一种水生态修复系统及修复方法与流程

本发明属于水处理，尤其是一种水生态修复系统及修复方法。

背景技术：

1、受人类活动的影响，许多河流水质变差，河水中的有机物、富营养成分等污染物浓度增大，导致水体中含氧量降低，水生生物数量和种类减少，水生态遭到破坏，特别是流速较低的河流，水中。随着对环保要求的提高，需要对这些河流的水生态进行修复，水生态修复最重要的措施为改善水质，降低污染物浓度，同时提高河水的含氧量，促进水生生物的恢复。

2、现有的水生态修复设施包括各种生态浮床，生态浮床漂浮在水面，一般来说，受限于实施成本，生态浮床的体积和覆盖面积通常不会太大，只能对少量的河水进行处理，无法庇护鱼类等水生动物，修复效果较差。另外，出现洪水时，传统的修复设施容易被冲毁，难以长期维护。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种水生态修复系统及修复方法，能够庇护水生生物，提高修复效果，且不受中小型洪水的影响。

2、为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：一种水生态修复系统，包括设置在河道内的挡墙，所述挡墙位于支流与河道交汇处的下游，挡墙的长度方向与河道的长度方向一致，挡墙将河道分隔为修复流道和主流道；

3、所述修复流道的上游设置有进水调节机构，进水调节机构的下游侧设置有过滤坝，所述过滤坝与进水调节机构之间设置有沉沙腔；

4、所述修复流道内设置有第一溢流坝和第二溢流坝，所述第一溢流坝与过滤坝之间设置有生化处理腔，生化处理腔内设置有生化处理机构；所述第一溢流坝与第二溢流坝之间设置有增氧腔，所述增氧腔内设置有增氧机构；

5、所述修复流道的下游设置有可开闭的出水调节机构，所述出水调节机构与第二溢流坝之间设置有生物保护腔，所述生物保护腔的河岸侧设置有缓冲塘，所述生物保护腔内设置有种植浮床，所述种植浮床上种植有湿生植物，所述缓冲塘的塘底设置有沉水植物。

6、进一步地，所述生化处理腔由多个竖直的隔墙分隔为矩形波形的生化处理通道，所述生化处理通道的顶部设置有悬架，所述悬架上悬挂有填料带。

7、进一步地，所述进水调节机构和出水调节机构均为可升降闸门。

8、进一步地，所述第二溢流坝的高度低于第一溢流坝的高度，所述增氧机构包括多个断面呈u形的输送槽和多个混合槽，所述第一溢流坝的顶部设置有多个溢流沟，每个输送槽的一端与一个溢流沟连通，且相邻两输送槽远离溢流沟的一端与混合槽连通，使得相邻两输送槽与混合槽呈y形分布，所述混合槽的侧壁设置有多个跌水孔。

9、进一步地，所述过滤坝内设置有反冲洗管网，所述反冲洗管网连接有反冲洗泵。

10、进一步地，所述沉沙腔内部设置有泥沙深度检测机构，所述泥沙深度检测机构连接有控制器；沉沙腔的底部设置有排泥管和气浮机构，所述排泥管连接有污泥泵，所述污泥泵和气浮机构均与控制器相连，沉沙腔的顶部设置有除渣机构。

11、进一步地，所述气浮机构包括曝气盘，所述曝气盘的上表面设置多个曝气区以及能够覆盖曝气区的切割片，所述曝气区设置有曝气微孔，所述切割片安装于转轴，所述转轴连接有驱动电机，所述驱动电机安装于曝气盘内部；所述曝气盘的内腔连接有进气管，所述反冲洗泵为气泵，且进气管与反冲洗泵相连，进气管和反冲洗管网上均设置有阀门。

12、进一步地，所述除渣机构包括除渣网、支撑架以及设置在沉沙腔顶部一侧的定位轴，所述除渣网固定设置在支撑架的表面，支撑架的一端固定安装于定位轴，所述定位轴连接有除渣电机，沉沙腔顶部的另一侧设置有推渣板，所述推渣板连接有伸缩机构。

13、上述水生态修复系统的水生态修复方法，支流汇入河道后，混合河水流动至挡墙，部分河水通过进水调节机构进入修复流道，依次经过沉沙腔沉沙、过滤坝过滤、生化处理腔处理和增氧腔增氧后进入生物保护腔和缓冲塘，然后与主流道的河水汇合，降低河水的污染物浓度，增加河水含氧量；

14、生物保护腔和缓冲塘作为水生动物庇护场所；

15、当地气象系统预测到即将出现中小型洪水时，将水生动物引诱至生物保护腔和缓冲塘；中小型洪水到来时，进水调节机构和出水调节机构分别将修复流道的上游和下游封闭，防止洪水进入修复流道。

16、本发明的有益效果是：

17、1、河水污染通常是因为各个支流携带的污染成分汇入河道，导致下游河水的污染物浓度较高，本发明在支流与河道交汇处的下游构建水生态修复系统，将部分河水进行过滤处理、生化处理、增氧处理以及植物生态处理，可以有效改善这部分河水的水质，这部分河水与主流道中的河水汇合后，可以稀释主流道中的河水，降低主流道中河水中的污染物浓度，提高含氧量，有利于促进河流恢复自净能力。

18、2、支流汇入河道时带来大量营养物质，因此河中的鱼类等水生生物喜欢生活在支流与河流的交汇处，本发明中，在修复流道的下游设置了缓冲塘以及生物保护腔，缓冲塘和生物保护腔形成人造的河流回水湾，可以促使鱼类聚集。经过修复流道的河水，水质较好，含氧量高，且缓冲塘以及生物保护腔处于水流平缓的区域，可供鱼类等水生生物生存繁殖。鱼类进食时，在支流与河流的交汇处觅食，不需进食时、繁殖时则可以在缓冲塘和生物保护腔中，使得鱼类既能够获取充足的食物，又具有优良的生存环境，有助于水生动物的生态恢复。

