城市河道污水生態(tài)治理的應(yīng)用與進(jìn)展

王小中，馬祎萱

（1.磐安縣總工會(huì)；2.名仕科技股份有限公司，浙江 金華 322312）

2019年7月，浙江省總工會(huì)首次舉辦了“工匠沙龍”。作為金華市首屆“八鶩工匠”之一，沙龍那天，筆者就去了省會(huì)杭州。當(dāng)天，在慶春門(mén)下車時(shí)，筆者突然冒出個(gè)想法，就是想徒步欣賞一下杭州的城市美景。從慶春門(mén)一直走到浙江省總工會(huì)職工服務(wù)中心，筆者步行了8 km。當(dāng)走到慶春路五洋亭橋時(shí)，筆者看到橋下一條小河穿橋而過(guò)，此時(shí)有一股污水臭味隨風(fēng)而過(guò)，低頭一看，水面平靜，水色略有發(fā)黑，這就是一條被城市化發(fā)展所污染的臭水河。

綠水青山就是金山銀山。評(píng)價(jià)一個(gè)城市好不好，關(guān)鍵在于這個(gè)城市的老百姓幸福感指數(shù)高不高；評(píng)價(jià)一個(gè)城市美不美，關(guān)鍵在于穿插城市的河道水質(zhì)以及綠化好不好。城市化發(fā)展直接和間接地影響著我國(guó)城市地區(qū)的河道水環(huán)境。河道污水也直接影響著城市發(fā)展及老百姓的生活質(zhì)量。因此，人們必須維護(hù)和恢復(fù)城市河道生態(tài)系統(tǒng)，利用政府支持，科學(xué)有效地治理城市河道污水，還城市原有的美麗生態(tài)環(huán)境。一是應(yīng)安裝水循環(huán)流動(dòng)體系，以保證其平衡。二是進(jìn)行河道污水治理設(shè)計(jì)和管理，保證其可持續(xù)發(fā)展的必要條件。為此，下面將結(jié)合杭州市河道污水生態(tài)治理設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述，以供參考[1]。

1 城市河道水污染概況

杭州市是一座宜居宜游的城市，位于中國(guó)東部沿海，人口大約有980.6萬(wàn)，（數(shù)據(jù)來(lái)源于2018年人口普查），有著一個(gè)富有神話色彩的西湖，還有一條通往首都北京的大運(yùn)河，更有一條美麗的錢(qián)塘江穿城而過(guò)?？傮w地勢(shì)北高南低，城中河道錯(cuò)綜復(fù)雜。河系有部分為人工河，水流平靜，水質(zhì)可見(jiàn)一般，但沿河景觀如畫(huà)，因此河道水質(zhì)需生態(tài)治理。

杭州河道的水污染主要來(lái)源是市民的生產(chǎn)生活用水污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，城鎮(zhèn)居民每人每天用水量為100～150 L，污水大多經(jīng)過(guò)化糞池溢出，最終直接排入河道。

污水河道通常指的是河道內(nèi)的水不能和外界的水進(jìn)行互換，接近靜止或處于靜止?fàn)顟B(tài)，幾乎不含氧氣，并且水中浮游生物及微生物過(guò)多，一般呈富營(yíng)養(yǎng)化的狀態(tài)。污水河道內(nèi)的污水積蓄時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，就會(huì)變臭，此時(shí)就需要進(jìn)行處理。

現(xiàn)有技術(shù)對(duì)污水河道進(jìn)行處理時(shí)，大多直接采用通用的污水處理設(shè)備，可以有效消除污染，但是實(shí)施成本高，同時(shí)只能對(duì)污水進(jìn)行凈化，無(wú)法有效利用富營(yíng)養(yǎng)化污水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，造成資源浪費(fèi)。因此，人們要構(gòu)建城市污水河道生態(tài)治理系統(tǒng)，以便有效解決上述問(wèn)題。

2 城市河道污水生態(tài)治理設(shè)計(jì)

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本文提出一種城市污水河道污水生態(tài)治理系統(tǒng)，其包括河道堤壩，河道堤壩一側(cè)面設(shè)置有泥沙層，另一側(cè)面設(shè)置有污水河道。所述河道堤壩上貫穿設(shè)有安裝通道，安裝通道位于污水河道水平面上方，通道內(nèi)側(cè)固定設(shè)置有管狀不銹鋼圓網(wǎng)，圓網(wǎng)內(nèi)側(cè)設(shè)置有供水主管，主管一端設(shè)置有潛水泵，潛水泵位于污水河道底部。供水主管兩側(cè)均固定設(shè)置有供水支管，供水支管位于泥沙層內(nèi)部，供水主管與供水支管連通，供水支管底部貫穿設(shè)有多個(gè)出水管。

