水利水電工程師關(guān)于河道生態(tài)治理，抓住六大重點(diǎn)

(一)初期雨水前期處理監(jiān)理控制要點(diǎn)

初期雨水污染物治理應(yīng)從以下三方面著手:①源頭減量,就地處理;②收集調(diào)蓄處理;③加強(qiáng)維護(hù)管理。

一、源頭減量和就地處理：

1、多孔材料鋪砌(植被入滲系統(tǒng))

采用多孔材料替換完全硬化的地面，增加入滲量,減少?gòu)搅髁俊?/p>

2、植草排水溝。多用于路邊，目的在于增加入滲量，減少?gòu)搅鳌?/p>

3、屋頂花園系統(tǒng)?？烧{(diào)節(jié)峰值流量，降低城市熱島效應(yīng)。

4、地面清掃。從源頭減少污染。

5、下凹式綠地?cái)r截。

6、人工濕地技術(shù)。系統(tǒng)可分為四個(gè)部分：前期處理區(qū)、進(jìn)水緩沖區(qū)、濕地處理區(qū)和雨水滯留區(qū)。

7、旋流分離式初雨棄流系統(tǒng)。

8、地下控制。包括干井入滲系統(tǒng)和溝渠入滲系統(tǒng)，用磚砌、混凝土澆筑或用礫石填充(空隙率≥30%),將雨水收集并逐步下滲。

二、收集調(diào)蓄處理：

1、污水管網(wǎng)調(diào)蓄。用截流管連接雨、污水管渠，將雨水管中污染嚴(yán)重的徑流截流至污水管中，送入城市污水處理廠進(jìn)行處理。

2、儲(chǔ)存調(diào)節(jié)池(旱季放空)

可作為其他處理的前處理。

3、截流處置池。分末端截流和功能截流池。

4、湖河調(diào)蓄。對(duì)于多湖泊城市可采用，但需考慮污染物對(duì)河湖水質(zhì)的影響。

三、加強(qiáng)維護(hù)管理

1、應(yīng)定期對(duì)匯水區(qū)域進(jìn)行清理。

2、完善并落實(shí)相關(guān)法規(guī)及規(guī)范。

四、初期雨水前期處理技術(shù)

1、地下集蓄池

該社區(qū)的集蓄池主要是針對(duì)社區(qū)別墅、大型會(huì)所建筑等面積較大的屋面，面積約為22500 m2。地下集雨池可建在社區(qū)空地或綠地下面，上面覆土種植植被，既能作為集雨設(shè)施，又不妨礙地上功能的實(shí)現(xiàn)。地下集雨池主要為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并設(shè)有過(guò)濾池、沉淀池、水泵等裝置。收集的雨水主要用于景觀湖補(bǔ)水和水景噴泉等。

2、植草淺溝

植草淺溝是在地表溝渠中種植草本，為一多功能的暴雨控制、雨水收集設(shè)施。當(dāng)雨水徑流流經(jīng)植草淺溝時(shí)，經(jīng)過(guò)沉淀、過(guò)濾、滲透、植物吸收及生物降解等作用，徑流中的污染物被削減，達(dá)到雨水收集利用和徑流污染控制的目的。綜合考慮淺溝的水力計(jì)算方法和凈化功能，在該社區(qū)內(nèi)設(shè)計(jì)了長(zhǎng)約1km的植草淺溝，淺溝表層種植耐淹的結(jié)縷草、狗牙根及其他禾本科草本，用于收集小區(qū)內(nèi)絕大部分的綠地徑流和非透水性道路廣場(chǎng)的徑流，直接匯入暴雨塘內(nèi)暫時(shí)儲(chǔ)存。

3、下滲碎石溝渠

下滲碎石溝渠是一種以多種粒徑的碎石(礫石居多)為主要結(jié)構(gòu)的線型集水槽，為周?chē)鷧R水區(qū)域的低勢(shì)區(qū)。當(dāng)匯水區(qū)的地表徑流進(jìn)入碎石溝渠后，通過(guò)碎石層逐漸下滲，碎石的物理結(jié)構(gòu)以及生長(zhǎng)的生物膜起到過(guò)濾雨水和降解污染物的作用。與植草淺溝相比，碎石溝渠削減徑流峰流量的能力較差些，主要用于收集該社區(qū)內(nèi)的少數(shù)屋面雨水和透水性路面雨水。全區(qū)設(shè)計(jì)了500 m長(zhǎng)的碎石溝渠，收集的地表徑流在輸移過(guò)程中得到凈化，匯入暴雨塘，作為景觀湖的補(bǔ)水水源。

