某納污坑塘黑臭水體的治理探討

哈爾濱工業(yè)大學(xué)水資源國家工程研究中心有限公司 蘆澍

隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，生活污水及生產(chǎn)廢水的排放總量倍增，大量未處理的污水直接或間接排入水體，導(dǎo)致黑臭水體問題出現(xiàn)。城市水環(huán)境質(zhì)量是人居環(huán)境的重要內(nèi)容，事關(guān)人民群眾切身利益以及全面建成小康社會(huì)進(jìn)程。2015年5月國務(wù)院印發(fā)《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》（水十條），總體部署了未來5-15年的水污染防治行動(dòng)戰(zhàn)略，要求從宏觀層面大尺度進(jìn)行水污染治理，從小尺度改善水環(huán)境，改善百姓身邊的“看得見、摸得著”的水環(huán)境，而城市黑臭水體的整治就是治理改善的重點(diǎn)，“水十條”同時(shí)要求全國各地于2020年底前完成黑臭水體治理目標(biāo)。2018年9月由住房城鄉(xiāng)建設(shè)部牽頭，會(huì)同環(huán)境保護(hù)部、水利部、農(nóng)業(yè)部等部委編制了《城市黑臭水體整治工作指南》，指南中也對黑臭水體治理工作提出了進(jìn)一步的要求和實(shí)施重點(diǎn)，確立了城市黑臭水體整治工作的根本措施和根本路線為“控源截污、內(nèi)源治理、生態(tài)修復(fù)”。住房城鄉(xiāng)建設(shè)部與環(huán)保部編制的《城市黑臭水體整治效果評估要求》提出，不但要于近期消除黑臭現(xiàn)象而且要建立遠(yuǎn)期長效機(jī)制，標(biāo)本兼治，保證黑臭現(xiàn)象不反彈，讓城市水環(huán)境質(zhì)量得到不斷改善和提升。因此，黑臭水體的治理工作日益重要。

一、項(xiàng)目概況

該納污坑塘為一個(gè)封閉的黑臭水體，總面積約為85萬平方米，平均深度約為2.65米，污水總?cè)萘考s為225萬立方米，平均寬度約400米，平均長度約2千米，周長約5千米。其前身是某造紙廠的排水池，2013年由于洪水原因，納污坑從原來的一個(gè)小型的排水池被沖決堤變成了一個(gè)大的污水排放池。此后，該納污坑塘成了周圍的生活污水及工業(yè)污水的排放池。過去近30年間，僅生活污水的排放量就高達(dá)數(shù)千萬噸，附近的工業(yè)企業(yè)包括屠宰廠、肉類加工企業(yè)、生物制藥廠、礦業(yè)等，水質(zhì)復(fù)雜、底泥污染嚴(yán)重、底泥堆積層較厚，隨著每年的降雨和蒸發(fā)，污染物在納污坑內(nèi)不斷富集，水體環(huán)境持續(xù)惡化，長年累月形成了巨大的黑臭水體，污水和底泥的處理難度很大。

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)地考察發(fā)現(xiàn)，巨大的坑塘上漂浮著大面積白色泡沫和紅色的固體廢物，污水顏色呈暗紅色，散發(fā)著刺鼻的臭味。隨著室外溫度升高，坑塘中的水體的顏色會(huì)加深變成深紅色。此坑塘東岸水質(zhì)色度較深，呈現(xiàn)暗紅色，水質(zhì)由東向西色度逐漸略減。本項(xiàng)目分別對點(diǎn)源污染、面源污染、內(nèi)源污染及納污坑匯水區(qū)域內(nèi)農(nóng)村水環(huán)境狀況進(jìn)行了調(diào)查和摸排，按照城市黑臭水體污染程度分級標(biāo)準(zhǔn)，判斷該段水體為重度黑臭。（見表1）

表1 納污坑塘水質(zhì)指標(biāo)

二、成因分析

（一）污水收集率低，管網(wǎng)建設(shè)滯后

流域內(nèi)污水管網(wǎng)建設(shè)不完全，僅約60%區(qū)域鋪設(shè)了完整的污水收集系統(tǒng)，部分居住區(qū)未形成完整的污水收集系統(tǒng)，收集率低于國內(nèi)平均水平。

