本发明属于环保疏浚工程领域，具体涉及一种用于上游河道疏浚施工扰动浊水降浊的系统及方法。
背景技术：
1、随着我国关于全面促进流域综合治理提质增效、助力复苏河湖生态环境建设的持续推动，对河道水质、景观、航运和防洪提出了更高的要求，全国各地关于河道综合治理的环保疏浚工程数量迅速增加。环保疏浚工程主要利用绞吸船舶等设备实现河道开挖扩深、污染浮泥吸取、障碍浅滩的清除等目标。
2、在环保疏浚工程实施过程中，施工段的河道中受机械扰动，河底表层轻质污染浮泥、泥沙易受扰动产生悬浮现象导致施工段水环境浊度增大，并通过水流扩散严重影响下游非施工段的水质，尤其是对于水源地的河道而言，进水悬浮物和浊度指标的巨大变化会冲击水厂的正常运行。目前，应用于河道的净化系统多为针对河道中重金属、有机物等污染物质而设计的吸附、过滤系统，具有成本高、效率低、可施工性差等特点，对施工扰动浊水降浊适用性差。
3、因此，针对上游河道环保疏浚施工扰动的浊水，需要提出一种降浊效果显著、可施工性强、成本低廉的系统及方法，保障下游非施工段河段的水环境质量。
技术实现思路
1、本发明针对上述现有技术中的不足，提出了一种用于上游河道疏浚施工扰动浊水降浊的系统及方法，采用“自然沉淀+混凝+橡胶坝式无扰动沉降”的方式进行降浊处理，工艺简单、降浊效果好、成本低、施工方便，可随施工段拆卸移动安装施工。
2、本发明所采用的技术方案如下：
3、本发明的第一个方面，在于提供了一种用于上游河道疏浚施工扰动浊水降浊的系统，包括在施工点的下游沿水流方向依次设置在河道内的自然沉淀单元、加药单元、药剂紊流混合单元和橡胶坝式无扰动沉降单元，其中：
4、所述加药单元包括用于投放水质净化剂的加药管道；
5、所述自然沉淀单元包括施工点和加药管道之间的河道区域；
6、所述药剂紊流单元包括分别设置在河道两侧的两个围堰，以及所述围堰之间形成的龙口区域；
7、所述橡胶坝式无扰动沉降单元包括沿水流方向依次设置的采用溢流进水的第一橡胶坝和采用溢流出水的第二橡胶坝，以及所述第一橡胶坝和第二橡胶坝之间形成的平流式沉淀池；
8、进一步地，所述用于上游河道疏浚施工扰动浊水降浊的系统还包括设置在所述平流式沉淀池尾端的渣浆泵。
9、进一步地，所述加药管道和施工点之间的距离，也即自然沉淀单元的长度为10～20米。
10、进一步地，所述加药管道上均匀设置有若干个出药口，所述出药口的间距为10～15cm。
11、进一步地，所述围堰是由疏浚清淤底泥制备而成的均质土围堰，所述围堰的渗透系数不大于1×10-4cm/s，所述围堰和上游加药管道之间的距离为2.0～5.0m，所述围堰和下游第一橡胶坝之间的距离为2.0～5.0m，所述龙口区域的宽度为河道宽度的30％～50％。
12、进一步地，所述第一橡胶坝和第二橡胶坝的壅水高度为1.0～1.5m。
13、进一步地，所述第一橡胶板和第二橡胶坝之间的布置间距l(m)＝l1+l2，l1长度为1.0～3.0m，l2由现场工况数据水深h(m)、水流流速v(m/s)和重力加速度g(m/s2)模拟计算得出，公式如下：
14、
15、本发明的第二个方面，在于提供了一种用于上游河道疏浚施工扰动浊水降浊的方法，包括以下步骤：
16、(1)自然沉淀：在施工点下游的自然沉淀单元内，因施工扰动产生的浊水中的一小部分悬浮泥沙在重力作用下沉淀至河道底部；
17、(2)混凝：经自然沉淀后的浊水流经药剂紊流单元的龙口区域，流速增加，形成紊流，由加药管道投放的水质净化剂与浊水在紊流区域内快速混合，并与浊水中的悬浮颗粒发生混凝反应，形成絮凝体；
18、(3)橡胶坝式无扰动沉降：含有絮凝体的浊水流经第一橡胶坝后，进入无施工扰动的平流式沉淀池，絮凝体在此沉降，并随水流迁移至平流式沉淀池的尾端。
19、进一步地，所述水质净化剂包括絮凝剂和光催化剂，所述絮凝剂选自端氨基支化阳离子聚合物、阳离子淀粉、壳聚糖、聚合氯化铝、聚合硫酸铁和聚合硫酸铝铁中的两种或多种，所述光催化剂选自纳米二氧化钛和纳米氧化锌二氧化钛复合材料中的一种或两种。
