城市河道黑臭水体治理探究

(整期优先)网络出版时间:2023-11-08
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城市河道黑臭水体治理探究

戴洲游

43052919******2359 湖南省长沙市 410000

摘要:河道水体黑臭对城市居民生活品质造成严重影响,城市污染问题也日渐严重。目前,城市河道黑臭水体污染已经成为了困扰城市发展的主要问题。本文分析了导致河道污染的原因,并结合具体工程案例,提出了治理意见和建议。

关键词:河道污染;黑臭水体;治理技术

城市河道是重要的水生态系统,既可以涵养水源,也能够美化环境。然而大量污水排入河道,河水出现黑臭现象,不但河水颜色令人不悦,散发的气味更是令人作呕。治理黑臭水体已成为人民群众的迫切希望,同时也是生态文明建设的必然要求。

1引起河道污染的主要原因

石矶湖位于益阳沅江市鑫海大道,石矶湖水环境综合治理工程包括石矶湖、主干渠、北干渠、西干渠、东干渠,水体整治面积约5.1公顷,渠道长度3.9km。石矶湖东西两岸均为待开发区,周边未铺设市政管网,万子湖片区学校和居民生活污水未经处理直接排至石矶湖,导致石矶湖水体污染,严重发黑发臭。

1.1城市河流基流小,自净能力弱

存在黑臭的城市河流,多属于雨源性河流,河流的径流与洪峰基本一致,旱季基流则更小。旱季山泉水小,河道又混入大量的污水,是这些河流污染治理困难的根本原因。相比于山泉水来说,城市污水的体量极大,很小比例的污水漏排入河流就会导致河流黑臭。另一方面,径流小,河流的自净能力就弱,大量的污水漏排入河道,这就使得环境容量小与污染负荷大的矛盾十分突出。由于人类向水体中过度排放污染物,使水体中化学需氧量(COD)、氮(N)和磷(P)等污染物浓度超标,造成河道水体富营养化,加快水体中细菌和藻类的新陈代谢,导致水体严重缺氧和有机物腐败,长期累积,水体出现季节性或终年黑臭

1.2工业废水和生活污水的排放

工业废水中含有大量的污染物和有毒物质,一旦进入河流就会对生态环境造成破坏,甚至会对人民的生命健康造成威胁。除此之外,生活污水中有机污染物以及氮磷的含量要远远高于工业废水。尽管我国已经采取了很多措施来治理工业废水,但是生活污水排放量的增加使得工业废水的治理变得有些微不足道,甚至河道黑臭水体的污染程度日渐严重。

1.3管网系统不完善,污水收集率低

近年来我国经济发展迅猛,但城市基础建设跟不上城市化、工业化的速度,城市污水管网的建设滞后,污水收集率低,导致大量的工业污水、生活污水排入了城市河道中同时,这是导致污水入河、引起城市河道黑臭水体污染的重要原因之一。

1.4底泥污染和再悬浮作用

作为水体中污染物的主要落脚点之一,底泥中发生的物理、生物以及化学等反应是导致黑臭水体污染的重要原因。

2城市河道黑臭水体污染的生态治理方法

通过对水体进行综合治理,使进入水体的点源污染和面源污染得到有效控制,水体无黑臭、无明显异味、水体透明度显著提高,并结合公园建设将石矶湖及周边地块打造为沅江市重要的休闲水景生态公园。

2.1底泥生物处理技术

底泥是水体中污染物沉积的地方,大量未降解的污染物质会在底泥中富集起来,从而使得底泥的污染程度不断加深,同时也会给人们的生产生活带来严重危害。除此之外,底泥在河水流动过程中可能会向水体中释放有害物质,进而对水体造成二次污染。因此,处理好底泥是治理城市河道黑臭水体污染的重要环节。甚至有些未清除的淤泥发生二次污染的概率会明显提高。近几年,一些科学家将底泥生物氧化方法应用到了黑臭水体治理过程中,并且取得了不错的效果。底泥生物处理技术为微生物的生长提供了良好的条件,使得微生物的降解能力不断提升,黑臭水体现象明显减少。

2.2生态浮床技术

生态浮床技术是一种实用性较强的技术,可以同时兼顾到水环境以及生态修复。生态浮床技术运用的原理主要是无土栽培技术的原理,其主要基质和载体是高分子材料,综合利用先进的农业种植技术的形成水面无土栽培技术。利用生态浮床技术可以将原本种植在陆地上的草本植物移植到水面区域种植,甚至还可以得到比陆地景观更具有美学价值的效果。相比于常用的物理、化学以及生物处理技术,生态浮床法可以的主要优势就是可以做到标本兼治,还可以为水生生物提供良好的生存环境,进而达到治理污水的效果。生态浮床技术的使用是有一定要求的,这种方式往往应用于水流平缓、总水量一定的中小型河道。

2.3沉水植被恢复技术

沉水植物指的是茎叶生长在水气界面之下而根系生长在底质中的大型水生植物。沉水植物是水体中的重要组成部分,可以在水体中发挥出很好的生态功效。沉水植物在水体中的功效主要包括:丰富水环境中的生物多样性、限制水体中藻类植物的生长、固定水中的各种营养物质以及美化水中环境等。为了尽快恢复河道中的沉水植被,研究人员将制定合理的治理方案来增强水底的光照强度并完善水体中的生态环境,同时尽可能地减少人为因素对沉水植被的危害。

