一种提升沟渠自净能力的方法与流程

本发明属于沟渠治理，具体涉及一种提升沟渠自净能力的方法。

背景技术：

1、随着区域经济的飞速发展和城市化进程的加快，随之而来的城市沟渠水质污染和生态退化问题愈发突出。耗氧性有机污染物和氮磷营养盐的大量输入，导致城市沟渠水质恶化，甚至出现季节性和常年性水体黑臭现象。城市沟渠水环境恶化对城市居民的生活和健康以及城市生态安全构成了严重的威胁，因此，提高城市沟渠的水质、恢复沟渠的生态和社会功能是城市可持续发展过程中亟待解决的关键任务之一。

2、目前，国内外采用的污染沟渠治理技术主要包括：物理法，如清淤、机械除藻、引水稀释、人工造流、曝气等；化学法，如化学试剂除藻，加入铁盐促进磷的沉淀，加入石灰脱氮等；生物法，如人工湿地处理、水生植物恢复、微生物修复和生态浮床等。这些方法都存在操作复杂而且治理效果不能长久保持的问题，需要定期对河道进行处理，长此以往，不仅费时费力，而且会对沟渠结构造成破坏，严重影响沟渠的功能。

技术实现思路

1、针对上述现有技术，本发明提供一种提升沟渠自净能力的方法，通过沟渠自身的结构实现沟渠自净化的目的，解决了以往需要定期对沟渠进行处理的问题。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种提升沟渠自净能力的方法，包括以下步骤：

3、s1：清除沟渠底部和两侧的表层淤泥，使沟渠两侧形成斜坡，并在沟渠底部沿水流方向构筑逐渐向下的台阶；

4、s2：在沟渠底部台阶的阶面上依次铺设底泥修复剂和防逸网，在沟渠侧壁上依次铺设养护层和种植层；

5、底泥修复剂包括以下质量份的组分：

6、过氧化钙5～10份，沸石50～60份，泥炭4～6份，方解石2～4份，微生物促进剂2～5份；微生物促进剂由脲酶、纤维素酶、枯草芽孢杆菌和铁盐按10～15:20～30:10～20:25～35的质量比混合而成；

7、养护层由养护料铺设而成，养护料由促生剂和河泥按1～5:40～60的质量比混合而成；

8、种植层包括与养护层直接接触的种植基质和铺设于种植基质上的稳固网，种植基质有生物炭、腐殖土和河泥按5～10:15～25:50～60的质量比混合而成；

9、s3：在经过s2处理后的沟渠底部和两侧种植酸模。

10、本发明采取上述技术方案的有益效果是：本发明在沟渠底部构建台阶，水流顺着台阶流动，在提升观赏性的同时，可以增加水流的扰动，使沟渠内的水变为“活水”，能够自动对沟渠内的污染物进行清除。

11、沟渠预处理后，在沟渠底部铺设底泥修复剂和防逸网，防逸网能够起到稳固底泥修复剂的作用，避免底泥修复剂被流水冲走，使其在较长时间范围内发挥底泥修复作用。底泥修复剂中的沸石作为底泥修复剂的主体材料，由于沸石不规则的形状以及较大的粗糙度，有助于底泥修复剂在沟渠底部稳固地停留，可以作为过氧化钙和微生物促进剂的载体；并且，沸石还具有较高的孔隙率和比表面积，可以对沟渠流水中的有机物进行有效吸附，从而降低水中有机污染物的含量。底泥修复剂中的过氧化钙可以与水反应，生成氢氧化钙和过氧化氢，而过氧化氢进一步分解释放出氧气，产生的氧气能够补充微生物降解需要的氧气，促进沟渠中的微生物降解；产生的氢氧化钙能够沉淀重金属离子，同时产生的钙离子也会和水中的磷酸盐反应生成磷酸钙沉淀，从而消除水中的磷酸盐。修复剂中的泥炭无毒、无污染，通气性能好，并含有很高的有机质、腐殖酸及营养成份，能够增强沟渠底部土壤的肥力，从而促进水生植物的生长。修复剂中方解石比表面积较大，表面有较多的吸附位，能够良好吸附水体中游离的磷酸根离子，同时水体中的磷酸根离子能在方解石的晶体表面形成比较稳定的ca-p化合物而使磷被固定并不容易再被释放出来，从而实现去除水体中磷的目的。负载于沸石上的微生物促进剂可以有效降解水中的氨氮，并能抑制水藻的生长，能够有效去除水中的污染物，底泥修复剂的净水效果得以增强。

12、在沟渠两侧铺设养护层，养护层的材料由促生剂和河泥组成。其中，河泥中含有较多的腐质，具有较强的肥力，可以促进植物的存活；促生剂可以促进植物根系生长，促使植物根系向基底中下层中扎，有利于植被的定植。

