城市水环境治理综合技术

城市水环境治理的综合技术城市水环境﴾河道﴿治理和修复的目标•一、感官指标水体清澈透亮，透明度达到1.2m-1.5m。•二、理化指标预期目标达到GB3838-2002地表水环境四类景观水质标准。•三、生态指标营造柳满长堤，鱼跃虾游，蜻蜓伫立，青蛙呱鸣，虫飞燕舞，花明路不迷，画船人未起，侧枕听莺啼的宜人美景。目录•一.我国城市水环境污染现状•二.城市水环境﴾河道﴿治理与修复的核心技术•2.1超磁分离净化•2.2固载微生物强化•2.3生态修复转化•2.4景观人文美化•2.5维护管养科学化一.我国城市水环境污染现状随着城市化进程的不断加速，城镇人口的急剧扩张，自然水源补给越来越缺乏，污水厂再生水或雨污集水成为城市的主要水源，加之多源径流污染，从而导致城市水环境面临着氮磷营养盐超标、生态系统破坏、水体自净能力丧失等问题，于是水体污染浑浊黑臭、富营养化、藻类爆发频繁出现。——城市水环境的污染严重影响人民的生活质量和身心健康，亟需有效的水生态治理与修复技术的实施。安徽合肥南淝河浙江杭州滨江区杨家墩河武汉黄孝河江苏南京清江南沟上海浦东北路北段陆凌村河道青岛市李沧区李村河北京小月河福建安泰河和琼东河交汇处我国主要城市水环境污染实例城市水环境NH3、COD、SS、TP、藻类原位生态修复超磁分离净化固载微生物强化生态修复转化淤泥降解超磁净化取水系统除藻、降浊、除磷河道景观水体交换、补水污泥排出系统景观人文美化维护管养科学化水质改善、效果长效维持二.城市水环境﴾河道﴿治理与修复的核心技术生物转化、吸附、消解、固定等污泥排出系统N、COD、SS、P、藻类城市水环境超磁分离净化原位生态修复人工清理生物体、污泥排出系统N2CO2除藻、降浊、除磷技术路线该技术率先利用高效物化超磁分离与原位生态修复方法相结合，以超磁分离净化为治水“西医科技”，以原位生态修复为治水“中医调理”，树立“中西医结合”高效水质净化技术之典范。凭借创新科技超磁透析分离治理城市污染水体，弥补了单纯生态修复方法降解能力和占地面积限制之不足，短期见效快，长期易保持。技术原理及功能单纯水生态修复超磁分离净化+原位生态修复景观性有较好的景观效果，需要大面积栽植植物来削减污染负荷，降低水体中部分有机污染物浓度，挥发臭气逐步减少，透明度不高有较好的景观效果，提前除臭，适度的水生植被，确保生态措施持续有效，洁净美观、水体清澈见底节水性需不断换水保持足够的活性仅需对自然蒸发和渗漏补充水，节水效果好恢复时间见效慢，稳定生态需半年以上，对P、N的处理效果有限，污染重时，三月都不能恢复生态处理水量大，见效快，易保持进水污染处理效果受来水水质污染负荷波动和季节影响较大，除磷效果不明显有效去除悬浮物、磷酸盐，抗污染波动能力强，受气候影响小，有效除磷、控藻投运费用有一定的投资弹性同样效果，透析回用，与单纯水生态修复投资运行费用接近占地植被过密影响景观，植被过稀影响效果，占水面面积大水生植被适度，超磁处理绝大部分水质污染物（80%以上），占地小技术比较􀂾磁吸铁􀂾污水中磁性物受到磁力吸附􀂾从水中分离􀂾污水得以净化一、稀土磁钢产生的磁力可达其自身重力的600倍。二、磁分离机在2秒内完成固液分离。三、磁分离快速去除悬浮物，降浊、除磷、减COD，净化水体。四、占地少、处理量大、见效快、能耗低、易维护，全方位优于传统沉淀工艺。稀土磁钢超磁分离净化原理投加磁性絮凝剂磁体吸附磁性絮团打捞悬浮物实现水体净化超磁分离净化演示“超磁分离净化”是将河道的水引入、置于河道岸边的“超磁分离成套净化设备”，在设备内经过约3分钟左右的短暂停留净化后，再将水还回河道，污水处理量：10000m3/d，整个过程相当于在河道做了一条“旁通水渠”，经过该“旁通水渠”后，大部分污染物被移出水体，河水得以“透析”，实现水体清澈透亮；超磁分离净化设备可作为区域性多水体的净化透析，也可作为半固定式和固定式的定点保护技术，削减中水中磷营养盐、悬浮物、藻类的含量，提升水资源的品质，杜绝蓝藻、水华的发生。