一种河道生态化净化系统的制作方法
【专利摘要】一种河道生态化净化系统，该系统包括复数块铺设于河底和坡岸上的生态混凝土制品，在该生态混凝土制品的上表面上设有上导流孔，在该生态混凝土制品的下表面上设有下导流孔，该下导流孔的孔径较该上导流孔的孔径小，在该生态混凝土制品内设有连通上导流孔和下导流孔的导流管道，在该导流管道的表面上设置有微生物或水生植物。该系统可对河底进行有效的生态化改造并提高其对河水的净化效果。
【专利说明】
一种河道生态化净化系统
技术领域
[0001 ]本实用新型主要涉及环境水处理技术领域，尤其涉及河水净化技术领域。
【背景技术】
[0002 ]我国城市水体污染状况十分严峻，全国约90 %的河道遭受不同程度的污染，其中，城市黑臭河涌水体污染问题更是被推到风口浪尖。2015年4月国务院出台的《水污染防治行动计划》设定的一系列量化目标中，“城市河湖黑臭水体治理”被认为是最为艰难的一一5年使地级市及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内，15年内消除城市黑臭水体。生态系统正面临着众多问题，生态系统退化的状况仍未得到根本改善，同时中国政府十分重视改善生态环境的工作，一系列规模宏伟、投资巨大的生态建设项目已在或将在全国各地实施，但实际有效的改造项目还未形成模式并成功推广，使全国环境改善始终举步维艰。
[0003]在传统河道治理中，常采用“清淤泥、修边坡、撒药剂”的方式来治理河道，三种方式仅属于单项技术的累积，常常在设计施工中相互脱节，未形成治理系统，往往导致效果不佳，而且常为了河道行洪计算而常使用“三面光”形式进行整治，对水环境生态有很大破坏，事倍功半。因此系统的恢复河道自净能力，是一项重要紧急的研究，能够增加河道有效净化区域，尤其是河底水固交换区的改造一直是被忽视的领域，长期以来大部分河道改造出于行洪需要几乎一律把河道尤其是河底进行“光滑化”处理，完全破坏了河道生态环境和物质交换途径；即使没有将河道硬化，一般改造措施也没办法对河底进行有效的生态化改造并提高其对河水的净化效果，受污染河水透明度低深度高也限制了水生植物在其中的应用，同时河底淤泥内源污染的处理问题也一直困扰着河道改造工程技术。利用旁路净化设施虽然效果良好，但又面临投资大、用地紧张、扰民、河道水量减少的问题。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供一种河道生态化净化系统，该系统可对河底进行有效的生态化改造并提高其对河水的净化效果，克服受污染水体透明度差、水深、水生态丧失的问题，具有较强的环境适应性及深度净化能力，结构简单，且不存在投资大、用地紧张、扰民、河道水量减少的问题。
[0005]本实用新型采用的技术方案为:
[0006]—种河道生态化净化系统，包括复数块铺设于河底和坡岸上的生态混凝土制品，在该生态混凝土制品的上表面上设有上导流孔，在该生态混凝土制品的下表面上设有下导流孔，该下导流孔的孔径较该上导流孔的孔径小，在该生态混凝土制品内设有连通上导流孔和下导流孔的导流管道，在该导流管道的表面上设置有微生物或水生植物。
[0007]由上述可知，本系统在导流管道上设置有微生物或水生植物，微生物或水生植物吸收降解水中的污染物，并分泌促使悬浮物絮凝的分泌物，从而达到净化河水的目的，结构简单稳固，模块化生产，可方便项目的迅速开展，进入运营维护阶段后基本无需维护，一次性投入低，运营简单费用低廉;本系统采用特别创新水力计算及设计，带污染物的河水在重力和水力的作用下会从上导流孔自然进入导流管道内与经净化后的河水进行交换，以实现对整体河水的净化，且上导流孔的孔径较下导流孔的孔径大，可引导导流管道内外水流交换，增加净化效果;在整个水质净化的过程中无须设备能耗，节能环保;该生态混凝土制品铺设于河底和坡岸上，且下导流孔的孔径较小，即可对河底淤泥进行扩散抑制，减少内源污染，同时，导流管道内的微生物或水生植物可通过下导流孔对位于生态混凝土制品下方的淤泥进行生物净化处理，同时可对位于生态混凝土制品下方的淤泥进行原位固化处理，减少污泥外运处理成本;在洪水季节，生态混凝土制品的表面相对平滑，可减少水流阻力，实际行洪效果与硬化渠道相当，不会影响行洪安全，并可利用洪水的水力效果对导流管道的沉积物进行清理，恢复系统中微生物和水生植物的生长空间与净化活力。