2、初期雨水控制與棄流

雨水徑流有明顯的初期沖刷作用，即在多數(shù)情況下，污染物是集中在初期的數(shù)毫米雨量中，因此，控制初期雨水成為雨水利用系統(tǒng)和城市徑流污染控制的一項(xiàng)主要舉措。由于初期雨水污染程度高，處理難度大，因此對(duì)初期雨水的控制主要采用棄流處理。初期雨水棄流可去除徑流中大部分污染物，包括細(xì)小的或溶解性污染物，因此是一種有效的水質(zhì)控制技術(shù)。初雨棄流裝置有多種設(shè)計(jì)型式，可以根據(jù)流量或初期雨水排除水量來(lái)設(shè)計(jì)控制裝置。

3、優(yōu)先流法棄流池

初期雨水棄除最常用的方法是優(yōu)先流法，即將設(shè)計(jì)的集雨面的初期徑流量?jī)?yōu)先排入相應(yīng)容積的需水空間內(nèi)，然后再流入收集系統(tǒng)的下游，如圖1所示。棄流池一般用磚砌、混凝土現(xiàn)澆或預(yù)制，可設(shè)計(jì)為在線或旁通方式，所截留的初期雨水在降雨結(jié)束后或者由水泵排入污水管道，或者逐漸滲入周?chē)耐寥?。相?yīng)的雨水棄除設(shè)施如圖1所示。該方法設(shè)計(jì)根據(jù)雨水徑流的沖刷規(guī)律合理確定棄流水量。優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單有效，可以準(zhǔn)確地按設(shè)計(jì)要求控制初期雨水量，效果好。主要缺點(diǎn)是當(dāng)匯水面較大收集效率不高，需要較大的池容。

(二)底泥活化監(jiān)理控制要點(diǎn)

2.1、主要施工方法監(jiān)理

(1)工藝流程

根據(jù)該工程底泥的特點(diǎn)和清淤工程量大小，在原有工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，擴(kuò)大生產(chǎn)能力和效率，增加泥漿濃縮沉淀工序 ，使整個(gè)工藝具有針對(duì)性，同時(shí)提高脫水設(shè)備的效率。主要工藝河庫(kù)治理流程是通過(guò)環(huán)保疏浚一砂泥分離一濃縮沉淀一機(jī)械脫水一淤泥固化一尾水達(dá)標(biāo)排放，工藝流程圖如下：

(2)施工方法

施工方法由環(huán)保疏浚、疏浚底泥處理處置、淤泥固化及資源化利用四部分組成。

(3)生態(tài)清淤

開(kāi)發(fā)新型生態(tài)清淤船，利用600m3/h環(huán)保絞吸船將泥漿經(jīng)3km管道輸送至岸上進(jìn)行后續(xù)處理。

(4)淤泥快速脫水

清淤泥漿通過(guò)砂泥分離裝置去除固體物，如碎石、漁網(wǎng)、塑料紙、貝殼、腐爛水生植物等，砂泥分離裝置處理量為150m3/h的砂泥分離機(jī)4臺(tái)。固體物通過(guò)下坡板送到堆料區(qū)，并由鏟車(chē)運(yùn)送到填埋區(qū)。

泥漿水(粒徑0.5ram以下)用泵打到l#濃縮沉淀池，添加淤泥處理劑1，沉淀池的處理量為150m3/h。

沉淀池的沉淀淤泥輸送至離心機(jī)組進(jìn)行固液分離，開(kāi)發(fā)大流量高效離心機(jī)，選用40ma/h處理能力的離心機(jī)1臺(tái)。脫水后的泥料(含固率55%以上)再進(jìn)行后續(xù)固化，沉淀池的上清液達(dá)標(biāo)排放。

脫水后的上清液再用泵打到2井濃縮沉淀池。處理后的尾水達(dá)標(biāo)排放，尾水可作為絮凝劑和反沖洗的中水，少量淤泥回流至一號(hào)調(diào)節(jié)池進(jìn)行循環(huán)處理。

(5)淤泥固化及資源化利用

脫水泥料通過(guò)皮帶輸送機(jī)送到淤泥固化池，添加一種固化劑進(jìn)行固化處理，最后通過(guò)鏟車(chē)運(yùn)到指定填埋場(chǎng)堆放，7天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于lOOkPa，28天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于150kPa，前一周如果下大雨需要遮蓋防雨布防潮，4周后可以利用挖掘機(jī)壓實(shí)堆高。

