黑臭水體治理技術(shù)分析

胡曉勇 蔣尊芳 蘇士安 舒 波

（1 永清環(huán)保股份有限公司 湖南長沙 410000 2 農(nóng)業(yè)部南京設(shè)計院中南分院 湖南長沙 410000）

引言

根據(jù)“水十條”，到2020 年，城市建成區(qū)黑臭水體需控制在10%，到2030 年，城市建成區(qū)黑臭水體總體得到消除。本文認為黑臭水體治理項目需遵循系統(tǒng)設(shè)計、綜合治理的原則，單項技術(shù)難以滿足要求，多項技術(shù)才能互補增益，包括控源截污、內(nèi)源控制、水質(zhì)凈化、生態(tài)修復(fù)等技術(shù)[1]。

1 黑臭水體的產(chǎn)生原因

1.1 根本原因

黑臭水體產(chǎn)生的根本原因主要為，水中相關(guān)微生物以及藻類殘體對氨氮化合物以及有機物進行分解的速度有所加快，這極大地減少了水體含氧量，同時還增多了硫酸氫含量，進而導(dǎo)致水體出現(xiàn)變黑變臭的現(xiàn)象。而該現(xiàn)象在出現(xiàn)時，與水體溫度具有直接影響，當水體溫度有所升高之后，可以增強相關(guān)微生物的活性，進而大量增加了微生物的耗氧量以及硫化氫轉(zhuǎn)化量，最終導(dǎo)致水體變黑和發(fā)臭。所以，對比冬季時期，夏季黑臭水體問題會明顯加重。根據(jù)相關(guān)研究可以發(fā)現(xiàn)，在水溫達到25 攝氏度以后，將會產(chǎn)生十分嚴重的黑臭水體現(xiàn)象。與此同時，該問題還會導(dǎo)致大量污染物出現(xiàn)沉積現(xiàn)象，降低了水體復(fù)氧能力，進而導(dǎo)致水體變黑和發(fā)臭的程度有所加劇。

1.2 直接原因

黑臭水體產(chǎn)生的直接原因與環(huán)境污染具有密切聯(lián)系。具體來說，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，相關(guān)污水排放是導(dǎo)致黑臭水體出現(xiàn)的主要原因，例如生活污水以及工業(yè)廢水等。雖然相關(guān)廢水和污水可以經(jīng)過污水處理站的具體處理，但存在部分處理不夠完善以及不滿足標準的現(xiàn)象，更是存在一些蓄意偷排問題。除此之外，一些地區(qū)沒有合理設(shè)計排水管網(wǎng)，進而導(dǎo)致相關(guān)排水管道出現(xiàn)堵塞以及變形等相關(guān)問題，甚至還有管道出現(xiàn)破損。而且一些工廠的雨水利用系統(tǒng)和排污系統(tǒng)之間在連接存在混亂和錯誤等問題，進而引發(fā)了相關(guān)污水處理廠事故，使得地下水、污水以及河道水等出現(xiàn)雙向滲漏現(xiàn)象，河道當中進入了許多污染物，這對河道水體產(chǎn)生了嚴重影響，也出現(xiàn)了黑臭現(xiàn)象。黑臭水體的產(chǎn)生與合流制溢流污染也有著一定關(guān)聯(lián)，雖然通過對合流制排水系統(tǒng)進行改造，使其形成了全新的截流式系統(tǒng)，但由于相關(guān)單位自身受到技術(shù)、資金等因素的影響，進而降低了合流制的截流系數(shù)。在此情況下，一旦出現(xiàn)雨水沖襲現(xiàn)象，將會導(dǎo)致管道內(nèi)的沉積物以及相關(guān)地表徑流污染向河道當中流入。除此以外，水體黑臭現(xiàn)象的發(fā)生于水體自凈能力降低有關(guān)，其也被稱之為內(nèi)源污染。當水體內(nèi)相關(guān)生物代謝產(chǎn)物不斷積累和腐敗之后，會產(chǎn)生十分嚴重的有機物污染問題，同樣會引發(fā)黑臭水體現(xiàn)象。

2 黑臭水體治理技術(shù)

2.1 控源截污技術(shù)

（1）截污納管。當出現(xiàn)大暴雨時，就會發(fā)生河水倒灌風(fēng)險，影響正常污水收集，若抬高溢流堰至洪水位以上，又會影響雨水的正常排放。改進措施：上游截流井截流的污水不與下游合流管道進水混合，這樣能夠保證截流污水不被稀釋，保證截流效果。

（2）面源控制。面源控制可以對城市的地表廢棄物以及雨水、融水等污染源進行治理和控制[2]。由于面源污染具有無序排放特征，在進行治理時必須實施基于源頭減量、過程阻斷、養(yǎng)分再利用和生態(tài)修復(fù)這樣一種完整的技術(shù)體系鏈。

2.2 水質(zhì)凈化技術(shù)

2.2.1 物理法

物理法水質(zhì)凈化技術(shù)主要是河道曝氣，所需要的氧氣有三種來源：人工曝氣富氧、水生物借助光合作用輸送氧氣、大氣復(fù)氧，主要為人工曝氣富氧。國內(nèi)外高校關(guān)于增氧曝氣的研究早在20 多年前就已啟動，桑德、博天等國內(nèi)行業(yè)巨頭都在增氧曝氣技術(shù)方面有戰(zhàn)略布局，增氧曝氣技術(shù)在黑臭水體治理領(lǐng)域中廣泛適用，因此研發(fā)曝氣增氧相關(guān)技術(shù)對公司在黑臭水體治理技術(shù)領(lǐng)域有著重要的意義[2]。

2.2.2 化學(xué)法

通過使用雙氧水等氧化劑，鋁鹽鐵鹽等混凝劑和生石灰等沉淀劑，去除黑臭水體中的污染物，提高水體透明度。其優(yōu)點是能在一段時間內(nèi)較大程度改善水質(zhì)，處理效果十分明顯，適用于應(yīng)急處理。限制因素：需要投入大量資金且指標不治本，同時容易對水體造成二次污染。

2.2.3 生物法

生物修復(fù)技術(shù)應(yīng)用廣闊，國內(nèi)外高校研究歷程已有30 多年，桑德、博天、中科水治理等國內(nèi)環(huán)保行業(yè)知名企業(yè)也都在開展生物修復(fù)技術(shù)相關(guān)研發(fā)，生物修復(fù)技術(shù)在生態(tài)流域治理中應(yīng)用廣泛，并且效果顯著。因此研發(fā)生物修復(fù)技術(shù)可以進一步提高公司在生態(tài)流域治理領(lǐng)域競爭實力。

2.2.4 生態(tài)修復(fù)技術(shù)

生態(tài)修復(fù)是一種以生態(tài)系統(tǒng)健康、完整、自我持續(xù)發(fā)展為指導(dǎo)的，促進或加速修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的技術(shù)。生態(tài)修復(fù)技術(shù)要遵循生態(tài)自然規(guī)律，充分利用自然資源，使生態(tài)系統(tǒng)得到恢復(fù)[3]。生態(tài)修復(fù)技術(shù)包括岸帶修復(fù)、人工濕地、生態(tài)浮島、生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建。

2.2.4.1 岸帶修復(fù)

生態(tài)岸帶目前有木樁駁岸、近自然駁岸、石籠駁岸、生態(tài)袋駁岸等形式。

（1）木樁駁岸?？捎行Х€(wěn)定岸坡，防止彎道水流及入湖口處風(fēng)浪對堤岸沖刷，對河道沿線岸坡進行防護，同時不影響河道水環(huán)境，利于水土循環(huán)；木樁本身具有生態(tài)效果，是原生態(tài)材質(zhì)，能夠與堤岸的生態(tài)環(huán)境相融合；木樁駁岸能適應(yīng)地形變化大或較陡的岸坡，具有較好的抗沖刷性能；木樁駁岸穩(wěn)定性良好，且不縮小原有水域?qū)挾龋荒緲妒褂脡勖L，有“水浸千年松”之說。

（2）近自然駁岸。近自然駁岸是指駁岸較緩，駁岸兩側(cè)植被較多，包括完整的挺水植被、沉水植被，駁岸沒有泥土裸露，在風(fēng)浪的沖蝕下不會坍塌的駁岸。近自然駁岸不僅能夠起到防浪護坡的效果，還能夠有效的凈化水中的污染物。

（3）生態(tài)袋駁岸。生態(tài)袋駁岸是指在駁岸堆放生態(tài)袋用來放浪固坡的駁岸。生態(tài)袋有較好的透水性能，消浪效果好，且生態(tài)袋內(nèi)能生長植被，更能起到凈化水質(zhì)的效果。生態(tài)袋分多層堆疊，交叉壓實，袋之間用木刺鉤連。生態(tài)袋駁岸是自然的，有生命的永久生態(tài)工程?？梢詫⑸鷳B(tài)袋駁岸系統(tǒng)和傳統(tǒng)的土木工程結(jié)構(gòu)結(jié)合使用，具備良好的匹配性和組合性。適用于修復(fù)硬質(zhì)坡體或石質(zhì)坡體的生態(tài)系統(tǒng)，為植被生長提供足夠厚度的土壤壞境。

2.2.4.2 人工濕地

人工濕地作為一種全新的污水處理方式，自20 世紀七八十年代開展研究以來，由于其施工技術(shù)含量不高、施工簡單見效快、易集中能分散和工程造價低等優(yōu)點在國內(nèi)外得到了廣泛的關(guān)注。

2.2.4.3 生態(tài)浮島

生態(tài)浮島技術(shù)自20 世紀80 年代始發(fā)以來，國內(nèi)外行業(yè)專家迅速開展了相關(guān)課題研究，生態(tài)浮島技術(shù)應(yīng)用范圍和技術(shù)不斷完善。國內(nèi)多家企業(yè)都針對生態(tài)浮島技術(shù)進行了深度研究，并且取得多項研究成果，增加生態(tài)浮島技術(shù)研發(fā)課題可以促進公司在城市景觀建設(shè)和河道治理方向項目發(fā)展。

3 水體環(huán)境保護目標

在城市發(fā)展和建設(shè)過程當中，需要樹立起正確的生態(tài)環(huán)保意識，并保證人與自然間的和諧相處，嚴格落實綠水青山政策方針，從而創(chuàng)造出良好的生態(tài)環(huán)境，使人們生活品質(zhì)得到有效提升。而在開展環(huán)保工作時，需要對水體環(huán)境加大保護力度，并認識到水體污染問題對人們生活和健康所產(chǎn)生的影響。相關(guān)政府部門需要制定出完善的法律法規(guī)，為水體環(huán)境保護工作的開展提供具體的法律保障，有效提升我國的生態(tài)文明建設(shè)水平。在對水資源進行利用和保護過程當中，相關(guān)部門需要按照節(jié)約優(yōu)先和保護優(yōu)先的原則，對水體環(huán)境進行恢復(fù)，并將黑臭水體的治理工作擺在首要位置，確保能夠有效改善水體環(huán)境，從而為我國的可持續(xù)發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。

4 黑臭水體治理具有的環(huán)保意義

在城市現(xiàn)代化發(fā)展和建設(shè)過程當中，環(huán)境保護工作是十分重要的一項內(nèi)容，可以有效改善城市居民的生活環(huán)境。通過有效保護生態(tài)環(huán)境，可以使人們的生活質(zhì)量得到提升，并充分保障人們的健康水平，使人文生態(tài)環(huán)境得到改善。對此，為了使城市的宜居水平得到提升，促進城市的可持續(xù)發(fā)展，需要針對黑臭水體有效進行治理。在以往的城市建設(shè)過程當中，還存在著一些環(huán)境污染問題，如工業(yè)的快速發(fā)展，導(dǎo)致水體受到了嚴重污染，進而出現(xiàn)了黑臭水體。對此，相關(guān)環(huán)保部門需要全面加強工作開展，并結(jié)合城市的規(guī)劃和建設(shè)，合理采取保護措施。具體來說，相關(guān)環(huán)保部門需要在城市建設(shè)過程當中合理采取對策，使黑臭水體得到改善，提升水質(zhì)，從而保障人們的用水安全。相關(guān)政府部門也應(yīng)對城市建設(shè)過程中的水體環(huán)境保護工作加大重視，并將其放在城市建設(shè)的首要位置，以此來全面改善城市生態(tài)環(huán)境。在對黑臭水體進行治理時，相關(guān)環(huán)保部門需要結(jié)合城市的氣候地域以及自然條件等進行充分考慮，并合理采取改善對策，使水體環(huán)境得到有效保護，使水質(zhì)污染問題得到充分解決。而為了進一步強化水體治理工作，環(huán)保部門需要加大宣傳力度，對黑臭水體的危害進行宣傳，使人們深刻認識到黑臭水體治理工作的重要性，并主動參與其中，同時相關(guān)部門還需要完善非洲水體的治理規(guī)范和標準，對工業(yè)等的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行規(guī)范，避免水體受到相應(yīng)的污染問題。

結(jié)語

總而言之，城市黑臭水體具有成因復(fù)雜、影響因素多等熱點，治理工作較為復(fù)雜、處理過程難度大。盡管國內(nèi)外學(xué)者對于黑臭水體的機理不斷進行研究，但是仍待進一步深入，針對不同水體特征，應(yīng)制定不同的治理辦法，或通過技術(shù)聯(lián)合的方法綜合治理。另外，政府部門應(yīng)加強監(jiān)督，制定治理規(guī)劃并嚴格執(zhí)行，號召全民參與，保證水體治理工作更加充分的開展。