泥沙層頂部栽種有綠化植物，泥沙層頂部開(kāi)設(shè)有出水孔，出水孔位于綠化植物之間。供水主管另一端設(shè)置有第一密封塞，且第一密封塞與供水主管固定連接。出水管貫穿供水支管底部并延伸至供水支管內(nèi)腔頂部。供水支管端部設(shè)置有第二密封塞，且第二密封塞與供水支管固定連接。潛水泵進(jìn)水口處固定設(shè)置有導(dǎo)流管，所述導(dǎo)流管開(kāi)口處固定設(shè)置有污泥過(guò)濾網(wǎng)，且污泥過(guò)濾網(wǎng)在水平方向上呈45°傾斜設(shè)置。河道堤壩側(cè)面下部固定設(shè)置有潛水泵安裝座，潛水泵固定在安裝座頂部[2]。

3 河道污水生態(tài)治理系統(tǒng)的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)

本生態(tài)治理系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置潛水泵來(lái)吸入河道污水，然后利用供水主管與供水支管將污水輸入泥沙層中，利用泥沙層對(duì)污水進(jìn)行過(guò)濾，同時(shí)在泥沙層頂部栽種綠化植物，進(jìn)而在有效凈化污水的同時(shí)利用污水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)完成綠化植物的栽培，節(jié)約人工，同時(shí)有效避免資源浪費(fèi)。綜上所述，本污水治理系統(tǒng)具有新穎性，整體技術(shù)方案較為簡(jiǎn)單，實(shí)施方便，實(shí)施成本相較現(xiàn)有的污水處理技術(shù)更低，污水治理效果更好。

本污水生態(tài)治理系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置污泥過(guò)濾網(wǎng)，同時(shí)使污泥過(guò)濾網(wǎng)在水平方向上呈45°傾斜設(shè)置，使得污水被潛水泵產(chǎn)生的吸力吸入時(shí)，污泥可以被過(guò)濾網(wǎng)有效過(guò)濾，同時(shí)沿過(guò)濾網(wǎng)的傾斜面向?qū)Я鞴艿南路交瑒?dòng)，避免污泥堆積在污泥過(guò)濾網(wǎng)表面而導(dǎo)致過(guò)濾網(wǎng)被堵塞。

4 具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本污水生態(tài)治理系統(tǒng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)其技術(shù)方案進(jìn)行清晰、完全的描述，如圖1至圖4所示。需要注意的是，所描述的實(shí)施例只是本污水生態(tài)治理系統(tǒng)的一部分實(shí)施例，而不是所有實(shí)施例。

圖1 整體剖視結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 導(dǎo)流管剖視結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 供水支管側(cè)面剖視結(jié)構(gòu)示意圖

圖4 供水支管俯視結(jié)構(gòu)示意圖

本污水生態(tài)治理系統(tǒng)提供了圖1至圖4所示的一種城市污水河道污水生態(tài)治理系統(tǒng)。如圖1所示，河道堤壩1一側(cè)面設(shè)置有泥沙層2，另一側(cè)面設(shè)置有污水河道3，河道堤壩1上貫穿設(shè)有安裝通道4，安裝通道4位于污水河道3水平面上方，安裝通道4內(nèi)側(cè)固定設(shè)置有管狀不銹鋼圓網(wǎng)5，以便利用管狀不銹鋼圓網(wǎng)5將安裝通道4與供水主管6隔開(kāi)，避免安裝通道4內(nèi)壁對(duì)供水主管6造成磨損。

同時(shí)，管狀不銹鋼圓網(wǎng)5內(nèi)側(cè)設(shè)置有供水主管6，泥沙層2頂部栽種有綠化植物15，泥沙層2頂部開(kāi)設(shè)有出水孔16，出水孔16位于綠化植物15之間，以便于水在被泥沙層2過(guò)濾掉部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)后滲透到出水孔16中。當(dāng)出水孔16中的水漫出后，漫出后的水對(duì)綠化植物15進(jìn)行灌溉，河道堤壩1側(cè)面底部固定設(shè)置有安裝座14，潛水泵7固定設(shè)于安裝座14頂部。

如圖2所示，供水主管6一端設(shè)置有潛水泵7，潛水泵7位于污水河道3底部，潛水泵7進(jìn)水口處固定設(shè)置有導(dǎo)流管12，導(dǎo)流管12開(kāi)口處固定設(shè)置有污泥過(guò)濾網(wǎng)13，且污泥過(guò)濾網(wǎng)13在水平方向上呈45°傾斜設(shè)置，以便于污水被潛水泵7產(chǎn)生的吸力吸入時(shí)，污水中的污泥可以被污泥過(guò)濾網(wǎng)13有效過(guò)濾。同時(shí)，沿著污泥過(guò)濾網(wǎng)13的傾斜面向?qū)Я鞴?2的下方滑動(dòng)，避免污泥堆積在污泥過(guò)濾網(wǎng)13表面而導(dǎo)致污泥過(guò)濾網(wǎng)13被堵塞。

