城市黑臭河道水體治理基本思路的探討

易春權(quán)

(上海宏波工程咨詢管理有限公司， 上海 201707)

城市黑臭河道水體治理基本思路的探討

易春權(quán)

(上海宏波工程咨詢管理有限公司， 上海 201707)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，我國許多城市河流水質(zhì)污染和生態(tài)退化問題十分突出，耗氧性有機(jī)污染物和氮磷營養(yǎng)鹽含量居高不下，甚至出現(xiàn)了季節(jié)性和常年性水體黑臭現(xiàn)象。因此，解決城市河流的污染、恢復(fù)河流的生態(tài)和社會(huì)功能問題仍然是城市可持續(xù)發(fā)展過程中急需解決的關(guān)鍵任務(wù)之一。本文結(jié)合本公司治理黑臭河道的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，從工程治理措施以及長效管理兩個(gè)方面展開探討。

黑臭水體； 治理措施； 長效管理

城市河道治理是保護(hù)城市水資源、改善生態(tài)環(huán)境的基本措施。從河道生態(tài)治理技術(shù)上看，主要包括控源截污、底泥處理、水質(zhì)凈化、生物修復(fù)等多項(xiàng)技術(shù)組合措施，可根據(jù)河道功能定位、對(duì)河道治理要求、河道治理資金的多少等，選擇不同的技術(shù)組合，同時(shí)要從長效管理方面來維持黑臭河道治理的成果。

1 工程治理措施

根據(jù)多年的黑臭河道整治經(jīng)驗(yàn)表明，完善的污水截流與收集系統(tǒng)、城市污水處理廠尾水生態(tài)化處理、生態(tài)堤岸、水體生態(tài)凈化等是城市黑臭河道治理的關(guān)鍵工程技術(shù)。通過制定和實(shí)施“一河一策”的深度治理要求，實(shí)現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量的改善，提高治理成效。

1.1 控源截污技術(shù)

控源截污包括河道攔截構(gòu)筑物、建立應(yīng)急處理凈化槽、完善生態(tài)壩凈化裝置。單純的工程截污措施并不能徹底解決城市河道黑臭問題?？卦唇匚凼紫刃杞⑼晟频奈鬯亓髋c收集系統(tǒng)，作為城市水體綜合整治的優(yōu)先措施加以實(shí)施，在河道兩岸建設(shè)截污管網(wǎng)，把污水改道至截污干管，然后輸送到污水廠進(jìn)行處理。城市污水處理廠尾水采用人工濕地、凈化塘等進(jìn)行深度處理，并回補(bǔ)河流，給城市水體進(jìn)一步減負(fù)。尾水凈化技術(shù)來源于國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)：“滇池入湖河流水環(huán)境治理技術(shù)與工程示范”第四子課題《河口水質(zhì)凈化技術(shù)研究與工程示范》，主要針對(duì)小城鎮(zhèn)污水廠尾水，應(yīng)用污水廠尾水復(fù)合型濕地深度凈化回用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無藥耗、低能耗、無環(huán)境不良副產(chǎn)物。

首先在無錫第三污水廠尾水凈化項(xiàng)目中，運(yùn)用生態(tài)微曝氣浮床和復(fù)合型人工濕地技術(shù)，配合園林景觀設(shè)計(jì)，將污水廠尾水(污水處理廠出水級(jí)別為一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn))提升至一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，除TN等少數(shù)指標(biāo)外，其他水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到地表水Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

其次在鹽城飲用水源生態(tài)凈化工程中，用了一年多時(shí)間，對(duì)預(yù)處理+挺水植物人工濕地+沉水植物人工濕地+深度凈化生態(tài)濕地的技術(shù)效果進(jìn)行了研究和分析，提出相關(guān)改進(jìn)方案，確保了工程出水達(dá)到Ⅱ～Ⅲ類的標(biāo)準(zhǔn)。其水源生態(tài)凈化工程設(shè)計(jì)工藝為：河道原水—泵提升—預(yù)處理區(qū)—生態(tài)濕地凈化區(qū)—深度凈化區(qū)—取水泵站。該項(xiàng)目的社會(huì)效益：工程不僅保障了市區(qū)供水安全，同時(shí)營造出大尺度的景觀濕地，對(duì)于鹽城市區(qū)整體城市形象有較大程度的提升。鹽龍湖已經(jīng)成為鹽城市新的城市名片，并為我國類似水源地保護(hù)工程起到很好的示范作用。生態(tài)效益：鹽龍湖生態(tài)凈化過程中未投加會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害副產(chǎn)物的氧化物。生態(tài)濕地使當(dāng)?shù)氐奈锓N多樣性提高，充分發(fā)揮出濕地生態(tài)系統(tǒng)的各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)功能。經(jīng)濟(jì)效益：大幅減少水廠絮凝劑及氧化劑的投放量，并減少含有絮凝劑的沉淀底泥的處置費(fèi)用。濕地收獲的各類水生動(dòng)植物資源，每年可創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。優(yōu)美的濕地風(fēng)光可帶動(dòng)周邊地塊的土地升值和建筑業(yè)、旅游業(yè)、服務(wù)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的快速增長。

