基于人工湿地的城市河道黑臭治理方法与流程

本发明涉及城市河道黑臭治理领域，具体涉及一种利用人工湿地治理城市河道黑臭的方法。
背景技术：
：城市黑臭水体不仅给群众带来了极差的感官体验，也是直接影响群众生产生活的突出水环境问题，国务院颁布的《水污染防治行动计划》提出“到2020年，地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10％以内，到2030年，城市建成区黑臭水体总体得到消除”的控制性目标。城市水体黑臭成因复杂、影响因素多。造成水体黑臭的主要原因来自：1)点源污染，主要包括排放口直排污废水、合流制管道雨季溢流、分流制雨水管道初期雨水或旱流水、非常规水源补水等。2)面源污染，主要包括城市降雨、冰雪融水所携带的污染负荷、城乡结合部地区分散式畜禽养殖废水的污染等。3)内源污染，主要是指城市水体底泥中所含有的污染物以及水体中各种漂浮物、悬浮物、岸边垃圾、未清理的水生植物或水华藻类等所形成的腐败物。4)其他污染源，主要包括城镇污水处理厂尾水超标、工业企业事故性排放、秋季落叶等。其中，治理雨水面源散排污染，可通过人工湿地治理。清水补给，可通过将污水处理厂提标改造或设置尾水湿地将净化后的尾水补充到水体。其中，针对城市黑臭水体雨水面源污染物的治理方法有：建设人工湿地，净化受污染的雨水；针对城市黑臭水体水资源量不足的治理方法有：铺设补水管线，采用清水或中水补给。上述治理方法至少存在以下问题：净化面源污染的人工湿地只在降雨时段发挥作用，旱季或无降雨时期基本无污染物削减量。补充水体水资源量一般采用流域内污水处理厂尾水，而污水处理厂尾水中部分指标通常达不到黑臭河道治理要求，需要再做净化处理，常用的净化处理手段一种是将污水处理厂提标改造，一种是设置尾水湿地净化尾水(参见图1是尾水湿地在作为补水水源的污水处理厂附近，处理之后输送至水体上游补水点；参见图2是尾水湿地位于水体上游补水点附近，补水水源输送至尾水湿地处理后，补水进入水体)。但对污水处理厂提标改造费用较大，运行成本较高；而建设单独的尾水湿地占地面积较大，而且水体一般只是在枯水期需要补水，丰水期尾水湿地闲置时间长，浪费较大。技术实现要素：基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一个基于人工湿地的城市河道黑臭治理方法，其减少工程占地、提高湿地单位面积污染物削减量、提高湿地利用率，有利于城市黑臭水体治理的实施。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：本发明实施例提供一种基于人工湿地的城市河道黑臭治理方法，包括：步骤1，在所治理的黑臭水体周围设置污水与尾水净化兼用人工湿地，通过与所述污水与尾水净化兼用人工湿地连接的植草沟、截污带将面源雨水引入至该污水与尾水净化兼用人工湿地进行处理；步骤2，设置补水泵房和补水管线，经所述补水泵房和补水管线将所述黑臭水体附近的污水处理厂的尾水输送至所述污水与尾水净化兼用人工湿地；步骤3，由所述污水与尾水净化兼用人工湿地在丰水期对面源雨水污染进行净化处理，在枯水期对所述污水处理厂的尾水进行净化处理，所述污水与尾水净化兼用人工湿地净化后的出水满足城市黑臭水体治理要求后外排。由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的基于人工湿地的城市河道黑臭治理方法，其有益效果为：通过在所治理的黑臭水体周围设置污水与尾水净化兼用人工湿地，配合设置的补水泵房和补水管线，将所述黑臭水体附近的污水处理厂的尾水经补水泵房和补水管线输送至所述人工湿地，在不需要设置尾水湿地情况下，由污水处理厂尾水直接作为补充水，而且能使人工湿地在丰水期对面源雨水污染进行净化处理，在枯水期对污水处理厂的尾水直接进行净化处理，使污水与尾水净化兼用人工湿地人工湿地能保持连续有污水或尾水进行净化处理，避免设置尾水湿地闲置浪费的问题，污水与尾水净化兼用人工湿地净化后的出水满足城市黑臭水体治理外排要求。