淺談城區(qū)暗涵黑臭水體治理方法

羅蛟均，李 威，朱 明，宋建三，常一琳

（中建鐵投軌道交通建設(shè)有限公司，廣州 510000）

2015年4月，國務(wù)院印發(fā)了關(guān)于城市河道水污染防治行動(dòng)計(jì)劃——“水十條”，明確提出了城市黑臭水體整治的目標(biāo)和時(shí)間節(jié)點(diǎn)。該文件強(qiáng)調(diào)在2017年年底前全面實(shí)現(xiàn)河面無大面積漂浮物、河岸無垃圾、無違法排污口，并于2020年年底前完成黑臭水體治理目標(biāo)。各直轄市、省會(huì)城市、計(jì)劃單列市建成區(qū)要于2017年年底前基本消除黑臭水體[1]。

1 案例背景

福州市達(dá)道河暗涵總長度為900 m，處于達(dá)道河的下游，末端匯入閩江，暗涵寬度8～10 m，淤泥平均厚度為1.1 m。暗涵河段治理前，上游1 700 m河段已全部完成清淤及截污系統(tǒng)建設(shè)工作，本段暗渠私接排口現(xiàn)象普遍，雨污混流嚴(yán)重，加之暗涵建成20多年來未曾清理，里面積累了大量H2S、CH4、CO等有毒有害、易燃易爆氣體，治理難度大，危險(xiǎn)系數(shù)高。

2 暗涵黑臭水體治理思路

2.1 內(nèi)源治理

將涵內(nèi)積累的大量垃圾及淤泥清理出來，重點(diǎn)防范有毒有害、易燃易爆氣體，保障作業(yè)人員的安全。

2.2 控源截污

完成清淤后，對(duì)接入暗涵的排口逐一詳細(xì)排查，制定針對(duì)性污水收集方案，做到雨污分流。

2.3 活水補(bǔ)給

解決外源污染后，通過上游設(shè)計(jì)液壓鋼壩或泵閘、增加補(bǔ)水量等措施，增強(qiáng)水動(dòng)力，讓水多起來，讓水動(dòng)起來。

2.4 生態(tài)修復(fù)

開設(shè)通風(fēng)口，改善通風(fēng)條件，結(jié)合人工曝氧手段，提高水中溶解氧，改善水生態(tài)[2]。

3 內(nèi)源治理

3.1 開孔通風(fēng)

為快速排出暗涵內(nèi)有害氣體，在整個(gè)暗涵流經(jīng)方向上，每100 m開設(shè)內(nèi)徑為90 m×90 cm通風(fēng)口，暫定6個(gè)；每200 m開設(shè)150 m×90 cm應(yīng)急救援通道。通風(fēng)口內(nèi)鋪設(shè)通風(fēng)管道，安裝通風(fēng)設(shè)備及污氣收集處理設(shè)備，通風(fēng)設(shè)備采用6臺(tái)20～25 kW吹吸高壓氣環(huán)泵，通風(fēng)管采用Φ315 mm絕熱布風(fēng)管，每小時(shí)可供2 050 m3的風(fēng)量（通風(fēng)量按洞內(nèi)同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算）[3]。

3.2 涵內(nèi)照明

因涵洞中存在大量H2S、CH4、CO等有毒有害氣體，施工照明采用隔爆型LED防護(hù)燈，在充分通風(fēng)后，由施工人員穿戴防護(hù)衣進(jìn)入涵洞確定相應(yīng)位置安裝，使用Φ14 mm三芯電纜線。CH4氣體具有可燃性，在半封閉施工條件下具有極大危險(xiǎn)性，施工中照明電路應(yīng)采用低壓電，電壓等級(jí)≤24 V，采用三級(jí)漏電保護(hù)，既由電力變壓器低壓側(cè)各輸出回路漏電保護(hù)器、總配電箱各輸出回路漏電保護(hù)器、分配電箱各輸出回路漏電保護(hù)器組成的漏電保護(hù)系統(tǒng)。

3.3 圍堰導(dǎo)流

采用分段干槽清淤，根據(jù)達(dá)道河暗涵河寬、水深，共設(shè)置7道圍堰，同時(shí)設(shè)置導(dǎo)流管避免水位過高沖垮圍堰造成危險(xiǎn)，導(dǎo)流管采用木樁支撐固定。

