本發(fā)明涉及生態(tài)修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種河道底泥修復(fù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

城市河流由于長(zhǎng)期的外源污染輸入，尤其是合流制系統(tǒng)雨天溢流、分流制系統(tǒng)雨污混接以及降雨初期污染徑流等重要的外源污染，底質(zhì)生境惡化，生態(tài)系統(tǒng)退化，無(wú)法完成污染物的輸出、轉(zhuǎn)移和凈化作用，導(dǎo)致污染物嚴(yán)重積累且惡性循環(huán)，水質(zhì)惡化并產(chǎn)生黑臭現(xiàn)象。同時(shí)，城市河流由于長(zhǎng)期的滯流，大量含有有機(jī)物、氮、磷、重金屬等污染物質(zhì)的底泥沉積也形成了內(nèi)源污染。

根據(jù)河道治理特征，河道底泥的生物修復(fù)可以分為原位修復(fù)、異位修復(fù)和聯(lián)合修復(fù)。

通常情況下，污染水體的內(nèi)源性污染修復(fù)治理費(fèi)用都比較高，因此在實(shí)際工程實(shí)施中，應(yīng)根據(jù)具體情況采取不同的修復(fù)技術(shù)方法。徹底治理好污染水體的根本目標(biāo)就要盡量恢復(fù)污染水體的生態(tài)系統(tǒng)，還原水體的自?xún)裟芰Α?/p>

但從實(shí)際情況來(lái)看，對(duì)污染較嚴(yán)重的河流湖泊的內(nèi)源性污染治理工作主要采取了河底清淤、加強(qiáng)截污、疏浚、底泥覆蓋等較單一的手段，這些單一手段對(duì)于底泥修復(fù)和恢復(fù)水質(zhì)的自?xún)裟芰τ邢蕖?/p>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種對(duì)底泥修復(fù)和恢復(fù)水質(zhì)的自?xún)裟芰πЧ玫暮拥赖啄嘈迯?fù)系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：提供一種河道底泥修復(fù)系統(tǒng)，包括覆蓋在底泥上的沸石層、設(shè)置在所述底泥上的微生物發(fā)生器以及微孔曝氣單元；所述微生物發(fā)生器位于所述沸石層上和/或位于未被所述沸石層覆蓋的底泥上；所述微孔曝氣單元位于所述沸石層上方。

優(yōu)選地，所述微生物發(fā)生器為厭氧氨氧化菌發(fā)生器。

優(yōu)選地，所述微生物發(fā)生器通過(guò)支架固定在所述底泥上。

優(yōu)選地，所述微孔曝氣單元包括數(shù)根多孔管；數(shù)根所述多孔管平行排布、縱橫交錯(cuò)和/或盤(pán)狀布置。

優(yōu)選地，所述多孔管上的微孔孔徑為納米級(jí)，平均孔徑：φ0.03～φ0.06mm；

所述微孔的布置密度為700～1200個(gè)/米。

優(yōu)選地，所述沸石層包括至少一個(gè)沸石袋；

所述沸石袋包括織網(wǎng)袋以及封裝在所述織網(wǎng)袋內(nèi)的沸石顆粒。

優(yōu)選地，所述沸石層包括織物層以及粘固在所述織物層上的沸石顆粒。

優(yōu)選地，所述微生物發(fā)生器包括微生物菌粒；所述沸石層包括沸石顆粒，所述微生物菌粒拌和在所述沸石顆粒中。

優(yōu)選地，所述微生物菌粒包括厭氧氨氧化菌。

優(yōu)選地，所述河道底泥修復(fù)系統(tǒng)中，根據(jù)所述微孔曝氣單元的排列形成好氧生態(tài)區(qū)與厭氧生態(tài)區(qū)。

優(yōu)選地，所述好氧生態(tài)區(qū)和厭氧生態(tài)區(qū)在河道中間隔500-1000立方米水體容積。

本發(fā)明的有益效果：以物理覆蓋層結(jié)合微生物對(duì)河道底泥進(jìn)行修復(fù)，較于現(xiàn)有技術(shù)的單一手段，對(duì)底泥修復(fù)和恢復(fù)水質(zhì)的自?xún)裟芰πЧ?，特別適用于黑臭河道的治理。

附圖說(shuō)明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中：

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的河道底泥修復(fù)系統(tǒng)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

如圖1所示，本發(fā)明一實(shí)施例的河道底泥修復(fù)系統(tǒng)，包括覆蓋在底泥1上的沸石層10、設(shè)置在底泥1上的微生物發(fā)生器20以及微孔曝氣單元30。其中，微生物發(fā)生器20位于沸石層10上和/或位于未被沸石層10覆蓋的底泥1上；微孔曝氣單元30位于沸石層10上方。

沸石層10作為覆蓋層，阻止底泥1與上覆水直接接觸，防止污染底泥營(yíng)養(yǎng)鹽向上覆水?dāng)U散。沸石層10主要包括沸石，其是在分子水平上篩分物質(zhì)的多孔材料，屬于分子篩的一種。沸石優(yōu)選采用天然沸石(鋁硅酸鈉)。

沸石具有吸附性、離子交換性、催化和耐酸耐熱等性能，可作水質(zhì)處理劑用于污染水處理。沸石由于內(nèi)部有很多孔徑、均勻的管狀孔道和內(nèi)表面積很大的孔穴，因而具有獨(dú)特的吸附、篩分、交換陰陽(yáng)離子以及催化性能。沸石能吸收水中氨態(tài)氮、有機(jī)物和重金屬離子，能有效地降低池底硫化氫毒性，調(diào)節(jié)ph值，增加水中溶解氧，為浮游植物生長(zhǎng)提供充足碳素，提高水體光合作用強(qiáng)度，同時(shí)也是一種良好的微量元素肥料。

