污水處理技術(shù)在黑臭水體治理中的應(yīng)用

魏新吉

（華設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司，江蘇南京 210000）

某河流平均水深為3m，總面積為2.4萬m2，總?cè)萘繛?.2萬m3。周圍生活污水和工業(yè)制作過程中所產(chǎn)生的污水都排入該河流中，導(dǎo)致其水質(zhì)被污染。通過對(duì)其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知，該河流水質(zhì)不滿足Ⅴ類水質(zhì)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)，為黑臭水體。與此同時(shí)，該河流水體生態(tài)鏈損壞較為嚴(yán)重，缺乏自凈能力，為居民生活和生態(tài)環(huán)境保護(hù)帶來諸多不便，為了對(duì)該河流進(jìn)行治理，當(dāng)?shù)卣柚鷱?fù)合生態(tài)污水處理技術(shù)對(duì)該水體進(jìn)行了修復(fù)，并對(duì)其治理成效進(jìn)行分析，旨在為黑臭水體治理提供借鑒。

1 黑臭水體的成因

由于水體中微生物較多，其生命活動(dòng)過程中會(huì)吸收大量氧氣，使水體中氧氣含量進(jìn)一步降低，與此同時(shí)，由于鐵離子等有色金屬的增加，都會(huì)使水體顏色變深。有機(jī)酸、有機(jī)胺、硫醚、硫醇、硫化氫以及氨等物質(zhì)的分解過程中會(huì)使水體釋放大量臭氣，最終形成黑臭水體。綜上，溫度條件、水力條件、污染時(shí)間、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度以及有機(jī)污染物濃度都是黑臭水體產(chǎn)生的主要原因。

2 復(fù)合生態(tài)污水處理技術(shù)

2.1 微生物技術(shù)

微生物是生態(tài)系統(tǒng)中不可或缺的組成部分，其可以對(duì)動(dòng)植物殘骸和尸體進(jìn)行分解，使有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化成危害較小或無害的物質(zhì)。在對(duì)污水進(jìn)行處理過程中，河床中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和有機(jī)碳源可以被微生物轉(zhuǎn)化，形成菌體，使水體中的有機(jī)物含量進(jìn)一步提高。這主要是因?yàn)槲⑸镞M(jìn)行硝化反應(yīng)，使水體中的氮氨元素被分解，分解后的可被植物吸收，使水質(zhì)達(dá)到凈化的目的。

2.2 生物柵技術(shù)

在對(duì)污染物進(jìn)行凈化作用過程中，小型浮游生物、微生物以及原生生物可以附著在生物柵上。其主要是制造一個(gè)固定支架，并將生物填料設(shè)置于上方，為各種生物提供生長(zhǎng)條件，提高水質(zhì)凈化效率。當(dāng)生物附著在生物柵上時(shí)，其被水生物或大型魚類食用的概率會(huì)大幅度下降，水體中的生物數(shù)量會(huì)進(jìn)一步提高，從而使其凈化能力進(jìn)一步增加。

2.3 水體動(dòng)物技術(shù)

將適量的水生動(dòng)物投放于水體中，可以使富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗量進(jìn)一步提高，與此同時(shí)，還可以抑制藻類的生長(zhǎng)，從而達(dá)到提高污水處理效果的目的。例如，在螺螄等底棲動(dòng)物投放過程中，這些生物主要以藻類為食，在其生長(zhǎng)過程中，還可以分泌促凝物質(zhì)，使水中懸浮的浮游物質(zhì)形成絮凝狀物質(zhì)，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的效果。

2.4 曝氣復(fù)氧技術(shù)

在對(duì)本次污染水體進(jìn)行治理過程中，由于其受水流影響較低，因此其具有較強(qiáng)的溶氧分層情況。在藻類光合作用的影響下，水體表層會(huì)呈現(xiàn)出過飽和或飽和的溶氧狀態(tài)，而下層生物氧氣消耗較大，因此在水的深度增加過程中，其溶氧情況也會(huì)隨之降低，該河流地層的溶氧度低于1mg/L，接近零。在此條件下，技術(shù)人員可以以曝氣復(fù)氧技術(shù)為依據(jù)，以微孔形式的水下射流機(jī)和曝氣機(jī)為基礎(chǔ)，對(duì)水層進(jìn)行處理，使其實(shí)現(xiàn)水流交換，從而使河流中的好氧微生物的活性進(jìn)一步提高，最終達(dá)到提高污染性有機(jī)質(zhì)分解效率的目的。

2.5 生物浮床技術(shù)

