总磷浓度为2.73mg/L，悬浮物质浓度为45mg/L，富营养化较为严重；经改造后采用上述系统进行原位水质净化，处理7天后水中的氨氮浓度降为3.45mg/L，COD 28.4mg/L，总磷0.12mg/L，悬浮物质5.23mg/L。本实施例综合利用河道自身特点，通过间歇曝气的方式在河道内构建天然的好氧、缺氧、厌氧反应区，以及在河岸构建聚磷生态修复区，极大的强化了水体净化能力，实现重污染河道的原位净化。
[0037]实施例3
[0038]本实施例在安徽省淮河流域一支流水域内受污染的河道(河道长4.76km，宽23m，)中构建一种新型重污染河道原位水质净化系统，包括聚磷处理单元和好氧-缺氧-厌氧净化单元，在受污染河道的浅滩水域底部铺设聚磷填料4，铺设厚度为15cm、35cm、55cm逐级递增，将浅滩水域(岸边水深小于0.6m的水域)由岸边至河道方向上依次构建阶梯式的一级阶梯单元1、二级阶梯单元2和三级阶梯单元3，聚磷填料4为利用生化污泥(污水处理厂经压滤后的含水率为40%的生化污泥)和凹凸棒土(产地为江苏盱眙)作为原料，经破碎、筛选工序预处理后按质量比1:1.5混合，然后制成粒径大小为2?5cm的填料，在600°C的高温下烧结1.5h后形成的球形聚磷填料，铺设聚磷填料4后一级阶梯单元I水深为O?0.2m,水域中种植的挺水植物主要为芦苇、灯芯草；所述的二级阶梯单元2水深为0.2?0.4m，水域中种植的漂浮植物主要为浮萍、水禾；所述的三级阶梯单元3水深为0.4?0.6m，水域中种植的沉水植物主要为金鱼藻、黑藻，种植密度均为行距0.6m，株距0.4m ;好氧-缺氧-厌氧净化单元设置在河道非浅滩水域，包括竹丝填料5、曝气管道6和帽封材料7，在河道底部铺设厚度为5cm的双层砂石作为帽封材料7，砂石每层厚度为2.5cm,粒径分别为5.5mm,2.5mm，先铺垫大粒径的砂石，然后在大粒径砂石上面铺垫小粒径砂石；曝气管道6铺设在帽封材料7的上方，河道内每隔30米铺设8米宽的曝气管道6，河道岸边设有鼓风机，曝气管道6与鼓风机连接，鼓风机将空气送入曝气管道6中，然后曝气管道6以微孔曝气的方式对河道内受污染水体进行曝气，采用间歇曝气的方式，每天曝气10h，曝气流量控制在2?3m3/h之间；曝气后会在曝气管道6附近水域形成好氧硝化区，维持水中溶解氧为1.5?2.5mg/L ;随着水体的流动，在未设置曝气管道的区域，溶解氧逐渐降低，形成缺氧(溶解氧浓度为0.2?0.6mg/L)、厌氧(溶解氧浓度为O?0.2mg/L)反应区，将河道改造成若干个串联的好氧-缺氧-厌氧生物反应区，形成组合式的多段A2/0净化系统；在好氧-缺氧-厌氧生物反应区内搭建支架，将竹丝填料5悬挂固定在支架上，竹丝填料5的长度为1.5m，架设密度为0.4m3/m3，竹丝填料5的制作材料为竹丝，先将竹丝扎花制成填料单元，然后用绳子将填料单元串联固定形成竹丝填料。
[0039]本实施例的安徽省淮河流域一支流水域内受污染的河道，其水质在处理前为:水中氨氮浓度为25.9mg/L，COD浓度为128.3mg/L，总磷浓度为6.58mg/L，悬浮物质浓度为35mg/L，富营养化较为严重；经改造后采用上述系统进行原位水质净化，处理7天后水中的氨氮浓度降为2.78mg/L，COD 25.6mg/L，总磷0.23mg/L，悬浮物质3.47mg/L。本实施例综合利用河道自身特点，通过间歇曝气的方式在河道内构建天然的好氧、缺氧、厌氧反应区，以及在河岸构建聚磷生态修复区，极大的强化了水体净化能力，实现重污染河道的原位净化。
[0040]以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种新型重污染河道原位水质净化系统，其特征在于:包括聚磷处理单元和好氧-缺氧-厌氧净化单元，所述的聚磷处理单元设置在岸边水深小于0.6m的浅滩水域，聚磷处理单元包括一级阶梯单元(I)、二级阶梯单元(2)、三级阶梯单元(3)和聚磷填料(4)，所述的聚磷填料(4)铺设在河道浅滩水域底部，浅滩水域根据水深不同依次分为一级阶梯单元(I)、二级阶梯单元(2)和三级阶梯单元(3);所述的一级阶梯单元(I)水深为O?.0.2m，水域中种植挺水植物；二级阶梯单元(2)水深为0.2?0.4m，水域中种植漂浮植物；三级阶梯单元(3)水深为0.4?0.6m，水域中种植沉水植物；所述的好氧-缺氧-厌氧净化单元设置在河道非浅滩水域，包括竹丝填料(5)、曝气管道(6)和帽封材料(7)，所述的帽封材料(7)设置在河道非浅滩水域底部，所述的曝气管道(6)铺设在帽封材料(7)的上方，所述的竹丝填料(5)架设在河道非浅滩水域上部。