3.4 清淤施工

清淤選用對(duì)地面影響較小且效率較高的人工配合水力沖挖的施工方法，從上游往下游分段依次清理。白天進(jìn)行涵洞內(nèi)生活垃圾清理，晚上用真空吸泥車裝車外運(yùn)至指定消納點(diǎn)。為確保作業(yè)人員安全，進(jìn)入暗涵的作業(yè)人員必須攜帶便攜式氣體檢測儀，對(duì)暗涵內(nèi)氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，若出現(xiàn)空氣質(zhì)量不合格時(shí)要立即撤出暗涵。暗涵內(nèi)作業(yè)時(shí)必須穿下水服，佩戴安全帽和防毒面具，為防止意外事故發(fā)生，現(xiàn)場設(shè)置應(yīng)急救援所一處，醫(yī)生一名，并配備相應(yīng)的救援設(shè)備。

4 控源截污

4.1 排口摸查

清淤完成后，在干塘環(huán)境下，所有排口都暴露出來后，對(duì)暗涵內(nèi)側(cè)壁及頂板上的排口進(jìn)行全面的勘察，匯總管材、管徑、水量、排口定位等信息，并根據(jù)勘察結(jié)果制定專項(xiàng)截污方案。

4.2 制定方案

達(dá)道河暗涵內(nèi)排口數(shù)量多達(dá)36個(gè)，其中大于DN300的合流排口有6個(gè)，小于DN300的排口有30個(gè)。經(jīng)研究，采用可行性較高的末端截污方法，對(duì)小排口采用收集匯流至污水干管的方法，對(duì)大排口采用新建拍門井做雨污分流處理。

4.3 截污施工

針對(duì)300以下管徑的小排口，在側(cè)壁及頂板排口位置，將鄰近的排污口集中收集至河腳滿包混凝土的截污干管中，接管與混凝土結(jié)構(gòu)之間采用吊架或支架固定，匯流處采用等徑或異徑三通連接。河角截污干管可采用不銹鋼管或PE管。

針對(duì)300以上管徑的合流排污口，在排口處安裝液動(dòng)閥門，晴天污水排入河腳滿包管，雨天液動(dòng)閘門開啟，實(shí)現(xiàn)雨污分流。

將兩岸污水匯集至下游后，根據(jù)污水量，在暗涵末端新建一體化提升泵站，將污水提升至就近的市政污水干管。

4.4 頂板洞口處理

由于施工需要產(chǎn)生的頂板通風(fēng)口在所有截污工作完成后，需要原樣恢復(fù)或設(shè)置成檢查口，便于后期維護(hù)運(yùn)營。液動(dòng)閘門施工鑿除的頂板范圍，則加蓋井蓋后，恢復(fù)路面正常使用功能。

5 活水補(bǔ)給

在暗涵的上游增設(shè)液壓鋼壩或泵閘等分水設(shè)備，提高整條河道的河水流速，增強(qiáng)水動(dòng)力。液壓鋼壩運(yùn)行效果如圖1所示。

圖1 液壓鋼壩運(yùn)行效果

6 生態(tài)修復(fù)

視需要在暗涵內(nèi)設(shè)置若干曝氧機(jī)增加河道溶解氧，降低溶解鐵、錳、硫化氫、氨氮及其他還原組分濃度，有效限制底層水體中磷的活化和向上擴(kuò)散，強(qiáng)化了水體的自凈能力。

由于暗涵內(nèi)水生植物無法生長，可在上游種植生態(tài)浮島，進(jìn)一步改善上游水質(zhì)，確保暗涵有優(yōu)質(zhì)水源[4]。曝氧原理如圖2所示，生態(tài)浮島種植效果圖如圖3所示。

圖2 曝氧原理

圖3 生態(tài)浮島種植

7 結(jié)語

大量的城區(qū)暗涵仍然存在長期無人清理，淤堵嚴(yán)重，甚至汛期內(nèi)澇的問題，在未來的城市規(guī)劃中，暗渠設(shè)計(jì)應(yīng)該更多考慮后期運(yùn)營維護(hù)便捷性，在一定程度上降低其封閉性。河道治理并非一朝一夕之功，是一項(xiàng)標(biāo)本兼治的系統(tǒng)性工程，城市的大排污系統(tǒng)建設(shè)、民眾的環(huán)保意識(shí)、長效管理機(jī)制的落實(shí)，都與之息息相關(guān)。