城市黑臭水體治理技術(shù)應(yīng)用研究

陳子宇

摘 要：隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的快速發(fā)展，城市環(huán)境存在著諸多問題，水體黑臭就是其中之一，由于工業(yè)廢水和生活廢水無序排放形成城市黑臭水體，導(dǎo)致河水黑臭、水質(zhì)情況惡化的問題，仍未徹底得到改善?；诖?，文章結(jié)合實(shí)踐案例，從清淤技術(shù)著手，詳細(xì)分析致其黑臭的污染源，通過結(jié)合實(shí)例水體的治理過程，并介紹了工程的具體方案，為城市黑臭水體治理提供參考。

關(guān)鍵詞：黑臭水體；治理技術(shù)；研究

中圖分類號：X52 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）21-0155-02

Abstract： With the rapid development of urbanization， there are many problems in the urban environment. Black and smelly water is one of them. Due to the disorderly discharge of industrial wastewater and domestic wastewater， the urban black and smelly water body is formed， which leads to the black odor of river water and the deterioration of water quality. It has not yet been completely improved. Based on this and some practical cases， starting from the desilting technology， this paper analyzes the pollution sources causing black and smelly water in detail， through the treatment process of water body， and introduces the specific scheme of the project， in order to provide reference for the treatment of urban black and smelly water body.

Keywords： black and smelly water body； treatment technology； study

引言

近年來，根據(jù)全國黑臭水體整治信息平臺發(fā)布的數(shù)據(jù)可知，目前為止，我國黑臭水體未完成治理的比約為47%，黑臭水體問題已經(jīng)發(fā)展為我國最為突出的環(huán)境問題，嚴(yán)重影響城市健康形象，黑臭水體整治任務(wù)嚴(yán)峻。為保證黑臭水體整治效果，需要在做好控源截污同時(shí)加強(qiáng)水體清淤處理。

1 黑臭水體污染的原因

1.1 外源污染

目前我國造成黑臭水體的外源污染主要是由于生活與工業(yè)排水導(dǎo)致、有機(jī)物與氮磷元素混合導(dǎo)致。水體的污染物超出其自凈能力的限值，微生物在水中大量消耗氧氣，氧氣的減少使一些厭氧微生物大量繁殖，有機(jī)污染物被厭氧分解，分解后所產(chǎn)生的黑臭類物質(zhì)，且氣體在上升的階段中，會攜帶淤泥，該環(huán)節(jié)是導(dǎo)致水土發(fā)黑、散臭的主要原因。

1.2 內(nèi)源污染

造成水體黑臭的內(nèi)污染源主要是水體自身繁衍死亡的生物群導(dǎo)致有機(jī)物，尤其是處于高溫的夏天，隨著藻類繁殖速度的加快，水體缺氧情況嚴(yán)重，在厭氧發(fā)酵的過程中，導(dǎo)致水體黑臭的情況出現(xiàn)。另外，水體存在流動性差、水溫高的物理狀態(tài)下，也會導(dǎo)致黑臭水體產(chǎn)生。

黑臭水體以黑色和泛黑色為主，會散發(fā)出令人不適的氣味。嚴(yán)重威脅人們的生命健康，生活帶來很大負(fù)面的影響。因此，加強(qiáng)對黑臭水體進(jìn)行治理，積極研究清淤處理技術(shù)，運(yùn)用科學(xué)手段盡快遏制水污染程度刻不容緩。

2 城市黑臭水體治理關(guān)鍵技術(shù)路線

2.1 控源截污納管

此技術(shù)的應(yīng)用主要源頭控制污水向水體排放，經(jīng)過整體規(guī)劃，建設(shè)污水截流系統(tǒng)和收集系統(tǒng)，如沿水塘、河岸、湖邊鋪設(shè)污水截流管線，進(jìn)行污水改道，將其改至污干管，并將其輸送到污水廠，進(jìn)行污水處理。其次，利用預(yù)處理、生態(tài)處理技術(shù)等，進(jìn)行污水處理。通過建設(shè)污水處理工程，借助水體凈化技術(shù)，提升水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。最后，建設(shè)濕地景觀，提升城市形象。

2.2 生態(tài)修復(fù)技術(shù)

2.2.1 生態(tài)岸線

對于城市黑臭河道水體治理，目前我國主要采用生態(tài)護(hù)岸措施有柔性護(hù)坡技術(shù)和自穩(wěn)定結(jié)構(gòu)擋墻。柔性護(hù)坡技術(shù)主要包括生態(tài)土工袋、環(huán)保椰纖維植生毯護(hù)坡、蜂巢格室護(hù)坡等，對原有硬化河岸（湖岸）進(jìn)行改造，強(qiáng)化水體的污染治理效果。以生態(tài)土工袋護(hù)坡技術(shù)為例，此類袋子是由PP與PET等為材料，附種子層，將能夠支持植物生長的土壤材料，給裝入到植物袋內(nèi)，應(yīng)用于邊坡防護(hù)綠化河岸護(hù)坡，是海綿城市建設(shè)工程中，常用的城市黑臭河道水體治理技術(shù)。自穩(wěn)定結(jié)構(gòu)擋墻主要是自嵌式生態(tài)擋墻等。

