1.一種用于城市河道水體原位生物生態(tài)修復集成系統(tǒng),其特征在于,從上游至下游的河段兩岸修建有近自然河岸緩沖帶(1),近自然河岸緩沖帶(1)所處的河段內(nèi)從上游至下游依次設置有預處理單元(2)、第一生態(tài)浮床單元(3a)、第一生態(tài)濾壩單元(4a)、水生植物單元(5)、第二生態(tài)浮床單元(3b)、第二生態(tài)濾壩單元(4b)、包括推流曝氣單元(6)在內(nèi)的生物膜強化凈化單元(7),生境改善單元(8)和水生生物功能群構(gòu)建區(qū)(9),所述的近自然河岸緩沖帶(1)是由靠河岸的污水收集槽(10)、與污水收集槽(10)相連的斜坡式生態(tài)濾床(11)以及與河水相接觸的石籠護坡及植被(12)構(gòu)成,通過植被和污水收集槽截留和斜坡式生態(tài)濾床的滲濾,利用植物、基質(zhì)和微生物的作用增加了河岸緩沖帶截留面源污染效果,防止水土流失,強化了河流自凈能力,提高景觀效果;
所述的預處理單元是由緩流沉淀區(qū)及在緩流沉淀區(qū)種植的浮水植物或沉水植物以及種植在緩流沉淀區(qū)岸邊的挺水植物構(gòu)成,當上游來水經(jīng)過緩流沉淀區(qū)的水生植物,延長河水滯留時間,減緩河水流速,沉降河水中懸浮顆粒物、降解污染物,構(gòu)建微型塘生態(tài)系統(tǒng),增進整個河流生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定,有利于后續(xù)水生態(tài)凈化;
所述的第一生態(tài)浮床單元(3a)、第二生態(tài)浮床單元(3b)均是由浮床內(nèi)種植的水生植物(13)和懸掛在浮床下部的載體填料(14)構(gòu)成;
所述的第一生態(tài)濾壩單元(4a)、第二生態(tài)濾壩單元(4b)均是由粒徑20-50mm的礫石、沸石混合制成的內(nèi)層,粒徑為100-1000mm的石塊摻雜有粒徑10-30mm的鐵渣、活性炭混合制成的外層堆砌構(gòu)成,迎水面坡比1︰3,背水面坡比1︰2,背水面邊坡呈階梯型,以利于跌水復氧;
所述的生物膜強化凈化單元(7)是由植物仿生載體(15)和固定化填料沉箱(16)相間布置在河道中構(gòu)成,植物仿生載體(15)固定在河道底泥上,固定化填料沉箱(16)放置在河底標高以下0.5m,生物膜強化凈化單元的1/3處設置推流曝氣單元(6),對底層水體復氧,經(jīng)兩種不同功能區(qū)的協(xié)同作用,不斷的往復厭氧/缺氧/好氧層微生物活動區(qū),有效去除有機污染物,實現(xiàn)同步脫氮、除磷作用,最大限度的實現(xiàn)微污染河流水體的強化凈化,通過跌水復氧、推流曝氣,使得水體在凈化過程中進行了反復的厭氧-缺氧-好氧的微生物作用,同時結(jié)合了基質(zhì)吸附和水生植物吸收作用,實現(xiàn)對水體污染物的高效去除;
所述的生境改善單元(8)包括深槽-淺灘、堰-礫石群,上游為深槽-淺灘,下游為堰-礫石群,兩者間隔距離為0.5-1km,水生植物穿插在深槽-淺灘和堰-礫石群之間,在污染水體凈化后,通過改變局部微環(huán)境包括流速、水位,改善水生生物的生存環(huán)境;
所述的水生生物功能群構(gòu)建區(qū)(9)是由挺水植物、沉水植物、浮葉植物、漂浮植物群落及水生動物群落構(gòu)成,以恢復健康水生態(tài)系統(tǒng),使得水環(huán)境功能得到提升,提高物種多樣性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于城市河道水體原位生物生態(tài)修復集成系統(tǒng),其特征在于,所述的斜坡式生態(tài)濾床(11)下層為礫石層、中層為覆土層、上層為植被層,所述的植被為喬木、灌木、草本植物和水生植物構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于城市河道水體原位生物生態(tài)修復集成系統(tǒng),其特征在于,所述的喬木為香樟、河南檜、柳樹、白皮松、國槐或龍柏,灌木為矮紫薇、八仙花、茶梅、檉柳、紫荊、金葉蕕或忍冬,草本植物為狗牙根、黑麥草、高羊茅或香根草。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于城市河道水體原位生物生態(tài)修復集成系統(tǒng),其特征在于,所述的挺水植物為耐污染性好的蘆葦、香蒲、美人蕉、西伯利亞鳶尾、黃菖蒲的一種或混合種植;所述的沉水植物為苦草、金魚藻、菹草、輪葉黑藻、穗狀狐尾藻的一種或混合種植。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于城市河道水體原位生物生態(tài)修復集成系統(tǒng),其特征在于,所述的固定化填料沉箱(16)是由鐵絲網(wǎng)構(gòu)成的空腔內(nèi)填充有易掛膜的立體彈性填料聚乙烯球,并摻有海綿鐵構(gòu)成,填充率為50-60%,利于脫氮、除磷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于城市河道水體原位生物生態(tài)修復集成系統(tǒng),其特征在于,所述的推流曝氣單元(6)是由多臺推流曝氣裝置構(gòu)成,對底層水體復氧。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于城市河道水體原位生物生態(tài)修復集成系統(tǒng),其特征在于,所述的生境改善單元(8)中的深槽形狀為類似于河流沖刷后自然形成的倒置的橢圓錐形,上緣口寬約5-6m,長度約為7-9m,上緣口以上寬度逐漸放大至與整個河床自然連接,開挖部分不超過整個河道過流區(qū)域的1/3,深槽深度為0.5-0.7m,將深槽1挖出的土方材料堆放在河道的左側(cè),建造淺灘,淺灘平攤鋪設卵石,粒徑為30-50mm,高度為0.3m,寬度比深槽寬25%,整體向左側(cè)傾斜3°,迎水面坡度高于背水面坡度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于城市河道水體原位生物生態(tài)修復集成系統(tǒng),其特征在于,所述的生境改善單元(8)中的堰-礫石群,堰為木樁構(gòu)成的半圓拱型生態(tài)堰,拱頂高度為0.5m,兩側(cè)高度為1m,堰迎水面及底部采用粒徑為20-50mm的卵石,礫石群選用表面粗糙及多孔的石灰石、玄武石、花崗巖或鵝卵石,礫石直徑為0.5~1m的不規(guī)則大棱角礫石,且相近排放礫石能夠咬合緊密,一組礫石群由3~4塊礫石組成,礫石群之間的間距為3m,生境改善單元8通過局部改變河流水體流態(tài),改善水生生物生存環(huán)境,為水生生物提供棲息場所。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于城市河道水體原位生物生態(tài)修復集成系統(tǒng),其特征在于,所述的第一生態(tài)浮床單元(3a)、第二生態(tài)浮床單元(3b)生態(tài)浮床的單體尺寸為長2m、寬1m,分布于河道兩旁,設置在生態(tài)濾壩上游50m處。