超磁分离净化技术简绍超磁分离净化技术效果1.进水污水2.经超磁分离设备处理3.出水清水4.处理前后对比超磁分离净化工艺流程1.加工好的磁盘2.整机组装完成中3.整机组装完成6.磁分离设备运输4.磁盘机出厂调试5.设备吊装上车超磁分离净化设备组装和运输过程一、水力停留时间：一般为4～6分钟，是加砂高速沉淀及高密度沉淀等水力停留时间的1/10～1/20二、占地面积：约为传统工艺的1/6～1/8，日处理36000吨污水净化工程占地面积仅约200m2三、处理效果：SS去除率90~95%，藻类去除率≥95%，TP去除率80~85%，COD去除率40%~60%四、处理水量：单台设备处理水量最大可达1500m3/h五、污泥处置：超磁净化设备连续排出的污泥含水率≤92%，可直接进入污泥脱水机处理超磁分离净化技术优势载体固化微生物强化是生物强化技术和生物酶技术的集合，是利BioCLeaner成套设备通过对污染物中离子吸附、包埋、交联共价结合等将各种为特定污染物选配的优质组合微生物菌群固化在一个多酶体系的载体上，从而实现如下效果：1.分解氨氮的微生物；2.防止硫化氢合成达到去除臭味的微生物；3.分解污泥的微生物；4.在水中聚集氧气的微生物；5.分解高分子碳氢化合物的微生物；6.其它10多种微生物。BioCLeaner设备多酶体系微生物载体2.2固载微生物强化3.90m1.63m0.34m1.10m1.18m3.17m1.5KW风机浮漂支架(玻璃钢)55w风机微生物管(连接55w风机)曝气盘浮漂塑料导流板BioCLeaner设备构造BioCLeaner设备原理一、水力停留时间：一般为4～6分钟，是加砂高速沉淀及高密度沉淀等水力停留时间的1/10～1/20二、占地面积：约为传统工艺的1/6～1/8，日处理36000吨污水净化工程占地面积仅约200m2三、处理效果：SS去除率90~95%，藻类去除率≥95%，TP去除率80~85%，COD去除率40%~60%四、处理水量：单台设备处理水量最大可达1500m3/h五、污泥处置：超磁净化设备连续排出的污泥含水率≤92%，可直接进入污泥脱水机处理载体固化微生物强化优势安装中运行中运行中运行中BioCLeaner设备安装和运行过程“生态修复转化”主要包括生态护坡技术、生态浮岛技术和生物-生态修复技术，采用该技术兼具水体净化、消浪护坡、创造生物生息空间和美化水源景观的效果。2.3生态修复转化施工前施工中施工后生态护坡技术各施工阶段对照生态护坡技术由碎石、水泥、水与特殊元素配伍，并采用特殊的设备制作而成。它的孔隙率高达25%-35%，其最大抗压强度能在8n/mm2左右，适应根系3mm以下的各种草本及水生植物生长，由于它的表面产生分布均匀,均为φ2.5cm、深6-10cm的孔洞，因此在内部能储存一定数量营养土及水分，能使植物生长更为理想。由于其表面产生的孔洞及高孔隙率，使得植草的根系穿透孔隙后扎入土中，使护坡起到一定的锚固作用，使植被得到更充足的养分，根系更加发达，更大程度提高抗冲刷能力。而且草根对绿化混凝土不会产生膨胀破坏作用。该技术的高透气性在很大程度上保持了被保护土与空气间的湿热交换能力。而在自然河堤护坡上使用，能有效防止水土流失和植草被人为踩踏死亡。绿化混凝土底部采用特殊方法而产生分布均匀的小柱子像钉子一样牢牢扎入土中，使护坡更牢固。6.1生态护坡技术2.3.1生态护坡技术﴾日本技术﴿麦冬草的垂直种植试验黄昌蒲根须穿透现浇混凝土试验鸡冠花根须穿透现浇混凝土试验野生植物在现浇混凝土茁壮成长生态护坡技术研发及应用护坡技术价格/㎡强度能耗对比碳排放量对比性价比浆砌块石护坡450元左右高每百平方米用料120吨左右（包括石块，水泥等）需要大量的大型土方车以及起重机、挖机等运送和堆砌石块，过程中产生大量的空气污染物。