城市黑臭水體控源截污技術研究

何嘉琪

（同濟大學浙江學院，浙江 嘉興 314000）

1 黑臭水體的產生原因

現(xiàn)如今對黑臭水體的來源分類探討，把導致黑臭水體產生的因素分為七個方面：一，工廠偷排的現(xiàn)象仍少部分存在。各類污染物中，紡織印染業(yè)的污染物排放量最大，金屬冶煉和電子行業(yè)次之；紡織印染、化工、電子、冶煉行業(yè)是規(guī)劃區(qū)的主要污染源。二，生活用水是污染河流的原因之一。三，畜牧類養(yǎng)殖產生的污水無法清理，污染河流。四，農業(yè)用水是污染河流的原因之一。五，下雨時，道路上的垃圾，灰塵會隨著雨水沖刷進入河流，工廠的污水管存在管口漏水、管道爆裂的情況。六，由于部分地區(qū)地勢平坦，河水流動速度慢造成污水堆積，形成富營養(yǎng)化，使黑臭水體持續(xù)地在近乎同一個區(qū)域繁衍更多有害物質，越長越臭。七，以上多種種污染會形成底部淤泥污染，而底部淤泥污染會再次污染河流，造成惡性循環(huán)。

2 黑臭水體控源截污的問題

2.1 技術問題

污水中主要處理的是氮、磷、有機物等。治理黑臭水體的第一步是打撈河流上的垃圾、懸浮物等，而對于嚴重級別的黑臭水體，可以局部采用活性污泥法，輔助改善水質，幫助恢復河流的自我修復能力[1]。將空氣連續(xù)鼓入大量溶解有機污染物的污水中，經一段時間，水中形成大量好氧性微生物的絮凝體（活性污泥絮團），活性污泥能夠吸附水中的有機物，生活在活性污泥上的微生物以有機物為食料，獲得能量，并不斷生長增殖，有機物被分解、去除，使污水得以凈化。最核心的措施就是控源，控源包括對污染嚴重的企業(yè)進行整改，污水系統(tǒng)的查漏補缺還有提高公民的環(huán)保意識，只有長時間有耐心地投入時間和精力，我國的水質將會有很大的改善。

2.2 治理問題

加強對企業(yè)的監(jiān)督，嚴禁污水偷運等行為，檢查企業(yè)運作用水情況，從而有效減少污染型企業(yè)，篩選出綠色環(huán)保且經濟的企業(yè)。對于污染嚴重的企業(yè)，要求其提升、改造或購買設備，凡是改造不達標的禁止企業(yè)正常運行。部分地區(qū)實行雨水污水分開制。加快城鄉(xiāng)雨水污水管的建設，要勘察好具體地區(qū)的管道分布，管道埋設深度要具體。盡快實施清理河底淤泥，防止淤泥二次污染。加強管理小區(qū)部門的監(jiān)督，倡導公民養(yǎng)成綠色環(huán)保的意識。倡導居民不能隨意往河里扔垃圾，綠水青山才是金山銀山，只有每個人都具備責任心，才能共同守護好綠水青山，加強經濟和環(huán)境建設。

3 丹陽市溢洪河黑臭水體分析

3.1 丹陽市溢洪河河流黑臭水體的位置和具體情況

溢洪河是鎮(zhèn)江市丹陽市的河流之一。溢洪河起源于墾利縣崔家莊子，溢洪河全長47.9 km，流域面積2 130 km2，最大排澇能力110 m3/s，流域內匯入的主要污水為勝利采油廠、東辛采油廠及鉆井集團公司的生產、生活廢水和地方工業(yè)企業(yè)生活廢水。

溢洪河河道兩邊各有一家磚廠，河道的另一端，靠近京杭大運河附近為江蘇鴻基管樁有限公司。廠內多家企業(yè)把含有重金屬等的污水往河道內排污，造成河道內河水發(fā)黑發(fā)臭，污染水源及大運河，致使周邊環(huán)境慘遭破壞，百姓飽受臭水污染之苦。

據(jù)統(tǒng)計，2017 年根據(jù)省廳水質抽檢數(shù)據(jù)可以看出，馬塘橋溢洪河現(xiàn)狀水環(huán)境質量較差，河道水質基本處于輕度黑臭狀態(tài)。當?shù)亟Y合污水處理系統(tǒng)，改善現(xiàn)狀水環(huán)境，為景觀綠化打下基礎，對馬塘橋溢洪河進行了整治。主要是對河道進行清淤及岸坡進行岸坡清雜，工程范圍為馬塘橋溢洪河下游，從滬蓉高速至曉墟河河口。主要整治內容為：河道清淤2.6 km；岸坡清雜8 190 m2；擋墻損壞段修復；新建生態(tài)砌塊擋墻長682 m。

2017 年，馬塘橋溢洪河匯水范圍內的污水最終進入沃特污水處理廠，沃特污水廠位于京杭運河和九曲河交匯處東南側，全廠實際占地面積約8 萬m2。該廠服務范圍北至滬寧高速公路，南至新九曲河，東至溢洪河，西至京杭運河，總服務面積42.80 km2。主要處理開發(fā)區(qū)20 km2（滬寧高速以南，京杭大運河以東）范圍內的生活污水和部分工業(yè)廢水，其以處理生活污水為主。

