农田排沥和暴雨径流复合污染支流河道综合整治与水质保持技术,供应,水专项,海河流域,海河干流水环境质量改善关键技术
技术简介/摘要
通过对重污染支流河道内、外源的污染负荷调研和风险评价,确定重污染支流河道综合整治与水质改善技术方案;通过底泥的生态清淤降低河道水体的内源污染,通过河滨生态多维循环式渗滤系统达到截留雨水径流的外源污染,通过植物床耦合生物膜的设置及近自然河道设计强化水体的净化,通过功能菌的投加以强化河道微生态环境、强化河道水体的自净能力。通过集河道清淤-河滨多维循环式湿地缓流渗滤截污-水体原位物化-生物生态协同修复技术于一体的暴雨径流复合污染河道综合整治技术的集成,实现水体的控源和净化相结合,改善水体微生态环境,提高水体自净能力,消除河道黑臭,持续改善水体水质。
二、工艺流程
集生态清淤、河滨多维循环式湿地滞留渗滤、水体原位生态净化技术于一体,形成农田排沥和暴雨径流复合污染支流河道综合整治与水质保持的集成创新技术。
1、生态清淤是在不破坏河道微生态环境及自净能力的前提下最大程度的移除污染负荷的清淤方案。底泥化学-
生物生态协同修复过程中,利用菌剂促进底泥微生态中碳、氮的循环代谢;通过投加硝酸钙和生物促生剂强化微生物菌剂的代谢功能,提高微生物活性以及调节代谢途径以实现目标污染物的有效控制。
2、河滨生态多维循环式湿地缓流渗滤截污系统,有效减轻地表径流对河道污染,减轻面源径流对河道水环境的较大短时冲击负荷,旱季利用水泵将河水送至湿地缓流渗滤截污系统,实现面源污染截流及河湖的水质净化。
3、水体原位物化-生物生态协同修复技术以太阳能曝气、植物、床体填料、固定化好氧反硝化细菌颗粒、生物碳纤维悬挂填料等浮床组成结构,各部分之间相互配合,强化了水体中污染物的吸附、降解作用并提高了水体溶解氧。
三、技术创新点及主要技术经济指标
1、技术创新点:
集河道清淤-河滨多维循环式湿地缓流渗滤截污-水体原位物化-生物生态协同修复技术于一体的暴雨径流复合污染河道综合整治与水质保持技术的集成与工程示范,实现控源和净化相结合,内、外源同时截控,水体及沉积物同时降污,改善底泥-上覆水微生态环境以提高水体自净能力,消除河道黑臭,持续改善水体水质。
2、主要技术经济指标
(1)主要技术指标:
海河故道底泥主要是氮磷营养盐的污染,生态清淤范围控制值为TN含量≥1000 mg/kg,TP含量≥600 mg/kg的底泥,清淤深度为不少于1.0~1.50 m,清淤总长度约为4km,采取干河、挖掘机、推土机等设备清淤。
河滨生态多维循环式湿地缓流渗滤截污系统,涵闸与堤岸滤池滤速均为2 m/h,雨季COD的平均去除率为17%,SS的平均去除率为33%,旱季河水的循环净化效果为SS和COD去除率为20%~93%和8%~41%。
水体原位物化-生物修复技术,浮床植物种植密度为9株/m2浮床,示范段河道浮床覆盖率4%。浮床下悬挂活性碳纤维毛毡束,每根毛毡约1-2cm宽、33cm长,每束毛毡约5-7根,平米浮床悬挂9束毛毡。装置稳定运行阶段的SS和COD的平均去除率约为30%和21%。
底泥化学-生物生态协同修复技术,异养硝化-好氧反硝化菌剂的投加量为0.25 ml/kg,腐殖酸还原菌群的投加量为1.2 ml/kg;用于协同异养硝化-好氧反硝化菌剂(或腐殖酸还原菌群)作用的硝酸钙投加量为0.125 g/kg(或0.20 g/kg),促生剂投加量为0.083 g/kg(或0.024 g/kg);有机质削减率(50天)可达13 g-TOC/kg-底泥。
(2)主要经济指标:
集生态清淤-河滨多维循环式湿地滞留渗滤-水体原位生态净化于一体的河道综合整治与水质保持集成技术,其中:
1)生态清淤66元/m2,底泥化学-生物生态协同修复技术,每平米底泥的改善成本(主要为药剂、菌剂)不超过0.06元/m2。
2)农田生态多维循环式湿地缓流渗滤截污系统0.0054元/m2,投资成本168.75元/m2,堤岸生态多维循环式湿地缓流渗滤截污系统4.91元/m2,投资成本56.83元/m2。
3)复合型太阳能曝气增氧浮床投资成本为17.74元/m2,对河水的净化成本为0.82元/m2。
四、技术来源及知识产权概况
自主研发,拥有自主知识产权。发表论文2篇,其中核心期刊2篇;申请专利16项,其中授权发明专利7项,受理发明专利4项,授权实用新型5项。
推广应用案例
工艺流程图: