河道水體生態修復治理項目施工方案

河道水生態恢復與治理施工方案策劃

目錄

第一章綜述.......................................................1

1.1工程概述...................................................1

1.2項目目標..................................................2

1.3設計原則..................................................3

1.4設巾依據..................................................3

第二章項目背景...................................................4

2.1地理區位..................................................4

2.2項目定位..................................................4

2.3項目建設必要性............................................5

第三章現狀問題分析...............................................6

3.1項目現狀及周邊環境分析....................................6

3.2現狀污染源調查及分析......................................8

3.3工程現場重點問題和困難及應對措施.........................8

第四章生態技術簡介..............................................11

4.1工藝技術選擇原則.........................................11

4.2技術簡介.................................................II

第五章設計方案..................................................23

5.1設計思路.................................................23

5.2技術路線.................................................23

5.3總體設計.................................................24

5.4工程措施.................................................26

5.5水質檢測.................................................35

第六章主要設備材料工程量.......................................37

第七章目標可達哇分析...........................................38

第八章應急預案..................................................40

8.1應急響應機制.............................................40

8.2防汛應急響應機制.........................................40

8.3重大活動，呆障響應機制.....................................40

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8.4突發水污染事件響應機制..................................40

8.5應急響應小組............................................41

圖紙附錄.........................................錯誤!未定義書簽。

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第一章綜述

1.1工程概述

本工程位于XX省XX市XX區九堡鎮，XX區東毗錢塘江，西依西子湖，全區面

積210.22平方公里，人口26.64萬，下轄4個鎮、4個街道。XX區歷史悠久，物產豐

富，人文薈萃，風光秀麗，是XX最占老的城區之一。

圖1.1項目區位圖

工程東起海景橋，西至新建XX閘，工程段河道長度為1400m,河道寬度為10~13m,

總修復面積為15000mL常水位水深為工程范圍內河道堤岸改造已經完成，

工程區段內堤岸均為石砌直立硬質堤岸。景觀工程正在實施，預計2015年6月竣工。

本項目采用設計施工總承包制模式。治理階段分為施工期、水質調試期、養護管理

期，施工期要求為45天，水質調試期為4個月，養護管理期為12個月。

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圖1.2項目位置和范圍圖

1.2項目目標

本方案采用水體生態修復綜合技術，本著可持續發展、生態優先、親水景觀，對

XX進行原位生態凈化，逐步恢復各種有益微生物和水生動物，形成完整的生態食物鏈,

構建一個結構和功能完整的生態系統，恢復水體的自凈功能，提高水體的環境容量，使

被污染的水體恢復并保持長期的清澈、潔凈。

具體目標如下：

(1)2015年6月15日之前工程完工；

(2)在現有實際條件，無暴雨排澇的情況下，通過生態示范河道驗收，其標準參

見附件《關于進一步加強生態示范河道創建工作的通知》，其中建有河道長效管理制度

和組織機構，專人管理專人養護；河道沿線無污水排放口，雨水排放口無晴天出水現象;

水質指標溶解氧、高鎰酸鹽指數達到或優于國家地表水環境質量IV類標準；氨氮和總磷

基本達到國家地表水環境質量IV類標準；水體透明度0.8m及以上，目測表觀水清、可

見多種水生動物和沉水植物；同時保證設計方案中的水生動、植物存活率達90%及以上。

表XX河道生態治理工程水質目標值

水質透明度溶解氧高鎰酸鹽指數氨氮總磷水生動植物

指標(in)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)存活率(％)

目標值0.83101.50.390

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1.3設計原則

(1)生態性原則

通過改善河道硬質河床、種植沉水植物、放養水生動物、高效曝氣和人工生態浮床

等措施構建人工水生生態系統，確保各種群之間相互依存、相互制約、處于生態平衡狀

態，逐步使水體能進入良性生態循環；

(2)系統開放性原則

水體的生態修復設計要將相關邊界因素很好的相互結合起來，構成一個開放性的系

統，使其形成一個有機、有序、有趣的線型空間系統，構建生態健康的城市河道。

(3)因地制宜原則

充分利用XX河道現有地形及現有構筑物，因地制宜、因物制宜、因時制宜，植物

以本地物種為主，創造具有特色的城市河道生態景觀空間。

(4)多樣性原則

考慮XX水體相對封閉的特點，水生植物構建以凈化水質的沉水植物為主，并放養

本土魚類、蝦類及底棲類水生動物，實現水體的生物多樣性；沉水植物按照常綠種類、

暖季種類和冷季種類相配合提高生物多樣性和系統完整性，實現水體持續自凈。

L4設計依據

(1)《中華人民共和國環境保護法》

(2)《中華人民共和國水污染防治法》(修正)1996.5.15

(3)《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)

(4)《城市污水處理及污染防治技術政策》(建城[2000]124號)

(5)《水生動植物工程設計指導原則》

(6)《常見沉水植物生物學特性及管理》

(7)《綠化設計規劃》(DG/TJ08-15-2009,J11525-2009)

(8)《XX市城市河道生態治理常用技術要點及養護要求手冊》

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第二章項目背景

2.1地理區位

XX位于中國東南沿海北部，XX省北部，東臨XX灣，與紹興市相接，西南與衢

州市相接，北與湖州市、嘉興市毗鄰，西南與安徽省黃山市交界，西北與安徽省宣城市

交界。

水文

XX有著江、河、湖、山交融的自然環境。全市丘陵山地占總面積的65.6%,平原

占26.4%,江、河、湖、水庫占8%,世界上最長的人工運河一京杭大運河前以大涌潮

聞名的錢塘江穿過。

氣候

XX處于亞熱帶季風區，四季分明，雨量充沛。全年平均氣溫17.TC,平均相對濕

度70.3%,年降水量1454毫米，年日照時數1765小時。夏季氣候炎熱，濕河，是新四

大火爐之一。冬季寒冷，干燥；春秋兩季氣候宜人。

地貌

XX地處長江三角洲南沿和錢塘江流域，地形復雜多樣。XX市西部屬浙西丘陵區，

主干山脈有天目山等。東部屬浙北平原，地勢低平，河網密布，湖泊密布，物產豐富，

具有典型的“江南水鄉”特征。

人口

2013年末，全市常住人口884.4萬人，比上年末增加4.2萬人，其中城鎮人口662.42

萬人，占比由上年末的74.3%提高為74.9%；人口出生率為9.09%。，人口自然增長率為

4.12%。。公安部門戶籍登記人口706.61萬人，其中非農業人口393.88萬人，占比由上年

末的54.8%提高為55.7%；人口出生率為10.07%。，人口自然增長率為4.73%。。

本項目所在地XX市XX區東毗錢塘江，西依西子湖，全區面積210.22平方公里，

人口26.64萬，下轄4人鎮、4個街道。XX區歷史悠久，物產豐富，人文薈萃，風光秀

麗，是XX最古老的城X之一。

2.2項目定位

XX是XX區九堡鎮的重要河道之一，是和睦港的重要匯水河道，也是加睦港匯入

錢塘江前的最后一條河遒c因此XX的水環境治理是和疇港流域綜合治理以及XX區實

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施“五水共治”的重點工程之一。

2.3項目建設必要性

(1)xx河道生態環境遭到嚴重破壞，水環境承載力很差。加之水體與加睦港等外

界水系水體交換受阻，水體較封閉，因此極易受到嚴重污染。開展本工程是全面改善

XX水體水質、完善水生態結構、提高水體抗污染沖擊能力的重要措施。

(2)XX依靠自身建有的水閘控制向和睦港的排水，而和睦港是整個城東地區向錢

塘江排水的主要通道。因此XX河道生態治理工程既影響到區域防洪排澇，又通過水系

連通直接影響到和睦港和錢塘江的水環境質量。

(3)XX兩岸分布有麗江公寓、楊公江岸鄰里、宋都陽光國際等居民社區，污染水

體大大降低了周邊居民的生活質量，也阻礙了周邊區域的發展。本工程建成后可快速消

除黑臭現象，大幅提高周邊環境質量，改善生態環境和人居環境，提高群眾生活質量。

因此本工程是提升城市品位、增強城市競爭力、推進生態文明城市建設的重要推動措施。

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第三章現狀問題分析

3.1項目現狀及周邊環境分析

3.1.1生態現狀及分析

(1)駁岸情況

整個水系為硬質直立堤岸，河床寬度為10m?13m,兩邊硬質河床，中間約3m寬為

土質河床，硬質堤岸至堤頂部分為景觀綠化，預甘2015年中期竣工；目前河道截污納

管工程尚未實施完畢，據了解計劃在2015年6月實現徹底截污。

圖3.1XX硬質堤岸

(2)閘壩運行狀杰

XX與和睦港交匯處上游100m處有一座電動翻板閘，翻板閘除排澇期間開啟外,

其他時間處于關閉狀態，控制XX水位。

圖3.2電動翻板閘

(3)底質及水生植物現狀

河床中間約3m寬為土質河床，河床兩側為硬質河床，無淤積現象；河道無任何水

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生動植物，河道生態系統缺失。

(4)河道水位數據

待水系修復正常后，控制河道水位1.5m~2m之間，汛期水位最高不超過2m。

3.1.2水質現狀及分析

目前河道水質較差，水體渾濁、有發黑、有異味、透明度很低；水域內無水生植被

及水生動物；河道兩側有多處污水直排管及雨水排放口。2014年7-12月我方對XX河

道進行了采樣和水質測定。

表3-12014年下半年XX水質監測報告

質指標透明度溶解氯氨氮高鎰酸鹽指總磷

取樣時(m)(mg/L)(mg/L)數(mg/L)(mg/L)

7月20日0.390.78.638.710.89

8月20日0.250.54.987.490.72

9月20日0.20.29.7110.31.12

10月20日0.61.27.445.370.7

11月20日0.451.48.376.370.74

12月20日0.451.66.685.370.55

3.1.3周邊環境分析

＞周邊的農居點、企業均已拆除，因此大型的排污口較少，主要是周邊小區較少

的陽臺水。

＞河道東側緊鄰楊公路，公路北側和河道南側為新建居住區，人口密度較大。

＞社區內污水管網建設尚未完工，待完工后生活污水可實現截污納管。

＞社區生活垃圾收集設施建設完善，居住區內整體環境良好。

＞雨季道路和河岸綠化帶地表徑流直接排入河道。

總體而言，XX周邊土地處于開發建設期，整體環境質量有待提升，污染源控制、

綠化建設等有待加強。

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圖3.5XX河道周邊環境

3.2現狀污染源調查及分析

xx現狀主要污染源為外源污染，其主要污染源如下:

(1)附近生活污水排放口；

(2)大氣干濕沉降帶來的污染；

(3)地表徑流帶來的污染；

(4)沿岸帶枯枝敗葉混入水體造成污染；

(5)和睦港河道水體帶入的污染；

(6)其他外來偶然性污染。

3.3工程現場重點問題和困難及應對措施

3.3.1重點問題和困難

工程范圍內現狀存在的重點問題和困難包括：

＞河道水質較差為劣V類水；

＞污染物輸入量較大，主要包括地表徑流和上游河道攜帶污染物;

＞水體封閉且循環性較差；

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＞水生態系統缺失；

＞生態景觀質量尚需改善；

＞水體抗沖擊能力較低。

＞現有多處污水排放口未納入截污管網

3.3.2應對措施

＞針對河道水質較差和污染負荷較大的問題，采取高效曝氣系統+高效生態浮床+

生態系統構建相結合的技術，削減水體中的污染物含量，提高水體透明度，形成健康的水

生態系統，大幅提高水體的自我修復能力和自我凈化能力，實現水質持續達標。

＞針對水生態系統缺失的問題，采取生態修復的方法，通過種植多種水生植物、

放養多種水生動物等措施，結合短期的人工管理養護，重建健康的水生生態系統。

＞針對水體封閉且循環性差的問題，采取通過循環水泵強制水體內循環的措施實

現工程范圍內水體水質均勻，無污染死區。

＞針對生態景觀質量較差的問題，采取種植景觀效果好的開花植物，搭配水體凈

化效果好的水生植物種植；生物碳纖維浮床的水生植物選擇開花的物種，提升整體水體

景觀質量。

＞針對水體抗沖擊能力較低的問題，采取構建生物碳纖維浮床及微納米氣泡曝氣

的措施，提高水體的自我凈化能力，加快水體凈化效率，增大水體抗沖擊能力。

＞針對未納入截污管網的排污口進行封堵，并在排污口附近布置生物碳纖維浮床,

攔截污染物，減小污水對河道水體的沖擊。

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圖3.6工程重點難點應對措施示意圖

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第四章生態技術簡介

4.1工藝技術選擇原則

(1)適應性強：利用現有的資源，結合當地的自然地理條件合理規劃，避免占地

拆遷，技術選擇應適應當地的環境、氣候等相關因素，保障技術的可實施性，

(2)低投入、低能耗：因地制宜，充分考慮所選工藝的合理性，有效控制工藝造

價。應選擇高效節能的治理工藝，節能節耗，最大限度地降低運行費用。

(3)具備長效性、技術穩定可靠：選擇的設計工藝應具備長期穩定性和有效性的

特點，避免出現曬太陽工程。

(4)操作管理簡便，易維護：選擇的設計工藝應結合項目特點具備運行操作簡單,

易維護等特點。

4.2技術簡介

針對項目特點，本工程主要采用微納米氣泡曝氣技術、高效河道曝氣增氧技術、高

效生態浮床技術、沉水植物凈化技術、水生動物多樣性調控技術。

4.2.1高效微生物菌劑投加技術

(1)技術組成及特點

高效微生物菌劑投加技術是采用微生物強化降解技術對水體進行生態修復。通過投

加有益微生物功能菌，在水體中迅速形成優勢菌群共同作用，見效快，凈化效果顯著持

久。與物理和化學法相:匕，微生物強化降解有助于生態系統的恢復，快速消除黑臭，改

善河道感觀效果。

1)微生物工作過程

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微生物工作過程

微生物在增氧條件下，依部BOD為營養而迅速增長，使

得BOD以及淤泥大量減少；BOD減少使微生物失去營養，

有效函數會減少至正常水平.

A

-

H

微生物繁殖各階段

圖4.1廢物/臭味有氧分解流程

A有氧分解過程

有氧分解過程

廢物的有氧分解是自然界常見的分解降解現象，生物功

能菌在富氧的環境中降解消化廢物.