2.2.2 生態(tài)凈化與修復(fù)

生態(tài)凈化技術(shù)主要通過生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與系統(tǒng)構(gòu)建，采用人工濕地、生態(tài)浮島、水生植物種植等技術(shù)方法提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。如采用凈化效果好的本地物種，關(guān)注其在水體中的空間布局與搭配，利用土壤-微生物-植物生態(tài)系統(tǒng)有效去除水體中的有機(jī)物、氮、磷等污染物。其次，對水質(zhì)已有改觀的水體可以投加魚蝦貝等高等動物，豐富生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈和食物網(wǎng)。另外，采取生態(tài)修復(fù)技術(shù)，在黑臭水體治理中，主要應(yīng)用曝氣增氧系統(tǒng)和原位修復(fù)技術(shù)進(jìn)行修復(fù)治理，效果良好。

2.3 清淤處理

適用于所有黑臭水體，采取此處理方法，可以降低被污染河道底泥的不利影響，尤其是重度黑臭水體底泥污染物的影響。此技術(shù)主要分為底泥清淤處理、原位消減修復(fù)處理，快速降低黑臭水體的內(nèi)源污染負(fù)荷，將水體底床上層中，所含有重金屬、有機(jī)質(zhì)與氮等物質(zhì)的底泥，進(jìn)行妥善處理，避免其他治理措施實(shí)施后，底泥污染物向水體釋放，去除污染內(nèi)源，提升水體水質(zhì)。在進(jìn)行清淤前，需做好底泥污染調(diào)查和結(jié)合降雨特征，合理選擇底泥清淤季節(jié)。

2.4 活水循環(huán)技術(shù)

加大上游水體調(diào)水力度和將水系合理連通，提高水體的流動性。非雨季時(shí)可利用水體周邊的雨水泵站或雨水管道作為回水系統(tǒng)；應(yīng)關(guān)注循環(huán)水出水口設(shè)置，以降低循環(huán)出水對河床或湖底的沖刷。

3 城市黑臭水體處理實(shí)例分析

本文以水體黑臭現(xiàn)象較為突出的某河道為研究對象，該河主要排水體制為合流制，雨污混流嚴(yán)重。下面結(jié)合該河的黑臭水體現(xiàn)狀，提出治理技術(shù)，為改善城市水環(huán)境狀況提供依據(jù)。

3.1 河道水質(zhì)及黑臭水體的污染現(xiàn)狀

根據(jù)分析，由于流域內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與工業(yè)布局不合理、沿線垃圾污染物等面源加重水質(zhì)污染，生活污水未經(jīng)處理直接排入河道，污染物排放超過環(huán)境容量、工業(yè)污染源難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放等原因，導(dǎo)致河道干流淤積和污染嚴(yán)重，生態(tài)功能的嚴(yán)重退化。需要解決如下問題：（1）經(jīng)市水質(zhì)檢測部門水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)顯示，區(qū)內(nèi)多數(shù)河段氨氮、總磷、高錳酸鉀等超標(biāo)嚴(yán)重，需要重點(diǎn)考慮去除。（2）河道流域內(nèi)為合流制排水系統(tǒng)，加上污水量較大，但短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)全面分流制改造不現(xiàn)實(shí)，需建立沿河截污系統(tǒng)，削減流域內(nèi)入河污水量。（3）上游部分河段溶解氧不足0.01、COD超過350mg/L、BOD5超過220mg/L，水體及底泥污染嚴(yán)重，而現(xiàn)有凈化廠處理能力不足，且管網(wǎng)不完善，底泥顏色呈現(xiàn)黑色，感觀效果較差。需增設(shè)補(bǔ)水系統(tǒng)，削減上游客水污染。

3.2 治理思路

在分析該河流黑臭水體的污染現(xiàn)狀和河流的特點(diǎn)基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的對比可得出，提出黑臭水體綜合治理系統(tǒng)方案。采用多種技術(shù)組合，因地制宜。具體思路如下：（1）技術(shù)路線：“控源截污、內(nèi)源治理；活水循環(huán)，清水補(bǔ)給；水質(zhì)凈化、生態(tài)修復(fù)”的基本技術(shù)路線。（2）針對污水系統(tǒng)不通，新建截污管，同時(shí)對于一些存在錯(cuò)接的污水口進(jìn)行重新駁接。另外，為了優(yōu)化截流效果，確保了沿河埋管的貫通。（3）考慮到河道水體生態(tài)性較差的現(xiàn)狀，通過采取水體原位修復(fù)工藝，實(shí)現(xiàn)了河道的自我凈化修復(fù)能力和提高河道水動力。