1.2 底泥處理技術(shù)

底泥處理的主要目的是降低受污染底泥對(duì)水體的污染，使其對(duì)生態(tài)和環(huán)境無害。污染底泥處理技術(shù)包括底泥清淤處理以及原位消減修復(fù)處理。在我國經(jīng)過多年的實(shí)踐，已取得一定效果。

底泥清淤處理，以改善水體環(huán)境質(zhì)量為目的，用機(jī)械手段清除水體底床上層一定范圍內(nèi)富含有機(jī)質(zhì)、氮、磷和重金屬的污染底泥并妥當(dāng)處置，一定程度上去除污染內(nèi)源，為水體水質(zhì)的好轉(zhuǎn)和穩(wěn)定創(chuàng)造條件。以蘇州河環(huán)境綜合整治三期工程蘇州河水系截污治污工程和蘇州河下游段防汛墻加固改造和底泥疏浚工程(底泥疏浚部分以及固體廢棄物裝運(yùn)處置)為例，蘇州河底泥以耗氧性有機(jī)物污染為主，重金屬污染為輔,底泥對(duì)上覆水體水質(zhì)的影響主要表現(xiàn)為消耗水體溶解氧，釋放各類污染物,從而導(dǎo)致水質(zhì)下降,甚至惡化。蘇州河底泥疏浚工程是一項(xiàng)環(huán)保清淤工程，不等于一般的疏浚工程。在蘇州河底泥疏浚工程中運(yùn)用底泥清淤處理技術(shù)來進(jìn)行污染底泥的清除，對(duì)從根本上改善蘇州河水質(zhì)十分重要。

原位消減修復(fù)處理技術(shù)包括物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)及生物修復(fù)技術(shù)。物理修復(fù)技術(shù)易阻塞河道，對(duì)于補(bǔ)水困難、河道淺、易于淤塞的城市河道并不適合?；瘜W(xué)修復(fù)技術(shù)使用的化學(xué)試劑存在一定生態(tài)學(xué)毒性，應(yīng)用時(shí)必須做好環(huán)境影響評(píng)估，這方面的應(yīng)用還處于試驗(yàn)階段，沒有大規(guī)模應(yīng)用在實(shí)際工程案例中。生物修復(fù)主要是利用微生物來降解環(huán)境污染物，消除或降低其毒性的過程，其治理的對(duì)象是較大面積的污染，既可以對(duì)移出的污染底泥進(jìn)行修復(fù)，也可以在原位進(jìn)行修復(fù)，該技術(shù)費(fèi)用省，環(huán)境影響小，不會(huì)形成二次污染，可最大限度地降低污染物濃度，最大限度地恢復(fù)受污染環(huán)境的生態(tài)功能。生物修復(fù)技術(shù)能夠有效減少河道污染負(fù)荷，強(qiáng)化河道自凈能力，協(xié)助河道建立潔凈好氧良性生態(tài)系統(tǒng)，此技術(shù)目前應(yīng)用廣泛。

1.3 水質(zhì)凈化技術(shù)

水質(zhì)凈化技術(shù)包含生物浮床技術(shù)及人工濕地技術(shù)。生物浮床技術(shù)是將植物種到水體水面上，利用植物的生長從污染水體中吸收并利用大量污染物，主要是氮、磷等營養(yǎng)元素。人工濕地主要包括浮水植物系統(tǒng)、沉水植物系統(tǒng)和挺水植物系統(tǒng)，其對(duì)污染河水的凈化主要通過過濾和截留去除顆粒物，通過濕地介質(zhì)的吸附、結(jié)合、離子交換等作用去除磷和重金屬離子；通過濕地微生物作用，降解有機(jī)污染物，去除水中的氮；通過植物吸收去除水中的氮磷、富集重金屬。農(nóng)村污水處理工程主要采用土壤滲濾、人工濕地、生物濾池、膜生物反應(yīng)器(MBR)等工藝(見圖1)。工程的實(shí)施，極大地改善了農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境。