[0008]在任意相邻的两个生态混凝土制品之间设置有相互咬合的自锁装置。除了可以抵消洪水的冲击，还可通过联合全部生态混凝土制品的质量对底泥进行压缩固定，无需额外的固定措施，也减小河床的抬升速度。
[0009]自锁装置为相配合的自锁凸肋和自锁凹槽，该自锁凸肋和自锁凹槽分别设置在任意相邻的两个生态混凝土制品上。结构简单，易于实现。
[0010]本实用新型所带来的有益效果为:
[0011]1、本实用新型的河道生态化净化系统同时具备较强的环境适应性及深度净化能力，解决了单一水生态构建方式运行空间限制多、抗冲击能力差、系统持续运行不稳定的问题；
[0012]2、本系统中各净化模块紧密连接，使高效生物处理贯穿整个系统，而且河底与坡岸互相取长补短，该系统污染负荷和抗冲击能力强，最大效率利用河道面积，因地制宜配置灵活，无需能耗，处理效率出众，使河道内的水质能长久地维持在干净状态，满足河道生态长期维持平衡；
[0013]3、本系统无需将河水抽离河道进行处理，保证河道生态构建用水量；
[0014]4、河水可在自然力的作用下进入本系统内，在整个水质净化的过程中无须设备能耗，节能环保；
[0015]5、通过培养本地微生物/植物对河水进行净化，无二次污染产生；
[0016]6、即可对河道淤泥进行扩散抑制，减少内源污染，同时可对位于生态混凝土制品下方的淤泥进行生物净化处理和原位固化处理，减少污泥外运处理成本。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型实施例中生态混凝土制品的俯视图；
[0018]图2为本实用新型实施例中生态混凝土制品的仰视图；
[0019]图3为本实用新型实施例中生态混凝土制品的主视图；
[0020]图4为本实用新型实施例中生态混凝土制品的侧视图；
[0021]图5为本实用新型实施例的整体结构示意图；
[0022]附图标记:
[0023]1、生态混凝土制品；2、上导流孔;3、下导流孔;4、自锁凸肋;5、自锁凹槽;6、导流管道;7、河水;8、河底。
【具体实施方式】
[0024]如图1-5所示，一种河道生态化净化系统，包括复数块铺设于河底8和坡岸上的生态混凝土制品I，在该生态混凝土制品I的上表面上设有上导流孔2，在该生态混凝土制品I的下表面上设有下导流孔3，该下导流孔3的孔径较该上导流孔2的孔径小，在该生态混凝土制品I内设有连通上导流孔2和下导流孔3的导流管道6，在该导流管道6的表面上设置有微生物或水生植物。
[0025]由上述可知，本系统在导流管道6上设置有微生物或水生植物，微生物或水生植物吸收降解水中的污染物，并分泌促使悬浮物絮凝的分泌物，从而达到净化河水7的目的，结构简单稳固，模块化生产，可方便项目的迅速开展，进入运营维护阶段后基本无需维护，一次性投入低，运营简单费用低廉;本系统采用特别创新水力计算及设计，带污染物的河水7在重力和水力的作用下会从上导流孔2自然进入导流管道6内与经净化后的河水7进行交换，以实现对整体河水7的净化，且上导流孔2的孔径较下导流孔3的孔径大，可引导导流管道6内外水流交换，增加净化效果;在整个水质净化的过程中无须设备能耗，节能环保;该生态混凝土制品I铺设于河底8和坡岸上，且下导流孔3的孔径较小，即可对河底8淤泥进行扩散抑制，减少内源污染，同时，导流管道6内的微生物或水生植物可通过下导流孔3对位于生态混凝土制品I下方的淤泥进行生物净化处理，同时可对位于生态混凝土制品I下方的淤泥进行原位固化处理，减少污泥外运处理成本;在洪水季节，生态混凝土制品I的表面相对平滑，可减少水流阻力，实际行洪效果与硬化渠道相当，不会影响行洪安全，并可利用洪水的水力效果对导流管道6的沉积物进行清理，恢复系统中微生物和水生植物的生长空间与净化活力。
