黑臭水體治理關(guān)鍵環(huán)節(jié)
——排污口整治技術(shù)研究

張 卿

（深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 深圳 518000）

0 引 言

2021 年11 月2 日，《中共中央國務(wù)院關(guān)于深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的意見》印發(fā)實(shí)施，明確要求持續(xù)開展入河（海）排污口“查、測、溯、治”，強(qiáng)化陸域海域污染協(xié)同治理。生態(tài)環(huán)境部將在入河（海）排污口全面排查的基礎(chǔ)上，做到應(yīng)管盡管，建立生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善目標(biāo)與陸源排污量掛鉤的倒逼機(jī)制，推動流（海）域水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善[1]。

本文以寶安區(qū)黑臭水體之一的新圳河為研究對象，主要探究了黑臭水體治理過程中關(guān)鍵環(huán)節(jié)——排污口的梳理及整治技術(shù)。通過對該區(qū)域排污口的全面梳理統(tǒng)計(jì)，將排污口分為功能單一正交型、功能復(fù)雜正交型、功能單一直排型和功能復(fù)雜直排型四類，并分別針對各種類型排污口進(jìn)行了相適宜的整治技術(shù)研究。

1 區(qū)域概況

新圳河是寶安老城區(qū)及未來寶安新中心區(qū)一條主要的排洪河。全程8.63 km，上游2.28 km 在深圳特區(qū)境內(nèi)，下游6.35 km 在寶安區(qū)境內(nèi)。流域面積14.18 km2，主要匯集廣深高速公路以東直至南山留仙洞地區(qū)、廣深高速公路以西創(chuàng)業(yè)路以南地區(qū)和二線內(nèi)南山區(qū)2.9 km2同樂村地區(qū)的雨水，河床寬8～35 m（見圖1）。

圖1 區(qū)域位置圖

2 排污口排查

排污口作為人類生產(chǎn)活動過程中污染物進(jìn)入流域水環(huán)境的重要通道，上游連通著人類的生產(chǎn)生活、衣食住行等方方面面，下游連接著河流、湖泊、海洋等各類生物賴以生存繁衍的主要場所。因此，排污口的排污規(guī)律和分布特征直接影響流域水生態(tài)環(huán)境狀況，對排污口的科學(xué)管治仍然是持續(xù)改善流域水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重要途徑[2]。排污口作為監(jiān)管執(zhí)法的重要對象，排污口排查和污染溯源工作對于實(shí)現(xiàn)流域水污染的精準(zhǔn)治理、推動流域水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善意義重大。

2.1 排污口排查方法

（1）明渠排口排查主要結(jié)合寶安排水公司的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以人工巡查的方式作為排查手段，配合GPS 或全站儀等測量手段完成明渠排口排查工作，由調(diào)查人員實(shí)地進(jìn)行調(diào)查。

（2）暗涵排口排查工作，采用管道CCTV 視頻檢測技術(shù)、三維激光掃描技術(shù)、水質(zhì)水量分析等技術(shù)，完成排口排查與統(tǒng)計(jì)、排水口附屬設(shè)施本征特征和空間分布情況調(diào)查。其中，排放口的排查與統(tǒng)計(jì)信息包括排放口的空間位置、管底標(biāo)高、直徑、材質(zhì)、實(shí)測時(shí)是否有水流出、出水的水質(zhì)水量等信息。

（3）為了解水體黑臭程度，在現(xiàn)場勘查過程中對每一處污染源進(jìn)行現(xiàn)場采樣，并使用便攜式氨氮測定儀、多參數(shù)分析儀和濁度計(jì)等檢測儀器，對化學(xué)需氧量、生化需氧量、氨氮、溶解氧和總磷進(jìn)行檢測，分析污染水體的黑臭程度。

2.2 排污口排查技術(shù)

2.2.1 三維激光掃描技術(shù)

三維激光掃描是集光、電和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的高新尖技術(shù)，主要對物體的空間外形和結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描，以獲得物體表面的空間坐標(biāo)，將實(shí)體的立體信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字化的可直接處理的數(shù)字信號。它是對傳統(tǒng)測量方法的革命性創(chuàng)新，極大提高了生產(chǎn)效率。目前該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于文物保護(hù)、工業(yè)應(yīng)用、工程變形監(jiān)測與測量等領(lǐng)域，尤其是隧道工程的三維模型、橫縱斷面分析、超欠挖分析、完工質(zhì)量排查等。利用三維激光，全景測量的成果形成排查目標(biāo)的三維模型，并在三維模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行監(jiān)測、檢測、調(diào)查等相關(guān)數(shù)據(jù)分析。

2.2.2 智能管涵檢測系統(tǒng)

智能管涵檢測系統(tǒng)采用聲吶成像技術(shù)和管道CCTV 視頻檢測技術(shù)，將水下掃描單元（聲吶頭）和水上檢測單元（旋轉(zhuǎn)鏡頭） 置于管道內(nèi)部的水面（適用于高水位工況），采用爬行器或人工拖拽的方式驅(qū)動（可滑行、漂?。┰诠艿纼?nèi)移動，采用個(gè)人筆記本電腦或者專用控制器作為主控。它適用于DN600 mm 以上淤積及較高水位等常規(guī)CCTV 檢測機(jī)器人無法檢測的環(huán)境，可用于市政排水管道、箱涵、暗渠、河道等的檢測。智能管涵檢測系統(tǒng)管道閉路電視（CCTV）檢測模塊是通過閉路電視錄像的形式，將攝像設(shè)備置于排水管道內(nèi)，拍攝影像數(shù)據(jù)傳至計(jì)算機(jī)后，在終端電視屏幕上直觀顯示和影像記錄存儲的圖像通信檢測系統(tǒng)。智能管涵檢測系統(tǒng)水下聲吶檢測模塊能夠?qū)艿浪嬉韵露鄶?shù)結(jié)構(gòu)缺陷（如變形、塌陷、破裂、結(jié)垢、支管暗接等）和管道功能缺陷（如沉積、漂浮物）起到準(zhǔn)確的檢測效果，并可采用鼠標(biāo)工具進(jìn)行測量分析。智能管涵檢測系統(tǒng)排查高水位管道運(yùn)行工況時(shí)，結(jié)合系統(tǒng)搭載的各功能模塊綜合應(yīng)用，采用專用閉路電視系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)管線內(nèi)窺檢測和實(shí)時(shí)工程視頻錄制，采用激光雷達(dá)測量排口、結(jié)構(gòu)、缺陷的基礎(chǔ)尺寸，采用剖面聲吶掃描儀探測暗涵底部淤積分布曲線、淤積量等信息，采用管道傳感器結(jié)合地面管線儀探測的方式確定排放口和缺陷的定位信息。

2.3 排污口與水質(zhì)調(diào)查結(jié)果

根據(jù)排查，沿河排污口有污水口、雨水口、混流口三種，以雨水排口為主，排污口大小不一。由于上游有污水管網(wǎng)錯(cuò)接入雨水管網(wǎng)，導(dǎo)致部分雨水口有污水排入河道，大大加劇了對河道的污染。新圳河共有排污口34 個(gè)，有污水排出的有26 個(gè)，其中上游排污口共6 個(gè)，中游排污口共3 個(gè)，下游排污口共25個(gè)（見圖2）。

圖2 排污口分布圖

表1、表2 列出了新圳河水質(zhì)、底泥檢測數(shù)據(jù)。從表中數(shù)值可以看出，新圳河相關(guān)水質(zhì)主要指標(biāo)都超過V 類水的標(biāo)準(zhǔn)，屬于劣V 類水質(zhì)。

表1 新圳河水質(zhì)、底泥檢測數(shù)據(jù)

表2 新圳河水質(zhì)、底泥檢測數(shù)據(jù)（補(bǔ)水時(shí)）

新圳河部分河段水深較淺、水動力不足，且深圳地區(qū)溫度較高，在陽光長時(shí)間作用下，水溫的升高將加快水體中的微生物和藻類殘?bào)w分解有機(jī)物及氨氮的速度，加速溶解氧消耗，從而直接導(dǎo)致水體復(fù)氧能力衰退，局部水域或水層虧氧問題嚴(yán)重，形成適宜藍(lán)綠藻快速繁殖的水體條件，增加水華暴發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，引發(fā)水體水質(zhì)惡化，加劇水體黑臭。同時(shí)，底泥在高溫作用下，微生物厭氧反應(yīng)速度加快，底泥中的硫化物含量增加，向水體釋放硫化氫等惡臭物質(zhì)，進(jìn)一步加劇河道黑臭現(xiàn)象。

3 排污口梳理

對排污口追根溯源進(jìn)行梳理，以河道排污口為導(dǎo)向，順藤摸瓜。根據(jù)片區(qū)雨污水管網(wǎng)的資料，對排污口所在上游管網(wǎng)進(jìn)行分析，一直排查到管網(wǎng)的起端——排水用戶，以確定排污口的類型。