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为现有技术分开设置的人工湿地和尾水湿地处理面源雨水治理黑臭水体的示意图；图2为现有技术第二种分开设置的人工湿地和尾水湿地处理面源雨水治理黑臭水体的示意图；图3为本发明实施例提供的基于人工湿地的城市河道黑臭治理方法的示意图；图中：1-黑臭水体；2-水质提升湿地；3-尾水湿地；4-污水处理厂；5-补水管线；21-黑臭水体；22-水质提升湿地；23-尾水湿地；24-污水处理厂；25-补水管线；31-黑臭水体；32-第一污水与尾水净化兼用人工湿地；321-第二污水与尾水净化兼用人工湿地；322-第三污水与尾水净化兼用人工湿地；323-第四污水与尾水净化兼用人工湿地；324-第五污水与尾水净化兼用人工湿地；325-第六污水与尾水净化兼用人工湿地；33-污水处理厂；34-补水管线；35-补水泵房。具体实施方式下面结合本发明的具体内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。如图3所示，本发明实施例提供一种基于人工湿地的城市河道黑臭治理方法，包括：步骤1，在所治理的黑臭水体周围设置污水与尾水净化兼用人工湿地，通过与所述污水与尾水净化兼用人工湿地连接的植草沟、截污带将面源雨水引入至该污水与尾水净化兼用人工湿地进行处理；步骤2，设置补水泵房和补水管线，经所述补水泵房和补水管线将所述黑臭水体附近的污水处理厂的尾水输送至所述污水与尾水净化兼用人工湿地；通过补水泵房和补水管线连接污水处理厂和污水与尾水净化兼用人工湿地，解决了部分黑臭水体水资源不足，通过尾水作为补充水资源、维持水体生态功能；步骤3，由所述污水与尾水净化兼用人工湿地在丰水期对面源雨水污染进行净化处理，在枯水期对所述污水处理厂的尾水进行净化处理，所述污水与尾水净化兼用人工湿地净化后的出水满足城市黑臭水体治理要求后外排。上述治理方法中，污水与尾水净化兼用人工湿地结构采样处理能力较高且占地面积小的潜流湿地结构。上述治理方法中，污水与尾水净化兼用人工湿地包括：六块湿地，沿黑臭水体河道两侧分布设置。本发明通过设置污水与尾水净化兼用人工湿地，配合补水泵房和补水管线，在不用设置尾水湿地情况下，提高城市河道水体黑臭治理过程中人工湿地的利用率，削减进入河道的污染物量，并保障人工湿地的稳定性。下面以某市黑臭明沟A治理案例为例阐述本发明具体实施过程：(1)明沟A水体黑臭主要原因分析：(11)点源污染分析：明沟A流域管网建设不全，上游支沟两侧居民生活污水通过边沟流入水体。水体流域范围内的养殖污水，一部分通过私建的排污管渠直排入河，一部分通过槽罐车直接倾倒入河沟。流域内工业区管网建设不完善，初期和后期雨水全部入河，污水由企业自行处理后，经污水管网进入河道，存在污水直排、企业出水不达标现象。点源污染带入的污染物总量如下：点源污染汇入量统计COD氨氮TP污染物量(t/年)2713.70288.2353.95(12)内源污染分析：明沟A内源污染主要包括沟边堆放的垃圾以及底泥污染内源污染。明沟A沿线共有19个垃圾堆放点，垃圾总量约1035m3左右，垃圾种类主要为生活垃圾、生产废料、餐厨垃圾和畜禽粪便等。根据勘测，明沟A底泥需清淤量约为5.99万m3。底泥是污染物的“汇”和“源”。水体受到污染后，大部分污染物由颗粒物吸附而蓄存在底泥中，在适当的条件下，它们会重新释放出来，成为二次污染源。