一种黑臭河流综合整治净化方法及其净化系统与流程

本发明涉及河涌治理技术领域，尤其涉及一种黑臭河流综合整治净化方法及其净化系统。

背景技术：

随着城市化进程的推进，工业污水和生活污水的排放量也逐年递增，一般城市河涌周边的企业众多，高cod(化学需氧量)、氨氮、硫化物、重金属等的污染，不仅会直接污染水体，而且由于这些污染物很多都具有生物毒害性，从根本上破坏掉水体的生态平衡。并且附近居民的生活污水由于综合生活污水管网的不到位，生活污染也会排入到河涌中，这样也严重的影响水体的自净能力。

随着城市化进程加快，城市人口猛增，产生的废水日益增多，对城市干支流河道造成了严重的污染，也影响了人们的身体健康和城市形象，所以城市河道综合治理既关系着城市的基础设施建设，也关系着城市生态建设和形象建设。河道综合治理不仅能提高了城市的防洪、排水、排污能力，还能美化城市环境，提高人民的生活环境。但现有的城市河涌污水处理存在工艺流程长、单元搭配不合理、投资和运行费用高等问题。

申请号200610034724.3，名称为一种河涌污染治理方法，所公开的发明技术专利，包含以下步骤，(1)上游污染水体氧化塘预处理；(2)河道底泥生物氧化；(3)河道曝气增氧；(4)水体生物修复；(5)河道生态恢复。此方法在上游设置氧化塘进行预处理，忽略其它河段进入河涌的污染物，净化收效微小，且仅仅根据河涌的上中下游进行分段设置净化系统，忽略不同河段污染物区别较大的问题，导致各净化系统不能得到最大化的利用，同时，对河道底泥进行生物氧化的过程，由于河道底泥积厚，生物氧化无法渗入较深位置，导致底泥源源不断产生污染物，不能得到长效维护效果。

申请号200910040964.8，名称为一种受污染河流的净化方法，包括如下步骤：(1)检测河流的污染指标，(2)对河流进行截污，(3)调配菌剂种类与数量，(4)将得到的复合菌剂按60-120ppm投放到水体中，(5)复合菌剂转移、转化和降解河流中的污染物，(6)检测河流的污染指标；(61)重复步骤(3)～(6)直到河流符合要求；所述的复合菌剂的重量份数为：光合细菌50～80，枯草芽孢杆菌60～70，硝化细菌60～70，乳酸菌25～30，酵母菌25～30，上述技术方案简单的在河流投放微生物，微生物没有良好的载体，在河水的流动过程中容易流失，导致微生物的损失，达不到稳定的预期效果。

现有的河流治理方法，没有系统完整的治理方法，往往侧重于河流本段的治理，没有从源头上加以控制，无法得到较好稳定的治理效果。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供能有效恢复河流自净能力，能有效控制源头排放，安装各个净化单元，合理搭配，且有效降低投资和运行费用的一种黑臭河流综合整治净化方法及其净化系统。

本发明所采用的技术方案是：

一种黑臭河流综合整治净化方法，包括以下处理步骤：

s1、首先对河流不同位置进行取样分析，获得超标污染参数指标；

s2、根据污染参数指标对河流进行分段，包括初始段、突变段和恢复段，在突变段装设多参数水质在线监测装置；

s3、对河流突变段的排水管进行入水指标控制，并综合步骤s1和步骤s2确定污染指标初始条件；

s4、对含重金属的河段底泥进行清淤和压滤；

s5、在初始段设置初滤系统，在突变段设置污泥回流系统，在恢复段设置微生物处理系统和生态处理系统，并设置控制初滤系统、污泥回流系统、微生物处理系统和生态处理系统的控制装置；

s6、在初始段河流的初始断面投加微生物，并对步骤s5所述的各个系统进行调试。

一种黑臭河流综合整治净化系统，包括初始段、突变段和恢复段，还包括沿河道流动方向依次设置于初始段的初滤系统，设置于突变段的污泥回流系统，设置于恢复段的微生物处理系统和生态处理系统，所述初滤系统、污泥回流系统和生态处理系统均连接有控制系统。

其中，所述初滤系统包括悬浮物过滤装置和接触氧化净化装置。

其中，所述微生物处理系统包括曝气生物净化装置和总磷沉淀去除装置，所述生态处理系统包括水生植物塘和动物塘，沿水流方向依次设置曝气生物净化装置、水生植物塘、动物塘和总磷沉淀去除装置。

其中，所述悬浮物过滤装置装设有抽吸浮筒，所述抽吸浮筒设置有过滤斗。

其中，所述接触氧化净化装置采用辫带填料或组合填料，所述接触氧化净化装置的底部设置有供氧装置。

其中，所述曝气生物净化装置采用生物陶粒填料，所述曝气生物净化装置连接有鼓风机和水泵。

其中，所述生物陶粒填料的粒径为2～5mm。

其中，所述恢复段的前断面设置有闸板，所述污泥回流系统设置于闸板与突变段接触的一侧，所述污泥回流系统包括有泥斗和污泥泵，该污泥泵一端与泥斗连通、其另一端连通至接触氧化净化装置前端。

