[发明专利]一种用于河道水质净化及生态修复的智能生态丁坝系统

说明书

本发明公开了一种用于河道水质净化及生态修复的智能生态丁坝系统，包括坝身，所述坝身的主体中部为竖向设置的填料层，在所述填料层中设有煤渣和绿沸石的混合体吸附层，在所述坝身的背水侧设有感应器和曝气泵，所述感应器上装有DO检测仪和氨氮检测仪，所述DO检测仪和所述氨氮检测仪与控制柜连接，所述控制柜根据所述DO检测仪和所述氨氮检测仪的检测数据控制所述曝气泵的运行状态。本发明充分利用生物填料的吸附性强，过滤效果优良且易于微生物挂膜生长的诸多优点，强化河道的净化能力，同时利用智能感应系统，监测河道水质，并自动控制曝气装置，增加水体溶氧量，促进填料层再生，使整个生态丁坝系统长期有效的运行。

技术领域

本发明涉及河道水体生态修复领域，具体涉及一种用于河道水质净化及生态修复的智能生态丁坝系统。

背景技术

近年来，由于社会发展建设需要，河流受到的水资源与水环境压力日益增大，生活污水、工业污水和地表径流的注入，使得水中氮、磷营养元素积累，极易造成水体富营养化。河流水动力条件的单一和不足，也会造成水生态系统破坏、生物多样性降低、河流自净能力差、水质恶化等一系列连锁反应。因此，从河流水动力条件改善入手，探究河流生态修复、栖息地改善技术，是提高河流自净能力与纳污容量，强化河流对点源与非点源污染缓冲能力的有效手段。

丁坝是河道整治等工程中常见的水工建筑物，坝根与河岸相连，坝体伸入河中，因坝轴线与河岸构成“丁”字形而被叫做丁坝。在实际工程中，丁坝具有改变水流方向、保护河岸、防止河床冲刷、增强水流与地形多样性，改善河道的水动力条件等作用。构筑丁坝时所用的材料差异较大，一般使用混凝土、卵砾石、竹木、沥青等材料。基于传统的水动力改善丁坝技术，目前有人提出了以生物填料或其他净污材料为主要材料的生态丁坝。在河流中修建生态丁坝除了对河流的水动力条件具有改善效果外，生物填料对水流的阻挡作用能够增加河水与填料上附着生物膜的接触时间，并提高河流水体的复氧速率，有利于拦截降解河流中的污染物质，同时具有水质改善与生物栖息地改善的双重效益。但是，生态丁坝技术还有一些不足，填料的吸附容量有限，对污染物的去除仅能维持有限时间；填料一般在生态丁坝内部，更换填料过程复杂，耗费人力物力；推广使用受到了限制。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于河道水质净化及生态修复的智能生态丁坝系统，该生态丁坝系统对污染物去除长期有效，实现了自动化调控，减少了人力资源的耗费。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种用于河道水质净化及生态修复的智能生态丁坝系统，包括坝身，所述坝身的主体中部为竖向设置的填料层，在所述填料层中设有煤渣和绿沸石的混合体吸附层，在所述坝身的背水侧设有感应器和曝气泵，所述感应器上装有DO检测仪和氨氮检测仪，所述DO检测仪和所述氨氮检测仪与控制柜连接，所述控制柜根据所述DO检测仪和所述氨氮检测仪的检测数据控制所述曝气泵的运行状态。

所述填料层沿水流方向依次设有无烟煤过滤层、所述煤渣和绿沸石的混合体吸附层和陶粒反硝化层，在所述陶粒反硝化层的两侧各设有一堵生态混凝土墙。

在所述填料层的两侧均设有砂和碎石混合的透水体。

在所述砂和碎石混合的透水体外侧设有大块卵石缓冲层，所述大块卵石缓冲层为所述坝身的外层。

在所述坝身的底部设有鱼巢层。

在所述坝身的顶部设有生态毯，在所述生态毯内种植有挺水植物。

所述无烟煤过滤层、所述煤渣和绿沸石的混合体吸附层和所述陶粒反硝化层的体积比为1:2:1.5。

所述无烟煤过滤层中无烟煤的粒径为15-20mm，所述煤渣和绿沸石的混合体吸附层中绿沸石和煤渣的粒径为8-10mm，所述陶粒反硝化层中陶粒的粒径为5-8mm，所述生态混凝土墙的厚度为4-6cm。

所述砂和碎石混合透水体中砂子和碎石的平均粒径30-50mm。