城市黑臭水体旁路治理技术范波
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【摘 要】本文对化学混凝沉淀技术、超磁分离技术、生化处理技术、人工湿地技术等黑臭水体旁路治理技术的适用性和运行维护要点进行了探讨分析。黑臭水体旁路治理技术可用于无法实现全面截污的重度黑臭水体和无外源补水的封闭水体治理，移动式处理设备也可作为应急处理措施。
【关键词】黑臭水体;旁路治理;应急措施
中图分类号： X52 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）12-0099-002
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.12.047
【Abstract】The usability and the key points of operation and maintenance for bypass treatment technologies for black and odorous water in urban rivers， including chemical coagulation precipitation， supermagnetic separation， biochemical treatment， constructed wetland ， are analysed in this paper. It’s applicable to the treatment of the severe black and odorous water when the sewage can’t be intercepted completely and the closed water without exogenous makeup-water. Mobile water producing systems can be used as emergency treatment measures.
【Key words】Urban black and odor water; Bypass treatment technology; Emergency treatment
自2015年《水污染防治行动计划》（“水十条”）首次将城市黑臭水体纳入治理范围以来，国务院接连出台多项政策加强推进全国黑臭水体整治工作，2018年又印发了《城市黑臭水体治理攻坚战实施方案》，进一步明确提出，“到2018年底，直辖市、省会城市、计划单列市建成区黑臭水体消除比例高于90%。”。生态环境部联合住房城乡建设部成立督察组，对全国30个省70个市开展了城市黑臭水体整治环境保护专项行动，黑臭水体治理已经成为目前我国关乎民生的重要工作。
我国城市水体污染严重，黑臭成因复杂，且具有季节性和临时突发性。对于无法实现全面截污的重度黑臭水体和无外源补水的封闭水体可采用旁路治理技术。旁路治理技术是指在水体周边区域设置适宜的处理设施，从污染最严重的区段抽取河水，经处理设施净化后，排放至另一端，实现水体的净化和循环流动。
1 化学混凝沉淀
化学混凝沉淀技术通过投加混凝剂去除污染水体中的污染物以改善水质，化学药剂通过中和带电腐殖质，吸附架桥、共同沉淀，可有效去引起水体黑臭的腐殖质、胶体和悬浮颗粒等污染物，进而消除黑臭现象。化学药剂主要采用铁、铝、钙等无机絮凝剂、表面活性剂和各种高分子有机絮凝剂。该技术黑臭水体旁路处理时，可设置岸边临时或永久化学絮凝沉淀反应器构筑物，出水回流至水体，从而达到水体净化的目的。
适用性：化学混凝技术见效快，目前应用广泛，但存在药剂用量难以把控、一些化学制剂本身对水体生态环境有一定的负面影响的问题，且化学反应本身可能会改变水体pH值、温度、氧化还原状态、微生物和底栖生物等;旁路化学混凝沉淀技术适用于中小型黑臭水体治理，以及重污染黑臭水体的前期强化处理。旁路化学混凝沉淀技术具有处理流程简单、适用范围广、水力停留时间短、表面负荷高、占地小、见效快、出水稳定等优势，且对低温、低浑浊度水质、汛期的高浑浊度水质等水质都可适用。其处理效果受混凝剂种类及投加量、pH值等影响。
运行维护：化学混凝沉淀技术用于黑臭水体旁路治理时，应根据进水水质变化调整化学药剂的投加种类及投加量，以及定期将产生的污泥运送至附近污水厂集中处理或脱水后处理。
2 超磁分离技术
超磁分离技术通过磁性接种，即投加磁粉和混凝剂，使污染物与磁粉混合反应凝结成一体，快速形成以磁种种为结晶核的微磁性絮凝团，从而使原本没有磁性的污染物具有磁性，在外加磁场的作用下，是具有磁性的絮凝体与水体分离，从而将污染物去除[1]。磁粉可通过分离器分离回收，实现循环利用。该技术具有停留时间短、占地面积小、出水水质好、处理效率高、运行费用低、安装转运灵活等优点[2]。
