浅谈网笼技术在中小河流治理工程中的应用

2023-12-01 05:22丘丽雯
城市建设理论研究(电子版) 2023年31期
关键词:水流河流净化

丘丽雯

阳山县防洪排灌中心 广东 清远 513100

河流不仅是城市的重要水资源,同时也承载着城市居民的生活和生态环境。然而,由于缺乏有效的治理手段和长期的不合理开发利用,中小河流的水质日益恶化,生态系统遭受破坏,给社会经济和生态环境带来了巨大压力。然而网笼技术是一种常见的中小河流治理方法,通过设置网笼捕集和过滤水中的污染物,能有效提高了水质和改善了生态环境。

1 网笼技术的工作原理

网笼技术是一种物理性的水处理方法,其工作原理是通过设置具有一定网孔的笼状结构,将水中的悬浮颗粒物、漂浮物和部分溶解性有机物等污染物捕获和过滤,从而净化水质[1]。当污水或含有污染物的水体流入网笼的区域时,网笼的网孔大小和结构设计使其能够截留较大的固体颗粒。水流通过网笼时,较大的悬浮固体颗粒会被截留在网笼表面,而水则继续通过网笼流向下游。随着时间的推移,网笼表面的固体颗粒会逐渐积聚,形成固体层。通过水的流动性,水流在网笼内形成动态分离,将截留的颗粒物携带到水流减缓或停滞的区域,并逐渐沉淀下来,实现固液分离。通过网笼的净化,水体中的悬浮颗粒物和漂浮物得到有效减少,从而达到净化水质的目的。

2 网笼技术的优势

2.1 灵活适用

由于不同河流的水体特征、水流速度、水深、污染物类型和浓度等因素各异,网笼技术可以根据这些特点进行设计和调整,应用于多种河流类型和治理目标,为中小河流的保护和治理工程提供了一种可行且高效的解决方案。

2.2 高效净化

网笼技术是一种高效的水处理方法,能够捕集大量的污染物,特别是悬浮颗粒物和漂浮物,净化效率在90%以上,有时甚至可以达到95%以上[2]。这种高效的净化效果为中小河流治理提供了有力支持,使得网笼技术成为一种非常受欢迎的治理手段。

2.3 生态友好

网笼技术完全基于物理性的过滤和截留原理,不需要添加任何化学药剂,对生态环境无毒无害,不会对水生生物造成损害。而且网笼的网孔大小和结构可根据目标污染物的特性进行调整,以最大程度地捕获污染物,同时避免对水生生物的捕食和栖息造成影响[3]。

2.4 维护便捷

网笼通常采用高强度的合成材料制成,具有良好的耐腐蚀性和抗压能力,保证了网笼的使用寿命和稳定性,减少了频繁更换和维修的频率。其笼状结构设计使得沉积的污染物容易被清理,只需定期将网笼抬出水面,清除附着在网笼表面的污染物即可。

3 网笼技术在中小河流治理工程中的应用措施

3.1 网笼选材与设计

在中小河流治理工程中,网笼需要在复杂多变的水环境中长期运行,因此对材料的选择非常关键。高强度的合成材料如聚丙烯、聚乙烯等具有出色的抗压性能,可以承受水流的压力和外部的冲击。同时,这些材料具有良好的耐腐蚀性,不会受到水中化学物质的侵蚀,保证了网笼在恶劣环境下的稳定性和耐久性。另外,根据河流的水流速度、水深、污染物类型和浓度等因素,设计合适的网笼孔径和结构,是确保网笼技术高效净化水质的关键步骤[4]。网笼的孔径大小直接影响着污染物的捕捉效率。对于较大颗粒的固体废弃物和漂浮物,设计较大的孔径可以有效捕获这些污染物,并防止其进一步流入下游水体。而对于细小的悬浮颗粒和有机物,应选择较小的孔径,以保证其被网笼有效截留。同时,考虑到水动力损失,网笼的结构设计也十分重要。优化网笼的形状和布局,降低水流通过网笼时的阻力,可以减少水动力损失,提高网笼的净化效率。