沸石層10對(duì)底泥1進(jìn)行了覆蓋，有效的減少了底泥營(yíng)養(yǎng)鹽的釋放，為好氧微生物的穩(wěn)定和恢復(fù)生長(zhǎng)提供條件，還可以減小水體生態(tài)修復(fù)的波動(dòng)。

作為選擇，沸石層10可包括至少一個(gè)沸石袋；由一個(gè)或多個(gè)沸石袋鋪設(shè)在底泥1上形成。進(jìn)一步地，沸石袋可包括織網(wǎng)袋以及封裝在織網(wǎng)袋內(nèi)的沸石顆粒。或者，沸石層10可包括織物層以及粘固在織物層上的沸石顆粒；沸石顆?？赏ㄟ^(guò)噴粘方式固定在織物層上；粘有沸石顆粒的織物層鋪裝在河道的底泥1上。

在其他選擇中，微生物發(fā)生器20可包括微生物菌粒；微生物菌粒優(yōu)選包括厭氧氨氧化菌。沸石層10可包括沸石顆粒，微生物菌粒拌和在沸石顆粒中。沸石層10設(shè)置時(shí)，可將沸石顆粒和微生物菌粒拌和后一起拋撒到河道中，沉積在底泥1上?；蛘撸部蓪⒎惺w粒和微生物菌粒單獨(dú)拋撒到河道中，兩者沉積在底泥1上形成沸石層10。

微生物發(fā)生器20的設(shè)置，以利用微生物對(duì)河道生態(tài)進(jìn)行修復(fù)。微生物發(fā)生器20可包括多孔陶瓷管以及微生物填料，微生物填料灌裝在多孔陶瓷管中，從而微生物可從孔中持續(xù)釋放。本實(shí)施例中，微生物填料中的微生物為厭氧氨氧化菌，因此微生物發(fā)生器20優(yōu)選為厭氧氨氧化菌發(fā)生器。其中，厭氧氨氧化菌即為紅菌，微生物發(fā)生器20在河道中可長(zhǎng)期釋放紅菌，在底泥1形成一個(gè)以兼氧菌為主的環(huán)境，可在好氧、厭氧環(huán)境下進(jìn)行生物脫氮。

厭氧氨氧化菌能“吃”掉10倍于自己體重的氨氮污染物，而且?guī)缀醪划a(chǎn)生污泥。與硝化作用相比，厭氧氨氧化以亞硝酸鹽取代氧，改變了末端電子受體；與反硝化作用相比，以氨取代有機(jī)物，改變了電子供體，化學(xué)反應(yīng)式：

nh4+no2^-→n2+2h2o

較之傳統(tǒng)硝化反硝化反應(yīng)較繁瑣的電子傳遞過(guò)程,大大降低了能耗，是最經(jīng)濟(jì)的生物脫氮途徑，脫氮成本僅為傳統(tǒng)的十分之一，成為污水脫氮處理的一個(gè)極富吸引力的方向。

進(jìn)一步地，微生物發(fā)生器20可通過(guò)支架21固定在底泥1上。支架21可采用不銹鋼支架，耐用、不易腐蝕生銹。

本發(fā)明的河道底泥修復(fù)系統(tǒng)中，根據(jù)微孔曝氣單元30的排列在底泥1上可形成好氧生態(tài)區(qū)和厭氧生態(tài)區(qū)，例如對(duì)于布置有微孔曝氣單元30的區(qū)域?yàn)楹醚跎鷳B(tài)區(qū)，位于未布置微孔曝氣單元30的區(qū)域?yàn)閰捬跎鷳B(tài)區(qū)。好氧生態(tài)區(qū)和厭氧生態(tài)區(qū)可根據(jù)河道的水質(zhì)、邊界條件等情況合理分布，可組合成多種耗氧和厭氧作用區(qū)域。

好氧生態(tài)區(qū)和厭氧生態(tài)區(qū)優(yōu)選間隔布置，在河道中間隔500-1000立方米水體容積。在好氧狀態(tài)下，提高水體溶解氧、降低cod、nh3-n、提高河道水體透明度等；在厭氧狀態(tài)下，去除tn(總氮)。

微孔曝氣單元30主要用于為水體增氧，可結(jié)合好氧生態(tài)區(qū)，為好氧生態(tài)區(qū)供氧。

作為選擇，微孔曝氣單元30可包括數(shù)根多孔管31。數(shù)根多孔管31可選用平行排布、縱橫交錯(cuò)以及盤(pán)狀布置中的至少一種布置在河道水體中。

多孔管31上的微孔孔徑為納米級(jí)，微孔平均孔徑：φ0.03～φ0.06mm。微孔的布置密度：700～1200個(gè)/米。

微孔曝氣單元30的選型和充氧方式根據(jù)水體的需氧量確定，以達(dá)到較好的曝氣效果。

本發(fā)明的河道底泥修復(fù)系統(tǒng)，施工簡(jiǎn)單，以物理覆蓋層結(jié)合微生物對(duì)河道底泥進(jìn)行修復(fù)，較于現(xiàn)有技術(shù)的單一手段，對(duì)底泥修復(fù)和恢復(fù)水質(zhì)的自?xún)裟芰πЧ茫貏e適用于黑臭河道的治理。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。