利用微曝气和沉水植物改善黑臭河道水质的系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105540858A(43)申请公布日2016.05.04(21)申请号201610006876.6(22)申请日2016.01.06(71)申请人中国科学院南京地理与湖泊研究所地址210008江苏省南京市玄武区北京东路73号(72)发明人陈开宁古小治孙淑云黄蔚刘淼(74)专利代理机构江苏致邦律师事务所32230代理人徐蓓(51)Int.Cl.C02F3/32(2006.01)C02F3/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称利用微曝气和沉水植物改善黑臭河道水质的系统及方法(57)摘要本发明提供了利用底层微曝气和沉水植物改善黑臭河道水质的系统和方法。本发明利用底层微曝气改良黑臭河道污染底泥，控制底泥污染物释放，辅助沉水植物生长，削减氨氮；同时根据植物的季相变化，利用伊乐藻-苦草组合建立常绿型沉水植被，并配植伴生种为金鱼藻、穗花狐尾藻、轮叶黑藻，建立稳定的沉水植被，达到改善河道水质的目的。沉水植物的引入利用可升降浮床克服黑臭河道水质改善工程初期透明度低的问题。本发明验证了特定沉水植被可以在黑臭河道中构建的可能性，水质改善显著，操作简单，工程量小，经济实用。CN105540858ACN105540858A权利要求书1/1页1.一种利用微曝气和沉水植物改善黑臭河道水质的系统，其特征在于，该系统由底层微孔曝气装置和沉水植物承载床构成；所述底层微孔曝气装置包括微孔曝气盘，主曝气管道，支曝气管道及空气压缩机，所述空气压缩机固定于护岸上且与主曝气管道相连通，所述微孔曝气盘安装于河道底部距离底泥表面30cm处，且与主曝气管道通过支曝气管道相连，该微孔曝气盘的支架共4层，最上端直径25cm，底部圆圈直径40cm，上端3层盘绕微孔曝气管，下端第2层距离底圈0.3m，底圈放置于底泥表面；所述沉水植物承载床为可升降浮床，包括承载床体、毛竹桩及连接绳；所述承载床体用6分镀锌铁管制做成长方形框，用三维植生网作为植物生长基床，厚度3cm；用毛竹桩和塑料绳固定承载床，初期在水下悬挂高度为水体透明度的1-1.5倍深度。2.根据权利要求1所述的利用微曝气和沉水植物改善黑臭河道水质的系统，其特征在于，所述微孔曝气盘安装密度为1个/50m2。3.根据权利要求1所述的利用微曝气和沉水植物改善黑臭河道水质的系统，其特征在于，所述植物生长基床上种植有沉水植物。4.根据权利要求3所述的利用微曝气和沉水植物改善黑臭河道水质的系统，其特征在于，所述沉水植物包括伊乐藻、苦草、穗花狐尾藻、轮叶黑藻、金鱼藻中的一种或几种。5.一种利用权利要求1所述系统改善黑臭河道水质的方法，其特征在于，先利用底层微孔曝气装置对黑臭河道进行底层微曝气，然后在沉水植物承载床中种植沉水植物改善水质，恢复受损河道生态系统。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述沉水植物包括伊乐藻、苦草、穗花狐尾藻、轮叶黑藻、金鱼藻中的一种或几种；利用伊乐藻与苦草为建群种，穗花狐尾藻、轮叶黑藻、金鱼藻为伴生种，在时空方面配合种植。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：伊乐藻与苦草在不同时间引入种植；金鱼藻、穗花狐尾藻与轮叶黑藻在不同修复阶段逐步引入种植。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：在河道中利用可升降的沉水植物承载床种植沉水植物，调节植物种植深度以适应黑臭黑道治理初期阶段河水的低透明度。9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述曝气盘出气量以不掀起表层底泥为标准。2CN105540858A说明书1/4页利用微曝气和沉水植物改善黑臭河道水质的系统及方法技术领域[0001]本发明属于水环境治理与生态修复领域，具体涉及河道污染治理、生态修复及水体景观营造技术。背景技术[0002]城市河道由于长期污染物质的输入，导致河流污染负荷增加，不足以完成污染物质的转移和降解，水体自净能力下降，破坏河道的生境，导致河流生态系统的退化。同时，由于城市河道长期的滞留，大量的营养物质、重金属严重积累沉积在底泥中，形成恶性循环，污染的底泥也成为内源性污染源。另外，城市河流边坡的硬质化截断了河流的自然生态链，使得滨岸带在污染截留和控制方面的功能几乎消失殆尽。外源城市污水排放、内源污染底泥释放，污染严重；而滨岸带控制能力减弱使城市河流水质恶化并产生黑臭现象已成为我国水环境的一个重要的问题，严重影响生态环境的美观，影响当地居民的正常生活，甚至危害当地居民的身体健康。因此，治理黑臭河道已是我国当前迫切任务。[0003]水生植被恢复是水环境生态修复过程中关键步骤，沉水植物的生长有助于提高水体的自净能力，在水质净化中起着关键性的作用：1）沉水植物能吸收无机磷酸盐、铵态氮、硝态氮转化利用成为植物体一部分，与浮游植物竞争营养物质；2）