探究污水處理技術(shù)在黑臭水體治理中的應(yīng)用

陳 剛，陸曉昊，林細(xì)線

（1.浙江獻(xiàn)馳環(huán)?？萍加邢薰?，浙江 杭州 311612；2.杭州綠普環(huán)境科技有限公司，浙江 杭州 310000；3.溫州市生態(tài)環(huán)境局蒼南分局，浙江 溫州 325800）

引言

黑臭水體治理工程是一項(xiàng)長(zhǎng)期且艱巨的任務(wù)，需要政府和相關(guān)企業(yè)的共同參與，才能更好地完成。因此，政府部門與企業(yè)應(yīng)加大對(duì)黑臭水體治理工程的資金投入力度，保障項(xiàng)目的順利進(jìn)行。黑臭水體治理工程完成后，還需要對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，以保障處理效果。此外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)相關(guān)工作人員的專業(yè)培訓(xùn)工作，提高相關(guān)工作人員的專業(yè)素質(zhì)，與此同時(shí)，還應(yīng)增強(qiáng)公眾對(duì)污水處理技術(shù)應(yīng)用于黑臭水體治理工程的認(rèn)識(shí)和理解程度，加大相關(guān)宣傳力度，使公眾認(rèn)識(shí)到黑臭水體治理工程對(duì)社會(huì)、環(huán)境、生態(tài)等方面產(chǎn)生的積極影響。

1 污水處理技術(shù)與黑臭水體治理概述

隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，人口、資源、環(huán)境與發(fā)展之間的矛盾日益突出，環(huán)境污染已成為我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素。水污染是指水體受到有害化學(xué)物質(zhì)或微生物作用，而使其性質(zhì)改變，并失去使用價(jià)值的現(xiàn)象。目前，治理水污染使用較多的是生物處理法和高級(jí)氧化技術(shù)，如活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、人工濕地法以及物化處理法等[1]。城市黑臭水體產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋海?）工業(yè)廢水排放；（2）生活污水直排；（3）農(nóng)業(yè)面源污染；（4）內(nèi)源污染。黑臭水治理技術(shù)主要有：（1）物理方法：曝氣、控源截污、內(nèi)源治理等；（2）化學(xué)方法：化學(xué)氧化、絮凝沉淀、生物氧化等；（3）生物方法：曝氣系統(tǒng)、底泥清淤、微生物修復(fù)等；（4）物理與化學(xué)聯(lián)合方法：生態(tài)護(hù)岸等[2]。

2 黑臭水體的成因與治理難點(diǎn)

我國城市黑臭水體的成因與治理難點(diǎn)主要包括：（1）污水收集系統(tǒng)不完善，部分地區(qū)管網(wǎng)建設(shè)嚴(yán)重滯后；（2）污水處理廠和管網(wǎng)建設(shè)不到位，處理能力不足；（3）截污不徹底，污水直排現(xiàn)象嚴(yán)重等。其中，污水收集系統(tǒng)不完善是我國黑臭水體形成的主要原因。治理黑臭水體必須先對(duì)水體進(jìn)行凈化處理，只有對(duì)水質(zhì)進(jìn)行凈化處理才能真正達(dá)到改善水質(zhì)的目的。黑臭水體形成是由于污水的無序排放，在污水收集、輸送過程中，管道或管網(wǎng)破損，導(dǎo)致污水在管道內(nèi)淤積，影響管道的正常運(yùn)行。城市污水管網(wǎng)中的管網(wǎng)淤積主要是由管網(wǎng)排水能力不足和管道結(jié)構(gòu)不合理造成的。當(dāng)城市污水管道發(fā)生淤積時(shí)，由于排水管道內(nèi)部的水流不暢，導(dǎo)致雨水和污水混合后產(chǎn)生較大的動(dòng)能，使路面出現(xiàn)裂縫[3]。

3 污水處理技術(shù)在黑臭水體治理中的應(yīng)用

3.1 生物膜法處理技術(shù)