脫水泥料也可作其它資源化利用，如燒制環(huán)保節(jié)能磚(壓強(qiáng)達(dá)到 lOOkg/cmz)、輕質(zhì)陶粒以及制作有機(jī)肥、綠化營(yíng)養(yǎng)土等。

2.2、新技術(shù)、新材料、新設(shè)備、新工藝和施工運(yùn)用

(1)生態(tài)清淤環(huán)保鉸刀頭

生態(tài)清淤環(huán)保鉸刀頭作為本項(xiàng)目的專(zhuān)利技術(shù)得到運(yùn)用，其主要原理為通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)式鉸刀和清淤環(huán)保罩，高速旋轉(zhuǎn)式鉸刀將河底淤泥及硬土在環(huán)保罩內(nèi)絞碎，再通過(guò)砂漿泵及時(shí)吸入管道。實(shí)踐證明能有效防止底泥在清除過(guò)程中的二次污染。

(2)生態(tài)清淤船

生態(tài)清淤船采用生態(tài)清環(huán)保鉸刀頭，作業(yè)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)薄層精確清淤， 該船作業(yè)集清淤前后測(cè)量、清淤、效果評(píng)估一體的智能清淤平臺(tái)， 適合于河湖治理要求的水下薄層精確清淤。

(3)淤泥快速脫水裝置

利用大長(zhǎng)徑比離心機(jī)， 添加自行研發(fā)的環(huán)保絮凝劑，對(duì)淤泥漿快速脫水，脫水后的泥料含固率高。

(4)脫水、固化集成站

將淤泥快速脫水和淤泥固化有效集成一體化處理站，實(shí)現(xiàn)了淤泥脫水固化一體化，做到日產(chǎn)日清，大大縮短了清淤、堆放、固化的時(shí)間

(三)曝氣復(fù)氧監(jiān)理控制要點(diǎn)

根據(jù)需曝氣河道水質(zhì)改善的要求(如消除黑臭、改善水質(zhì)、恢復(fù)生態(tài)環(huán)境)、河道條件(包括水深、流速、河道斷面形狀、周邊環(huán)境等)、河段功能要求(如航運(yùn)功能、景觀功能等)、污染源特征(如長(zhǎng)期污染負(fù)荷、沖擊污染負(fù)荷等)的不同，河道曝氣一般采用固定式充氧站和移動(dòng)充氧平臺(tái)兩種形式。各種河道曝氣充氧設(shè)備的特點(diǎn)和適用范圍見(jiàn)下表。

1、固定式充氧站

(1)鼓風(fēng)曝氣

即在河岸上設(shè)置一個(gè)固定的鼓風(fēng)機(jī)房，通過(guò)管道將空氣或氧氣引入設(shè)置在河道底部的曝氣擴(kuò)散系統(tǒng)，達(dá)到增加水中溶解氧的目的。一般由機(jī)房(內(nèi)置鼓風(fēng)機(jī))、空氣擴(kuò)散器和管道組成。

(2)純氧曝氣

純氧曝氣可以分為兩種形式：

①純氧一微孔布?xì)馄貧庀到y(tǒng)，由氧源和微孔布?xì)夤芙M成;

②純氧一混流增氧系統(tǒng)，由氧源、水泵、混流器和噴射器組成。純氧曝氣系統(tǒng)的氧源可采用液氧(LOX)和利用制氧設(shè)備(PSA)制氧。

(3)機(jī)械曝氣

機(jī)械曝氣設(shè)備直接固定安裝在河道中對(duì)水體進(jìn)行充氧?？梢苑譃槿N形式：

①輪吸氣推流式曝氣器，由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)軸、進(jìn)氣通道和葉輪組成;

②水下射流曝氣設(shè)備，由潛水泵、水射器組成;

③葉輪式增氧機(jī)，由葉輪、浮筒和電機(jī)組成

2、移動(dòng)式充氧平臺(tái)

移動(dòng)式充氧平臺(tái)是在不影響航運(yùn)的基礎(chǔ)上，在需要曝氣的河段設(shè)置可以自由移動(dòng)的曝氣增氧設(shè)施，主要用于在緊急情況下對(duì)局部河段實(shí)施有目的的復(fù)氧，目前使用最多的是曝氣船。

對(duì)于城市中小河道，一般水體較淺、水面較窄、沒(méi)有航運(yùn)要求，往往適合采用機(jī)械曝氣的形式。值得注意的是，不同的機(jī)械曝氣設(shè)備也可能會(huì)產(chǎn)生不同的治理效果。此外，曝氣設(shè)備的選擇還需要考慮如何消除曝氣產(chǎn)生的泡沫、與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)等因素。

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