有氧分解的過程中，有機污染物被分解成二M化琪co2）,

水（心。），硝酸鹽，硫酸鹽，包括氮氧化物成為微生物生長的

養分.使用曝氣裝置供氧，可以顯著加速這個過程.在微生

物降解技術中，有氧分解應用最為廣泛.

圖4.2廢物/臭味有氧分解流程

A無氧分解過程

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無氧分解過程

污染極端嚴重的水質，需要一段厭氧處理，以消除硝酸

鹽等物質.然后再進行有氧分解.

圖4.3廢物/臭味無氧分解流程

2）水中污染指標的去除期限及效率

表4-1水中污染指標的去除期限及效率表

水質指標處理期限去除效率

硫化物1-2個月95%以上

PH值1-2個月維持在6-9之間

COD1-2個月50-80%

總磷1-2個月50-85%

惡臭調試后1個月90%以上

備注：根據原水污染情況不同，水溫、PH值等邊界條件不同，污染物的去除效率不同。

圖4.4處理水樣過程照片

3）微生物菌種分類

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》河湖治理緩釋生物制劑

適用范圍：河流、港灣、湖泊、池塘等

特點功效：有效抑制藻類的生成，分解污泥，去除異味，改善水生態環境，恢復原

生態。本制劑沉淀于水底，并緩慢散發微生物對周圍的污泥進行分解處理。

A河湖治理速效生物制劑

適用范圍；河流、港灣、湖泊、池塘等

特點功效：有效抑制藻類的生成，分解污泥，去除異味，改善水生態環境，恢復原

生態。本制劑生效迅速，附著在載體上的微生物可即可對水中的污物處理，促進和恢復

水中的生態平衡。

A污水處理廠全流程生物制劑

適用范圍：排水溝水渠污水處理廠垃圾廠等污水集中或排放的地方等

特點功效：此制劑有較強的穩定性和持續性，對產生惡臭的硫醇、硫化物等有機物

有很強的分解能力。減少惡臭氣體產生。

》凈化槽及排污用生物制劑

適用范圍：排水管，水溝，陰溝，吸收式馬桶等狹小的污水排放區

特點功效：具有超強的附著力和持續性對污水中的氨，硫化氫，硫薛等有機物進行

分解去除，使水得到凈化。

4.2.2微納米氣泡曝氣技術

（1）技術組成及特點

增氧曝氣技術是人工向水體中充入空氣或氧氣，加速水體復氧過程，以提高水體的

溶解氧水平，修復和增強水體中好氧微生物的活力，促進有機污染物的降解速度，從而

改善受污染水體的水質，進而修復水體的生態系統。

根據治理黑臭水體條件（包括水深、水量、流速、周邊環境條件等）和污染源特征

（如長期污染負荷、沖擊污染負荷等）的不同，河道曝氣復氧的主要方式有鼓風一擴散

曝氣增氧、射流曝氣增氧和船載移動曝氣、微納米氣泡曝氣等。相對與前幾種傳統的曝

氣增氧技術，微納米氣泡曝氣技術具有效率高、見效快、易維護、低能耗等特點。

微納米氣泡曝氣技術是一種新型的人工曝氣技術，由于具有氣泡尺寸小（100-300nm

的氣泡濃度是4X108/M）、比表面積大、吸附效率高、在水中上升速度慢等埼點，在氣

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浮凈水、水體增氧、農業灌溉、污泥降解等領域有重要應用價值。

對比1mm與10um的氣泡特性如下：

1）上升速度慢

直徑1mm的氣泡在水中上升的速度為6m/min,而直徑1（）um的氣泡在水中的上升

速度為3mmzmin,后者是前者的1/2000o

上升?8（叱\）年01徑（所）

圖4.6氣泡粒徑與上升速度關系

2）自身增壓溶解

微納米氣泡內部的壓力遠遠大于外界液體的壓力，可以將更多的氣泡內的氣體溶解

到水中，并伴隨有自身溶解消失的現象。

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透明的部分包括：氣泡合并

｝上升及氣泡溶繇消失兩部

分

圖4.7氣泡溶解變化

3）比表面積非常大

相對于微納米氣泡的體積，其比表面積非常大，具有超常的氣體溶解能力。直徑10

微米的氣泡同直徑1毫米的氣泡相比，考慮氣泡內部壓力及比表面積的效果，前者的氣

體溶解能力為后者的1萬倍，如果考慮氣泡的上升速度的影響，理論上有20萬倍的氣

體溶解能力，極大促進氣液之間的反應速度。

圖4.8氣泡比表面積

4）表面帶電

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微納米氣泡的表面帶有負電荷，對水中微小粒子具有增強吸附的作用。并隨微納米