在黑臭水體治理中，生物膜法處理技術(shù)是一種新興的水處理技術(shù)，它是利用微生物的代謝作用，降解水中的有機(jī)物，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。該技術(shù)具有以下特點(diǎn)：（1）微生物吸附在生物膜上，形成生物膜；（2）生物膜中的微生物處于優(yōu)勢(shì)地位，可利用有機(jī)物降解產(chǎn)生的能量維持自身生長(zhǎng)；（3）微生物附著在生物膜上，可進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸；（4）微生物附著在生物膜上，可以抑制水中的藻類生長(zhǎng)。該技術(shù)主要應(yīng)用于對(duì)BOD、COD、氨氮、總磷等水質(zhì)指標(biāo)有嚴(yán)格要求的工業(yè)廢水處理，同時(shí)也可以用于生活污水、水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水等領(lǐng)域。該技術(shù)可以去除水中大部分有機(jī)污染物和氮、磷等無機(jī)污染物，具有投資少、處理效率高、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，而且能去除氨氮、總磷等難降解有機(jī)物。在黑臭水體治理中，采用生物膜法處理技術(shù)，能有效去除污水中的有機(jī)污染物，對(duì)水中重金屬離子和氨氮等污染物也有較好的去除效果。采用該技術(shù)處理黑臭水體具有投資少、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一[4]。

3.2 活性污泥法處理技術(shù)

城市污水處理廠進(jìn)水濃度低，處理效率低，造成大量污泥積存。這些污泥如果不及時(shí)進(jìn)行處理或處置不當(dāng)，將對(duì)城市生態(tài)環(huán)境造成極大破壞?；钚晕勰喾ㄎ鬯幚砑夹g(shù)是在傳統(tǒng)污水處理技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型污水處理技術(shù)。其原理為污泥中存在大量微生物，微生物通過代謝作用消耗有機(jī)物和無機(jī)物，并產(chǎn)生大量的能量。目前城市污水處理廠采用活性污泥法處理污水已經(jīng)取得了良好效果，而一些規(guī)模較大的污水處理廠由于生化系統(tǒng)復(fù)雜、占地面積大、能耗高、運(yùn)行成本高、出水水質(zhì)差等原因而無法直接采用活性污泥法進(jìn)行污水處理。

3.3 人工濕地系統(tǒng)

人工濕地技術(shù)主要通過構(gòu)建生態(tài)浮床，營造適宜微生物生長(zhǎng)的環(huán)境，促進(jìn)微生物對(duì)污染物的降解作用，從而達(dá)到改善水質(zhì)、降低污染程度、消除異味的目的。該方法是目前較為成熟且經(jīng)濟(jì)可行的一種方法，通過恢復(fù)水生植物和微生物群落來改善水體質(zhì)量。在城市的黑臭水體治理中，人工濕地系統(tǒng)是一種非常好的處理方式，人工濕地具有良好的環(huán)境效益和社會(huì)效益，并具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，是黑臭水體治理的重要技術(shù)。人工濕地是一種生態(tài)工程技術(shù)，主要由基質(zhì)、植物、微生物和水生動(dòng)物組成，在濕地系統(tǒng)中，水、植物和微生物共同作用，使污染物得以凈化。人工濕地主要有三個(gè)方面的作用：（1）凈化水質(zhì)：通過水生植物、微生物和動(dòng)物的共同作用，可以有效去除污水中的有機(jī)物和營養(yǎng)鹽。（2）生態(tài)修復(fù)：水在人工濕地中通過植物、微生物和動(dòng)物的作用被凈化后，形成了生態(tài)系統(tǒng)，并且凈化過程不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。（3）提供景觀：人工濕地在一定程度上改善了環(huán)境和城市景觀，為人們提供了休閑娛樂場(chǎng)所。人工濕地系統(tǒng)可以使水體得到很好地凈化，同時(shí)還能為人們提供娛樂休閑場(chǎng)所。隨著環(huán)境保護(hù)工作的不斷深入和完善，黑臭水體治理技術(shù)將越來越成熟和有效[5]。

3.4 人工種植水草凈化技術(shù)

人工種植水草凈化技術(shù)是在傳統(tǒng)的河道治理中，為進(jìn)一步改善水質(zhì)而提出的一種治理方案。通過在河道中種植水草，利用水草吸收和分解水中的營養(yǎng)鹽，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。該技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）生態(tài)修復(fù)效果好；（2）能有效吸附和降解水中的有機(jī)污染物及氮、磷等營養(yǎng)鹽；（3）能有效抑制水體中有害藻類的生長(zhǎng)；（4）可在一定程度上改善河道水生態(tài)環(huán)境。目前人工種植水草凈化技術(shù)在國內(nèi)應(yīng)用較少，主要存在以下問題：（1）人工種植水草成本高，經(jīng)濟(jì)可行性不強(qiáng)；（2）人工種植水草技術(shù)較為復(fù)雜，容易造成二次污染。針對(duì)這些問題，研究人員提出了“生態(tài)修復(fù)+人工種植水草凈化”的黑臭水體治理方案，該方案是將生態(tài)修復(fù)技術(shù)和人工種植水草凈化技術(shù)相結(jié)合的一種治理模式。在河道中采用生態(tài)修復(fù)技術(shù)，利用微生物吸收水中的氨氮和硝酸鹽氮，利用植物的根系和凈化作用去除水中的有機(jī)污染物和氮、磷等營養(yǎng)鹽，通過這一過程實(shí)現(xiàn)水體的自凈功能。