2020 年12 月，溢洪河反黑反臭，墓東水庫溢洪河丹徒段整治工程啟動，至2021 年12 月初完工。工程主要建設內容包括河道清淤拓浚4.1 km、支河清淤0.78 km，新建防汛道路4.77 km（砼路面1.93 km，泥結石路面2.84 km），打造生態(tài)景觀河道0.21 km；新建擋浪墻30 m；邊坡防護1.3 km；配套田間灌溉U 型渠1.155 km；滾水壩工程4 座，其中，改建1 座，拆建2 座，新建1 座；涵洞工程6 座，其中新建2 座，拆建4 座；新建灌溉站1 座。

3.2 丹陽市溢洪河黑臭水體污染源調查

1）湖泊形態(tài)割裂：溢洪河岸坡部分擋土墻開裂、垮塌，導致溢洪河部分水域割裂。若不對其進行修復，則存在進一步擴大破損范圍的可能。

2）點源污染：管道缺陷、雨污混接。其中181 段管道存在缺陷，122 段管道未發(fā)現(xiàn)缺陷，共計發(fā)現(xiàn)缺陷280 處。本次排查發(fā)現(xiàn)雨污混接22 處。

3）面源污染：在齊梁路附近低洼處有部分農作物種植，農業(yè)面源污染直接通過邊溝排入河道。

4）內源污染：河道底泥淤積過多，淤積深度在30～80 cm，當河道底泥淤積過多時，就會產生一定的底泥污染。隨著有機顆粒物質的不斷沉積，水底的底泥將會形成一個相對穩(wěn)定的還原環(huán)境，有機物降解會將營養(yǎng)鹽釋放到孔隙水中。當風浪作用較弱時，水土界面相對穩(wěn)定，底泥間隙水營養(yǎng)鹽濃度不斷累積；當風浪作用較強時，底泥因波浪擾動而發(fā)生大量再懸浮，孔隙水中的營養(yǎng)鹽大量進入上覆水體中，形成短期暴發(fā)性地釋放[2]。

5）河水流速慢，水動力不足：馬塘橋溢洪河位于開發(fā)區(qū)中部，是開發(fā)區(qū)重要的泄洪河道，北通馬塘橋水庫，西與曉墟河相連，總長9.7 km，河底高程5.0 m，生態(tài)擋墻堤頂高程9.0 m，河道水動力主要來源于馬塘橋水庫不定期補水。

4 丹陽市溢洪河黑臭水體綜合治理方案

根據(jù)溢洪河現(xiàn)狀，溢洪河治理方向從湖泊形態(tài)割裂、點源污染、面源污染、內源污染及河水流速慢、水動力不足5 方面出發(fā)，制定溢洪河修復方案。

1）修復岸坡：加固岸坡，種植樹木灌木叢。

2）點源污染控制：部分地區(qū)實行雨水污水分開制。加快城鄉(xiāng)雨水污水管的建設，要勘察好具體地區(qū)的管道分布，管道埋設深度要具體。

3）面源污染控制：在農田旁接入污水管，農作物種植的污水通入污水管。實施良好的土地經營管理技術，未開發(fā)地區(qū)的自然保護以及城市建筑群的合理控制等。

4）內源污染控制：盡快實施清理河底淤泥，防止淤泥二次污染。

5）水動力提升：建造農田階梯形，下雨時雨水流入溢洪河，水流速度加快。

4.1 工業(yè)、農業(yè)用水治理

4.1.1 工業(yè)治理

加強對企業(yè)的監(jiān)督，嚴禁污水偷運等行為，檢查企業(yè)運作用水情況，從而有效減少污染型企業(yè)，篩選出綠色環(huán)保且經濟的企業(yè)。對于污染嚴重的企業(yè)，要求其提升、改造或購買設備，凡是改造不達標的禁止企業(yè)正常運行。

1）工業(yè)合理布局。不在居民集中地區(qū)和風景區(qū)布置工業(yè)，不在缺水地區(qū)布置耗水量大的工業(yè)。廠址不當?shù)幕蛭廴疚：乐赜蛛y于治理的企業(yè)，要下決心采取關、停、并、轉、遷等措施。

2）改革落后工藝。對于生產工藝和技術裝備處于落后水平，能源、資源浪費嚴重，三廢排放量大的企業(yè)，作為環(huán)境工作者應當與工藝工程師和工人一道研究工藝改革的可能性。

3）重復利用廢水。盡量采用重復用水、逆流回用或閉路循環(huán)用水系統(tǒng)，使廢水排放量減至最少。根據(jù)不同生產工藝對水質的不同要求，可將甲工段排出的廢水送往乙工段使用，實現(xiàn)一水二用或一水多用[3]。