氣泡收縮、溶解的過程產生表面電荷濃縮、電離，產生氫氧自由基等現象。

(2)技術優勢

曝氣效率高，氧氣利用率高。本曝氣裝置產生的氣泡粒徑屬于微納米級別，產生

lOOnm-300nm的氣泡濃度是4X108/ml,在水體中的上升速度將更慢、停留時間更長、

比表面積更大，由于氣泡自身帶電性能更強，在水體凈化過程中，能夠顯著提升生態系

統的水體自凈化能力。

本技術主體設備完全放置在水面之上，后期設備被人為破壞的可能性極小，設備能

耗很低，單設備功率只有0.75kw,后期運行費用低。

XX水體富營養化程度高，溶解氧含量低，設置高效曝氣裝置，為水體整個健康生

態系統的建立和完善提供基礎條件

4.2.3生物碳纖維浮床技術

針對XX河底硬化的特點，可以采用將生態浮床與生物填料結合的高效生態浮床技

術，克服了傳統水生植物對種植土的需求條件

(1)技術組成及特點

生物碳纖維浮床技術是生態浮床技術與生態碳纖維接觸氧化技術的組合技術，該技

術充分結合兩者的優勢，達到水質凈化和景觀美化的雙重效果。

其中浮島采用沿湖岸擺設的布局方式，旨在美化景觀和保持水面干凈，生態碳纖維

接觸氧化采用尼龍繩懸掛方式，總體布局采用生態浮島與生態碳纖維接觸氧化工藝交替

安裝的方式。

＞生物碳纖維浮床結構

新型人工浮島裝置具有雙層填料結構，由浮島框架、填料、植物、浮子、固定裝置

等幾部分組成。為營造不同溶解氧區域，新型人工浮島采用透水性相差較大的填料進行

填充，上層填充顆粒狀填料，如生物陶粒、沸石等。下層填充過水性好的新型生物碳纖

維填料，如圖所示。

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七二

二_l_l_l_l_LLLl_l_LLLJ_l_LLLLLLLJ_l_LLI_LLLLLLLLLl-LLLU_LLJ_l_l_LLI_LLl_L匚

r11?1M1I11i11i1I1I1U11iI11II111111I11I*Ii111II1111111I

圖4.11生物碳纖維浮床側面示意圖

生態碳纖維是一種與生物有著良好兼容性的新型填料，由睛綸、丙綸和經表面修飾

后的活性碳纖維復合而成。活性碳纖維，與普通活性碳纖維相比，它經過表面修飾后，

具有更好的生物親和性、具有高達1000m2/g以上的比表面積。結合了活性碳纖維、膈

綸和丙綸三者的優點，具有化學穩定性能好、不易老化、高吸附性能、生物親和力強的

特點，優越性顯著。

生態碳纖維具有極高的吸附性與生物親和性，是良好的微生物掛膜填料，在生物法

污水處理領域具有明顯的競爭優勢。該材料已成功應用于水產養殖水體凈化與污水處

理、印染廢水與再生水凈化處理。

＞生物碳纖維填料技術原理

生物碳纖維填料技術原理為生物接觸氧化法，生物接觸氧化法是從生物膜法派生出

來的一種廢水生物處理法，即在生物接觸氧化池內裝填一定數量的填料，利用棲附在填

料上的生物膜和充分供應的氧氣，通過生物氧化作用，將廢水中的有機物氧化分解，達

到凈化目的。

該工藝凈化效率高，處理所需時間短，對進水有機負荷的變動適應性較強。生物接

觸氧化法的核心是填料，填料的性能對廢水處理有直接的影響，需要使用比表面積大、

水力阻力小、空隙率高'能經久耐用、生物及化學穩定性好的填料。常見生物填料除了

改性填料，還有分散式、懸掛式、固定式等填料。

＞生物碳纖維填料結構

生物碳纖維草由圓環串聯而成，圓環直徑中100mm,單個圓環上材料含量為2.0g,

圓環間距為200mm。中心由塑料繩或纖維繩連接,本設計中用到的填料長度為1m。

填料用防水尼龍繩串成一掛。按照所選渠段長度方向均勻排列，充分發揮填料的凈

化作用。每根生態纖維的底部可填充少量小石塊等負重物，或者每根碳纖維底部懸掛一

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個外徑2.5cm,內徑1.5cm的螺母。以增加重量使填料在水中可自然下垂。

(2)技術優勢

生態浮床技術是一種低成本、能持續去除水體中氮磷等污染物的原位與態修復技

術，具有凈化水質、提升景觀、提供生物的生長繁殖空間等綜合功能，在富營養化的湖

泊、水庫、城市景觀河道等水體的修復治理中具有良好的推廣應用前景。

圖4.13生物碳纖維水處理三小時后效果對比

4.2.4沉水植物水質凈化技術

(1)技術組成及特點

在合適的水深范圍內，進入水體的營養物質可通過構建多種類型的水生植被進行有

效的水質凈化。水生植物經過自身直接吸收、附著微生物轉化、物理吸附及沉降，可遏

制底泥營養鹽的釋放，抑制藻類生長，起到降低營養鹽負荷的作用。

本工程采用優選和培育的沉水植物，主要選擇凈水能力強，景觀效果好，能夠有效

控制、不會恣意泛濫生長的種類，包括苦草、輪葉黑藻、伊樂藻、金魚藻、苴草等。通

過種植輪葉黑藻、伊樂藻等構建沉水植物凈化系統，栽植方式以群落形式，以實現水體

的自凈，提升水域景觀效果。

沉水植物主要作用包括：

＞物理作用：沉水植物減小風浪擾動，降低水流速度，促進懸浮物沉降，抑制再

懸浮。

＞植物的吸收作用：沉水植物可通過根、莖、葉直接吸收利用污水中的營養物質，

供其生長發育，并把大量營養鹽物質固定在其生物體內。

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＞植物的富集作用：許多的沉水植物有較高的耐污能力，能吸附、富集一些有毒