4 污水處理技術(shù)在黑臭水體治理中應(yīng)用的優(yōu)化策略

4.1 對(duì)內(nèi)源污染進(jìn)行控制

在進(jìn)行黑臭水體治理的過程中，可以通過內(nèi)源污染控制措施實(shí)現(xiàn)對(duì)黑臭水體的有效控制。比如可以采取在河道內(nèi)設(shè)置人工曝氣設(shè)備、配備生物曝氣池以及增加水體表面曝氣設(shè)備等方法。通過采取這些措施，可以有效改善河道內(nèi)的水質(zhì)，提高水體的自凈能力。生活污水、工業(yè)廢水和初期雨水進(jìn)入水體后，會(huì)在水體中沉積，導(dǎo)致底泥中的營養(yǎng)鹽、有機(jī)質(zhì)以及其他污染物被釋放到水體中。內(nèi)源污染的存在會(huì)使水環(huán)境質(zhì)量惡化，破壞水體生態(tài)平衡，進(jìn)而影響整個(gè)水環(huán)境。因此，在對(duì)黑臭水體進(jìn)行治理時(shí)，應(yīng)著重解決內(nèi)源污染問題。對(duì)內(nèi)源污染進(jìn)行控制，可以通過人工增氧、生物修復(fù)、生態(tài)治理等技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)。首先要通過人工增氧等措施消除水體中的污染物，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水體的生態(tài)修復(fù)；其次要通過人工增氧等措施來促進(jìn)微生物活動(dòng)，強(qiáng)化污染物的分解。目前我國正在大力開展城市河道黑臭水體治理工作，并通過制定相關(guān)政策及規(guī)劃來實(shí)現(xiàn)這一工作目標(biāo)。城市河道黑臭治理工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期而復(fù)雜的工作，需要相關(guān)部門全面考慮當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)等因素來制定科學(xué)、合理、可行的整治方案[6]。

4.2 提升公眾參與意識(shí)

城市黑臭水體治理是一個(gè)系統(tǒng)工程，不僅需要政府主導(dǎo)，還需要社會(huì)各界的廣泛參與，從治理規(guī)劃設(shè)計(jì)、工程驗(yàn)收到運(yùn)營維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)，都需要社會(huì)各界的積極參與和共同努力。在城市黑臭水體治理中，需要綜合運(yùn)用生物—生態(tài)—工程的技術(shù)體系，注重發(fā)揮公眾參與的作用，尤其要鼓勵(lì)公眾積極參與到黑臭水體治理中來。提升公眾參與意識(shí)，加強(qiáng)政府、企業(yè)、居民之間的合作，充分發(fā)揮各方力量，形成共同參與黑臭水體治理的良好氛圍。將政府主導(dǎo)與公眾參與相結(jié)合，政府部門要積極聽取公眾意見，將群眾呼聲作為治理工作開展的重要參考依據(jù)。通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)查、問卷調(diào)查等方式獲取數(shù)據(jù)信息，讓公眾充分了解城市污水處理情況，提升居民對(duì)黑臭水體治理工作的認(rèn)同感。加強(qiáng)技術(shù)支持應(yīng)積極引進(jìn)新技術(shù)、新設(shè)備，將污水處理系統(tǒng)與信息化系統(tǒng)結(jié)合起來，充分發(fā)揮信息化系統(tǒng)在決策、監(jiān)管中的作用。加快智能化建設(shè)步伐，利用信息技術(shù)提高城市管理效率和管理質(zhì)量。