13、在沟渠底部铺洒修复剂和两侧铺设养护层后，在适当位置种植酸模，利用种植的酸模构建生物群落，生物群落形成污染物暂储区，拦截污水中氮、磷等污染物质，通过物理沉降、化学吸附、生物吸收等作用，削减污染物质，净化沟渠水质，从而降低沟渠污染负荷；同时，种植的酸模形成不同景观单元，发挥酸模的观赏价值，提升沟渠生态功能。

14、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

15、进一步，沟渠两侧斜坡的倾斜角度为30～60°；沟渠底部的台阶宽度为1～2m，高度不超过10cm。

16、进一步，底泥修复剂包括以下质量份的组分：

17、过氧化钙5份，沸石55份，泥炭5份，方解石3份，微生物促进剂5份；微生物促进剂由脲酶、纤维素酶、枯草芽孢杆菌和铁盐按10:25:15:30的质量比混合而成。

18、进一步，底泥修复剂的铺设厚度为3～5cm；养护层的厚度为5～10cm，种植层的厚度为20～30cm。

19、进一步，促生剂包括以下质量份的组分：

20、磷酸盐镁粉2～5份，吲哚-3-乙酸0.1～0.3份，蔗糖0.3～0.5份和磷酸二氢铵1～3份。

21、进一步，防逸网和稳固网的边缘用固定桩固定。

22、进一步，酸模种植于防逸网和稳固网的网眼内，酸模包括皱叶酸模和水生酸模。

23、进一步，种植于沟渠底部的酸模交叉排列于台阶的阶面上，相交的两排酸模种类不同。

24、进一步，种植于沟渠两侧的酸模呈带状，其内侧为皱叶酸模，外侧为水生酸模。

25、进一步，酸模的种植密度为20～25株/m2。

26、本发明的有益效果是：本发明通过在沟渠底部构建台阶，可以改变沟渠中水的流动状态，通过物理作用自动清除沟渠中聚集的固体垃圾。同时在沟渠中构建生物群落，所形成的生物群落形成暂储区，可以对水体中的氮、磷等污染物质进行有效拦截，并通过物理沉降、化学吸附、生物吸收等作用，削减水体中的污染物质，沟渠水质得以净化。另外，所构建的生物群落形成不同形状的景观单元，可以丰富沟渠的景观类型。

技术特征：

1.一种提升沟渠自净能力的方法，其特征在于，包括沟以下步骤：

2.根据权利要求1所述的提升沟渠自净能力的方法，其特征在于：所述沟渠两侧斜坡的倾斜角度为30～60°；所述沟渠底部的台阶宽度为1～2m，高度不超过10cm。

3.根据权利要求1所述的提升沟渠自净能力的方法，其特征在于：所述底泥修复剂包括以下质量份的组分：

4.根据权利要求1所述的提升沟渠自净能力的方法，其特征在于：所述底泥修复剂的铺设厚度为3～5cm；所述养护层的厚度为5～10cm，所述种植层的厚度为20～30cm。

5.根据权利要求1所述的提升沟渠自净能力的方法，其特征在于，所述促生剂包括以下质量份的组分：

6.根据权利要求1所述的提升沟渠自净能力的方法，其特征在于：所述防逸网和稳固网的边缘用固定桩固定。

7.根据权利要求6所述的提升沟渠自净能力的方法，其特征在于：所述酸模种植于所述防逸网和稳固网的网眼内，所述酸模包括皱叶酸模和水生酸模。

8.根据权利要求7所述的提升沟渠自净能力的方法，其特征在于：种植于所述沟渠底部的酸模交叉排列于台阶的阶面上，相交的两排酸模种类不同。

9.根据权利要求7所述的提升沟渠自净能力的方法，其特征在于：种植于所述沟渠两侧的酸模呈带状，其内侧为皱叶酸模，外侧为水生酸模。

10.根据权利要求8或9所述的提升沟渠自净能力的方法，其特征在于：所述酸模的种植密度为20～25株/m2。

技术总结
本发明公开了一种提升沟渠自净能力的方法，包括沟渠底部台阶构建、在沟渠底部铺设底泥修复剂和防逸网、在沟渠侧壁铺设养护层和种植层、种植酸模等步骤。本发明通过在沟渠底部构建台阶，可以改变沟渠中水的流动状态，通过物理作用自动清除沟渠中聚集的固体垃圾。同时在沟渠中构建生物群落，所形成的生物群落形成暂储区，可以对水体中的氮、磷等污染物质进行有效拦截，并通过物理沉降、化学吸附、生物吸收等作用，削减水体中的污染物质，沟渠水质得以净化。另外，所构建的生物群落形成不同形状的景观单元，可以丰富沟渠的景观类型。

技术研发人员：张浩,黄钰铃,黄荣敏,成浩科,王万奇,陈文然,成涛,莫晶,肖化振
受保护的技术使用者：长江生态环保集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13