有害物質，如重金屬鉛、鎘、汞、碑、鈣、鋁、鑲、銅等，其吸收積累能力為：沉水植

物〉漂浮植物,挺水植物，不同部位濃縮作用也不同，一般為：根＞莖＞葉，各器官的累積

系數隨污水濃度的上升而下降。

＞氧的傳輸作用：水體中的污染物降解需要的氧主要來自大氣自然復氫和植物輸

氧。有研究表明，水生植物的輸氧速率遠比依靠空氣向液面擴散速率大，特別是沉水植

物，其在水體中可釋放大量的原生氧，保持水體高溶氧狀態，提高水質凈化效果。

＞為微生物提供棲息地：微生物是水體凈化污水的主要“執行者”，水體中微生物

的種類和數量很豐富，因為水生植物的根系常形成一個網絡狀的結構，并在植物根系附

近形成好氧、缺氧和厭氧的不同環境，為各種不同微生物的吸附和代謝提供了良好的生

存環境，也為水體污水處理系統提供了足夠的分解者。研究表明，有植物的水體系統，

細菌數量顯著高于無植物系統，且植物根部的分泌物還可促進某些嗜磷、氮細菌的生長,

促進氮以氣態形式釋放，磷向無機狀態轉化、從而間接提高凈化率。

(2)技術優勢：

＞自然生態：通過水生植物構建為水體生態環境構建提供基礎，為微生物提供附

著基質，有利于快速恢復健康水體生態系統，促進水體自凈能力。

＞效果穩定可控：水生植物種類為鄉土物種，具有成活率高、凈化效果明顯、景

觀效果好、易于管理控制、不會造成物種入侵危害等優點。

4.2.5水生動物多樣性構建技術

(1)技術原組成及特點

在保護水生植物凈水功能的前提下，完善人工生態系統食物鏈和食物網結構，在水

體中放養一定種類和數量雜食性魚類和底棲動物，提高水生生態系統的穩定性。

自然水生生態系統通常由以下兩條食物鏈構成：

A、牧食鏈:

光能植食性底棲動物肉食性浮游動物

觸及生產者-----*

.

藻類、水草

營養鹽植食性魚類---------?肉食性浮魚類

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B、腐食鏈:

肉食性魚類

圖4.16河道生態系統食物鏈示意圖

通過人工放養魚、蝦、底棲動物等水生動物，增加食物鏈頂級消費者，可將水體中

的營養鹽等轉化為人類可以利用的魚類等產品進行收獲，與此同時使水質得到凈化。

水生動物的放養將充分考慮水生動物物種的配置結構（時空結構和營養結構），科

學合理地設計水生動物的放養模式（種類、數量、個體大小、食性、生活習性、放養季

節、放養順序等）。

＞魚類

黑魚生性兇猛，繁殖力強，胃口奇大，中地區為5?7月，以6月較為集中。繁殖水

溫為18℃-30℃,最適水溫為20℃-25℃o烏鰻有極強的生命力和對環境的適應能力，

無論是湖泊、水庫、河,"I、溪溝、塘堰還是水田、渠道，甚至連一般魚類難以生存的沼

澤、積水潭、洼也等都能生長、繁衍。

＞蝦類

岸邊落葉、河中水草等形成的有機碎屑以及水生動物糞便、尸體等形成的有機物質

易污染景觀水體，在河中放養一定數量和青蝦以攝食有機碎屑，起到凈化水質作用。

＞底棲動物

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底棲動物根據攝食習性選擇螺、貝類作為群落調控主要種類。

（2）技術優勢

人工放養適宜生境的水生動物，不僅不會破壞原有水生生態系統，反而會增加生態

系統生產力、增加水體生機活力。同時通過人工干預促進食物鏈的完善，可快速恢復并

加長食物鏈，加快水體中污染物的去除速率，生態、有機的消除水體污染。

4.2.6水生態系統集成技術

健康水生態系統各成分是個完整的有機體，除了必要的非生命類物質基礎（陽光、

水、空氣和土壤等），治需有處于生態平衡狀態下的生產者、消費者和分解者。因此，

健康水生態系統中有各類水生植物（包括沉水、浮葉和挺水植物等）、浮游動物、底棲

動物及魚類、微生物和少量的藻類，從而維持了水生態系統正常的結構和功能，使得水

體產生自我凈化能力，同時順利完成物質循環和能量流動，水體也可長久保持清澈狀態，

并且具各一定抗干擾能力。

水生態系統集成技術，就是通過完善整個生物群落組成、形成生物群落與水體環境

的雙向反饋協調，其中水生植物、水生動物、底棲動物、浮游動物、微生物等各種類數

量均衡協調，同時充分利用水生植物的凈化效果，從而來重建健康的水生態系統，實現

水環境治理和水生態恢復的目的。

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第五章設計方案

5.1設計思路

本工程總體思路采用高效曝氣系統+高效生態浮床+水生生態系統構建相結合的技

術，通過種植沉水植物、投放原生水生動物、構建高效生態浮床、改造硬質河床等措施,

促進河道形成健康完善妁沉水植物群落、水生動物群落、及微生物群落，提高生態處理

功能。通過構建高效曝氣系統，提高河道水體溶解氧濃度，促進生態處理能力，最終實

現水質穩定達標，并保障河道水質長期穩定達標，水生生態系統健康穩定。

5.2技術路線

圖5.1技術路線圖

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5.3總體設計

5.3.1設計參數

河道長度：1400m

治理面積：15000n?

常水位水深：1.7m~2m

處理工藝：高效曝氣+生物碳纖維浮床+水生生態系統構建技術

進水水質：

表5-12014年下半年XX水質檢測報告

指標透明度溶解氧氨氮高鎰酸鹽指總磷

取樣時言、

(m)(mg/L)(mg/L)數(nig/L)(mg/L)

7月20日0390.78.638.710.89

8月20日0.250.54.987.490.72

9月20日0.20.29.7110.31.12

10月20日0.61.27.445.370.7

11月20日0.451.48.376.370.74

12月20日0.451.66.685.370.55

出水水質:

表5?2設計出水水質

序號水質指標單位濃度

1高鎰酸鹽指數mg/LW10

2氨氮mg/L<4.0

3總磷mg/LW0.5

4溶解氧mg/L23.0

5透明度m20.50

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5.3.2工程平面圖

圖5.2.1工程總平面圖（一）

沉水植物,高效電氣余統

高效生態浮床

圖5.2.2工程總平面圖（二）

沉水植物?高效曝氣系統

高依生態浮床

圖5.2.3工程總平面圖（三）

圖5.3XX剖面圖

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5.3.3工藝流程

利用新建XX閘控制河道水位，人工排水將水位降至最佳施工深度再進行相應施工

步驟。生態水處理工序如下：

圖5.4項目總體工藝流程圖

5.3.4技術方案優勢

(1)原位修復凈化效果持續可控、能耗低；

(2)凈化效果好，自然生態、無二次污染；

(3)生態效益高、景觀效果好；

(4)管理維護簡便，運行維護費用低；

(5)工程量小、投資省。

5.4工程措施

5.4.1河床改造

在現狀硬質河床上鋪設卵石、砂石，為微生物提供掛膜載體，增加水體與生物膜的

接觸面積，同時為水生動物提供繁殖休憩的場所。

表5?3河床改造工程量

序號項目名稱單位數量備注

1回填卵石IT?1800回填厚度為30cm

5.4.2高效微生物菌劑投加

(1)針對XX河道底質較硬，不利于水生植物快速恢復的問題，通過投加生物激

活劑DLX-Y04及生物制劑CSDLX-001,改良河道底泥特性，減少內源污染。投加對底

泥處理有很強針對性的菌劑，此類微生物注意分解污泥中的有機質并固化污泥中其他不

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可分解的物質，使污泥不再持續污染水體。本環節添加量約為3kg/500平米c根據后續

水質變化情況適量補充，

（1）抑制河道黑臭，投加生物激活劑DLX-Y04及生物制劑CSDLX-003。

根據本治理區域的特點，將激活并稀釋后的專用微生物菌劑噴灑在水面及四周5米

內的地面或墻面內，用量約為3kg/1000m2o微生物附著在水體內或岸邊時可將水體內散

發的硫化氫和氨氣的臭氣成分分解掉。

（2）提升河道透明度，改善色度及濁度，投加生物激活劑DLX-Y04及生物制劑

CSDLX-002.