[0026]该系统中使用的生态混凝土制品I按功能从下至上形成有底质抑扬层、水固交换层和行洪层，该底质抑扬层为生态混凝土制品I的下表面，底质抑扬层可对河底8的淤泥进行扩散抑制，减少内源污染;该行洪层为生态混凝土制品I的上表面，由于行洪层表面较平滑，因而可减少水流阻力，实际行洪效果与硬化渠道相当，不会影响行洪安全;该水固交换层位于底质抑扬层和行洪层之间，河水7可在水固交换层实现水流交换，河水7通过上导流孔2在水固交换层内实现水力自进水和出水，河底8的淤泥通过下导流孔3与水固交换层进行生物净化处理。
[0027]本实用新型是多维度生物降解作用的有机结合，具有污染负荷高，抗冲击能力强，河道空间利用率高，因地制宜配置灵活，无需能耗，无化学投药污染等特点。由于本实用新型提高了空间净化效率，无需额外征地建设，大幅度减少了投资;无能耗，无二次污染排放，确保对环境无负面影响，运营维护简单，费用低廉;本实用新型能因地制宜地进行设计和配置，在其他措施最难介入的地方进行就地处理，实现了高效果低投入，并能与更多改造措施相组合。
[0028]本实用新型充分利用河道空间，高效降解污染物。经多个实际项目所得数据验证(污染水体水质范围:100 > CODcr > 50mg/L，10 >氨氮2 5mg/L)，每100m3的本实用新型净化系统每天能去除300m3受污染河水7中60%以上的常见污染物浓度，对系统关键要素(微生物/植物物种和活性、微地形整理等)进行优化后部分污染物(CODcr、氨氮等)的处理效率能达到80%以上，与现有河道改造措施相比大幅度降低投资并提高了总体处理效果，能满足河道的基本生态补水要求，为后续生态系统治理打下基础。
[0029]在任意相邻的两个生态混凝土制品I之间设置有相互咬合的自锁装置。除了可以抵消洪水的冲击，还可通过联合全部生态混凝土制品I的质量对底泥进行压缩固定，无需额外的固定措施，也减小河床的抬升速度。
[0030]自锁装置为相配合的自锁凸肋4和自锁凹槽5，该自锁凸肋4和自锁凹槽5分别设置在任意相邻的两个生态混凝土制品I上。结构简单，易于实现。
[0031]一种生态混凝土制品I的制造方法，包括以下步骤:
[0032]I)以50 %砾石、10 %含水量〈80 %污泥、20 %普通硝酸盐水泥、I %水、15 %细砂、2%水、2%减水剂，按顺序每隔5分钟添加一种，一边加一边搅拌混匀后利用成型模具制备出混凝土模型；
[0033]2)将制备出的混凝土模型在干燥通风条件下养护30天后或加热烘干固定，得到生态混凝土制品I。
[0034]利用上述方法制作出来的生态混凝土制品I可直接应用于河道生态化净化系统建设，且该生态混凝土制品I是通过整理河底8及坡岸时取出的淤泥和渣土就地进行制作，能做到土方平衡，进一步减少了生产投入，污泥中的营养成分还能为微生物/水生植物的初期固着生长提供保障。
[0035]上列详细说明是针对本实用新型之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
【主权项】
1.一种河道生态化净化系统，其特征在于:包括复数块铺设于河底和坡岸上的生态混凝土制品，在该生态混凝土制品的上表面上设有上导流孔，在该生态混凝土制品的下表面上设有下导流孔，该下导流孔的孔径较该上导流孔的孔径小，在该生态混凝土制品内设有连通上导流孔和下导流孔的导流管道，在该导流管道的表面上设置有微生物或水生植物。2.根据权利要求1所述的一种河道生态化净化系统，其特征在于:在任意相邻的两个所述生态混凝土制品之间设置有相互咬合的自锁装置。3.根据权利要求2所述的一种河道生态化净化系统，其特征在于:所述自锁装置为相配合的自锁凸肋和自锁凹槽，该自锁凸肋和自锁凹槽分别设置在任意相邻的两个所述生态混凝土制品上。
【文档编号】C02F3/32GK205419927SQ201521031331
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月10日
【发明人】杨曦, 朱明石, 黄龙翔, 严华夏, 王素玉, 李秋然, 黎德俊
【申请人】广州市水之道生态环境修复有限公司