20、进一步地，所述水质净化剂的加药量为30～120mg/l。
21、本发明所具有的有益效果如下：
22、1、本发明的降浊系统采用自然沉淀单元、加药单元、药剂紊流单元和橡胶坝式无扰动沉降单元的组合，可有效降低因环保疏浚施工产生的悬浮物和浊度等污染负荷，降浊效果显著；此外，该降浊系统施工简便，可随着施工点的变化，移动安装布置，成本低廉且不影响河道正常通水和行洪。
23、2、本发明在药剂紊流单元中，采用上游环保疏浚产生的疏浚底泥填筑均质土围堰，进而形成龙口区域，促进了药剂紊流混合，实现了废弃泥浆的资源化利用，降低了处置成本，并且减少了混合设备的使用，降低了工程成本，同时就地取材，提高了施工的便捷性。
24、3、本发明在橡胶坝式无扰动沉降单元中，两个橡胶坝的布置形成了无施工扰动的“平流式沉淀池”，降低了施工对絮凝体的扰动，保证了降浊效果；另外，橡胶坝的雍高提高了水力停留时间，延长了絮凝体的沉降时间并有效降低施工扰动，进一步提升了降浊效果。
25、4、本发明采用的水质净化剂包括絮凝剂和光催化剂，首先水质净化剂中的絮凝剂相较于聚丙烯酰胺，价格低廉，能够与悬浮物形成较大的絮凝体，使其在橡胶坝式无扰动沉降单元更易沉降，具有更好的沉降效果；同时引入性能稳定、价廉易得、无毒无害的光催化剂对有机污染物进行光降解，在降低浊度的同时，还能发挥水质净化作用。
1.一种用于上游河道疏浚施工扰动浊水降浊的系统，其特征在于，包括在施工点的下游沿水流方向依次设置在河道内的自然沉淀单元、加药单元、药剂紊流混合单元和橡胶坝式无扰动沉降单元，其中：
2.根据权利要求1所述的用于上游河道疏浚施工扰动浊水降浊的系统，其特征在于，所述用于上游河道疏浚施工扰动浊水降浊的系统还包括设置在所述平流式沉淀池尾端的渣浆泵。
3.根据权利要求1所述的用于上游河道疏浚施工扰动浊水降浊的系统，其特征在于，所述加药管道和施工点之间的距离，即自然沉淀单元的长度为10～20m。
4.根据权利要求1所述的用于上游河道疏浚施工扰动浊水降浊的系统，其特征在于，所述加药管道上均匀设置有若干个出药口，所述出药口的间距为10～15cm。
5.根据权利要求1所述的用于上游河道疏浚施工扰动浊水降浊的系统，其特征在于，所述围堰是由疏浚清淤底泥制备而成的均质土围堰，所述围堰的渗透系数不大于1×10-4cm/s，所述围堰和上游加药管道之间的距离为2.0～5.0m，所述围堰和下游第一橡胶坝之间的距离为2.0～5.0m，所述龙口区域的宽度为河道宽度的30％～50％。
6.根据权利要求1所述的用于上游河道疏浚施工扰动浊水降浊的系统，其特征在于，所述第一橡胶坝和第二橡胶坝的壅水高度为1.0～1.5m。
7.根据权利要求1所述的用于上游河道疏浚施工扰动浊水降浊的系统，其特征在于，所述第一橡胶板和第二橡胶坝之间的布置间距l(m)＝l1+l2，l1长度为1.0～3.0m，l2由现场工况数据水深h(m)、水流流速v(m/s)和重力加速度g(m/s2)模拟计算得出，公式如下：
8.一种用于上游河道疏浚施工扰动浊水降浊的方法，其特征在于，基于权利要求1～7任一项所述的用于上游河道疏浚施工扰动浊水降浊的系统，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的用于上游河道疏浚施工扰动浊水降浊的方法，其特征在于，所述水质净化剂包括絮凝剂和光催化剂，所述絮凝剂选自端氨基支化阳离子聚合物、阳离子淀粉、壳聚糖、聚合氯化铝、聚合硫酸铁和聚合硫酸铝铁中的两种或多种，所述光催化剂选自纳米二氧化钛和纳米氧化锌二氧化钛复合材料中的一种或两种。
10.根据权利要求8所述的用于上游河道疏浚施工扰动浊水降浊的方法，其特征在于，所述水质净化剂的加药量为30～120mg/l。