圖1 膜生物反應(yīng)器(MBR)工藝

1.4 生態(tài)修復(fù)技術(shù)

所謂生態(tài)修復(fù)是指對(duì)生態(tài)系統(tǒng)停止人為干擾，以減輕負(fù)荷壓力，依靠生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力與自組織能力使其向有序的方向進(jìn)行演化，或者利用生態(tài)系統(tǒng)的這種自我恢復(fù)能力，輔以人工措施，使遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)逐步恢復(fù)或使生態(tài)系統(tǒng)向良性循環(huán)方向發(fā)展；主要指致力于那些在自然突變和人類活動(dòng)影響下受到破壞的自然生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建工作，恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)原本的面貌。而在黑臭河道治理方面，多采用曝氣增氧系統(tǒng)、原位修復(fù)技術(shù)、構(gòu)建水生態(tài)系統(tǒng)、微生物菌劑進(jìn)行修復(fù)治理。在夏長浦生態(tài)河道治理工程項(xiàng)目中，先期采用曝氣增氧、生物填料草框和生物結(jié)合的處理工藝，使河道水體經(jīng)工程初步進(jìn)行凈化，為沉水植物及生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)創(chuàng)造必要的生境條件。后期加入人工沉床、生物浮床、水生植物、生物調(diào)控等多項(xiàng)措施，保證河道的水質(zhì)，逐步恢復(fù)夏長浦河道良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水體自凈功能(見圖2和圖3)。

圖2 夏長浦河道修復(fù)景一

圖3 夏長浦河道修復(fù)景二

2 長效管理

由于城市水體的復(fù)雜性、系統(tǒng)性特點(diǎn)，涉及城市水體黑臭整治的政策及規(guī)范管理制度等方面也不容忽視，工程建設(shè)與長效管理必須同時(shí)并行。水污染治理的最終成效是實(shí)現(xiàn)水生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展，關(guān)鍵之一是要建立必要的長效管理措施。長效管理措施不僅表現(xiàn)在工程長效管理措施上，而且要落實(shí)到政策長效管理和規(guī)范制度長效管理中。

目前，在工程長效管理措施上，多采用水質(zhì)監(jiān)測(cè)、水生生物養(yǎng)護(hù)以及建立管網(wǎng)平臺(tái)來跟蹤管理。在政策長效管理上，要加強(qiáng)跨部門的組織協(xié)同，實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化機(jī)制，保障可持續(xù)性，通過拓寬資金籌措渠道解決水體綜合整治的資金問題；推行“河長制”強(qiáng)化地方政府環(huán)境

質(zhì)量的量化、細(xì)化考核。在規(guī)范制度長效管理上，建議要明確城市發(fā)展的環(huán)境約束機(jī)制，完善城市水體黑臭治理的考核制度，明確責(zé)任主體，實(shí)時(shí)信息公開與公眾參與制度，打造全民治水的良好局面；出臺(tái)系列環(huán)境綜合整治技術(shù)管理規(guī)范來加強(qiáng)城市水體環(huán)境綜合整治的全過程管理，指導(dǎo)地方各級(jí)政府開展環(huán)境綜合整治工作。

通過以上對(duì)黑臭河道治理基本技術(shù)措施的分析，可以看出，黑臭河道污染的治理不能單純地依靠某一單項(xiàng)技術(shù)措施或者某一方力量來完成，必須兼顧多方面因素來考慮，以減輕納污負(fù)荷，使水體快速澄清。從強(qiáng)化自凈能力、應(yīng)急突發(fā)污染和修復(fù)水體生態(tài)等工程技術(shù)措施著手，由地方政府密切協(xié)作，提供資金等各項(xiàng)保障，引導(dǎo)全民參與治水，方能達(dá)到城市黑臭河道生態(tài)治理的最大效益。

Discussion on basic idea of controlling urban black smelly river water

YI Chunquan

(ShanghaiHongboEngineeringConsultingManagementCo.,Ltd.,Shanghai201707,China)

Many urban rivers in China suffer from water pollution, ecological degradation and other prominent problems with the rapid development of economy and acceleration of urbanization. The contents of oxygen organic pollutants and nitrogen and phosphorus nutrient are high. Phenomena of seasonal and perennial black smelly water even appear. Therefore, solution of urban river pollution, and restoration of river ecological and social functions are still key tasks that should be solved emergently during urban sustainable development. In the paper, relevant experience of our company in controlling black smelly rivers is combined for discussion in two aspects of engineering control measures and long-term management.

black smelly water; control measures; long-term management

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.04.006

TV213.4

A

2096-0131(2017)04- 0014- 03