如圖3、圖4所示，供水主管6兩側(cè)均固定設(shè)置有供水支管9，供水支管9位于泥沙層2內(nèi)部，且多個(gè)供水支管9在泥沙層2中的分布模仿血管在人體中的分布，以便更加均勻地對(duì)污水進(jìn)行過(guò)濾和對(duì)綠化植物15進(jìn)行栽培。供水主管6與供水支管9連通，供水支管9底部貫穿設(shè)有多個(gè)出水管10，出水管10貫穿供水支管9底部并延伸至供水支管9內(nèi)腔頂部，以便于潛水泵7通過(guò)供水主管6將富營(yíng)養(yǎng)化的污水輸入供水支管9中，污水最終通過(guò)出水管10由供水支管9中噴出。

更為具體的是，供水主管6另一端設(shè)置有第一密封塞8，且第一密封塞8與供水主管6固定連接，防止污水直接由供水主管6端部噴出而無(wú)法進(jìn)入供水支管9中。供水支管9端部設(shè)置有第二密封塞11，且第二密封塞11與供水支管9固定連接，防止污水直接由供水支管9端部噴出而導(dǎo)致污水分布不均勻。

5 本污水治理系統(tǒng)工作原理

本污水治理系統(tǒng)實(shí)際使用時(shí)，啟動(dòng)潛水泵7，潛水泵7啟動(dòng)后產(chǎn)生負(fù)壓，污水河道3中的水穿過(guò)污泥過(guò)濾網(wǎng)13進(jìn)入導(dǎo)流管12，然后由導(dǎo)流管12進(jìn)入潛水泵7中，潛水泵7再通過(guò)供水主管6將富營(yíng)養(yǎng)化的污水輸入供水支管9中，污水最終通過(guò)出水管10由供水支管9中噴出。同時(shí)，由于綠化植物15之間設(shè)置有出水孔16，供水支管9中噴出的水在被泥沙層2過(guò)濾掉部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)后滲透到出水孔16中，當(dāng)出水孔16中的水漫出后，漫出后的水對(duì)綠化植物15進(jìn)行灌溉，配合泥沙層2中過(guò)濾出的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，綠化植物15可以較好地生長(zhǎng)。

6 技術(shù)進(jìn)步與應(yīng)用展望

隨著城市化建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，部分城市的人口逐年增長(zhǎng)。在科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)發(fā)展的當(dāng)下，我國(guó)積極開(kāi)展水源保護(hù)和污水治理，但是不夠重視污水生態(tài)治理與合理利用，目前我國(guó)城市污水還以集中處理為主。污水生態(tài)治理和合理利用還是需要人們勇敢地嘗試。其實(shí)，大自然與生俱來(lái)就是一個(gè)最好的天然過(guò)濾器，例如，山中的溪水都來(lái)自雨水，通過(guò)植物吸收和泥土過(guò)濾，最后在山凹中形成一條清澈小溪。大自然本身就有水凈化的功能，人們何不去效仿一下大自然，模擬出一個(gè)小區(qū)域的自然環(huán)境，利用水往低處流的自然規(guī)律來(lái)創(chuàng)建出一個(gè)人工生態(tài)鏈。

河道污水生態(tài)治理是未來(lái)發(fā)展的方向，不是憑空臆想出來(lái)的。改革開(kāi)放前，很少有“污水”這一說(shuō)詞，以前農(nóng)村把廚余殘?jiān)拖赐胨加脕?lái)喂豬，豬的排泄物都運(yùn)往田間地頭，最后這些排泄物又被農(nóng)作物吸收，變成了食物，當(dāng)時(shí)也沒(méi)有污染河道?，F(xiàn)今，人們都用上了化肥，農(nóng)家肥基本沒(méi)有人用了，化糞池溢出的肥水都流入河道。既然流入河道的是肥水，人們何不利用河道中的污水來(lái)培育瓜果蔬菜？因此，人們應(yīng)該在城市建設(shè)過(guò)程中規(guī)劃建設(shè)一條生態(tài)鏈，讓城市河道污水成為城市綠化的主要原材料。

7 結(jié)語(yǔ)

人們的生活質(zhì)量要求會(huì)越來(lái)越高，希望自己生活在一座美麗無(wú)污染的城市。而城市污水嚴(yán)重阻礙我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。污水生態(tài)治理不僅可以推動(dòng)社會(huì)綠色健康發(fā)展，還極大提高了老百姓的生活質(zhì)量。就國(guó)情來(lái)看，我國(guó)的污水治理仍處于高能耗、低水平的狀態(tài)，應(yīng)該向發(fā)達(dá)國(guó)家看齊，開(kāi)發(fā)出低成本、高效益的污水生態(tài)治理系統(tǒng)，走中國(guó)特色的污水生態(tài)治理道路。綜上所述，河道的生態(tài)景觀污水治理是城市建設(shè)的重要任務(wù)，必須從整個(gè)城市水環(huán)境保護(hù)出發(fā)，將區(qū)域規(guī)劃、水資源有效利用和污水生態(tài)治理等相結(jié)合，從綜合方式考慮，以達(dá)到水環(huán)境的最優(yōu)管理和運(yùn)行目標(biāo)[3]。