在對(duì)該黑臭水質(zhì)進(jìn)行治理過程中，所使用的浮島為人工浮體。技術(shù)人員通過將蘆葦類等水生植物栽培于人工浮體上，并將其放置在河流上方，使富營(yíng)養(yǎng)水質(zhì)得以凈化。通過以生態(tài)工程學(xué)原理為基礎(chǔ)，可以使水中的COD、氮以及磷等物質(zhì)得以降低。該技術(shù)主要有以下三種作用：一是對(duì)水質(zhì)進(jìn)行凈化；二是將棲息空間提供給水中生物中；三是使生態(tài)景觀得到改善和提高。

2.6 水生植物恢復(fù)技術(shù)

該種處理技術(shù)的原理為生態(tài)學(xué)原理，主要以生態(tài)系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行凈化處理，并以自然凈化和水體植物系統(tǒng)中各生物之間的相互作用為基礎(chǔ)，對(duì)其進(jìn)行合理利用，使水質(zhì)凈化效率進(jìn)一步提高。在其具體應(yīng)用過程中，技術(shù)人員可以在水體中對(duì)兼具凈化功能和觀賞價(jià)值的浮水植物和挺水植物進(jìn)行布置，這樣不但可以使水體的凈化作用進(jìn)一步提高，還可以使生態(tài)自然景觀觀賞性進(jìn)一步提高。

3 對(duì)具體治理過程進(jìn)行分析

在對(duì)某河流黑臭水體進(jìn)行治理過程中，技術(shù)人員以污水處理技術(shù)為基礎(chǔ)，治理時(shí)間長(zhǎng)達(dá)9個(gè)月（2019年11月到2020年8月），在實(shí)施治理過程中，除了以上述污水處理技術(shù)為基礎(chǔ)，還采用采樣點(diǎn)法對(duì)河段進(jìn)行分析，實(shí)時(shí)得到準(zhǔn)確的采樣數(shù)據(jù)，對(duì)治理效果進(jìn)行精確分析和判斷。

4 處理結(jié)果和分析

4.1 對(duì)CODcr 變化情況進(jìn)行分析

在對(duì)該河流進(jìn)行治理過程中，技術(shù)人員可以以各階段的采樣樣本為基礎(chǔ)，對(duì)其進(jìn)行分析。對(duì)最初的樣本進(jìn)行分析可知，該河流各點(diǎn)的污染情況各不相同，在對(duì)其進(jìn)行治理過程中，其CODcr 值逐漸變得均勻。治理前后的CODcr變化情況，見表1。

表1 治理前、后CODcr 具體變化情況

對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析可知，在對(duì)該黑臭水體進(jìn)行治理后，其污染水平符合Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)的要求。通過對(duì)其治理過程進(jìn)行分析可知，在最開始的前三個(gè)月，CODcr的下降趨勢(shì)相對(duì)較大，而隨著時(shí)間的增加，外界溫度不斷降低，CODcr平均值出現(xiàn)了反彈跡象。通過對(duì)原因進(jìn)行查找可知，出現(xiàn)該種現(xiàn)象的主要原因是該河流某個(gè)排污口沒有完全被截?cái)啵c此同時(shí)，在溫度降低的過程中，生物的活性也會(huì)降低，導(dǎo)致其分解能力進(jìn)一步降低。為了使該黑臭水質(zhì)治理效果進(jìn)一步降低，相關(guān)部門應(yīng)將排污口全部截?cái)?，保障治理效果?/p>

4.2 對(duì)氨氮變化情況進(jìn)行分析

通過對(duì)該黑臭水體進(jìn)行綜合治理效果進(jìn)行分析可知，該河流的氨氮含量治理效果良好，符合地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)要求，治理前后氨氮濃度見表2。

表2 治理前后的氨氮變化情況

通過對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析可知，前6個(gè)月水體中的氨氮濃度存在較大的反彈現(xiàn)象。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是，在對(duì)有機(jī)氮進(jìn)行分解過程中，會(huì)出現(xiàn)較多的氨氮，因此在初期治理過程中，其含量會(huì)呈現(xiàn)上漲的現(xiàn)象。與此同時(shí)，在溫度降低的過程中，生物的活性也會(huì)降低，使氨氮的硝化反應(yīng)受到影響。但是在后期治理過程中，微生物和植物活性會(huì)逐漸提高，水體中氨氮含量下降幅度較大，使其治理效果符合要求。

4.3 對(duì)磷含量變化進(jìn)行分析

在實(shí)施治理后，該黑臭水體中的磷含量符合地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)的要求，磷含量治理前后的變化情況進(jìn)行總結(jié)見表3。

表3 治理前后的磷含量的變化情況

通過對(duì)檢測(cè)過程進(jìn)行分析可知，使用綜合污水生態(tài)處理技術(shù)，該黑臭水體磷含量治理效果較為明顯。治理前3月時(shí)，水體中磷含量下降較為明顯，但是在2020年2月時(shí)，磷含量出現(xiàn)了反彈現(xiàn)象，出現(xiàn)該種現(xiàn)象的原因主要是排污口截?cái)嗖煌耆疑锘钚越档停沽缀课樟渴艿接绊?。因此，為了使該黑臭水質(zhì)的治理效果進(jìn)一步提高，相關(guān)部門需要從源頭上對(duì)其進(jìn)行控制。

