本发明涉及一种沟槽驳岸型城镇内河（湖、库、塘）水体净化系统，属水环境治理技术领域。
背景技术：
水是城市发展的重要自然资源、经济资源、社会资源和生态基础要素，对于维持城市生态功能和安全稳定具有重要作用。在快速城镇化和工业化的进程中，由于城镇基础建设严重滞后，部分城市河道沦为工业废水、生活污水和农田退水集中排污的主要通道，污染物排放量大且空间分布集中，河流污净比高，水体自净能力弱，容易造成缺氧和富营养化，形成黑臭水体。城市黑臭水体已经成为一种城市病，所有城市几乎无一幸免，已成为当前城市水环境管理的恶疾。目前治理城镇黑臭水体的技术方法主要是通过增强水体的流动性、换水、清淤、投加微生物菌剂、人工曝气、水生植物修复等方法。这些方法存在占地面积大、工程投资高、工艺适应性差、设施可靠性低、净化效果不稳定、易造成二次污染、水质长期维护管理难等很多不足。这些缺陷均影响和限制了城市水环境质量维护和水环境管理的效果。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术方法的缺陷，提供具有控源截污、引污疏浚、生态修复、节能降耗、景观美化的效果，不产生二次污染，易维护管理，建设与运行成本低，与自然环境相融性强的一种富营养化水体自适应式净化处理系统与方法，既能有效解决现有技术方法的不足，又可结合水体驳岸建设进行受污染的城镇内河、内湖、水库、水塘等富营养化水体的净化和生态修复，维护水环境质量。
本发明主要采取的具体方法如下：
本发明所述的一种沟槽驳岸型城镇内河（湖、库、塘）水体净化系统，由沟槽驳岸、截污栅栏装置、吸污引流系统、整流栅栏、组合生物填料多孔网笼、推流器、曝气装置、景观系统构成。
本发明所述的沟槽驳岸是由透水性混凝土预制件个体组成的连续沟槽驳岸（也可根据现场实际做成砖混或浆砌石结构的驳岸），混凝土沟槽驳岸体上间隔设置有空心柱状植物栽培坑，坑的下部与沟槽内的水体联通，坑内可填充植物栽培基质并种植水生景观植物，既有净化水体的作用，又有美化岸线的效果。
沟槽驳岸的陆侧设有截污栅栏，沟槽驳岸的水体侧高于水面构成了本发明所述的沟槽驳岸型水体净化系统的截污栅栏装置，截污栅栏装置既可以截留沿岸的地表径流进入驳岸沟槽内而又阻拦直接进入驳岸沟槽隔离的外部水体，拦截的陆源地表径流污水可在沟槽驳岸水体净化系统中净化处理后再进入水体。
本发明所述的一种沟槽驳岸型水体净化系统中的引流系统可由河道或湖库水体底部的推流和引流装置组成，在水下推流曝气机的作用下水体底部污水进行泥砂分离并在水体底洼部汇集，在污水泵引流和水下推流曝气机的作用下水体底层污水被引入驳岸沟槽并在驳岸沟槽内定向流动和净化，净化后的出水回到水体。
沟槽驳岸型水体净化系统的净化污水功能与氧化沟污水生物处理装置类似。在驳岸沟槽内可以划分为沉淀段、缺氧段、厌氧段、好氧段等不同的水处理工艺单元段，在不同水处理工艺单元段可以设置多孔网笼生物填料，在部分多孔网笼生物填料段框架下部可安装鼓风曝气装置或在侧面安装水下推流曝气装置。
沟槽驳岸污水净化装置中的组合生物填料多孔网笼是若干独立的球形、台柱形等多孔小网笼个体在多孔大网笼中自由堆叠组成的生物填料多孔大网笼，多个生物填料多孔大网笼组成多孔网笼生物填料连续体。多孔网笼可选用耐生物腐蚀的有机材料，如聚氯乙烯塑料材料，主要起支撑作用并作为水气通道。生物填料多孔大网笼的外型及体积以能自由设置在驳岸沟槽内为宜，且可用人力提吊出驳岸沟槽。可根据水体环境现状及拟处理的污水水质水量要求具体设计多孔网笼生物填料连续体在驳岸沟槽内的安置长度。
多孔小网笼中填充有密度大于1的多孔粒状生物填料，填充量约占多孔小网笼空间体积的二分之一。多孔粒状生物填料一般为粒状、柱状或块状，可为火山石类（如火山石砾、玄武岩石砾）、陶土粒、碳酸钙质颗粒料（如石灰石、白云石、蚝壳）、生物碳粒、铁质类物质（如废铁屑、铁矿渣）或其中两种以上的混合物。生物填料具有中和稳定污水生物化学性质、提供生物必需营养元素和附着条件的作用。多孔粒状填料的尺寸大小以不能穿过多孔小网笼个体的孔洞为宜。多孔粒状填料主要提供生物膜吸附表面、组成生物原电池并提供重量以保持生物填料多孔网笼不上浮。
