一種河道生物孵化床生態(tài)治理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬生態(tài)治理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種河道生物孵化床生態(tài)治理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]河道是地球的血脈，凈化河道，有助于提高城市品位，改善人居環(huán)境。我國(guó)河道治理的最初階段只考慮到單純的防洪抗旱、水土保持和航運(yùn)功能。隨著城市的發(fā)展和生活品質(zhì)的提高，河道整治開始關(guān)注人文和社會(huì)效應(yīng)，治理模式主要側(cè)重于污水截流、調(diào)水控制、底泥疏浚、兩岸綠化等，這些模式下的整治主要以清除河道兩岸固體廢物、垃圾，消除河道兩岸環(huán)境的臟、亂、差等現(xiàn)象，打造園林化的周邊環(huán)境為主。一批批沿河而建的“江邊公園”具有美化環(huán)境、防止水土流失等功能，但水體內(nèi)部生態(tài)食物鏈單一，很難實(shí)現(xiàn)自身的凈化功能。采用全面截流周邊污水，引水沖污等措施來治理流域，雖然可以有效地阻止固體廢物、垃圾等污染源進(jìn)入水體而增加水體負(fù)荷，但同時(shí)也阻斷了水域與外環(huán)境的物質(zhì)與能量交換，最終不僅增加了接納污水水體的污染負(fù)荷，同時(shí)在旱季也容易造成河流缺水，水質(zhì)進(jìn)一步惡化等問題。
[0003]在城鎮(zhèn)化建設(shè)和大興土木的過程中，河道的原生態(tài)水體被嚴(yán)重破壞，喪失了天然補(bǔ)給的生態(tài)條件。為防洪排澇、調(diào)水抗旱而盲目采用截流模式，頭痛醫(yī)頭腳痛醫(yī)腳，雖在一定程度上暫時(shí)發(fā)揮了作用，但是妨礙了生態(tài)平衡鏈的構(gòu)建，往往在整體和長(zhǎng)遠(yuǎn)效果上收效甚微。隨著物質(zhì)生活的提高，人工合成的高分子有機(jī)化合物與我們的聯(lián)系越來越密切，各種難降解的人工化合物和高分子有機(jī)物通過各種途徑轉(zhuǎn)移進(jìn)入流域水環(huán)境，外加流域內(nèi)雨水以及陸地刷洗等突發(fā)性與無規(guī)律性的污染物排入河道，使河道水體中含有較多的高分子及難分解的污染因子。維持水中微生物生存的基礎(chǔ)養(yǎng)源主要是易降解的有機(jī)物質(zhì)，微生物在生命活動(dòng)過程中將水中碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)物氧化降解，而基于以上種種因素，河道天然資源被不斷壓縮，生態(tài)體系被中斷，難以降解倍增的外來污染源，并且廢水中部分有限的養(yǎng)源在漫長(zhǎng)的溝渠和管網(wǎng)傳輸過程中已被微生物代謝分解，導(dǎo)致河道中微生物基本無可利用的營(yíng)養(yǎng)基礎(chǔ)，使得微生物失去賴以存活的生存條件，造成河道生物體系單一。河道微生物長(zhǎng)期沒有充足的有機(jī)物作為食料，養(yǎng)源失衡，難以分解的污染因子就會(huì)長(zhǎng)年累積，最終導(dǎo)致河水惡化，僅依靠一些植被與生物浮島是無法解決根本問題的。
[0004]河道是重要的水利設(shè)施，是水生態(tài)系統(tǒng)的重要載體，是社會(huì)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展必不可少的要素。然而由于疏于管理，水流不暢、水質(zhì)惡化等原因，許多傳統(tǒng)河道已達(dá)不到設(shè)定功能區(qū)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。因此，對(duì)各支河道進(jìn)行生態(tài)修復(fù)治理，并通過對(duì)各支河道的治理來帶動(dòng)主河道水體持續(xù)健康發(fā)展已勢(shì)在必行。結(jié)合水利工程學(xué)和生態(tài)學(xué)的相關(guān)原理，在不破壞生態(tài)系統(tǒng)的情況下，研發(fā)出符合我國(guó)國(guó)情的生態(tài)型河道修復(fù)技術(shù)是河道整治的發(fā)展趨勢(shì)。
[0005]傳統(tǒng)河道對(duì)生物食物鏈的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)較為單一，治理模式上雖有生態(tài)學(xué)理念，但并沒有對(duì)整體生物鏈做充分的分析，造成運(yùn)行費(fèi)用高，管理難，可控性差，河道防洪抗旱設(shè)施不完整，難以形成可持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)等。
[0006]鑒于此，本發(fā)明人對(duì)上述問題進(jìn)行深入的研究，遂有本案產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠豐富河道內(nèi)微生物群落、改善河道內(nèi)生物體系、健全河道生態(tài)食物鏈的河道生物孵化床生態(tài)治理系統(tǒng)，同時(shí)該治理系統(tǒng)生態(tài)修復(fù)能力強(qiáng)、耗能低、管理簡(jiǎn)單、可控性強(qiáng)，能高效降解水體污染因子。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用這樣的技術(shù)方案:
[0009]一種河道生物孵化床生態(tài)治理系統(tǒng)，包括河道和設(shè)置于河道內(nèi)的節(jié)流水壩，節(jié)流水壩將河道分隔成上游段和下游段，節(jié)流水壩上設(shè)有溢水口，還包括復(fù)氧區(qū)、生物孵化器、生物水解渠以及污水排放區(qū)，復(fù)氧區(qū)對(duì)應(yīng)溢水口設(shè)置在下游段，復(fù)氧區(qū)內(nèi)設(shè)有復(fù)氧設(shè)施，污水排放區(qū)的出口與生物水解渠的入口連通，生物水解渠的出口連通至復(fù)氧區(qū)，復(fù)氧區(qū)的出口與生物孵化床的入口連通，生物孵化床的出口與下游段連通。
[0010]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述河道具有相對(duì)的第一河岸和第二河岸，第一河岸與第二河岸之間形成河水流通的通道，所述生物孵化床包括布水渠和生物孵化器，布水渠對(duì)應(yīng)第一河岸設(shè)置，布水渠的入口與所述復(fù)氧區(qū)的出口連通，布水渠的出口與生物孵化器的入口連通，生物孵化器的出口連通至所述下游段。
[0011]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述生物孵化床還包括靠近所述第一河岸設(shè)置百葉式排水柵，所述生物孵化器設(shè)置在所述第一河岸與排水柵之間，所述布水渠設(shè)置于所述第一河岸與所述生物孵化器之間，相鄰排水柵之間具有與所述生物孵化器的出口連通的第一入口和與所述下游段連通的第一出口，第一入口與第一出口之間形成出水通道，該出水通道傾斜設(shè)置且第一入口比第一出口更靠近所述上游段。
[0012]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述生物孵化器內(nèi)填充惰性生物載體，惰性生物載體上設(shè)有第一水生植物。
[0013]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述生物水解渠內(nèi)填充有厭氧生物發(fā)生器，所述生物水解渠分為前半段和后半段，前半段的頂端由鋼砼密封，后半段的厭氧生物發(fā)生器上設(shè)有第二水生植物。
[0014]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述生物水解渠上設(shè)有排氣管，排氣管的入口與所述生物排水渠連通。
[0015]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，還包括對(duì)應(yīng)所述溢水口設(shè)置的第一格柵，第一格柵設(shè)于所述第一河岸與所述節(jié)流水壩之間，第一格柵相對(duì)于所述溢水口傾斜設(shè)置。
[0016]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述污水排放區(qū)的出口與所述生物水解渠的入口之間設(shè)有第二格柵。
[0017]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述節(jié)流水壩靠近所述下游段的一側(cè)設(shè)有落差式多級(jí)臺(tái)階。
[0018]作為進(jìn)一步改進(jìn)，本發(fā)明還包括設(shè)置在所述下游段的生態(tài)加強(qiáng)區(qū)，生態(tài)加強(qiáng)區(qū)為生物浮島，生物浮島的上部具有供鳥類棲息的棲息區(qū)，生物浮島的下部具有供水生動(dòng)物和微生物生長(zhǎng)的生長(zhǎng)環(huán)境區(qū)。
[0019]申請(qǐng)人歷時(shí)七年的研究探索，發(fā)現(xiàn)河道的污染濃度并不高，但其污染因子卻比較復(fù)雜，河道內(nèi)生物體系也較為單一。研究發(fā)現(xiàn)，造成河道生物體系難以健全的主要原因是生物養(yǎng)源相對(duì)單一，生物體系只有在滿足自身生長(zhǎng)需求的條件下才能逐步得到強(qiáng)化與健全，并充分發(fā)揮其功能，僅僅依靠人工培育的生物植被與生物浮島，而缺乏生物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)基礎(chǔ)的充分補(bǔ)給，并不能從根本上解決生物體系的發(fā)展需求。相反的，由于水體生物養(yǎng)源失衡，水體生物不能更新，最終將導(dǎo)致水體納污能力逐步下降，水質(zhì)惡化、水體發(fā)臭等結(jié)果。在河道有限的水體空間內(nèi)，營(yíng)造一個(gè)適宜水生生物生存的生態(tài)微環(huán)境固然重要，但也要考慮外在物質(zhì)是否能夠滿足生物的生長(zhǎng)需求。只有在養(yǎng)源滿足生物需求的前提下才能馴化出物種豐富的龐大微生物群，形成生物群落結(jié)構(gòu)相對(duì)完善，功能健全的水生態(tài)體系。另外，必須在確保防洪、排澇時(shí)不受影響的前提下，源源不斷的給下流水體提供種群豐富的生命體，同時(shí)在流域中增加若干生態(tài)加強(qiáng)區(qū)，才能使河道生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期維持穩(wěn)定和健康持續(xù)發(fā)展。河道的治理不僅要滿足人文、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的需求，更需要立足長(zhǎng)遠(yuǎn)，盡量保持河道的自然屬性，為各類微生物創(chuàng)造適宜的生存繁衍空間，使河道中的生物食物鏈良性健康發(fā)展，實(shí)現(xiàn)生態(tài)、人文、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展。
[0020]基于上述理念，申請(qǐng)人對(duì)河道生物孵化床生態(tài)治理系統(tǒng)進(jìn)行了創(chuàng)造性設(shè)計(jì)，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，污水(通常為居民污水)在污水排放區(qū)進(jìn)行統(tǒng)一的收集后，經(jīng)生