5 具體的解決策略

5.1 對(duì)內(nèi)源污染進(jìn)行控制

在對(duì)黑臭水體進(jìn)行治理過程中，相關(guān)部門應(yīng)以安全性、長(zhǎng)效性、經(jīng)濟(jì)性以及綜合性原則為基礎(chǔ)，以生態(tài)修復(fù)、內(nèi)源治理以及控源截污等治理措施為依據(jù)，對(duì)其進(jìn)行合理治理。其中控源截污為治理的根本原則，在治理初期，相關(guān)部門應(yīng)對(duì)排污口進(jìn)行記錄，防止出現(xiàn)遺漏。

5.2 對(duì)水生態(tài)進(jìn)行修復(fù)

在對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行重新構(gòu)造過程中，需要借助沉水植物去除富營(yíng)養(yǎng)化、生態(tài)交錯(cuò)帶構(gòu)件、生態(tài)抗?jié)B以及浮游動(dòng)物凈水等技術(shù)。在對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行調(diào)養(yǎng)過程中，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)水生動(dòng)物生長(zhǎng)模式進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，以多層次原理為基礎(chǔ)，對(duì)水生生物進(jìn)行投放，使共生體系呈現(xiàn)橫向和縱向分布，與此同時(shí)，技術(shù)人員還應(yīng)對(duì)水生生物數(shù)量和種類等內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整。除此之外，應(yīng)對(duì)水體特征參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)時(shí)調(diào)控生態(tài)系統(tǒng)，使生物多樣性進(jìn)一步提高，避免出現(xiàn)外來物種入侵的情況，提高水生態(tài)修復(fù)效果。

5.3 提高公眾參與度

在對(duì)黑臭水體進(jìn)行治理過程中，政府應(yīng)開展相關(guān)活動(dòng)，對(duì)公眾意見進(jìn)行采集，通過總結(jié)對(duì)其治理內(nèi)容進(jìn)行決策，與此同時(shí)，相關(guān)部門還應(yīng)對(duì)公眾參與途徑進(jìn)行拓寬，使公眾參與度進(jìn)一步提高，達(dá)到全員治理的目的。

5.4 對(duì)治理責(zé)任進(jìn)行明確

1）國(guó)家和省級(jí)層面。在對(duì)黑臭水體進(jìn)行治理過程中，各個(gè)政府部門應(yīng)相互協(xié)調(diào)，使其協(xié)同性進(jìn)一步提高，與此同時(shí)，不同部門之前應(yīng)相互監(jiān)督，使污水治理效果進(jìn)一步提高。國(guó)家應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督平臺(tái)和監(jiān)督機(jī)制的建立和完善，明確各部門的治理責(zé)任，保障水體治理效果。

2）城市層面。市政府應(yīng)加強(qiáng)對(duì)污水治理的監(jiān)控，選調(diào)專業(yè)人員對(duì)城市水體情況加以分析，并形成專業(yè)的報(bào)告，使污水治理監(jiān)督力度進(jìn)一步提高。與此同時(shí)，政府還應(yīng)鼓勵(lì)公眾對(duì)污水治理過程進(jìn)行監(jiān)督，使污水治理管理制度進(jìn)一步提高。

5.5 對(duì)整治模式進(jìn)行創(chuàng)新

相關(guān)部門應(yīng)增加財(cái)政支出，并對(duì)資金投入方式進(jìn)行改進(jìn)，使污水治理質(zhì)量進(jìn)一步提高。在此過程中，政府應(yīng)開展一系列活動(dòng)，對(duì)整治模式進(jìn)行創(chuàng)新，使治理活動(dòng)競(jìng)爭(zhēng)性進(jìn)一步提高，與此同時(shí)，政府還應(yīng)與社會(huì)資本進(jìn)行合作，達(dá)到互利共贏的目的。

6 結(jié)語

在對(duì)黑臭水體實(shí)施治理時(shí)，技術(shù)人員可以借助污水處理技術(shù)，將水體中的有害和有毒物質(zhì)進(jìn)行處理，使水體凈化效果進(jìn)一步提高，從而達(dá)到提高生態(tài)環(huán)境治理水平的目的。在實(shí)施治理過程中，相關(guān)部門應(yīng)以當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況為基礎(chǔ)，堅(jiān)持治理原則，選擇合適的污水處理技術(shù)對(duì)黑臭水體進(jìn)行處理，使其治理效果進(jìn)一步提高。