生物填料多孔网笼在沟槽驳岸污水处理设施中应保持全部淹没状态，填料层上方应保持20〜30厘米的自由水层。
整流栅栏起整流作用，组合生物填料及生物填料多孔大网笼放置在格栅之后，污水在流经多孔网笼生物填料表面生物膜的过程中得以净化。
污水净化过程中所需要的空气可通过鼓风曝气增氧、推流曝气增氧、表面气液交换自然增氧或生物增氧等方式提供。鼓风曝气增氧装置的曝气管安置在多孔网笼生物填料连续体的下方，水下推流曝气装置安装在多孔网笼生物填料体的上游方。
本发明所述的一种沟槽驳岸型城镇内河（湖、库、塘）水体净化系统中水体的的流动性可由吸污水泵、水下推流曝气机和进水口与出水口的水位差提供。
沟槽驳岸空心柱状植物栽培坑内可填充砾石或其他固体生物填料以种植水生植物，沟槽驳岸实心混凝土驳岸体上方可架设栈桥或亲水平台并与水生植物一并构成景观系统。
本发明所述的一种沟槽驳岸型城镇内河（湖、库、塘）水体净化系统在实际应用过程中，污水可通过水平推流方式与多孔网笼生物填料连续体接触而得到净化。
本发明所述的一种沟槽驳岸型城镇内河（湖、库、塘）水体净化系统基本上不产生剩余污泥，因此在污水处理系统中不需要设置污泥处理系统，如二沉池、污泥脱水干化、污泥回流等设施，沟槽内沉积的泥沙可根据情况定期清理。
本发明所述的一种沟槽驳岸型城镇内河（湖、库、塘）水体净化系统还可根据所处自然地形条件设计成无动力、或少动力的污水净化系统。
本发明与现有装置相比具有如下优点：
1、自适应性好。本水体净化系统中的微生物区系广适应性强、生物多样性丰富、食物链及功能区完整，不产生臭气和剩余污泥。
2、使用通用性好。本水处理系统具有控源截污、引污疏浚的功能，净化效率可通过多孔网笼生物填料连续体接触氧化污水处理装置净化流程的长短增减调整，能适应变化的污水水质并满足排放标准和水环境目标的要求。
3、脱氮除磷效果好。本污水处理方法具有延时曝气特征，系统中同时具有缺氧、兼氧、好氧与厌氧区，污水中的有机物氮经硝化反硝化去除，磷则与固体填料中的铁、钙、硅、铝共沉淀存于介质中。
4､污水处理流程简单，多孔网笼生物填料连续体可以分段提吊出驳岸沟槽，沟槽内沉积泥砂可以定期清理，污水净化系统的维护和管理简便。
5、使用寿命长，不需定期投放微生物菌剂和其他物质，运行成本低廉。
6､沟槽驳岸水体净化系统实施灵活多变，且易与水体周围景观环境协调设计。
具体实施方式
以下结合实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。
实施例一
城镇湖泊（水库、水塘）沟槽驳岸型水体净化系统，其特征在于，在沿水体岸线构建一定长度的沟槽驳岸，沿水体岸线流进湖泊的地表径流先经地表径流截污栅栏驳岸装置流入沟槽驳岸的沟槽内；在泥浆泵及引流装置的作用下湖泊底层浓水被引入驳岸沟槽的一端进入沟槽驳岸内；湖泊底层浓水经设置在驳岸沟槽内的整流栅栏拦截浮渣和整流后，经过沉砂段依次通过多孔网笼组合生物填料区的缺氧段、厌氧段、好氧段，再经推流器进入下一单元的多孔网笼组合生物填料区；在多孔网笼组合生物填料区的好氧段可设置曝气装置, 在沟槽驳岸的空心混凝土预制件驳岸体中可种植水生植物，在沟槽驳岸的实心混凝土驳岸体上可架设栈桥与亲水平台。地表径流污水和湖泊底层浓水在持续流经多孔网笼生物填料连续体与表面的生物膜接触过程中从而得到净化，净化后的尾水自流进入湖泊水体作为生态补水。
实施例二
城镇河道沟槽驳岸型水体净化系统，其特征在于，在沿河道岸线构建一定长度的沟槽驳岸，沿水体岸线流进河道的地表径流先经地表径流截污栅栏驳岸装置流入沟槽驳岸的沟槽内；在泥浆泵及引流装置的作用下河道底层浓水被引入驳岸沟槽的一端进入沟槽驳岸内；河道底层浓水经设置在驳岸沟槽内的整流栅栏拦截浮渣和整流后，经过沉砂段依次通过多孔网笼组合生物填料区的缺氧段、厌氧段、好氧段，再经推流器引流后进入下一单元的多孔网笼组合生物填料区；在多孔网笼组合生物填料区的好氧段可设置曝气装置, 在沟槽驳岸的空心混凝土预制件驳岸体中可种植水生植物，在沟槽驳岸的实心混凝土预制件驳岸体上可架设栈桥与亲水平台。地表径流污水和河道底层浓水在持续流经多孔网笼生物填料连续体与其表面的生物膜接触的过程中去除水体中的污染物从而得到净化，净化后的尾水自流进入河道水体作为生态补水。