3.2 合理布局

在进行河流治理时,合理布置网笼的位置至关重要,这有助于提高污染物的捕获效率并避免河道拥堵。针对不同河流的实际情况,需要综合考虑水流速度、水深、污染物类型和浓度等因素,科学地选择设置网笼的位置和间距。首先,针对流速较慢或污染物较为集中的位置,是设置网笼的理想选择[5]。在这些位置,水流较为缓慢,污染物更容易被截留在网笼表面。同时,流速较慢的地方也有助于网笼的固液分离过程,使得截留的污染物更容易沉淀在网笼底部,进一步提高净化效率。其次,过于密集的网笼可能导致水流的阻碍和积水,增加了水动力损失,影响了河流的正常流动,甚至导致河道拥堵。因此,应根据河流的宽度和流速,合理确定网笼的间距,确保污水和污染物能够充分通过网笼系统,保持河流的正常水动力。一般来说,可以根据河道的宽度和水流速度,适当调整网笼的间距,以平衡捕获效率和水流通畅性。此外,还需要考虑网笼的总体布局,确保网笼系统能够覆盖治理区域的关键位置。根据河流的特点和治理需求,将网笼合理布置在进水口、排污口、河道弯道、容易积聚污染物的区域等位置,以最大程度地捕捉污染物,净化水质。

3.3 定期维护

为确保网笼技术的长期有效运行,建立定期巡查和维护制度至关重要。定期巡查可以及时发现网笼的运行情况,检查是否有破损、堵塞或积累过多的污染物等问题,以便及时采取措施加以处理[6]。定期维护包括清理和保养网笼,以防止因污染物积累导致净化效果降低。一方面,可以定期派遣专业人员前往治理区域,检查网笼系统的运行情况。巡查人员可以观察网笼的外观和工作状态,检查网笼是否有损坏或变形,是否有松动或脱落的部件,是否有污染物堆积等问题。同时,可以测量网笼的截留效率,评估其净化水质的效果。根据巡查结果,及时对网笼进行维护和处理,确保其正常运行。另外一方面需要清理和保养网笼。清理工作主要是清除网笼表面和内部的积累污染物,保持其截留效率。可以使用专业的清理工具,如高压水枪、潜水设备等,将污染物冲洗或吸除。同时,对于较大的固体废弃物,可以手动清理,确保网笼的通畅。保养工作主要是对网笼材料和结构进行检查和维护,确保其长期稳定运行。定期更换破损或老化的网笼材料,可以避免材料老化或变形导致净化效果下降。另外,也需要检查网笼的固定设施和支撑结构,确保其牢固可靠。总之,建立定期巡查和维护制度,不仅有助于确保网笼技术的长期有效运行,保证其持续净化水质的能力,还可以及时发现和处理潜在问题,避免因运行不当而导致的事故和损失。

3.4 结合其他治理手段

网笼技术作为一种物理性水处理方法,在中小河流治理中可以与其他治理手段如植物修复、生物滤池等结合使用,形成综合治理效果。这种综合治理的方式能够充分发挥各个治理手段的优势,从而更全面、有效地改善水环境,保护生态系统。植物修复是一种生态友好的河流治理手段,通过种植适应当地水环境的植物,如浮叶植物、沉水植物和湿地植物等,可以有效净化水质,吸收污染物和养分。结合网笼技术,可以在网笼附近种植适当的植物,利用植物的吸收和吸附作用进一步净化水质。植物的根系也能够固定土壤,减少水流中的泥沙悬浮物,防止河道淤积。这样的综合治理方式能够提高治理效果,加速水体的恢复过程。此外,生物滤池是另一种常见的生态治理手段,通过培养和利用微生物和植物,将水中的有机物、氮、磷等污染物降解为无害物质。结合网笼技术,可以在合适位置建设生物滤池,将水流引入滤池,通过滤池中的微生物和植物的作用,进一步净化水质。这种综合治理方式有助于提高水体的自净能力,加强水环境的稳定性。总之综合治理的方式使得河流治理工程更具有针对性和科学性,能够更好地适应不同河流的特点和治理需求。

3.5 河流监测与评估

通过建立监测站点和安装监测设备,可以对治理效果进行实时监测,收集和分析水质、流速、污染物浓度等数据,及时发现问题并采取措施进行调整。这样的实时监测系统有助于了解治理效果的实际情况,及时发现可能存在的问题,提供科学依据和数据支持,为治理工程的持续改进提供重要参考。其次,定期评估可以通过采集样本水和沉积物进行室内实验,或者对现场的网笼系统进行实地调查和检测,得出网笼的净化效率、固液分离效率等指标。评估结果可以客观地反映网笼技术在治理过程中的优势和不足,为优化网笼布局和设计提供依据。在定期评估的基础上,针对治理效果较差或存在问题的网笼区域,可以优化网笼布局和设计。根据评估结果,调整网笼的位置、间距和孔径大小,以提高网笼的净化效率和截留能力。例如,在发现某些区域的污染物被截留不彻底时,可以增加网笼的数量或增加孔径以提高截留效果。或者在发现网笼处于低流速区时,可以调整网笼的布置,让水流更充分地通过网笼系统,避免水动力损失。这种科学、数据驱动的治理方式,使得中小河流治理工程更加精准和高效,为实现水质改善、生态恢复和环境可持续发展提供了有力支持。