其中，所述水生植物塘采用水葫芦等水生植物，所述动物塘采用蚌等动物。

其中，所述总磷沉淀去除装置采用投加除磷净水药剂，所述总磷沉淀去除装置的底部设置有用于将污泥抽出到压滤机的抽泥泵。

本发明的有益效果为:

本发明根据污染参数指标对河流进行分段，先将河流分成三段，测定每段河流的污染参数指标，能有效控制污染指标，对河流的入水源头指标控制与河流治理结合，能有效控制污染的源头，达到标本兼治的功效，合理利用净化系统，节约成本达到治理最佳效果，将河流的污泥清除，减少污泥对水体的二次污染，使微生物有效着床繁殖，各系统分别去除水体中的污染物，配置合理，建立良性生态平衡，从根本上解决河流黑臭的污染问题；对黑臭河流进行综合整治，在不同的河流段根据不同的污染情况进行合理搭配处理系统，创造条件降低河流的污染，人为建立生态系统，逐步恢复河流的自净能力，根据实际情况对各个区域进行有针对性的治理，设置有控制系统对各处理系统进行控制，投资与运行费用较低，且净化效果好。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为通过本发明实施例1进行治理前后的各项指标对比图；

图3为通过本发明实施例2进行治理前后的各项指标对比图。

具体实施方式

下面结合实施例以及附图1对本发明做进一步说明。

如图1所示，一种黑臭河流综合整治净化系统，包括初始段1、突变段2和恢复段3，还包括沿河道流动方向依次设置于初始段1的初滤系统，设置于突变段2的污泥回流系统21，设置于恢复段3的微生物处理系统和生态处理系统，初滤系统、污泥回流系统21和生态处理系统均连接有控制系统，污泥回流系统21和生态处理系统设置有溶氧在线检测仪4。

本发明对黑臭河流进行综合整治，采用分段治理的原则，将河流分成三段进行处理，在不同的河流段根据不同的污染情况进行合理搭配处理系统，创造条件降低河流的污染，人为建立生态系统，逐步恢复河流的自净能力，根据实际情况对各个区域进行有针对性的治理，设置有控制系统对个处理系统进行控制，投资与运行费用较低，且净化效果好。

一种黑臭河流综合整治净化方法，包括以下处理步骤：s1、首先对河流不同位置进行取样分析，获得超标污染参数指标，如cod(化学需氧量)、nh3-n、总n、重金属、总磷等，便于后续确定治理方案；

s2、根据污染参数指标对河流进行分段，包括初始段1、突变段2和恢复段3，在突变段2装设多参数水质在线监测装置，能实时监测水质，防止某些不合法的污水排放影响净化的效果，同时方便及时跟进净化的进度，掌握河流净化的动态；

s3、对河流突变段2的排水管进行入水指标控制，并综合步骤1和步骤2确定污染指标初始条件，控制周边环境对河流目前污染参数指标的影响，将影响因素计算入净化方案中，使净化更完全，防止排水管排水对河流造成二次污染；

s4、对含重金属的河段底泥进行清淤和压滤，河段底泥是河流水质污染难以解决的重要因素，因为河流河段底泥中受到长期的污染，底泥所含有的污染物种类以及沉积量复杂且量较大，且底泥中往往含有大量的重金属沉积，对水体的污染较为严重，且影响微生物的生长，也就影响了微生物对水体的修复作用，将河段底泥清理后，能使投入的有益微生物在河底着床、复活、繁殖，能促进微生物分解有机污染物；

s5、对初始段1加装悬浮物初滤装置11用于去除水体中的悬浮物，接触氧化净化装置12去除cod、nh3-n，突变段2设置污泥回流系统21防止污泥中的微生物流失以及提高微生物的利用率，恢复段3设置曝气生物净化装置31进一步去除n、nh3-n，水生植物塘32去除n、p、cod，动物塘33与水生植物塘32形成生物链，提高水体本身的净化能力，提高净化效率，总磷沉淀去除装置34将水体中的总磷去除，防止水体中的磷过度导致水体植物过量生长，导致水体的二次污染，溶氧do(溶解氧)在线监测仪4监测水体中的溶氧指数，防止过氧或缺氧对生物造成影响，设置有plc控制系统，控制各净化系统有序工作，提高工作效率，使净化系统整体形成aoao(厌氧、缺氧、好氧)生物系统；

s6、在初始段1河流的初始断面投加微生物，通过投加好氧微生物、兼氧微生物例如硝化菌和反硝化菌等，并对步骤5的系统进行调试，使各系统有利于对微生物的生长和驯化，使各分项构筑物的功能达成及总目标的达成。

