[发明专利]处理面源低污染水的河道生态系统

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种处理面源低污染水的河道生态系统。

背景技术

近年来，随着点源污染控制力度的加强，以农村生活污水、农田径流和畜禽养殖污水为主的面源污染成为了河流和湖泊流域污染控制的重点。研究表明，这些污水的发生主要和地表径流产生量成正相关关系，经降雨和河流上游来水混合后，径流中的污染物浓度大幅下降，水中的营养盐和碳源远低于生活污水的标准，通常称这类水量大、浓度低的污水为低污染水或微污染水。根据以上特性可知，低污染水不宜使用集中式的生物处理方式对其进行处理，针对面源污染源的随机性和复杂性，因地制宜地采用生态工程处理面源低污染水被认为是较为有效的工程技术手段。

目前被广泛采用的生态工程处理技术包括：人工湿地处理技术、氧化塘技术、生物滤池技术以及土壤渗滤技术等，以上技术的基本思想是构建植物、微生物和基质等微生态系统，通过植物吸收、微生物分解、基质吸附以及化学沉淀等联合作用对污染物进行降解。然而低污染水中的低碳低氮磷以及水力负荷大的特点使得微生物和植物的生长受到明显抑制，物理和化学作用因为水力停留时间短而无法高效完成。目前单一的生态处理工程技术难以解决面源低污染水问题，面源低污染水的处理是河流和湖泊流域内当前面源污染控制的一大难题。

发明内容

本发明目的在于针对以上河流和湖泊流域内面源低污染水处理的难题，提出一种处理面源低污染水的河道生态系统，建立以生态截污沟、生态护岸、河口人工湿地组合形成的处理面源低污染水的河道生态系统，本发明从强化源头污染截留、改善河道自净能力以及控制污染出流三方面立体式地解决了面源低污染水的收集和处理问题。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种处理面源低污染水的河道生态系统，该河道生态系统包括生态截污沟、生态护岸和河口人工湿地，所述生态截污沟位于河道沿岸外两侧，所述河口人工湿地位于所述生态截污沟出口处，所述生态护岸是梯级生态护岸，所述生态护岸位于河道内侧沿河两岸。

优选地，所述生态截污沟采用砌砖结构，收集通过地表径流和漫流方式产生的农田和农村面源低污染水，所述生态截污沟的尺寸根据最大过水量设计，所述生态截污沟的底部铺设水泥孔砖，以提供微生物生长环境从而增强水体净化能力。

优选地，所述水泥孔砖的孔径大小为30mm-60mm。

优选地，所述生态护岸为三级生态护岸，从河内往外依次为：一级挺水植物护岸，挺水植物根植于河流底泥和土壤中，筛选适合当地生长、耐污性强的水生植物；二级湿生植物护岸，筛选适合当地生长、耐污性强、根系较发达的湿生植物；三级灌木和乔木护岸，选择观赏性强、根系发达的灌木和乔木植物，在污染削减、水量调蓄和固定护岸方面发挥作用。

优选地，所述生态护岸的各级护岸宽度为1.0m-1.5m，护岸高度根据河道最高水位和平水水文情况而定。

优选地，所述一级挺水植物护岸和河道底部的交汇处设置有护角石，以便保护坡脚，使整个护岸的抗冲刷能力大大提高，也能为水生生物提供栖息场所。

优选地，所述二级湿生植物护岸的高度使湿生植物根系不能长时间低于河流常水位，所述二级湿生植物护岸上铺设用于植物生根的粗砂或者土壤。

优选地，所述三级灌木和乔木护岸上铺设用于植物生根的粗砂或者土壤。

优选地，所述人工湿地采用氧化塘和潜流湿地或者氧化塘和表流湿地的组合工艺，氧化塘发挥污染物沉淀和水体复氧的作用，后续湿地将发挥基质、植物和微生物的联合作用对污染物进行去除。

优选地，所述人工湿地包括湿地植物和湿地填料，所述湿地植物选用芦苇、美人蕉、香蒲、风车草中的一种或多种的混合，所述湿地填料选用粉煤灰、沸石、干渣、石灰岩中的一种或多种的混合。

本发明在河道沿岸外两侧建设生态截污沟，使得来自农田径流和农村污水的面源高浓度污水不直接进入河道，避免与河流水体混合形成大量低污染水并影响河流水质；在生态截污沟出口处建设河口人工湿地系统，收集通过生态截污沟导流进入的污水，这部分污水一方面在生态截污沟传输过程中得到一定程度的净化，另一方面在进入湖泊之前经过人工湿地强化净化处理，污染物负荷能够得到大幅度的削减；在河道两岸内侧建设以挺水植物-湿生植物-灌木和乔木组成的三级生态护岸，改善河道内的水体自净和防洪能力。本发明在强化源头污染控制、提高河道自净能力以及控制污染出流这三方面立体式地削减最终进入湖泊的面源污染负荷。

附图说明

图1为本发明的处理面源低污染水的河道生态系统的平面图；