3黑臭水体治理工作及区域发展提供良好的环境支撑

管道工程中通过“堵、截、净、调、排”等多种措施解决了晴天及小雨季节排水口污水直排问题;大雨季节截留前期溢流水,增大中后期溢流水过水能力,有效缓解城市内涝。治理黑臭水体采用了较先进的磁介质混凝沉淀技术。它是在传统混凝沉淀的基础上通过投加磁介质增加絮体比重,增强絮凝效果和污泥浓度,再结合高效澄清池实现泥水分离的一套水处理工艺,经对排放的尾水检测发现,该技术对黑臭水体各项指标的去除具有高效性。

3.1主要存在问题

(1)上游雨污分流建设不完善

A渠河道汇水范围内老城区较多,排水系统仍不完善,分流制与合流制并存,存在一定的雨污水进入渠道,这是A渠水质较差的主要原因。个别在建工程项目存在偷排泥浆等违法现象,部分施工泥浆流入河道导致水体污染。

(2)现状截污系统截污不彻底

现状沿河存在DN1500管道漏排问题、现状截污泵站简陋,污水泄漏严重等问题,上游河道汇入A渠主渠道处虽设置截污闸门及临时截污泵站,但截污闸门密封性较差,存在闸门关闭不严的情况,截污泵站集水坑与A渠主渠道仅采用钢板桩进行分割。导致现状A渠主渠道污染水体倒流入上游河段,形成临时截污泵站以上河道的水体污染黑臭现象。

(3)现状底泥淤积严重,污染释放形成黑臭

渠河道底泥淤积严重,其中的氮、磷营养物质在一定的物理、化学等环境条件下,从底泥中释放出来重新进入水中,从而形成水体污染负荷,使水体的黑臭加重。

(4)水体交换能力差

A渠主渠道为感潮河道,受水体交换弱的影响,进入感潮河道和大铲湾半封闭湾区的污染物呈现堆积现象,从而引发内源污染,进一步加剧水质恶化。

3.2主要治理思路

(1)截污完善

一方面,现状河道沿河虽已设置截污闸门及临时截污泵站,但截污闸门密封性较差,存在闸门关闭不严情况。另一方面,现状沿河存在一处DN1500漏排混流管,导致旱季污水及雨污混流水排放至河道。

本工程采用更换现状临时截污闸更换、封堵截留管道等措施,阻止混流污水直排河道。

(2)底泥清淤

由于河道上游为老城区,A渠河道底泥淤积严重,淤泥沉积年代交九,其中的氮、磷营养物质含量高,在一定的物理、化学等环境条件下,从底泥中释放出来重新进入水中,从而形成水体污染负荷,使水体的黑臭加重。

有效降低了黑臭水体的内源污染负荷,避免其他治理措施实施后,底泥污染物向水体的释放。清淤产生淤泥可通过机械清淤后进行简单处理晾晒,然后外运至填埋场和生态制砖厂最终处置和利用。

(3)河道补水

渠为雨源型河流,基本无基流,截污后除海水潮汐作用及下雨天气产生水体流动外,旱季基本无水体流动。河道截留后,河流基本处于死水状态,旱季河流水体停留时间长,污染物发酵,使是体黑臭情况更加严重。

采用污水厂再生水对河道进行补水,三处河道支流共计补水规模其再生水水质达到再生水、雨水利用水质规范,可满足河道补水水质要求,同步建设补水管道约5km。再生水补充河道,有效的增加了河道水体流动,避免了污染物累积。

(4)生态治理

根据河道现状,结合黑臭治理的成功经验,在不影响市政调洪、滞洪及排水的前提下,应用具有自主知识产权的生物、化学、物理复合技术对A渠治理区域污染水体、淤泥进行原位治理修复,包括消除感官黑臭、消除黑臭指标、提升水质。

(5)生物填料曝气充氧

复合微生物菌剂是由完全从极端自然界中采集、筛选、分离的芽孢杆菌、酵母菌属、微球菌属、硝化菌、反硝化菌属及酶、营养剂等多类菌种采用驯化工艺及独特酶处理技术配制而成。依靠该复合微生物菌群的繁殖,吞噬、降解水体和河底泥中的NH3、N有机物,使有机物无机化,有毒物质无害化,以达到分解、降解消减污染物的目的。

针对感潮河道换水问题,为提高微生物着床率、提高微生物作用面、在全段河床底部布置生物填料为微生物提供栖息和繁殖的空间。本工程采用立式曝气机制造推流、翻搅河道底泥,促进水体上下交换,增加河道中的溶解氧含量,增强微生物菌剂对河道淤泥的脱黑脱臭、无害化、减量化处理效果。

工程技术措施使其渠已完全脱离黑臭,旱季水质清澈见底,各项指标已达到消除黑臭水体指标要求,公众满意程度调查也达到《城市黑臭水体整治工作指南》要求,提升了城市整体形象,为区域经济发展提供了良好的生态环境。 黑臭水体的治理应坚持“因地制宜、综合措施、技术集成、统筹管理、长效运行”的基本原则。近年来,先进国家在城市黑臭水体治理技术方面,已由单纯的“工程措施”技术发展为“工程措施与水生态修复相结合”,实现由以“水污染控制”为目标向以“流域水生态系统健康保护”为目标的转变。

4小结:

通过截污纳管、垃圾清理、清淤疏浚、溢流水处理、生态岸线修复等工程,昔日“臭水沟”变成了城市公园,原来的污水渠道变成居民休闲娱乐的亲水步道,黑臭水体整治项目实行智慧管控,实现“水动、岸绿、景美、群众满意”,有效改善了城区内水环境质量,全面提升了居民生活幸福指数。如今更加注重发展质量和生态文明建设,只要采取科学合理的措施,水体黑臭现象终会得到解决,青山绿水、蓝天白云、美丽中国都将不是梦。

参考文献:

[1]林培.《城市黑臭水体政治工作指南》解读[J].建设科技,2018(18):14-15.