（二）水體水質(zhì)差

水體的水質(zhì)和水體底質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)和生物群落組成發(fā)生了變化，嚴(yán)重降低了水資源的使用價(jià)值和功能。水污染導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，進(jìn)而造成水體中的細(xì)菌大量繁殖，這些細(xì)菌會(huì)消耗大量的氧氣，進(jìn)而造成依賴水體中氧氣生存的魚類等生物死亡，使得水體老化。

（三）底泥污染嚴(yán)重

內(nèi)源淤泥是納污坑塘水體的直接污染源，污染底泥釋放出的N、P絕大部分是可溶性的，且污染物是以低濃度、低速率釋放的，而藻類對水體中N、P的吸收也是溶解態(tài)、低濃度、低速率的。因此底泥釋放出來的N、P污染物可最大限度地被藻類吸收利用。

（四）生態(tài)平衡被破壞

城市水體作為城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其原本可以起到凈化城市空氣和水質(zhì)的效果，但當(dāng)其轉(zhuǎn)變?yōu)楹诔羲w后，這種生態(tài)調(diào)節(jié)和凈化能力不僅會(huì)失去，反而還會(huì)成為破壞城市生態(tài)環(huán)境的污染源。如果黑臭水體長期得不到有效治理，那么經(jīng)過不斷地積累和滲透，最終就會(huì)給整個(gè)城市的生態(tài)平衡造成嚴(yán)重影響，由此而導(dǎo)致的危害將很難估量。

三、治理方法

城市黑臭水體整治技術(shù)的選擇應(yīng)遵循“適用性、綜合性、經(jīng)濟(jì)性、長效性和安全性”原則。為了盡快使納污坑塘基本達(dá)到消除黑臭的目標(biāo)，應(yīng)結(jié)合納污坑塘的污染現(xiàn)狀采用分壩治理、泥水同治、物化與生態(tài)治理相結(jié)合的處理方法。

（一）截污工程

對現(xiàn)有的生活污水和工業(yè)污水的排污口進(jìn)行截留，并對周圍的外源污染進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，杜絕一切外源污染。同時(shí)，前期處理過的污水要通過污水管線連接到現(xiàn)有的污水泵站上，排入流域。在納污坑塘周圍設(shè)置截污溝，截留的雨水可通過雨水泵站排放至現(xiàn)有污水處理廠。

（二）污水處理設(shè)施的搭建工程

在納污坑塘附近利用土工布和防滲膜搭建出預(yù)處理單元——沉淀區(qū)，沉淀區(qū)出水后增加一體化污水處理設(shè)備，經(jīng)過生化處理出水后增加深度處理設(shè)施，循環(huán)處理納污坑塘內(nèi)的污水直至消除黑臭。

（三）截污水處理工程

將納污坑塘中小部分污水引入上述污水處理系統(tǒng)中并開啟深度處理單元，經(jīng)過處理后出水達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)，通過現(xiàn)有的泵站及污水管線排入附近流域，從而使納污坑塘的面積縮減至一半左右。

（四）循環(huán)水處理工程

截污水處理工程后，將水塘中剩余的污水依次引入污水處理系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)處理，處理后的污水回到納污坑塘中，直至消除黑臭。

（五）分割砌壩工程

在納污坑塘的中設(shè)置多個(gè)隔水壩，并將水塘分割成多個(gè)區(qū)域，以便后續(xù)污水及污泥處理系統(tǒng)的高效、有序運(yùn)行。

（六）機(jī)械清淤工程

待湖面縮減后，岸邊的淺灘區(qū)采用推土機(jī)、挖掘機(jī)等機(jī)械進(jìn)行清淤處理，將處理后的污泥堆放至岸邊的污泥臨時(shí)堆放場，以待后續(xù)的進(jìn)一步處理。

