城市黑臭水體應急治理的技術

高洋 鄭艷 宋歌 房勇

摘要：本文從沿河截污、原位處理、水質凈化技術等方面，提出了城市黑臭水體的應急治理技術，以期為城市黑臭水體應急治理工程提供一定的理論參考。

關鍵詞：水污染防治計劃；黑臭水體；應急治理

中圖分類號：X507 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）05-0098-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.058

Abstract ： This paper presents the emergency treatment technology of urban black and odor water from the aspects of interception， in-situ treatment and water purification technology along the river， in order to provide a certain theoretical reference for the urban black-odor water body emergency treatment project.

Keywords： Water pollution control plan； Black and odor water body； Emergency treatment

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，尤其是城鎮(zhèn)工業(yè)和人口的迅速發(fā)展，污廢水和污染物排放量顯著增長，而城市河流一直被人民視為城市廢水和生活污水的主要排污通道和場所，污染日益嚴重，出現(xiàn)季節(jié)性或終年黑臭，完全喪失使用功能，影響景觀以及人類生活和健康[1]。

2015年國務院發(fā)布《水污染防治計劃》將城市黑臭水體的治理納入其中[2]。2016年國務院辦公廳印發(fā)《關于全面推行河長制的意見》，河長制由治理黑臭水體的地方實踐上升為國家行動?！端廴痉乐斡媱潯芬笾陛犑?、省會城市、計劃單列市建成區(qū)于2017年底前基本消除黑臭水體，由于歷史欠賬太多，許多城市難以在2017年底前完成污水管網(wǎng)和污水處理廠的建設和改造，實現(xiàn)污水的全收集、全處理的目標，于是催生出黑臭水體的應急治理，即采用污水處理設備或河道治理工程，快速去除黑臭水體中的污染物，恢復河道生態(tài)，以便達到短時間消除黑臭水體的目的。

污染水體水質凈化與生態(tài)修復技術種類繁多，從治理方式上看，可分為源頭治理、旁路凈化和原位修復技術三類。原位修復主要是利用物理法、生化法或生物生態(tài)技術，對河流或湖泊中的水體直接進行凈化修復。旁路凈化指將待處理的水體從河流或湖泊中引出，經(jīng)污水處理工藝系統(tǒng)處理后回歸。各種技術都有不同的處理對象及適用條件，在實際應用中，應客觀、系統(tǒng)地分析總結各種技術的適用條件和經(jīng)濟成本，根據(jù)不同的情況選擇不同的組合工藝。

綜合國內外河流污染水質改善技術，以下幾類工藝技術在實際應用中受到廣泛關注：

1 控源截污技術

整治城市黑臭水體的首要就是控源截污，源頭控制并對入河污水進行截留納入污水處理廠治理。入河污水主要包括生活污水、工業(yè)廢水及畜禽養(yǎng)殖廢水等，通過采取工程治理措施對污水進行治理，從源頭減少入河排污量。但控源截污技術涉及面廣、建設周期長、手續(xù)繁瑣，往往因各種原因不能盡快實施，嚴重影響城市黑臭水體治理進程，難以滿足近期治理目標的要求[1]。

2 旁路凈化技術

2.1 混凝沉淀凈水技術

引起水體黑臭原因有腐殖質、硫化鐵膠體和懸浮顆粒等，向水體中投加混凝劑，通過中和帶負電腐殖質，吸附架橋、共沉淀作用，可有效去除水中污染物和黑臭現(xiàn)象。高效混凝沉淀一體化處理設備通過進水泵將污染水體抽至設備中，在凈化器內投加混凝劑與絮凝劑完成污水的凈化并重新排入河道，產(chǎn)生的污泥脫水后衛(wèi)生填埋，可實現(xiàn)污水中SS、TP、COD及重金屬等污染物的快速去除，大大削減進入水體的污染物總量，使黑臭水體快速還清。該技術處理流程簡單、適用范圍廣、投加藥劑量小、水力停留時間短，表面負荷高、占地小、處理效果好、出水穩(wěn)定，且對低溫、低渾濁度水質、汛期的高渾濁度水質等水質都可以達到比較理想的處理效果。

2.2 超磁分離水體凈化技術

超磁分離水體凈化技術原理是通過投加磁種介質與微磁絮凝藥劑，使水體中的懸浮物和磁種凝聚在一起，經(jīng)過短時間的混凝反應，形成具有磁性的“礬花”，依靠永磁材料所產(chǎn)生的高強磁場，在強磁場力的作用下對磁性絮團進行快速分離，可去除污水中的大部分懸浮物、總磷等物質，特別適合去除難沉降的細小懸浮物、總磷等輕質雜質。超磁力是重力的數(shù)百倍，因此超磁分離水處理技術分離速度快，水力停留時間短，占地面積小、處理效率高，現(xiàn)廣泛應用于黑臭水體、市政污水、礦井水、洗煤水、鋼廠總排水等水處理領域[2-3]。

