城市黑臭水体治理技术应用研究

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　　摘 要：随着城镇化进程的快速发展，城市环境存在着诸多问题，水体黑臭就是其中之一，由于工业废水和生活废水无序排放形成城市黑臭水体，导致河水黑臭、水质情况恶化的问题，仍未彻底得到改善。基于此，文章结合实践案例，从清淤技术着手，详细分析致其黑臭的污染源，通过结合实例水体的治理过程，并介绍了工程的具体方案，为城市黑臭水体治理提供参考。
　　关键词：黑臭水体；治理技术；研究
　　中图分类号：X52 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）21-0155-02
　　Abstract： With the rapid development of urbanization， there are many problems in the urban environment. Black and smelly water is one of them. Due to the disorderly discharge of industrial wastewater and domestic wastewater， the urban black and smelly water body is formed， which leads to the black odor of river water and the deterioration of water quality. It has not yet been completely improved. Based on this and some practical cases， starting from the desilting technology， this paper analyzes the pollution sources causing black and smelly water in detail， through the treatment process of water body， and introduces the specific scheme of the project， in order to provide reference for the treatment of urban black and smelly water body.
　　Keywords： black and smelly water body； treatment technology； study
　　引言
　　近年來，根据全国黑臭水体整治信息平台发布的数据可知，目前为止，我国黑臭水体未完成治理的比约为47%，黑臭水体问题已经发展为我国最为突出的环境问题，严重影响城市健康形象，黑臭水体整治任务严峻。为保证黑臭水体整治效果，需要在做好控源截污同时加强水体清淤处理。
　　1 黑臭水体污染的原因
　　1.1 外源污染
　　目前我国造成黑臭水体的外源污染主要是由于生活与工业排水导致、有机物与氮磷元素混合导致。水体的污染物超出其自净能力的限值，微生物在水中大量消耗氧气，氧气的减少使一些厌氧微生物大量繁殖，有机污染物被厌氧分解，分解后所产生的黑臭类物质，且气体在上升的阶段中，会携带淤泥，该环节是导致水土发黑、散臭的主要原因。
　　1.2 内源污染
　　造成水体黑臭的内污染源主要是水体自身繁衍死亡的生物群导致有机物，尤其是处于高温的夏天，随着藻类繁殖速度的加快，水体缺氧情况严重，在厌氧发酵的过程中，导致水体黑臭的情况出现。另外，水体存在流动性差、水温高的物理状态下，也会导致黑臭水体产生。
　　黑臭水体以黑色和泛黑色为主，会散发出令人不适的气味。严重威胁人们的生命健康，生活带来很大负面的影响。因此，加强对黑臭水体进行治理，积极研究清淤处理技术，运用科学手段尽快遏制水污染程度刻不容缓。
　　2 城市黑臭水体治理关键技术路线
　　2.1 控源截污纳管
　　此技术的应用主要源头控制污水向水体排放，经过整体规划，建设污水截流系统和收集系统，如沿水塘、河岸、湖边铺设污水截流管线，进行污水改道，将其改至污干管，并将其输送到污水厂，进行污水处理。其次，利用预处理、生态处理技术等，进行污水处理。通过建设污水处理工程，借助水体净化技术，提升水质标准。最后，建设湿地景观，提升城市形象。
　　2.2 生态修复技术
　　2.2.1 生态岸线
　　对于城市黑臭河道水体治理，目前我国主要采用生态护岸措施有柔性护坡技术和自稳定结构挡墙。柔性护坡技术主要包括生态土工袋、环保椰纤维植生毯护坡、蜂巢格室护坡等，对原有硬化河岸（湖岸）进行改造，强化水体的污染治理效果。以生态土工袋护坡技术为例，此类袋子是由PP与PET等为材料，附种子层，将能够支持植物生长的土壤材料，给装入到植物袋内，应用于边坡防护绿化河岸护坡，是海绵城市建设工程中，常用的城市黑臭河道水体治理技术。自稳定结构挡墙主要是自嵌式生态挡墙等。
　　2.2.2 生态净化与修复
　　生态净化技术主要通过生态系统的恢复与系统构建，采用人工湿地、生态浮岛、水生植物种植等技术方法提高生态系统稳定性。如采用净化效果好的本地物种，关注其在水体中的空间布局与搭配，利用土壤-微生物-植物生态系统有效去除水体中的有机物、氮、磷等污染物。其次，对水质已有改观的水体可以投加鱼虾贝等高等动物，丰富生态系统的食物链和食物网。另外，采取生态修复技术，在黑臭水体治理中，主要应用曝气增氧系统和原位修复技术进行修复治理，效果良好。