3.1 排污口梳理原則

（1）針對排污通道，要遵循“有口皆查，應(yīng)查盡查”的原則。目前，城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)建設(shè)不完善或老舊失修、鄉(xiāng)村地區(qū)未納管截污等現(xiàn)象依然常見，導(dǎo)致未收集的污水通過各類徑流、排口進(jìn)入環(huán)境水體，部分排查地區(qū)出現(xiàn)“有口皆污”的問題。在政策層面，排污口設(shè)置和管理標(biāo)準(zhǔn)要求不統(tǒng)一，現(xiàn)有排污口有待排查評估并統(tǒng)一監(jiān)管。例如，水功能區(qū)劃和水環(huán)境功能區(qū)劃在分類方法、劃分范圍、功能界定、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和階段性目標(biāo)上存在差異，在入河排污口設(shè)置管理權(quán)責(zé)移交到生態(tài)環(huán)境部門后，排污口設(shè)置的規(guī)范性有待重新評估。因此，通過對排污口的全面排查和分類監(jiān)管，對推進(jìn)流域水環(huán)境質(zhì)量的綜合治理尤為必要。

（2）針對污染溯源整治，要遵循“一竿子插到底”的原則。水環(huán)境污染表現(xiàn)在水里，但問題在流域，根源在岸上。只有厘清污染來源，明確排污單位和責(zé)任主體，形成污染物、排污單位、排污途徑、納污水體和責(zé)任主體的同步響應(yīng)，構(gòu)建水體保護(hù)與排污行為聯(lián)動機(jī)制，才能落實(shí)“水陸統(tǒng)籌，以水定岸”的決策，為流域精準(zhǔn)治污提供支撐。落實(shí)“排查、監(jiān)測、溯源、整治”四個(gè)環(huán)節(jié)，以排污口為著力點(diǎn)，對產(chǎn)污來源、排污途徑、受納水體實(shí)施全過程管控，促進(jìn)流域水污染的精準(zhǔn)治理。

3.2 排污口溯源方法

排口溯源工作，采用QV 進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，對河道明渠、河道暗涵、市政雨水暗涵、截污箱涵排口排查，分層次、分步驟開展排口溯源工作。對于晴天排入明渠或暗涵的流水排口溯源，通過QV 輔助，順上游來水方向查明每一個(gè)來水源頭的位置、坐標(biāo)、水質(zhì)水量情況[3]。對于晴天無流水的排口，在無流水排口上游2～3 個(gè)檢查井范圍內(nèi)實(shí)地調(diào)查是否存在截流設(shè)施。若無截流設(shè)施，即可停止溯源；若存在截流設(shè)施，則根據(jù)管探的拓?fù)潢P(guān)系，實(shí)地調(diào)查其上游接入截污系統(tǒng)的錯(cuò)混接情況，查明接入截污系統(tǒng)的雨水或清水源頭的位置、坐標(biāo)、水質(zhì)水量等信息，以及接入雨水系統(tǒng)后被截污的污水源頭的位置、坐標(biāo)、水質(zhì)水量等信息。

3.3 排污口分類

對新圳河現(xiàn)狀34 個(gè)排污口進(jìn)行溯源排查，根據(jù)污染源頭對排污口進(jìn)行分類，具體分類依據(jù)和類型見表3。

表3 新圳河排污口分類

新圳河上游已分別于2003 年、2010 年、2013 年建設(shè)截污工程，但由于施工條件限制及周邊地塊的發(fā)展，仍存在部分排污口未進(jìn)行截流，直接排入新圳河的情況，造成污染?！皟珊右挥俊惫こ掏ㄟ^原位修復(fù)工程較大程度上提高新圳河水質(zhì)，但針對沿河排污口均采用“在排污口附近用沙袋圍堰設(shè)置截污井，讓污水倒灌回管網(wǎng)，并在圍堰底部設(shè)置排空閥，在暴雨天氣，打開排空閥，不影響排污口的行洪要求”的方式，只能臨時(shí)解決污水排河的狀況。

4 排污口整治

控源截污是黑臭水體治理的第一步，也是最基礎(chǔ)、最有效的一步。從源頭切斷污染源，控制污染源的排放，才能最終防止水體再次黑臭[4]。通常采用的措施是在河岸鋪設(shè)截流管線，并合理設(shè)計(jì)提升泵房，將污水截流并納入城市污水收集和處理系統(tǒng)。同時(shí)需考慮溢流裝置排出口和接納水體水位的標(biāo)高，并設(shè)置止回裝置，防止暴雨時(shí)倒灌。