4.3 優(yōu)化治理模式

黑臭水體是當(dāng)前水環(huán)境治理中的難題，為了更好地進(jìn)行黑臭水體的治理，相關(guān)部門可以采取以下措施：（1）實(shí)施全面截污，對(duì)污水管網(wǎng)進(jìn)行全面排查，并對(duì)所有截污設(shè)施進(jìn)行驗(yàn)收，對(duì)新建污水管網(wǎng)中存在的問題進(jìn)行整改。（2）做好河道清淤工作，可以通過河道清淤來改善河道水質(zhì)，控制污染物的排放，嚴(yán)格限制工業(yè)廢水、生活污水、雨水等入河。（3）優(yōu)化提升城市污水處理廠的處理能力，對(duì)現(xiàn)有的城市污水處理廠進(jìn)行升級(jí)改造。（4）科學(xué)規(guī)劃城市排水管網(wǎng)，對(duì)污水進(jìn)行統(tǒng)一收集和處理，推廣生態(tài)河道建設(shè)，科學(xué)規(guī)劃河道斷面設(shè)計(jì)和水體整治方案，有效保護(hù)水資源。（5）在城市黑臭水體治理過程中，充分考慮污水處理廠的處理能力和處理效果，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

黑臭水體治理是一個(gè)綜合性的系統(tǒng)工程，涉及到城市建設(shè)、生態(tài)環(huán)境、水利、市政、交通、城管等多個(gè)部門。在黑臭水體治理過程中，我們要始終堅(jiān)持“水是生命之源”的理念，按照“統(tǒng)籌規(guī)劃、系統(tǒng)治理”的要求，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，堅(jiān)持政府主導(dǎo)，統(tǒng)籌各方力量，協(xié)調(diào)推進(jìn)。黑臭水體治理需要多方的共同努力，政府要加強(qiáng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)力度，并牽頭做好各部門的溝通協(xié)調(diào)工作；相關(guān)部門要按照各自職責(zé)做好配合工作；企業(yè)作為社會(huì)責(zé)任主體，要積極參與到黑臭水體治理工作中來。在黑臭水體治理過程中，政府部門要加強(qiáng)對(duì)黑臭水體治理情況的監(jiān)督管理力度，建立健全長(zhǎng)效管理機(jī)制，強(qiáng)化責(zé)任落實(shí)和考核監(jiān)管力度，把城市黑臭水體治理工作納入政府績(jī)效考核評(píng)價(jià)體系中。

4.4 明確治理責(zé)任

我們要深刻認(rèn)識(shí)到黑臭水體治理的重要性，建立政府主導(dǎo)、部門協(xié)同、社會(huì)參與的工作機(jī)制，堅(jiān)持問題導(dǎo)向，明確治理責(zé)任，加強(qiáng)部門間的協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)，明確具體要求，強(qiáng)化工作保障；加快制定黑臭水體整治實(shí)施方案，明確任務(wù)書、路線圖和時(shí)間表，加快污水處理設(shè)施建設(shè)，盡快補(bǔ)齊短板，強(qiáng)化源頭管控和過程監(jiān)管，加強(qiáng)對(duì)污水處理廠運(yùn)行的監(jiān)督管理；發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制的作用，大力發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)，強(qiáng)化措施、抓好落實(shí)，全面推進(jìn)黑臭水體治理工作；加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)、壓實(shí)責(zé)任、加強(qiáng)調(diào)度、嚴(yán)格考核，各級(jí)各部門要各司其職、各負(fù)其責(zé)、密切配合、協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)；嚴(yán)格落實(shí)河長(zhǎng)制和污染防治責(zé)任制，明確責(zé)任分工，強(qiáng)化督查問責(zé)機(jī)制，對(duì)責(zé)任不落實(shí)、措施不到位的單位和個(gè)人進(jìn)行約談問責(zé)，對(duì)在黑臭水體治理工作中弄虛作假的單位和個(gè)人依法依規(guī)追究責(zé)任。

5 結(jié)語

綜上所述，城市黑臭水體治理工作中涉及到的污水處理工作應(yīng)該由城市主管部門負(fù)責(zé)監(jiān)管，并詳細(xì)規(guī)定處理技術(shù)和管理流程。相關(guān)部門要嚴(yán)格規(guī)范污水處理行為，按照國家相關(guān)要求對(duì)污水進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理和排放；制定完善的法律法規(guī)對(duì)城市中相關(guān)行為進(jìn)行規(guī)范，嚴(yán)厲打擊超標(biāo)排放或偷排漏排等違法行為；加強(qiáng)對(duì)污水處理設(shè)備的監(jiān)管力度，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)的監(jiān)督力度，避免因設(shè)備問題導(dǎo)致污水排放超標(biāo)。