基于城市黑臭水体治理下的城市排水管网改造和水系治理

(整期优先)网络出版时间:2019-10-20
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基于城市黑臭水体治理下的城市排水管网改造和水系治理

杜念

宣城市规划设计研究院有限公司

摘要:随着我国城镇黑臭水体的大面积出现,黑臭水体治理已成为我国污染治理的重中之重,本文针对黑臭水体成因,从排水管网改造和水系治理方面提出了治理方法。

关键词:城市黑臭水体;形成原因;治理方法

近年来,随着我国城市化进程的加快,河道污染呈现出越来越严重的现象,部分水体的自净功能丧失,城市河道表现为黑、臭等,成为名符其实的“臭水沟”。不仅影响了城市的景观,也使城市的形象受到破坏,给人们的生存环境带来较大的影响。

2015年4月16日国务院颁发的《水污染防治行动计划》提出,到2020地级及以上城市建成区黑臭水体控制在10%以内,到2030年,全国七大重点流域水质优良比例总体达到75%以上,城市建成区黑臭水体总体得到消除。由此可见,水污染问题的防治工作已成为我国污染治理的重中之重,而黑臭水体的治理更是迫在眉睫。

1、城市黑臭水体的定义及现状

城市黑泉水体是指城市建成区内,呈现使人不悦的颜色和(或)散发令人不适气味的水体的统称。

依据《城市黑臭水体整治工作指南》提出的黑臭水体定义、指标,住建部和环保部建立了全国城市黑臭水体整治信息平台。根据第一轮全国黑臭水体摸底排查结果,截至2016年2月18日,在全国295座地级及以上城市中,218座城市排查出黑臭水体,已认定的黑臭水体总数1861个。在排查上报的全部黑臭水体中,河流数量占比最高,共1595条,达85.7%,总长度约为5596km,湖、塘共266个,占比为14.3%;而重度污染水体数量占比则达到33.5%。从黑臭水体地域分布情况看,经济发达且水系更多的中东部地区的黑臭水体数量占比较大,中南区域和华东区域合计占比达71.0%。从省份看,广东、安徽数量均超过200条,合计占总数的近1/4;另外,江苏、河南、山东、湖南、湖北5省数量均在100条以上,合计占比约1/3[1]。

2、城市黑臭水体的成因

2.1生活污水进入河道

在我国城市化建设的过程中,由于受投资规模和征地拆迁的影响,绝大多数城市排水体制实行的是老城区实施截留式合流制,新城区实施雨污分流制。在截留式合流制区域,由于受截留倍数的限制,雨季时大量污水进入河道,造成水体恶化;同时在雨污分流制区域,由于在建设过程中受施工质量及监管缺失等因素的影响,存在着大量的雨污管道混接和错接现象。目前随着城市人口的增加,其所产生的生活废水量也越来越多,这些生活废水经过截留管道和雨水管道排入到城市河流当中,导致河道受到不同程度的污染,水体呈现富营养化,这是导致河道黑臭的重要原因。

2.2工业废水进入河道

目前城市部分工业生产过程中会产生大最的废水和废液,这部分污水中不仅含有工业生产的废料,同时还有生产过程中的污染物,这些污水一旦进入到河道内,则会造成河道水体内的有机需氧物质、化学物质、无机固体悬浮物及病原体污染急剧增加。近年来,虽然环境保护和执法的力度加大,工业污水直接排入河道的现象得到了有效的控制,但仍存在着偷排的情况,对河道的污染仍不可轻视。

2.3初期雨水夹带的污染物质

在降雨初期,雨水会携带大量的地表污染物进入城市雨水管道,同时城市周边的耕地土壤中残存着的农药和化肥也会随着雨水的径流汇入到河道中,这些点多面广的污染源具有冲击性强,污染成分复杂等特点,对河道生态环境造成极大的破坏,也是导致河道水体恶化的重要因素。

2.4水体流动性变差

城市水体由于自身建立的生态系统,其内含的微生物对进入水体的污染物都具有一定的吸附和降解功能,但随着污染物的持续进入,如果水体流动性减小,随着污染物浓度的提高,微生物大量死亡,水体的自净功能会逐渐丧失,水生态环境恶化,最终导致河道水体变黑变臭。