（七）絞車清淤工程

納污坑塘湖心部分水深較深，可利用水利絞車對湖心的底泥進(jìn)行清淤處理。

（八）污泥處理系統(tǒng)搭建工程

在現(xiàn)場臨時(shí)搭建污泥儲(chǔ)池，將機(jī)械和絞車清淤的底泥進(jìn)行臨時(shí)存放。其次，建立污泥濃縮干化單元，清淤處理后的底泥進(jìn)入污泥濃縮池進(jìn)行加藥濃縮處理，隨后進(jìn)入疊螺脫水機(jī)和板框壓濾機(jī)進(jìn)一步脫水干化。最后，通過污泥固化單元將干化后的污泥投加固化劑后通過機(jī)械拌合、振搗后成型，并進(jìn)行機(jī)械筑膜、防滲處理后疊壩、砌岸。

（九）底泥固化工程

采用淤泥專用微米固化劑進(jìn)行淤泥固化，經(jīng)過10-14天穩(wěn)定固化后使固化物的抗壓強(qiáng)度到達(dá)500kp以上。

（十）砌岸、疊壩工程

穩(wěn)定固化、筑膜后的石塊堆放在納污坑周圍的岸邊和污水、污泥處理系統(tǒng)臨時(shí)占用的場地，堆放完成后在堆放場邊緣用土工袋建壩封邊，上部用防滲膜和黏土覆蓋，防止氧化塘水倒灌和雨水侵蝕。

（十一）生態(tài)恢復(fù)、景觀建設(shè)工程

納污坑塘黑臭水體經(jīng)過初步處理后達(dá)到消除黑臭的目的，為保證水體水質(zhì)長期穩(wěn)定的達(dá)標(biāo)，可采取以下措施：

（1）在納污坑塘內(nèi)部增加曝氣裝置，持續(xù)對水中的污染物進(jìn)行生物降解；

（2）利用新建的污水處理裝置，間歇性地對納污坑塘中的污水進(jìn)行循環(huán)治理；

（3）在納污坑塘周圍種植凈水植物，消耗掉水體中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，提高水體的自凈能力，改善水體生態(tài)環(huán)境，建立新型景觀湖泊。

完整的水生生態(tài)系統(tǒng)主要由高等的水生植物，生活在不同水層食性不一的水生動(dòng)物，附著在水生植物根、莖、葉以及部分水生動(dòng)物體內(nèi)、河底底泥中的大量微生物組成。此系統(tǒng)中水生植物通過光合作用將水中的氮、磷、鉀等礦物質(zhì)吸收，水生植物為其他生物直接或間接地提供營養(yǎng)物質(zhì)；微生物則是水體中的“清潔工”，把水生動(dòng)物的排泄物、食物殘骸、生物體的尸體等進(jìn)入水體的部分污染物質(zhì)加以分解，防止其腐敗發(fā)酵污染環(huán)境，使得水體中的物質(zhì)循環(huán)可以反復(fù)進(jìn)行，不出現(xiàn)間斷；不同食性的動(dòng)物對水體中的懸浮物、磷、浮游動(dòng)物等有一定的攝食能力。

四、結(jié)語

該項(xiàng)目的實(shí)施能夠改善納污坑塘的黑臭水體問題，從根本上消除黑臭，改善生態(tài)環(huán)境，使周圍居民不再受黑臭水體之苦。將納污坑塘的底泥吸出進(jìn)行固化處理，并將固化后的石塊進(jìn)行砌岸、疊壩，從根本上解決黑臭的同時(shí)，還可對周圍的景觀進(jìn)行美化。進(jìn)行長期的生態(tài)修復(fù)，使坑塘水質(zhì)進(jìn)一步改善，逐步實(shí)現(xiàn)生態(tài)恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)污水處理點(diǎn)的遠(yuǎn)程統(tǒng)一集中管理，從而實(shí)現(xiàn)納污坑塘黑臭水體的有效治理。

消除城市黑臭水體，需要構(gòu)建完善的城市水系統(tǒng)和區(qū)域健康水循環(huán)體系，從根本上改善和修復(fù)城市水生態(tài)環(huán)境。因此，整治城市黑臭水體，實(shí)現(xiàn)河道清潔、河水清澈、河岸美麗，對于促進(jìn)城市生態(tài)文明建設(shè)、提升城市品質(zhì)具有重要意義，同時(shí)也能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。