高昂的运费以及起重机、挖机和人力成本，施工周期长，表面光秃，了无生机，性价比极低生态护坡170元左右中等每百平方米用料15吨左右（包括特选石子，水泥等）只需少量的中小型土方车运送石子、水泥等原材至现场，现场搅拌，低碳环保运费低廉，现场搅拌成本低，施工周期短，既护坡又美化环境，性价比极高预制生态混凝土块护坡190元左右易塌落每百平方米用料20吨左右（包括石子，水泥等)需要大量的大型土方车运送预制生态混凝土块至现场，过程中产生较多的空气污染物运费高昂，需要较大的场地制作和堆放预制混凝土块，搬运、铺设的人力成本高，绿化效果欠佳性价比较低生态护坡技术与相关技术经济效益比较上海康桥咸塘江生态护坡工程2006年上海南汇宣六港绿化混凝土工程工程案例6.2生态浮岛技术生态浮岛技术主要运用无土栽培技术原理，以高分了材制为载体和基质，采用现代农艺和生态工程措施综合集成的水面无土种植植物技术。采州该技术可将原来只能在陆地种植的草本陆生植物种植到自然水域水面，并能取得与陆地种植相仿甚至更高的收获量与景观效果。其对污染水休的治理与修复作用主要包括植物对氮、磷等营养物质的直接吸收利用和对有机污染物的促降作用，植物根系、浮床和基质在吸附悬浮物的同时，为微生物和其它水生生物提供栖息、繁衍场所，兼可美化水域景观。2.3.2生态浮岛技术1.利用表面积很大的植物根系在水中形成浓密的网，吸附水体中大量的悬浮物，并逐渐在植物根系表面形成生物膜，膜中微生物吞噬和代谢水中的污染物成为无机物，使其成为植物的营养物质，通过光合作用转化为植物细胞的成分，促进其生长，最后通过收割浮岛植物和捕获鱼虾减少水中营养盐；2.通过遮挡阳光抑制藻类的光合作用，减少浮游植物生长量，通过接触沉淀作用促使浮游植物沉降，有效防止“水华”发生，提高水体的透明度，其作用相对于前者更为明显，同时浮床上的植物可供鸟类栖息，下部植物根系形成鱼类和水生昆虫生息环境；水体净化机理应用效果6.3沉水植物修复技术生物-生态修复技术就是通过建立或恢复合理的生态系统结构、高效的功能和协调的关系，再现一个自然的，具有生物多样性的生态系统,并使系统达到自我维持、自我调节的能力，主要是引种沉水植物；投放蚌、螺、草食性浮游动物和鱼类，直接吸收营养盐类、有机碎屑和浮游植物。2.3.3生物-生态修复技术枯草黑藻金鱼藻鲢鱼虾田螺种植水生高等植物群落为原生动物提供场所，原生动物以微生物为食，消耗水中有机物总量完成养分传递。提高河流生产力，建立水体中的食物链：浮游植物—浮游类（含原生动物）—浮游动物（轮虫、桡足类、枝角类、甲壳类等）—滤食性鱼类。食物链的建立是在生态循环的基础上，它标志河流生态的恢复，水体生产力的提高，水域环境改善技术原理自然生态链人工恢复生态链技术特点1成本低：工程造价相对较低，不需耗能或低耗能，运行成本低廉，仅为物理化学手段的30-50%2污染小：不向水体投放药剂，不会形成二次污染3有利于资源化：收获水生植物和动物，实现一定的经济效益水生植物恢复与科学管理在引种的具体操作中，应按生态学原理,考虑适当的群落配置，优化不同植物在水体中的生态位。在引种水生植物的同时，还可引入园林设计理念,将治污与营造生态景观融为一体，尽可能利用收割、捕捞等方式，将死亡了的水生植物从水中转移出去，防止其沉积水底而厌氧发酵，造成对水质的二次污染。适当引种耐污能力强、喜温及耐寒、根系发达的乡土植物以及具有观赏和经济价值的外来物种。水生动物投放与科学管理逐步改善养殖结构,选定素有“水质净化机”之称的滤食性鱼类鲢、鳙鱼为主要放流品种，分批向湖区投放。积极筛选具有滤食浮游动植物作用的其他水生动物品种如蟹类、贝类等与鲢、鳙鱼混合放养，各种动植物形成上下立体的食物链，提高湖水的自净能力。抓紧“退养还湖”，至少要有控制地对网箱养鱼、围网养鱼进行科学管理，尽可能将其规模限制在环境自净能力之内。水生生态系统恢复措施2.4景观人文化1.生态与景观的完美结合，不仅给人们呈现了优美的景观，还创造了良好的生态效益；2.大自然的回归，自然野趣也是一种别样的美；3.文化内涵的挖掘与文化的传承，这是我们创作的不竭源泉；4.对人的尊重与关怀;设计方法城市水环境﴾河道﴿分三段设计