3、城市黑臭水体的治理方法

城市黑臭水体治理是一个系统工程,对目标水体采用化学方法和生物方法进行治理可以取得投资少,见效快的特点,但无法从根本上消除城市水体变黑变臭的根源,分析黑臭水体产生原因,通过改造城市排水管网,对城市水系进行补水换水,从源头上消减污染源或减少污染物浓度,是城市黑臭水体治理的长久之计。

3.1截留式合流制系统的改造

经过40年的高速发展,我国的城市建设取得了举世瞩目的成就,在中央提出“五位一体”的发展思路的指引下,为改善城市生态环境,提高人民生活质量,截流式合流制区域的管网改造已提上议事日程。由于大多数城市截流式合流制区域并不大,在避免大拆大建,做好历史建筑、文物保护的前提下,将该区域合流制排水系统改造为分流制排水系统是完全可行的,该工程的实施既完善了城市功能,也从源头上杜绝了雨季时大量污水进入河道的现象,是城市黑臭水体治理的根本举措。

3.2分流制排水系统的排查和改造

受制于我国城市建设初期的粗放式扩张和疏于管理,在雨污分流制区域,不仅存在着大量的雨污管道混接和错接问题,也存在着部分工业废水偷排河道的现象。在转变发展思路,实施精细化城市管理的今天,分流制排水系统普查已在部分城市开始实施。排水系统普查可采用管线探测和影像普查同时开展,调查区域从市政管网延伸到居民小区及工矿、企事业单位,彻底摸清城市排水静脉,并根据普查发现的问题有针对性开展修复、重建等工程措施,解决雨污管道混接和错接问题,杜绝工业废水偷排河道现象。从细节上消减城市污水、废水进入城市河道的可能。

3.3初期雨水治理

国内关于初期雨水的处理尚在摸索和尝试阶段。国外对初期雨水的污染问题十分重视,经过多年的研究及实践,欧美发达国家已经制定了一套初期雨水治理措施。归纳国内外的经验,治理初期雨水应从以下两个方面着手。

一是通过减小雨水汇流区域地面径流系数,促进雨水向地下的渗透,减少暴雨地面径流量。具体措施可以通过设置下凹式绿地、透水地面等设施降低城市雨水的地表径流,同时将绿地下层的天然土壤改造成渗透系数大的透水材料,增大土壤的雨水存储容量,在绿地的低洼处建设渗透管沟、人工渗槽等入渗设施使得雨水在进人城市排水管道系统之前得到有效处理。

二是通过设置雨水调蓄设施和利用沟塘自身的自净能力,使得雨水在初雨期内得到有效控制,在进入城市水体之前所夹带的污染物得到有效消减。具体方法可以通在地块汇流处或雨水管道排出口处设置雨水调蓄池来拦截初期雨水,待暴雨过后再集中送往污水处理厂进行处理。同时在城郊结合部利用现有沟塘将其改造为氧化塘,收集地表径流及无组织排水,利用其自净能力降低污染物浓度。

3.4引水补水

引水冲污和补水稀释是城市水体净化经常采用的措施,对污染较严重并且流动缓慢的河流,尤其是汇水面积小且长期缺乏补充水源的城市内河较为适用。此方法可以在水系发达的城市,通过对各水体的生态需水量分析,在水质较好的河流湖泊和水质较差且汇水面积小的河道之间建立引水补水廊道,实施系统性的水系治理和水资源调度等活水工程,降低污染严重河道内的污染物浓度,提高水体的溶解氧,恢复河道的部分自净能力。在消减黑臭水体的同时,也极大地改善了城市水生态环境。

4、结语

城市黑臭水体已经成为一个环境热点问题而引起了民众和国家的关注。对其进行治理,需深刻分析其形成原因,然后采取截污纳管、内源治理、活水循环等工程措施来系统解决。城市黑臭水体治理是一项长期工程,治理是标,预防是本,需要针对其成因在城市建设过程的各环节“防患于未然”。

参考文献

[1]田建波,范擎虹.浅析我国黑臭水体现状及整治技术.技术与市场[J],2016,23(8):65-66.

[2]赵越,姚瑞华,徐敏等.我国城市黑臭水体治理实践及思路探讨.环境保护[J],2015,43(13):27-29.

[3]刘杰,景琪,徐桂林,董洋,李宗伟.城市初期雨水治理浅谈.河南科技[J],2013,7:204-205