3 原位修復技術

3.1 人工增氧技術

溶解氧含量不足是水體黑臭的根本原因，水體復氧直接影響到水中有機污染物的遷移擴散降解直至整個水體的自凈過程[3]。人工增氧技術主要用于提高水體中溶解氧含量，加速水體復氧進程，強化水體自凈能力，從而消除黑臭。該技術主要包括人工曝氣充氧、自然跌水和投加氧化性化學藥劑等[3-4]。研究表明，曝氣充氧不僅可以提高水中好氧菌的活性，使水體始終保持好氧狀態(tài)，還可以氧化有機污染物分解產(chǎn)生的硫化亞鐵、硫化氫等物質，抑制沉積于水體底泥中 N、P 的釋放[4]。

3.2 水生生物修復技術

水生生物指的是水生植物和水生動物兩大類，是保持水體潔凈的重要組成成分，水中生活的植物、動物通過促進微生物的新陳代謝、吞食水中的藻類物質達到緩解黑臭的效果。維持水生生物的多樣性、保證食物鏈的完整性，有利于提高水體自我凈化能力[4]。水生生物的選擇是水生植物修復技術中的重要環(huán)節(jié)，不僅需要考慮各物種之間空間上的分布，還要考慮食物鏈上搭配。水生植物一共有四種類型，分別是沉水型、漂浮型、浮葉型和挺水型，其種類的多樣性決定其凈化功能的多樣性。如挺水型通常用作吸收底泥中的營養(yǎng)鹽，淺水水體常使用浮葉型植物。水生動物是水體中的營養(yǎng)物質的主要消耗者，因此根據(jù)水體狀況適度投放可以達到延長食物鏈，提高水體凈化能力的目的。定時打撈過多的水生動物可防止其過度繁殖給水體帶來的壓力，有研究表明可以通過對水體中水生動物的種類和數(shù)量的控制，使水體從濁水型轉變成草型。

3.3 微生物強化技術

微生物強化技術指的是利用向黑臭水體中人工投加微生物，強化水體的凈化能力，從而達到降解污染物的目的。目前主要常用的方法有三種：微生物制劑的介入、投放生物促生劑以及生物膜的應用，這三種方法與人工增氧技術配合使用，對改善黑臭水體現(xiàn)狀、清除底泥污染物有著極其顯著的效果。如利用生物復合酶制成的微生物制劑處理黑臭水體的研究表明，當生物復合酶濃度為 6 mg/L時，處理COD、氨氮類等污染物質去除效果最好；如通過投加了生物促生劑對黑臭水體進行的處理時，其對 COD 的去除效果可以達到 69.7%以上；另外還有研究發(fā)現(xiàn)利用生物膜技術對黑臭水體中的 COD 和氨氮進行處理，其凈化效果可高達76%和90.74%。

3.4 物理吸附技術

物理吸附技術是利用吸附劑巨大的比表面積和發(fā)達的空隙，通過強大的吸附、交換作用來主要去除溶解性有機物、嗅味、微污染物質等，是目前國內外公認的在凈化受污染水方面較為通用和有效的措施之一。常用的吸附劑主要有活性炭、粘土和沸石等，目前活性炭是最普遍采用的吸附劑。在黑臭水體治理中應用吸附技術有使用簡單、見效快的優(yōu)點。但從經(jīng)濟成本和技術適用性角度考慮，吸附劑往往不能再生利用，成本較高，且使用后的吸附劑屬于危險廢物，難以處理，在實際應用中應慎重考慮。

4 總結

采取應急治理工程雖然可使地方政府達到“水十條”對黑臭水體治理的考核要求，但往往治理不徹底，成本高，建議在應急治理的基礎上進一步完善污水管網(wǎng)和污水處理廠的建設和改造，治理面源污染，以流域為治理單元，對河流生態(tài)進行系統(tǒng)性修復重建，恢復河道的自凈能力，建立長效管理機制真正實現(xiàn)長治久清。

參考文獻

[1]趙越，姚瑞華徐敏等.我國城市黑臭水體治理實踐及思路探討[J].環(huán)境保護，2015，43（13）：27-29.

[2]李開明，劉軍，劉斌等.黑臭河道生物修復中3種不同增氧方式比較研究[J].生態(tài)環(huán)境學報，2005，14（6）：14-19.

[3]劉欣鎧.關于哈爾濱黑臭水體治理的相關建議[J].價值工程，2016，（15）：36-37.

[4]劉瀏，王其珍，王旭東.南京明御河綜合整治工程對黑臭水質指標的影響[J].低碳世界，2017，（03）：20-21.

收稿日期：2018-03-30

作者簡介：高洋（1990-），男，碩士研究生，助理工程師，研究方向為水環(huán)境綜合治理。

通訊作者：房勇（1969-），男，北京大學光華管理學院MBA，助理工程師，研究方向為水環(huán)境綜合治理及PPP政策研究。