4）局部處理廢水工業(yè)廢水往往含有酸、堿類物質、有毒物質、重金屬或高濃度有機污染物，而且，不同工業(yè)廢水性質各異。對于這些特殊性質的廢水，宜在廠內或車間內就地進行局部處理。應該優(yōu)先考慮排入城市下水道與城市污水共同處理，這樣做可以擴大處理廠的規(guī)模，大大節(jié)約建設費和遠行費，可提成處理效果，并節(jié)省占地面積，節(jié)省管理人力等。

4.1.2 農業(yè)治理

控制農業(yè)面源污染。實施綠色農業(yè)工程，削減農藥施用量；控制畜禽養(yǎng)殖污染；清理整頓圍墾養(yǎng)殖。

4.1.3 監(jiān)管單位治理

加強管理小區(qū)部門的監(jiān)督。加強城鄉(xiāng)垃圾收集，清運和處理處置管理。防止垃圾污染河道。加強對排污單位的監(jiān)管，提高預警應急能力。要給中小型企業(yè)緩沖的時間和資金上的支持，杜絕企業(yè)將污水偷流入河流的行為或是將污水運到其他地方的河流進行排放。應當結合本地區(qū)的工業(yè)、農業(yè)人口等的發(fā)展，進行本地區(qū)的環(huán)境現(xiàn)狀評價和預斷評價，制訂本地區(qū)的近期、中期、遠期的環(huán)境目標，提出規(guī)劃方案，說明達到這些目標所應采取的工程技術措施和投資。科學管職和監(jiān)督建立完善的城市和工業(yè)的排污監(jiān)測網和數(shù)據(jù)庫，進行科學管理和監(jiān)督。

4.2 落實河道整治

4.2.1 內源污染控制

盡快實施清理河底淤泥，防止淤泥二次污染。在處理淤泥的過程中，可以采用以下方法。一，積極回收淤泥作為土地利用?？梢园延倌嘟涍^厭氧消化或好氧發(fā)酵后，用作肥料或是建成土地。二，對于不符合脫水標準的淤泥禁止填埋。三，采用好氧發(fā)酵等方法，回收淤泥里的氮、磷、有機物。四，淤泥運輸過程中，要密封、防漏，不能造成二次污染。五，對淤泥的運輸、處理、利用等要進行匯報，做到信息化管理。六，對于處理好的淤泥，定價要合理，做好市場流通的工作。

污泥無害化處理：一、“類”。首先要做的是對污泥進行分類，根據(jù)污泥的性質，把它分成不同的類別；如常見的有沉淀污泥，浮渣污泥，污泥柱和細流污泥等。二、“量”。污泥減量是指減少污泥產生量，減少污泥負荷，這也是進行污泥處理過程中必須要考慮的。它主要是通過減少污水、進行物理凈化等處理措施來實現(xiàn)。三、“菌”。殺菌是指通過化學或物理方法對污泥中的細菌進行殺滅。這種技術可以有效抑制細菌的活性，降低污泥的毒性，從而保證污泥的無害化處理

4.2.2 生物接觸氧化工藝

生物接觸氧化工藝是在生物膜基礎上發(fā)展起來的一種新工藝，其原理是利用生物膜上附著的微生物來降解有機物，并采用類似曝氣池的方法為微生物提供氧氣，同時起到攪拌混合的作用。微生物修復技術能快速高效地處理河流污染物，且不造成二次污染。

4.2.3 提升水動力

上游的泥沙輸移主要受流域侵蝕和泥石流、滑坡的直接影響，下游河口泥沙運動則受含鹽量、潮汐的影響。長時期河床演變的非線性系統(tǒng)理論和3S 技術的結合在流域產沙、防洪及長江上游生態(tài)屏障建設中構建數(shù)值河流和數(shù)值流域的決策支持系統(tǒng)。建立實體和數(shù)值復合河流泥沙模型在流域梯級開發(fā)和運行管理中的實時反饋體系。

4.2.4 河道曝氣

曝氣復氧是根據(jù)水體嚴重缺氧的特點，通過增氧機對水體增氧、加速水體復氧過程，以提高水體的溶解氧水平，恢復和增強水體中好氧微生物的活力，使水體中的污染物質得以凈化。此外曝氣還可以減緩底泥釋放磷的速度，從而消除黑臭，改善河流水體水質及大氣環(huán)境。

5 結語

通過分析溢洪河形態(tài)、水質、周邊環(huán)境的特點，得出溢洪河黑臭水體成因包括形態(tài)割裂、點源污染、面源污染、內源污染、水動力不足五個方面。采取修復岸坡、點源污染控制、面源污染控制、內源污染控制、水動力提升的方法，可改善溢洪河水體生態(tài)系統(tǒng)。

城市黑臭水體治理應堅持因地制宜、從污染源著手，對污染比重大的工業(yè)、農業(yè)進行有效改善和監(jiān)督，落實河道整治，針對河道現(xiàn)有的一系列問題，進行生物接觸氧化工藝，河道曝氣等，有效消除黑臭水體，達到活水保質的目的。河流長期的規(guī)劃與管理更是重中之重，從長遠利益出發(fā)，共同維護河流。