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河水环境综合治理设施的应用

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摘要:天津市长泰河和复兴河是天津市重要的二级河道,由于其水体较好的流动性、自净性和连通性,选择此两条河道进行水环境综合治理设施的应用与实践。对不同的水环境综合治理设施进行介绍,详述其特点、应用特征以及布置方案,目的在于铺陈不同的设施技术在河道应用所带来的变化,对水体的改善程度以及综合应用后的处理效果,为河道水体治理提供更多多元化的思考建设方式。

关键词:生态树池,人工湿地,生态浮岛,石笼过滤坝

1概述

根据国务院发布的《水污染防治行动计划》(简称“水十条”),天津市启动解放南路地区长泰河和复兴河两条河道作为水污染防治的试点范围。这两条河道生态系统缺失、流动补水条件差,主要污染源为初雨、底泥、生活垃圾植物落叶等。由于沿河有数个雨水泵站排出口,雨后地表径流直接排入河道,大量悬浮物、有机物、垃圾等一同汇入河中,形成污染冲击负荷;此外,河道岸线硬化较多,生态系统不完善,生物链薄弱,自我修复能力较差[1]。为了改善河道的水质,使其水体主要指标达到地表Ⅴ类水标准,拟采用以下几种水环境治理方案来处理河道水质使其满足相关要求[2]。

2生态树池方案

生态树池作为一种小型生物滞留设施,一般由种植土层、砂滤层、排水或蓄水系统等组成。生态树池具有占地面积小、应用灵活等优点,传统的生态树池收水口一般采用侧篦形式,收集地表径流后由土壤渗滤,最终排入市政管道,是一种新型的道路生态雨水口。利用透水混凝土透水透气的特点铺装而成。径流雨水经树池透水铺装,流经渗透系数较大的土壤过滤介质,通过土壤中的微生物降解有机物、氮、石油类污染物等,同时沉淀和吸附有机污染物及重金属,最终排入排水管网。生态树池系统包括生态树穴过滤池和生态基材涵养水源模块两部分。生态树穴过滤池上游设置入水口,可使路上积水和未来得及排入雨水管网的雨水径流经过入水口流入由生态净水基材颗粒铺设的生态树穴过滤池,经过初步的截污、过滤、沉淀,溢满后从出水口经管道流入坡岸下方的由生态净水基材卵石块构成的生态基材涵养水源模块。在模块内对雨水径流拦截,避免流入下方的河道内,详见图1。

3人工湿地方案

考虑到本项目主要处理对象为河水,要求对有机物、氨氮、总氮和总磷都要有较高的去除率,而且项目拟建的位置主要位于河道两侧的绿地,占地小,地形呈带状,长度200m,最宽23.3m,最窄处宽11.1m,所以首先推荐采用潜流型人工湿地。综合考虑有机物、氨氮、总氮、总磷的去除效果以及抗堵塞能力等因素,推荐采用潜流型下行垂直流人工湿地,详见图2。在河水进入人工湿地之前,需要首先通过一体化预制泵站,其进水经提篮格栅后流入进水泵站GRP井筒,水泵再将河水提升以满足后续湿地处理流程及竖向的衔接要求。

4生态浮岛方案

在河道两侧水面上放置纵深较大、能够缓释净水因子、适宜净水菌群生长的浮岛,该浮岛由单元净水基材构成。河道内每间隔100m建设浮岛景观,该浮岛由单元净水基材构成。该浮岛水面以上是生态景观,水面以下是净水基材以卵石状填充在笼结构中的组合结构体,具有易于生物膜形成、净化水质、为水生动物生长提供栖息巢穴的作用。而且拦截的悬浮物、有机质等可以为水面上植物生长提供营养成分。尤其是水下部分形成极大空方结构的鱼礁,改善了鱼类生存环境,利于水生生态系统修复,详见图3,图4。

5宾格网生态护坡方案

在河道两侧河岸构建由净水基材组装成的浅滩湿地,净水基材以卵石状装入宾格网,形成对河坡的防护,同时为水生动植物的生长提供栖息环境。通过浮岛和河岸绿化等措施的协同作用,可以有效拦截地表径流污染物,吸收消纳河道水体中污染物,从而实现水体的长期净化效果,详见图5。

6石笼过滤坝方案

石笼过滤坝的主要作用是放置在复兴河解放南路起点的入水口处,过滤拦截水面杂质、漂浮物等,便于集中处理清除,同时可以起到净化水体的作用,详见图6。具体实施方案如下:1)在河道两侧堤岸立面打锚杆,一侧3个,呈等边三角形;2)在一侧连接好钢丝绳延长至对岸锚杆处,将工厂预制好的石笼坝单体依次穿入钢丝绳索内,并连接好,在河道面形成一道无缝隙拦水坝;3)在石笼过滤坝两侧网格内间插水生植物并固定。

7结语

河道水环境综合治理设施的应用对河道水环境的提升和改造有着重要的价值,无论是单独使用还是联合发挥功能,均能有效的改善动态的河道水系统。由于河流的动态性、外源污染物的不确定性以及各河道之间连通性所带来的河道流量的波动性,处理河道水系统环境本身就是一个复杂而多变的过程,其间需要对多种手段进行综合排布及应用,以达到有效而合理的改善水质的效果[3]。

参考文献:

[1]张列宇,候立安,刘鸿亮.黑臭河道治理技术与案例分析[M].北京:中国环境出版社,2016.

[2]蒋克彬,李元,刘鑫.黑臭水体防止技术及应用[M].北京:中国石化出版社,2016.

[3]伍业钢.海绵城市设计:理念、技术、案例[M].南京:江苏凤凰科学技术出版社,2016.

作者:袁晓宇 王执伟 刘克达 单位:天津市市政工程设计研究院

河水环境综合治理设施的应用责任编辑:张雨    阅读:人次