4.1 功能單一正交型

此類排污口污染源較簡單，一般產(chǎn)生原因?yàn)槲鬯芫W(wǎng)缺失，未能完全收納區(qū)域內(nèi)污水。因此，針對功能單一正交型排污口，采用新建或完善污水收集管道的方式，充分收納產(chǎn)生的污水，封堵現(xiàn)狀排污口。

新圳河上游河段從留仙一路跨河橋出口至新安三路（含此路），現(xiàn)狀已建成3 個(gè)總口截污，分別位于留仙二路橋下、新福裝飾材料市場橋下、大寶路橋下。目前，留仙二路至新福裝飾材料市場橋下存在多個(gè)零散排污口，未經(jīng)處理直接排入新圳河。留仙二路橋下有一處DN800 污水管收集市場片區(qū)污水，直接排入新圳河，最終經(jīng)橋下總口截污，沿現(xiàn)狀兩根DN600 污水管，最終接入市政污水主干管道。

整治方法：采用DN300 塑料管道收集河道現(xiàn)狀排污口，分段接入新設(shè)計(jì)的DN300～800 污水管道，使污水不進(jìn)入河道（見圖3）。

圖3 新圳河排污口整治方案布置圖

4.2 功能復(fù)雜正交型

4.2.1 箱涵排污口

箱涵是整個(gè)片區(qū)雨水主要通道，周邊雨水支管收集地塊雨水，最終排入雨水主干管或者箱涵。由于上游雨污分流不徹底，箱涵旱季成為污水排出通道，雨季成為混流水的排出通道。箱涵排污口的取消，與片區(qū)雨污水系統(tǒng)的建設(shè)密不可分。一是加快整個(gè)片區(qū)的雨污分流改造，二是增加臨時(shí)截污措施。

4.2.2 截污管道溢流口

截污管道溢流口是為了保障降雨期間截污管道的安全穩(wěn)定運(yùn)行而設(shè)置的排污口。但因?yàn)槿粘５墓艿纼?nèi)污染物沉積和降雨強(qiáng)度過大，溢流口也成為河道的污染源。針對此類排污口，需要進(jìn)行保留，但在截污管道設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮降雨強(qiáng)度和管道收集情況，設(shè)置合適的截流倍數(shù)，在不過分設(shè)計(jì)的同時(shí)，減少溢流污染的發(fā)生。

新圳河下游從寶安大道至入海口，部分污水口已經(jīng)通過雨污分流工程進(jìn)行截流，但翻身大道橋下和新湖路橋下仍有兩處排污口。根據(jù)管道資料顯示，兩處排污口上游均已經(jīng)過改造，應(yīng)僅有雨水排入。但根據(jù)現(xiàn)場踏勘，兩處仍有污水排入，可能存在偷排現(xiàn)象，建議主管部門對上游管道污水來源進(jìn)行摸查，加強(qiáng)管理，徹底解決污水排河問題。必要時(shí)設(shè)置合適的截留倍數(shù)。

4.2.3 事故排放口

針對事故排放口，可在末端設(shè)置生態(tài)處理裝置，減少污染源的直接排河。

5 治理成效

通過整治，新圳河四項(xiàng)考核指標(biāo)（能見度、溶解氧、氧化還原電位、氨氮）均已達(dá)到“不黑不臭”治理標(biāo)準(zhǔn)，成為水清、岸綠、景美的景觀河道。

6 結(jié) 語

（1）入河排污口“上連污染源、下通水生態(tài)環(huán)境”，是連通污染源排放和水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重要節(jié)點(diǎn)。入河排污口管理是打通“岸上岸下”水環(huán)境管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是“十四五”期間水生態(tài)環(huán)境保護(hù)的一項(xiàng)重要任務(wù)。加強(qiáng)入河排污口監(jiān)督管理是水資源管理和水環(huán)境保護(hù)的重要手段，是水污染防治的重要措施[5]。

（2）排污口整治是一項(xiàng)以水質(zhì)達(dá)標(biāo)為目的的綜合工程，涉及工程內(nèi)容包括市政污水管網(wǎng)完善工程、雨污分流改造工程、現(xiàn)狀管網(wǎng)整改工程等。本文圍繞如何有效地整治排污口，對總體思路和設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了闡述。在河道水質(zhì)要求越來越高的今天，對受污染的河道進(jìn)行排污口整治是十分急迫的。