在第一步實施后的同時，將針對水體內的懸浮污的微生物菌劑均與撒入水體內，此

種菌劑在水體內激活并繁殖后，可將水體內的有機懸浮污分解轉化為無機鹽類沉淀到水

底及氣體排出水面，使水中的色度逐步降低；通過微生物分泌的多糖等粘連物質將水體

中的無機懸浮小顆粒絮凝在一起形成大分子沉淀到水底。使水中的濁度逐步降低，能見

度一般在1-2個月后可達到0.8m以上。本環節添加約為3kg/500m2,在初次添加后48

小時，再次添加約為1kg/500m2的菌劑進行補充。

（4）穩定的外來污染源處理，投加生物激活劑DLX-Y04及復合微生物菌劑

CSDLX-002,CSDLX-003o

截污工程未完成前，河道治理段上游每天有1200m，生活污水匯入該水域，可在治

理段前端將激活和稀釋后的菌劑通過計量投加，隧生活污水一起進入水體內，可保持治

理段前端的微生物濃度，提高水體內的處理效率。根據現場情況，可設置1-2個投加點，

每天補充的菌劑約為2kg直到截污工程完成。

另外針對治理區段內的其他點源污染，在點源污染匯入處添加一部分長效微生物顆

粒，此種菌劑可隨著污水的流動沖刷不停繁殖散發想要的微生物。具體的添加量根據現

場確定。

（5）應急處理

遇突發情況，如大量污染進入的情況下，需盡快投加制劑配合其他處理單元（如曝氣系

統、循環系統等）進行應急處置，一般處置期為1-3天，具體時間及投加量根據外來污

染情況及污染程度確定，

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R一，K

有機物質分解流程

Organicmatter■■■

decompositionprocessDLX系列微生物系統

有機硫化物硫酸核等鹽分

微生物

硫化鐵

圖5.5有機物分解流程圖

（6）菌劑工程量統計

表5-4菌劑投加工程量表

名稱規格型號數量備注

復合微生物菌劑CSDLX-003150kg

復合微生物菌劑CSDLX-00250kg自動散發

復合微生物菌劑CSDLX-00I100kg

微生物激活劑DLX-Y04200L

微生物自動激活器DLX-100L1臺

微生物沖擊散發器DLX-20M010臺不銹鋼材質

加藥桶1立方2臺

自動噴藥泵1臺電動，臨時設備

5.4.3微納米氣泡曝氣系統構建工程

本項目的高效曝氣技術采用一種新型的人工嗥氣技術，微納米氣泡曝氣技術，由于

其具有氣泡尺寸小、比表面積大、吸附效率高、在水中上升速度慢等優點，在氣浮凈水、

水體增氧、農業灌溉、污泥降解等領域有重要應用價值。在本項目中的河道設置微納米

氣泡曝氣技術，可快速有效改善水體溶解氧濃度，為整個河道健康生態系統的建立和完

善提供基礎條件。

本項目擬構建5套高效曝氣設備，快速提高河道水體溶解氧濃度，并對應構建5套

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推流曝氣設備，促進水體水平流動，保障整個河道水體溶解氧濃度處于較高水平。每套

高效曝氣系統服務半徑為50m,兩套曝氣設備間隔250m設置。

表5?5高效曝氣系統工程量

序號項目名稱單位數量備注

1高效曝氣系統套5間隔250m設置

2推流曝氣系統套5

5.4.4生物碳纖維浮床配置工程

河道常水位水深為1.7?2m,無法滿足提水植物的生長。本項目擬沿河道兩岸構建

高效生態浮床1000m2o通過挺水植物的吸收凈化作用去除水體中的部分氮磷等元素，

挺水植物具有較高的景觀觀賞價值，可顯著提高河道景觀。同時高效生態填料可為微生

物提供較大面積的掛膜載體，充分利用微生物分解去除.水中的污染物。

浮床種植水生植物可選擇種類有：菖蒲、黃花鶯尾、錢幣草等。

表5?6生物碳纖維浮床工程量

序號工程內容單位數量備注

1浮床m21000每延米浮床寬0.6m,含植物

2生態填料m-10004根/m2

5.4.5沉水植物配置工程

本項目水生態技術系統方案核心是建立以沉水植物為主的健康水生態系統，提升河

道水體的自凈能力，保證水質治理目標。

(1)沉水植物配置說明

河道水域總面積約1500()m2,土質河床部分為450()n?,沉水植物總種植面積2200

m2,占土質河床總面積的49%,占河床總面積15%。沉水植物選擇物種有：苦單、金魚

藻、伊樂藻、范草、輪葉黑藻等。其中以苦草為主要種類，約占總面積的55%,計1000m2；

金魚藻種植面積共計300n?、伊樂藻種植面積共計300m2、范草種植面積共計BOOm?、

輪葉黑藻種植面積共計30()0?。

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表5?7沉水植物材料配置表

序號工程內容特征單位數量

1苦草密度220株/n?,株高：15-20cmm21000

2金魚藻密度150株/n?,株高:20-40cmm23(X)

3伊樂藻密度180株/m2,株高：20-40cmm2300

4范草密度180株/nf，株高:20-40cmm2300

5輪葉黑藻密度120株/m?,株高：20-40cmnr300

(2)沉水植物簡介

＞苦草

枯草是一種沉水草本，具匍匐莖，葉基生，線形或帶形，長20-200厘米，寬().5-2厘

米，綠色或略帶紫紅色，無葉柄；葉脈5-9條，萼片3片，大小不等，成舟形浮于水上，

對氮、磷等污染物具有高效的吸收作用。

圖5.6苦草

＞金魚藻

金魚藻是