　　2.3 清淤处理
　　适用于所有黑臭水体，采取此处理方法，可以降低被污染河道底泥的不利影响，尤其是重度黑臭水体底泥污染物的影响。此技术主要分为底泥清淤处理、原位消减修复处理，快速降低黑臭水体的内源污染负荷，将水体底床上层中，所含有重金属、有机质与氮等物质的底泥，进行妥善处理，避免其他治理措施实施后，底泥污染物向水体释放，去除污染内源，提升水体水质。在进行清淤前，需做好底泥污染调查和结合降雨特征，合理选择底泥清淤季节。 　　2.4 活水循环技术
　　加大上游水体调水力度和将水系合理连通，提高水体的流动性。非雨季时可利用水体周边的雨水泵站或雨水管道作为回水系统；应关注循环水出水口设置，以降低循环出水对河床或湖底的冲刷。
　　3 城市黑臭水体处理实例分析
　　本文以水体黑臭现象较为突出的某河道为研究对象，该河主要排水体制为合流制，雨污混流严重。下面结合该河的黑臭水体现状，提出治理技术，为改善城市水环境状况提供依据。
　　3.1 河道水质及黑臭水体的污染现状
　　根据分析，由于流域内产业结构与工业布局不合理、沿线垃圾污染物等面源加重水质污染，生活污水未经处理直接排入河道，污染物排放超过环境容量、工业污染源难以实现稳定达标排放等原因，导致河道干流淤积和污染严重，生态功能的严重退化。需要解决如下问题：（1）经市水质检测部门水质检测数据显示，区内多数河段氨氮、总磷、高锰酸钾等超标严重，需要重点考虑去除。（2）河道流域内为合流制排水系统，加上污水量较大，但短期内实现全面分流制改造不现实，需建立沿河截污系统，削减流域内入河污水量。（3）上游部分河段溶解氧不足0.01、COD超過350mg/L、BOD5超过220mg/L，水体及底泥污染严重，而现有净化厂处理能力不足，且管网不完善，底泥颜色呈现黑色，感观效果较差。需增设补水系统，削减上游客水污染。
　　3.2 治理思路
　　在分析该河流黑臭水体的污染现状和河流的特点基础上，根据现有技术的对比可得出，提出黑臭水体综合治理系统方案。采用多种技术组合，因地制宜。具体思路如下：（1）技术路线：“控源截污、内源治理；活水循环，清水补给；水质净化、生态修复”的基本技术路线。（2）针对污水系统不通，新建截污管，同时对于一些存在错接的污水口进行重新驳接。另外，为了优化截流效果，确保了沿河埋管的贯通。（3）考虑到河道水体生态性较差的现状，通过采取水体原位修复工艺，实现了河道的自我净化修复能力和提高河道水动力。
　　3.3 具体方案
　　以上思路是以实现河道水质状况改善为目标，通过开展各项综合治理手段。在本次的黑臭水体治理中，主要解决污水处理能力不足的问题，建设排污口截污，达到截污目的。同时通过清淤疏浚措施、原位修复等措施结合治理，具体分析如下：
　　3.3.1 排污口截污
　　针对河道污染物特点，制定了河道黑臭水体治理措施，总体上大致分为两种截流方式，将河道沿线对沿线20个漏排口进行截流，污水全部截入污水管网。根据不同的排污口采用不同的方法：（1）在河床挡土墙上固定污水收集管汇集居民散排口后接入现状入涵排水管，以消减污染物排放总量。（2）搭配区域网管的构建，根据已有的污水处理站，设置截流井将混流口污水截流至现状污水管道，达到没有污水直排的目的。同时在现状混流管上设置槽式截流井并采用DN400的截污管将污水截流到敷设的现状污水管中，有效截流旱时污水和初期雨水。
　　3.3.2 清淤疏浚
　　根据该河道的水文特征和清淤深度，通过采取清除淤泥和疏通底泥的措施，以达到降低黑臭水体内源污染负荷的目的。清淤采用机械和人工清淤结合的方式。由于本项目河道较窄，主要通过使用（长臂）挖掘机和船坞相结合的方式对河道淤泥进行疏掏，原岸墙保留段靠近墙趾处采用人工清淤，清淤量为计1.71×104m3，淤泥外运处理，通过这种机器清淤为主，人工为辅的方式，有效减少COD，NH3。
　　3.3.3 原位修复
　　通过对河道现状分析并结合河道生态环境整治目标要求，将河道合理划分为A、B两段，并结合两段不同特点选取不同方案进行设计。（1）A段选用“纳米纯氧曝气+本土微生物活化技术”。提高水体充氧效率同时，实现污染物有效去除。运行维护稳定、方便、且投资费用相对较低。（2）B段采用纳米曝气高效微生物生态床技术，有效维持氨氮水平低于8mg/L，有效抑制黑臭水体的出现。
　　3.3.4 黑臭水体治理效果
　　治理后河水质经检测已达到不黑不臭的状态，实现了消除黑臭任务。
　　（1）透明度变化。采取措施后，河道透明度维持由开始
　　10～25cm，上升至30cm，优于黑臭水体标准，并且达到稳定状态，河道透明度指标有所改善。（2）溶解氧变化。整治后，河道河溶解氧呈现逐渐上升，由1.57mg/L逐渐上升至5.2mg/L。并能长时间保持在5.0mg/L，优于黑臭水体考核标准（2.0mg/L）。（3）氨氮变化。整治后氨氮指标从11.4mg/L逐渐下降至2.7mg/L，优于黑臭水体考核标准（低于8mg/L）。
　　4 结束语
　　随着近几年来城市黑臭水体的治理任务加重，加上黑臭水体的治理是一项复杂的工程，选择科学合理的技术方案显得十分重要。由于目前治理手段繁杂多样，为了确保黑臭水体得到有效的治理，需根据当地河道污染源状况，因地制宜选择合理的治理技术。本文通过结合案例，分析河道黑臭水体的现状并提出处理方案，通过对该河道的黑臭水体治理效果进行分析可知，在治理该河道黑臭水体的过程中，选择截污工程、清淤工程、原位修复相结合的技术方案，对该河道黑臭水体整治有效，减少了河道治理的盲目性，有一定的指导意义。
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