19、3、公知的，洪水会导致水质急剧变化，且水流速度加剧，特别是支流汇入河道时，水流撞击，严重影响鱼类的正常生存。本发明中，当即将出现洪水时，将鱼类等水生生物引诱至缓冲塘以及生物保护腔，利用进水调节机构和出水调节机构可以将修复流道的上下游封闭，不与主流道连通，洪水到来时，不会进入修复流道，不会冲毁修复流道内的设施，同时也不会影响缓冲塘以及生物保护腔中的生态，防止洪水对鱼类等水生动物造成损伤。

20、4、本发明在生物保护腔内设置有种植浮床，种植浮床上种植有湿生植物，缓冲塘的塘底设置有沉水植物，湿生植物和沉水植物可以吸收水中的氮磷等营养成分，防止水体富营养化，此外，种植浮床处于水面，能够遮挡水面，鱼类生活在种植浮床下方，具有安全感，沉水植物丰富的缓冲塘，也适宜鱼类栖息。

技术特征：

1.一种水生态修复系统，其特征在于：包括设置在河道（100）内的挡墙（1），所述挡墙（1）位于支流（110）与河道（100）交汇处的下游，挡墙（1）的长度方向与河道（100）的长度方向一致，挡墙（1）将河道（100）分隔为修复流道（2）和主流道（3）；

2.如权利要求1所述的一种水生态修复系统，其特征在于：所述生化处理腔（8）由多个竖直的隔墙（15）分隔为矩形波形的生化处理通道，所述生化处理通道的顶部设置有悬架（16），所述悬架（16）上悬挂有填料带（17）。

3.如权利要求1所述的一种水生态修复系统，其特征在于：所述进水调节机构和出水调节机构均为可升降闸门（18）。

4.如权利要求1所述的一种水生态修复系统，其特征在于：所述第二溢流坝（7）的高度低于第一溢流坝（6）的高度，所述增氧机构包括多个断面呈u形的输送槽（19）和多个混合槽（20），所述第一溢流坝（6）的顶部设置有多个溢流沟（21），每个输送槽（19）的一端与一个溢流沟（21）连通，且相邻两输送槽（19）远离溢流沟（21）的一端与混合槽（20）连通，使得相邻两输送槽（19）与混合槽（20）呈y形分布，所述混合槽（20）的侧壁设置有多个跌水孔。

5.如权利要求1所述的一种水生态修复系统，其特征在于：所述过滤坝（4）内设置有反冲洗管网（22），所述反冲洗管网（22）连接有反冲洗泵（23）。

6.如权利要求5所述的一种水生态修复系统，其特征在于：所述沉沙腔（5）内部设置有泥沙深度检测机构（25），所述泥沙深度检测机构（25）连接有控制器（26）；沉沙腔（5）的底部设置有排泥管（27）和气浮机构，所述排泥管（27）连接有污泥泵（28），所述污泥泵（28）和气浮机构均与控制器（26）相连，沉沙腔（5）的顶部设置有除渣机构。

7.如权利要求6所述的一种水生态修复系统，其特征在于：所述气浮机构包括曝气盘（29），所述曝气盘（29）的上表面设置多个曝气区（30）以及能够覆盖曝气区（30）的切割片（31），所述曝气区（30）设置有曝气微孔，所述切割片（31）安装于转轴（32），所述转轴（32）连接有驱动电机（33），所述驱动电机（33）安装于曝气盘（29）内部；所述曝气盘（29）的内腔连接有进气管（34），所述反冲洗泵（23）为气泵，且进气管（34）与反冲洗泵（23）相连，进气管（34）和反冲洗管网（22）上均设置有阀门。

8.如权利要求6所述的一种水生态修复系统，其特征在于：所述除渣机构包括除渣网（36）、支撑架（37）以及设置在沉沙腔（5）顶部一侧的定位轴（35），所述除渣网（36）固定设置在支撑架（37）的表面，支撑架（37）的一端固定安装于定位轴（35），所述定位轴（35）连接有除渣电机（38），沉沙腔（5）顶部的另一侧设置有推渣板（24），所述推渣板（24）连接有伸缩机构（39）。

9.采用权利要求1所述水生态修复系统的水生态修复方法，其特征在于：支流（110）汇入河道（100）后，混合河水流动至挡墙（1），部分河水通过进水调节机构进入修复流道（2），依次经过沉沙腔（5）沉沙、过滤坝（4）过滤、生化处理腔（8）处理和增氧腔（9）增氧后进入生物保护腔（10）和缓冲塘（11），然后与主流道（3）的河水汇合，降低河水的污染物浓度，增加河水含氧量；

技术总结
本发明涉及一种水生态修复系统及修复方法，属于水处理技术领域。本发明的一种水生态修复系统，包括在支流与河道交汇处的下游设置挡墙，挡墙将河道分隔为修复流道和主流道；修复流道从上游至下游依次设置有进水调节机构、沉沙腔、有过滤坝、生化处理腔、第一溢流坝、增氧腔、第二溢流坝、生物保护腔和出水调节机构，生物保护腔的河岸侧设置有缓冲塘，生物保护腔内设置有种植浮床，种植浮床上种植有湿生植物，缓冲塘的塘底设置有沉水植物。本发明能够对鱼类等水生生物进行庇护，又能够净化水体，水生态修复效果好，且可以防止洪水冲毁设施，在行洪时保护水生生物。

技术研发人员：王春,田晓刚,刘思瑶,黄伟,史鸿乐,王卓微,刘彦
受保护的技术使用者：四川省生态环境科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2025/2/17