适用性：超磁分离技术可用于削减污染水体中的磷、悬浮物、藻类、有机污染物等，特别适用于去除水体中难沉降的细小懸浮物、总磷等轻质杂质，并能有效抑制藻类爆发[3];车载移动式磁分离水体净化站，可用于突发污染排放事件的应急河道处理。
运行维护：超磁分离技术药剂投加量为常规混凝沉淀的1/3，磁种可循环回收利用，因此运行费用较低。磁种分离过程中会造成少量的磁种损失，需定期向反应系统中补充磁种。投加化学药剂产生的沉淀污泥，需定期运送至附近污水厂集中处理或脱水后处理。
3 生化处理技术
生化处理技术是指利用微生物在好氧和厌氧环境的代谢作用去除污水中有机污染物的处理方法，主要有氧化沟工艺、活性污泥工艺等多种组合工艺。生化处理技术可根据出水水质要求进行相应的工艺设计，具有占地小、设计灵活处理效果稳定、抗冲击能力强、有机物及氮磷等污染物去除效果好等优点，同时具有高造价、高能耗、设备复杂、有异味且需要专业人员维护等缺陷。 适用性：生化处理技术适用于多种黑臭水体治理，尤其是建设用地有限、出水水质要求较高的黑臭水体治理，出水水质可达到一级A或一级B标准。生化处理技术也可用于分散型村镇或片区污水处理。
运行维护：根据进水情况及出水水质要求，生化处理系统可能需要投加外加碳源或除磷药剂等化学药剂。该系统处理效果受温度影响较大，在冬季寒冷地区，需做好保温及设备防护措施，以保障安全过冬。运行过程中，需定期将产生的污泥运送至附近污水厂集中处理或脱水后处理。
4 人工湿地技术
人工湿地按照污水在湿地床中的流动方式可分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地，及其不同组合的复合型人工湿地。人工湿地对氮磷具有较好的去除效果，通过湿地基质的过滤、截留作用，微生物的降解作用和植物的吸收作用达到水质净化的目的[4]。人工湿地在处理黑臭水体方面具有造价低、运行维护简易、抗水力冲击负荷强、具有景观效应等优势，但同时也存在处理效果受季节变化影响较大、重污染水体处理效果较差、湿地填料堵塞等问题。
适用性：人工湿地适用于河道有足够且适合空间的黑臭水体治理，该技术对于建设地形条件要求较宽松，设计时可因地制宜。人工湿地污染物去除效率受进水污染负荷和气候条件影响显著，应根据黑臭水体污染负荷情况及当地气温条件判断是否适合建设湿地处理系统。垂直流人工湿地比表流人工湿地抗有机污染物负荷冲击更强，对于处理较高有机负荷的污染水体，应优先选择垂直流人工湿地。北方地区冬季气温较低，无法维持生态系统正常运行或出水效果，应就地选取适合的植物，并充分考虑过冬问题。该技术也可用于居住分散、土地宽裕的村镇分散污水处理，可充分利用农村空地，以户或村为单位，建设分散性人工湿地。
运行维护：人工湿地系统与同规模污水处理系统相比，运行费用仅为后者的1/4，日常运行只需1～2名人员即可。湿地系统运行维护应注重水位控制、护堤和堤面维护、防渗漏、控制虫害、植物收割、流量分配、冬季保温措施等事宜。
5 结论
城市水体中若存在长期性合法排污口或短期内无法拦截的直排污水口，会释放高浓度的污染物，对水体污染严重，可根据污染物特征以及排放标准要求选择相应的治理技术产品。对于排放要求较高、污染物浓度较高、项目可用地有限的情况，可采用生化处理技术;对于生活污水为主，非重污染水体，地价低廉的情况，可采用人工湿地技术;水体污染物以悬浮物、藻类为主，氮磷等有机污染物浓度较低的情况，可选择化学混凝沉淀技术、超磁分离技术。旁路治理技术不仅可用于周围无污水管网、短期无法完成截污的河段，移动式污水处理设备也可作为应急处理措施，已广泛应用于黑臭水体治理工程。
【参考文献】
[1]吴秀伟，蒲文鹏，刘旭，等.超磁分离净化技术在[J].河道治理中的应用研究[J].绿色科技，2017，（22）：49-52.
[2]周建忠，靳云辉，罗本福，等.超磁分离水体净化技术在北小河污水处理厂的应用[J].中国给水排水，2012，28（6）：78-81.
[3]王宇飞，强化混凝沉淀快速除藻技术研究[D].天津大學，2015，54-57.
[4]谢爱军，周炜，年跃刚，等.人工湿地技术及其在富营养化湖泊污染控制中的应用[J].净水技术，2005，24（6）：49-52.
※基金项目：“十三五”水专项课题，海绵城市建设与黑臭水体治理技术集成与技术支撑平台（2017ZX07403001）。
作者简介：范波（1985.09—），女，汉族，山东龙口人，中国市政工程华北设计研究总院有限公司，工程师，硕士，污水处理技术研究。
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