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为贯彻落实三部委《关于推行合同节水管理促进节水服务产业发展的意见》精神,推动节水和水环境治理等方面先进适用技术推广应用,提升科技对水资源保障支撑能力,合同节水产业创新联盟组织开展了合同节水管理模式适用技术成果的征集与筛选评估工作,经整合修编,形成 《合同节水管理适用技术推荐目录》(简称“《目录》”),“SYD集约化水环境生态修复技术”为《目录》中水环境治理技术领域推荐技术。
技术简介
SYD集约化水环境生态修复技术是集合河道自动水处理生化反应器,多功能净化漂浮湿地,“水下草坪”及微生物净化系统等技术手段,并在水体中适当配植挺水植物,放养底栖动物、鱼类等水生动物,通过建立完整的水生生态系统,使黑臭河道及受污染水体水质得到净化、水体的自净力得以恢复、水体景观得到提升。该集约化技术结合了曝气增氧、人工湿地、植物修复、微生物修复、生物操纵技术,从各个环节强化污染物质循环过程,是一种标本兼治、综合性的技术手段。
应用范围
黑臭河道治理;污染湖泊、水库、池塘和景观水系的生态修复与生态系统重建。
技术原理
(1)河道自动水处理生化反应器主要由纳米管曝气层、有机质吸附层和微生物净化层组成。纳米曝气装置使气泡在水中处于烟雾飘散状态,上升速度极慢,进而增加水中溶氧和水的流动性。内部填充的大量多孔滤料提供了有机质吸附和微生物生存、固定的场所。微生物通过挂膜和驯养在多功能滤料层表面形成生物膜,生物膜利用纳米曝气装置提供的氧气将水体中的有机污染物质通过一系列生化反应降解去除。
(2)多功能净化生态漂浮湿地包含了人工湿地技术、植物修复技术和微生物修复技术的优点。该系统包括了植物、附生动物、微生物、多孔基质等组分,构成了一个完整的微型生态系统。其原理是通过植物在生长过程中对水体中N、P等植物必需元素的吸收利用及植物根系和床体基质等对水体中悬浮物的吸附作用,来降低水中污染物;植物根系释出的能降解有机物的分泌物和氧气,可以加速有机污染物的分解;此外,DO的大幅度增加,为好氧微生物大量繁殖创造了条件,微生物通过硝化、反硝化等生化反应,对有机污染物进一步分解,使水质得到进一步改善。最终通过收获植物体的形式,将N、P等营养物质以及吸附积累在植物体内和根系表面的污染物搬离水体。
(3)“水下草坪”具有低矮、耐寒性强、不易长出水面、不易蔓延、四季常绿、易于维护等优点,是水体生物多样性赖以维持的基础,净化方面的机理:直接吸收水体的N、P、重金属,降低水体污染元素;附着于植物体表的微生物形成生物膜系统,净化水质;同生态位的竞争,化感作用释放的生物因子,抑制藻类的生长;光合作用产生的次生氧能杀灭有害菌;强光合作用能使水中有机絮凝体,形成气浮效应,并使其快速氧化分解,降低BOD5、COD。
(4)景观湿地系统是沿岸带的挺水植物形成的湿地系统,不但对水质净化有着良好的作用,还是多种生物的栖息地,同时搭配周边景观,配合各种驳岸类型,防止暴雨冲刷,阻截外源污染。
(5)水生动物系统包括鱼类、底栖动物、虾类及滤食性浮游动物。其通过食物链进行控制浮游植物,能够在一定程度上调控水质。通过食物链顶层的生物操纵在保护水生植物净水功能的前提下,完善人工生态系统食物链和食物网的结构。在景观河道中放养一定种类和数量的鱼类、底栖动物和虾类,提高水生生态系统的稳定性。
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