最后建立长效的运营管理机制，包括人员的编制、排班编制和运营记录，水体的恢复不是一朝一夕，需要长期的维护，才能逐步恢复河流的自净能力。

本发明根据污染参数指标对河流进行分段，先将河流分成三段，测定每段河流的污染参数指标，能有效控制污染指标，合理利用净化系统，节约成本达到治理最佳效果，将河流的污泥清除，减少污泥对水体的二次污染，使微生物有效着床繁殖，各系统分别去除水体中的污染物，配置合理，逐步恢复水体的自净能力，建立良性生态平衡，从根本上解决河流黑臭的污染问题。

实施例1：

恢复段3的前断面设置有闸板35，污泥回流系统21设置于闸板35与突变段2接触的一侧，污泥回流系统21包括有泥斗211和污泥泵212，该污泥泵212一端与泥斗211连通、其另一端连通至接触氧化净化装置12前端，污泥回流系统21的回流量为泥斗211收集量的10％-50％，将初始河段中投入的微生物进行回流，提高微生物的利用率，同时净化成本。

悬浮物初滤装置11装设有抽吸浮筒，抽吸浮筒设置有过滤斗，通过抽吸浮筒讲悬浮物置入过滤斗，进行清除和排除，清水返河利用。

接触氧化净化装置12采用辫带填料，鞭带填料的表面积比较大，空隙率高，启动挂膜快，且脱膜更新容易，在实际应用中，能有效切割气泡，提高氧转移率和利用率，辫带填料模拟天然水槽形态，不易纳藏污泥，安装方便，不需要支架，使用寿命长，耐高负荷性冲击，出水效果优良稳定，接触氧化净化装置12的底部设置有供氧装置，选用鼓风机121作为供氧装置。

曝气生物净化装置31采用粒径为3mm的生物陶粒填料，使投放的微生物不易流失，即使长时间不运转也能保持菌种，且表面积较大，可附着生长、繁殖大量微生物，曝气生物净化装置31连接有鼓风机121和水泵，使用鼓风机121进行曝气，促进微生物生长、繁殖，水泵反冲使微生物充分与污染物接触，分解污染物。

水生植物塘32采用水葫芦，动物塘33采用蚌，成本低廉，且净水效率高。

总磷沉淀去除装置34采用投加除磷净水药剂聚合氯化铝，聚合氯化铝的适应水域较宽，水解速度快，吸附能力较强，且同样水质的情况下，pac聚合氯化铝的用量更少，进一步减少净水成本，总磷沉淀去除装置34的底部设置有抽泥压滤机341，将沉淀后的总磷淤泥通过抽泥泵342和压滤机341进行过滤抽出排除，压滤效率高。

从图2中可以看出，通过本发明治理3.5个月后的水质污染物指标下降幅度较大，且治理后，恢复段3末端的水环境达到了地表水环境质量标准(gb3838-2002)的四类。

实施例2：

恢复段3的前断面设置有闸板35，污泥回流系统21设置于闸板35与突变段2接触的一侧，污泥回流系统21包括有泥斗211和污泥泵212，该污泥泵212一端与泥斗211连通、其另一端连通至接触氧化净化装置12前端，污泥回流系统21的回流量为泥斗211收集量的10％-50％，将初始河段中投入的微生物进行回流，提高微生物的利用率，同时净化成本。

悬浮物初滤装置11装设有抽吸浮筒，抽吸浮筒设置有过滤斗，通过抽吸浮筒讲悬浮物置入过滤斗，进行清除和排除，清水返河利用。

接触氧化净化装置12采用辫带填料，鞭带填料的表面积比较大，空隙率高，启动挂膜快，且脱膜更新容易，在实际应用中，能有效切割气泡，提高氧转移率和利用率，辫带填料模拟天然水槽形态，不易纳藏污泥，安装方便，不需要支架，使用寿命长，耐高负荷性冲击，出水效果优良稳定，接触氧化净化装置12的底部设置有供氧装置，选用射流曝气装置作为供氧装置。

曝气生物净化装置31采用粒径为5mm的生物陶粒填料，使投放的微生物不易流失，即使长时间不运转也能保持菌种，且表面积较大，可附着生长、繁殖大量微生物，曝气生物净化装置31连接有鼓风机121和水泵，使用鼓风机121进行曝气，促进微生物生长、繁殖，水泵反冲使微生物充分与污染物接触，分解污染物。

水生植物塘32采用水蕨，动物塘33采用水蚤和鱼类，成本低廉，且净水效率高。

总磷沉淀去除装置34采用投加除磷净水药剂硫酸铝，总磷沉淀去除装置34的底部设置有抽泥压滤机341，将沉淀后的总磷淤泥通过抽泥泵342和压滤机341进行过滤抽出排除，压滤效率高。

从图3中可以看出，通过本发明治理6个月后的水质污染物指标下降幅度较大，且治理后，恢复段3末端的水环境达到了地表水环境质量标准(gb3838-2002)的三类。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。