3.6 宣传与教育

组织开展环境教育活动,特别是针对学校、社区和企业等不同群体开展有针对性的环保教育。通过举办讲座、培训、宣传展示等形式,向公众传达河流治理的重要性和紧迫性,让公众了解水资源的珍贵和脆弱性,认识到水污染对生态系统和人类健康的影响。同时,教育公众正确使用河流资源,提倡节水意识,减少污染物的排放,鼓励环保行为,从个人和家庭层面改变对水环境的消耗态度,形成绿色生活方式。其次,可以借助多种媒体平台,如电视、网络等,开展环保宣传活动,普及环保知识,传递环保理念。通过生动有趣的宣传内容和形式,引起公众的兴趣和共鸣,激发公众参与治理的积极性。同时,还可以利用社交媒体等渠道,加强信息传播和互动,让更多人了解治理进展和成果,积极参与社会共治。除此之外,还可以建立环保志愿者队伍。组织志愿者参与实地巡查,参与网笼清理和维护工作,不仅能够有效减轻治理工程的负担,也能够培养公众的环保意识和责任感。志愿者们可以成为环保事业的倡导者和推动者,在社区层面起到积极的宣传和引导作用。公众的环保意识提升和参与度提高,将为中小河流治理工程提供更广泛的支持和参与,推动治理工作取得更好的效果。

3.7 合理利用污染物

在网笼系统中,污染物主要是固体废弃物、悬浮颗粒物和漂浮物等,这些污染物被截留在网笼中后,通常需要进行处理和处置。传统处理方式可能是将这些污染物直接丢弃或填埋,但这样会对环境造成二次污染,增加固废处理的负担。而通过资源化利用,可以将这些污染物转化为有价值的资源,实现废物减量化和资源化利用。例如,对固体废弃物的处理可以采用生物堆肥、厌氧消化等方法,将其转化为有机肥料。这样不仅可以减少废弃物的量,还可以生产有机肥料来改善土壤质量,促进农业的可持续发展。对悬浮颗粒物和漂浮物的处理可以通过沉淀和过滤的方式,将其中的有用物质提取出来,如金属和能源成分,进行回收再利用。同时,对于某些特殊的污染物,如有机废水中的有机物,可以通过生物处理或者发酵过程转化为生物质能源,如生物气体、生物酒精等,实现能源的回收。通过资源化利用,不仅减少了对环境的负担,还为社会带来了经济效益和社会效益。资源化利用不仅是一种环保的行为,也是推动循环经济的重要手段。

3.8 法律法规支持

政府部门应根据实际情况,制定针对性的法律法规,明确网笼技术的应用标准和管理要求,规范网笼技术的实施和运行。这些法规可以包括网笼的设计、布置和维护标准,污染物的监测和评估要求,以及责任分工和管理机制等内容,为中小河流治理提供具体指导。此外,政府可以通过给予税收优惠、提供补贴资金、发放环保奖励等方式,鼓励企业和单位积极投入网笼技术在中小河流治理中的应用。同时,政府还可以设立相关的科技创新基金,支持科研机构和企业开展网笼技术的研发和推广应用。这样的政策支持和经济奖励,将有助于提高网笼技术在中小河流治理中的普及率和应用效率。然后,政府部门还可以加强与社会组织和专业机构的合作,共同推进网笼技术的推广和应用。建立行业联盟或协会,集聚行业专家和技术人才,开展技术培训和经验交流,提高网笼技术的研发和运用水平。并且,政府部门还应加强对公众的宣传和教育,提高公众对网笼技术的认识和了解,增强公众参与治理的积极性。这种多方合作、综合施策的方式,将为中小河流治理工程的实施和水环境的改善提供更坚实的基础,为打造美丽中国、建设生态文明做出积极贡献。

4 结束语

网笼技术作为一种有效的中小河流治理方法,在提高水质、改善生态环境方面发挥着重要作用。然而,网笼技术仍面临一些挑战,如网笼材料的优化、运维成本的控制等。因此,今后的研究应当进一步完善网笼技术,提高其适用性和治理效果。同时,还需注重网笼技术与其他治理手段的结合,形成多种治理技术的协同作用,为中小河流的治理提供更为综合和可行的解决方案。

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