[发明专利]一种城市黑臭内河的原位净化系统

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种利用建立在河床内部的处理设施对由于受纳大量生活污水而导致黑臭的城市内河进行原位水质净化的系统。

背景技术

由于城市经济发展和人口增长，给生态环境带来了沉重的压力。由于城市污水管网的收集能力与配套建设有限，无法满足城市发展需求，大量的生活污水和生产废水未经处理后就直接排入城市河道。一些城市内河甚至完全沦为纳污河。

目前我国河流受有机污染较为严重，主要污染指标为氨氮、五日生化需氧量、高锰酸盐指数和石油类，进入河水中污染物的量大大超过了河流的自净能力，导致河水变成厌氧状态形成黑臭河水，严重影响了城市景观和居民的生活环境。另一方面，城市建设过程中为了保障河道两岸防洪安全，护岸形式一般都为直立式硬化驳岸，而河堤的硬化就更加弱化了河道的自净能力。

综观国内外此类污染河流治理的实验研究与工程实践，工艺技术大多是采用一些处理效果稳定、经济性能好的污水处理法，从空间分布来看，可分为异地处理法、原位处理法和旁路处理法。

其中，原位处理法是指直接在河道内治理河水，对于污染较轻或水量较小的河流，这种方法显然更为经济。现有技术包括河道曝气法、投菌法、生物膜法以及其他物理和化学处理法等。

河道曝气法与投菌法通常配合使用，投菌法需要向河道投加足够剂量的菌剂，如此大量的高效微生物的选育需要较长的叫间，但其净化效果持续时间较短，这其中的原因一方面是所投菌难以在复杂河流系统中占有竞争优势，另一方面是河水流动性造成的菌剂流失。为保持微生物净化效果，通常需要经常性地投加菌剂，直至河流恢复其生态自净功能，处理成本较高。

生物膜法是指在污染河道中放置或填充能附着大量微生物生长的填料，在其表面形成生物膜，通过生物膜中的微生物对污染物的降解而达到净化河水的效果。生物膜法主要应用在有机污染不太严重的小型河流，过高的有机负荷可能使填料很快被脱落的生物膜堵塞，另外溶解氧的耗尽会使填充床处于缺氧或厌氧状态。虽然增大填料粒径可以减缓堵塞，但会使填充床单位体积的净化效率下降；虽然人工曝气可以强化生物降解效率，但会增加处理成本和净化床的复杂程度。

物理和化学处理法一般不受气候条件影响，处理效果较明显和稳定，但产生的底泥、泥渣等须妥善处置，否则可能造成二次污染。

污染河流的原位处理法虽然不需要另建分流的管网系统，全部河水在河道内直接处理，但受河道容积的限制，以及水流速度、水力冲刷等不利因索的影响，现有的一些原位处理法往往效果不佳。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种城市黑臭内河的原位净化系统，该方法构造简单、不占用土地、不影响行洪且具有良好的处理效果。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：   

    一种城市黑臭内河的原位净化系统，将河床直接作为受污染河水的治理空间，在河道内沿水流方向设置一段混凝土堤岸，混凝土堤岸的堤高与河岸的高度一致，将河道分隔成平行设置的用于河水处理和用于应急排水或船只行走的两个区域：

    用于河水处理的区域，顺水流流向依次连通设置有提升泵井、反应区、沉淀区和曝气区这四个处理单元，组成一个完整的水处理设施，反应区由臭氧接触氧化区和絮凝区组成，来自上游的河水经提升泵井抬高水面后进入反应区，曝气区末端采用跌水坝的形式，每个区的出水口高度与曝气区末端跌水坝的高度均等于或低于常水位高度；

    用于应急排水或船只行走的区域，为应急排水通道兼做吸泥船的行走通道：在河水处理时期，应急排水通道利用设于通道前端的第一阀门进行封闭，并定期开启此阀门通行吸泥船对沉淀区和曝气区的底泥进行清淤处理；在非河水处理时期和洪水期，洪水期应急排水通道不封闭。

优选的，所述提升泵井设于反应区的平行侧，反应区的前端设第二阀门，提升泵井内的泵采用大流量、低扬程的QW型无堵塞潜水式污水提升泵，两用一备；所述臭氧接触氧化区中臭氧投加量为0.5～1.5 mg/L，反应时间短，一般为2～4 min；所述絮凝区采用往复式隔板絮凝池的构造形式，采用混凝剂聚合氯化铝（PAC）和助凝剂聚丙烯酰胺（PAM）进行强化絮凝；所述沉淀区采用平流沉淀池的构造形式；所述曝气区处理单元的河面上布置浮筒式曝气机。

基于上述黑臭内河的净化系统进行河水净化，整个流程都直接在河道内进行，技术流程如下：