3.3 具體方案

以上思路是以實(shí)現(xiàn)河道水質(zhì)狀況改善為目標(biāo)，通過開展各項(xiàng)綜合治理手段。在本次的黑臭水體治理中，主要解決污水處理能力不足的問題，建設(shè)排污口截污，達(dá)到截污目的。同時(shí)通過清淤疏浚措施、原位修復(fù)等措施結(jié)合治理，具體分析如下：

3.3.1 排污口截污

針對河道污染物特點(diǎn)，制定了河道黑臭水體治理措施，總體上大致分為兩種截流方式，將河道沿線對沿線20個(gè)漏排口進(jìn)行截流，污水全部截入污水管網(wǎng)。根據(jù)不同的排污口采用不同的方法：（1）在河床擋土墻上固定污水收集管匯集居民散排口后接入現(xiàn)狀入涵排水管，以消減污染物排放總量。（2）搭配區(qū)域網(wǎng)管的構(gòu)建，根據(jù)已有的污水處理站，設(shè)置截流井將混流口污水截流至現(xiàn)狀污水管道，達(dá)到?jīng)]有污水直排的目的。同時(shí)在現(xiàn)狀混流管上設(shè)置槽式截流井并采用DN400的截污管將污水截流到敷設(shè)的現(xiàn)狀污水管中，有效截流旱時(shí)污水和初期雨水。

3.3.2 清淤疏浚

根據(jù)該河道的水文特征和清淤深度，通過采取清除淤泥和疏通底泥的措施，以達(dá)到降低黑臭水體內(nèi)源污染負(fù)荷的目的。清淤采用機(jī)械和人工清淤結(jié)合的方式。由于本項(xiàng)目河道較窄，主要通過使用（長臂）挖掘機(jī)和船塢相結(jié)合的方式對河道淤泥進(jìn)行疏掏，原岸墻保留段靠近墻趾處采用人工清淤，清淤量為計(jì)1.71×104m3，淤泥外運(yùn)處理，通過這種機(jī)器清淤為主，人工為輔的方式，有效減少COD，NH3。

3.3.3 原位修復(fù)

通過對河道現(xiàn)狀分析并結(jié)合河道生態(tài)環(huán)境整治目標(biāo)要求，將河道合理劃分為A、B兩段，并結(jié)合兩段不同特點(diǎn)選取不同方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。（1）A段選用“納米純氧曝氣+本土微生物活化技術(shù)”。提高水體充氧效率同時(shí)，實(shí)現(xiàn)污染物有效去除。運(yùn)行維護(hù)穩(wěn)定、方便、且投資費(fèi)用相對較低。（2）B段采用納米曝氣高效微生物生態(tài)床技術(shù)，有效維持氨氮水平低于8mg/L，有效抑制黑臭水體的出現(xiàn)。

3.3.4 黑臭水體治理效果

治理后河水質(zhì)經(jīng)檢測已達(dá)到不黑不臭的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了消除黑臭任務(wù)。

（1）透明度變化。采取措施后，河道透明度維持由開始

10～25cm，上升至30cm，優(yōu)于黑臭水體標(biāo)準(zhǔn)，并且達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，河道透明度指標(biāo)有所改善。（2）溶解氧變化。整治后，河道河溶解氧呈現(xiàn)逐漸上升，由1.57mg/L逐漸上升至5.2mg/L。并能長時(shí)間保持在5.0mg/L，優(yōu)于黑臭水體考核標(biāo)準(zhǔn)（2.0mg/L）。（3）氨氮變化。整治后氨氮指標(biāo)從11.4mg/L逐漸下降至2.7mg/L，優(yōu)于黑臭水體考核標(biāo)準(zhǔn)（低于8mg/L）。

4 結(jié)束語

隨著近幾年來城市黑臭水體的治理任務(wù)加重，加上黑臭水體的治理是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，選擇科學(xué)合理的技術(shù)方案顯得十分重要。由于目前治理手段繁雜多樣，為了確保黑臭水體得到有效的治理，需根據(jù)當(dāng)?shù)睾拥牢廴驹礌顩r，因地制宜選擇合理的治理技術(shù)。本文通過結(jié)合案例，分析河道黑臭水體的現(xiàn)狀并提出處理方案，通過對該河道的黑臭水體治理效果進(jìn)行分析可知，在治理該河道黑臭水體的過程中，選擇截污工程、清淤工程、原位修復(fù)相結(jié)合的技術(shù)方案，對該河道黑臭水體整治有效，減少了河道治理的盲目性，有一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]仇保興.城市黑臭河道治理協(xié)同海綿城市建設(shè)[J].環(huán)境保護(hù)，2016（1）：14-17.

[2]莫志兵.城市水污染控制與水環(huán)境綜合整治技術(shù)[J].低碳世界，2016（33）：11-12.

[3]聶俊英，鄒偉國.城市黑臭水體的功能恢復(fù)與水質(zhì)改善案例分析[J].給水排水，2017，43（4）：34-36.