次污染。对于富营养化水体的除藻十分有效。
光电水质净化器拥有三大功能：
（1）去藻：通过光电反应杀死藻类，尤其是蓝绿藻等丝状藻类；
（2）抑藻：提高水体氧化还原定位，沉淀水体中N、P，抑制藻类生长；
（3）修复：除去水体中生化无法处理的难降解有机物，消解双键化合物；
在硬质护岸河道生态改造工艺中，一般将光电水质净化器布置于集水总管后，主要起到杀藻作用。
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