2.根据权利要求1所述的一种新型重污染河道原位水质净化系统，其特征在于:所述聚磷填料(4)的铺设厚度为15?55cm，其制备步骤如下: (a)原料选择和预处理:选取生化污泥和凹凸棒土作为原料，经破碎、筛选工序预处理，将脱水后的污泥与凹凸棒土按质量比(I?3.5):1进行配置； (b)制样:将上述原料制成粒径大小为2?5cm的填料，在高温500°C?1200°C的条件下，烧结I?2h后形成聚磷填料(4)。
3.根据权利要求1所述的一种新型重污染河道原位水质净化系统，其特征在于:所述的挺水植物为香蒲、芦苇、灯芯草；所述的漂浮植物为紫萍、浮萍、水禾；所述的沉水植物为黑藻、金鱼藻、狐尾藻、睡莲；所述的挺水植物、漂浮植物和沉水植物的种植密度为:行距.0.4 ?0.6m，株距 0.2 ?0.4m。
4.根据权利要求1所述的一种新型重污染河道原位水质净化系统，其特征在于:所述的曝气管道(6)为间歇式设置，在河道内每隔20?30m设置5?Sm曝气管道(6)，曝气时间为4?10h，曝气的气体为空气，曝气流量为I?3m3/h。
5.根据权利要求1所述的一种新型重污染河道原位水质净化系统，其特征在于:所述的竹丝填料(5)为竹丝轧制而成，竹丝填料(5)的长度为1.2?1.5m，架设密度为0.2?.0.5m3/m3 ο
6.根据权利要求1所述的一种新型重污染河道原位水质净化系统，其特征在于:所述的帽封材料(7)为铺设厚度为3?5cm的砂石，所述的砂石为2?3层，每层砂石铺设厚度为I?2.5cm，砂石粒径大小为1.5?2.5mm和5?6mm。
7.一种新型重污染河道原位水质净化方法，其特征在于:使用权利要求1中所述的一种新型重污染河道原位水质净化系统进行净化，其步骤为: (a)构建水质净化系统:在受污染河道内构建如权利要求1所述的一种新型重污染河道原位水质净化系统，在受污染河道的浅滩水域内构建聚磷处理单元，在受污染河道的非浅滩水域内构建好氧-缺氧-厌氧净化单元； (b)净化水质:利用曝气管道(6)对河道内水体进行曝气，曝气时间为4?10h，曝气流量为I?3m3/h，维持水中好氧区溶解氧浓度为1.5?2.5mg/L，缺氧区溶解氧浓度为0.2?.0.6mg/L，厌氧区溶解氧浓度为O?0.2mg/L ;微生物在竹丝填料(5)表面附着并对河道水体内的污染物进行降解；聚磷处理单元中的聚磷填料(4)吸附水体中的磷，为挺水植物、漂浮植物和沉水植物提供营养元素，挺水植物、漂浮植物和沉水植物促进水质净化；(C)水质净化系统运行5?7天后，受污染河道内的水质完成净化过程。
【专利摘要】本发明公开了一种新型重污染河道原位水质净化系统及净化方法，属于污水处理领域。本发明的原位水质净化系统包括聚磷处理单元和好氧-缺氧-厌氧净化单元，聚磷处理单元设置在河道浅滩水域，好氧-缺氧-厌氧净化单元设置在河道非浅滩水域，包括竹丝填料、曝气管道和帽封材料，本发明充分利用河道自身的特点，通过在河道内间歇设立曝气管道将河道改造成若干个串联的好氧-缺氧-厌氧生物反应区，提高水体的硝化、反硝化能力，极大地改善了系统的脱氮效果，本发明充分利用各处理单元的特点，将其有效地结合起来，强化了脱氮除磷的处理效果，实现水体的原位修复与净化，适于推广使用。
【IPC分类】C02F9-14
【公开号】CN104817239
【申请号】CN201510255601
【发明人】路逸居, 张后虎, 赵泽华, 赵克强
【申请人】中国核工业华兴建设有限公司, 环境保护部南京环境科学研究所
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年5月19日