内源污染带入的总污染量如下：内源污染汇入量统计COD氨氮TP污染物量(t/年)14.087.502.45(13)面源污染分析：根据某市典型年2013年降雨量、明沟A流域不同性质土地占地面积和径流系数，得到各用地性质的雨水产生量。对于雨水吐口收集到的雨水，依据从主管部门收集到的某市雨水吐口实测水质资料，确定村镇和工业初期雨水和后期雨水的设计水质。根据《流域污染物总量控制技术与规范》，确定农田面源散排混合雨水的设计水质。通过明沟A流域面源雨水水量和雨水水质数据，得到面源污染带入的总污染量如下：面源污染汇入量统计COD氨氮TP污染物量(t/年)147.377.001.65(2)明沟A水体黑臭治理方案：本发明主要应用于黑臭水体补水水源处理和面源污染的治理方面，需要与点源、内源和水生态等其他治理方案相互结合，才能达到消除水体黑臭的目标。实施例(1)点源污染治理方案包括：建设截污管线、粪便预处理池和污水处理厂，收集处理水体周围生活污水、畜禽养殖粪便以及企业废水。(2)内源污染治理方案包括：清理水域周边的垃圾，根据勘测数据对河道底泥进行清淤。(3)水生态修复方案包括：水体底质改良、水环境微生物调控、生物强化、水生植物种植和水生动物投放等工程。(4)面源污染治理方案。本发明的方法可用于黑臭水体中面源污染的治理：(一)常规治理方案：在黑臭水体A附近，设置独立的处理面源雨水的水质提升湿地。根据面源污染总量和黑臭水体A周边用地情况，水质提升湿地的湿地一规划面积5350平方米，湿地二规划面积12140平方米，湿地三规划面积3520平方米，湿地四规划面积54600平方米，湿地五规划面积18000平方米。五块湿地的总面积为93610平方米。另外，为维持水体生态系统的正常运转，在水资源匮乏的月份，要对黑臭水体A进行补水。补水水源为流域内污水处理厂尾水出水，其水质满足不了水体黑臭治理要求。常规治理方案中设置尾水湿地，净化污水处理厂出水，规划面积约51990平方米。现有常规治理方案湿地总面积约14.6万平方米，湿地布置方式如图1和图2所示。(二)本发明治理方法为：在黑臭水体31附近，设置既能处理面源雨水又能处理污水处理厂尾水的污水与尾水净化兼用人工湿地32、321-325(六块湿地构成)；通过补水管线35和补水泵房36配合，将附近污水处理厂33的尾水作为补水分散到六块湿地。雨季，湿地处理面源雨水；旱季，湿地处理污水处理厂尾水。湿地面积相对面积较大的净化面源雨水的湿地面积设置：第一污水与尾水净化兼用人工湿地规划面积5350平方米，第二污水与尾水净化兼用人工湿地规划面积12140平方米，第三污水与尾水净化兼用人工湿地规划面积3520平方米，第四污水与尾水净化兼用人工湿地规划面积54600平方米，第五污水与尾水净化兼用人工湿地规划面积10000平方米，第六污水与尾水净化兼用人工湿地规划面积8000平方米。六块湿地的总面积为93610平方米。各湿地均处理能力较高且占地面积小的潜流湿地结构。本发明治理方法湿地总面积约9.4万平方米，本发明治理方法的湿地布置方式如图3所示。按照本发明的方法，建设湿地面积减少。工程实施后，削减的污染物量大于环境容量，黑臭水体1仍然能够实现消除黑臭的目标。详细数据分析见下表：污染物削减量表在上表中，工程措施设计削减能力大于理论削减负荷，黑臭水体A能够实现消除黑臭目标。本发明的治理方法，采用污水与尾水净化兼用人工湿地，将该人工湿地雨季时用于净化河道汇水区域内的雨水带入的面源污染，旱季时用于净化污水处理厂对河道的补水。这种人工湿地起到两种作用，在旱季和雨季分别净化不同的来水，提高了湿地利用率。污水处理厂尾水的接入，同时可以保证人工湿地来水水源的稳定，维护保障人工湿地生态系统，确保人工湿地正常运行。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。当前第1页1 2 3