城市黑臭水体治理技术研究 阳桂菊

发表时间:2020/5/21   来源:《基层建设》2019年第34期   作者:阳桂菊
[导读] 摘要:随着我国的城市规模扩大,城市污染问题也日渐严重。
        湖南博世科环保科技有限公司  广西南宁  530007
        摘要:随着我国的城市规模扩大,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,提出了治理城市黑臭水体的各项技术处理措施,希望为中国正在开展的城市黑臭河流治理提供有意义的参考。
        关键词:黑臭水体   水体治理
        众所周知,城市黑臭河道问题是我国目前比较严峻的水质污染问题之一,城市河道的污染对于城市居民的生活水平提高会有严重的制约作用,而我国正处在工业化推动城镇化的重要发展阶段,随之带来的水质污染也更加严重,与经济发展的要求明显脱轨。
        2015 年国务院颁布的《水污染防治行动计划》提出“地级及以上城市建成区黑臭水体到2020年均控制在10%以内,城市建成区黑臭水体到2030 年得到消除”的目标。我国黑臭水体污染形势严峻,在全国295座地级及以上城市中,有超过七成的城市存在黑臭水体,黑臭水体总数1861个。目前全国兴起了黑臭水体治理的热潮,因此,如何尽快消除城市河流的黑臭问题已是刻不容缓。
        一、黑臭水体成因及机理
        黑臭水体是大部分国家工业化发展阶段产生的环境产物。随着我国城镇化和工业化的发展,城市水体大面积污染严重,黑臭水体逐渐形成,且形势严峻。
        城市黑臭水体的主要特点是呈现令人不悦的颜色和(或)散发令人不适气味的水体的统称。一般黑臭水体具有以下四个特点:①水体有机污染较严重,富营养化较为明显;②颜色呈黑色或泛黑色,具有极差的感官体验;③散发刺激的气味,引起人们的不愉快或厌恶;④水体中DO较低,透明度较差,氨氮较高。
        造成水体黑臭主要是水体缺氧导致,同时也与水体富营养化和底泥沉积有关。概括来讲,有以下三点:
        1)外源有机物和氨氮的耗氧:大量有机污染物进入水体,在好氧微生物的生化作用下,消耗了水体中大量的氧气,使水体转化成缺氧状态,致使厌氧细菌大量繁殖,导致有机物腐败、分解、发酵,转化为氨氮、腐殖质、硫化氢、甲烷和硫醇等发臭物质。
        2)内源底泥的释放污染:水中底泥释放的污染物不断污染水体,使水体富营养化,并可能含有一些有毒害物质。污染物厌氧发酵产生的甲烷和氮气导致底泥上浮造成水体黑臭。
        3)水体流动性变差和水温升高:河流水流不畅或者滞流,直接导致水体复氧速率衰退,最终造成水体严重亏氧,从而引起水体水质恶化。
        二、黑臭水体治理技术分析
        (1)外源阻断(控源截污)技术
        污染源控制和治理主要针对造成水体黑臭的点源、面源,应采用适宜的治理技术削减目标污染物负荷,满足水体环境容量控制要求。针对缺乏完善污水收集系统的水体,通过建设和改造水体沿岸的污水管道,将污水截留纳入污水收集和处理系统,从源头削减污染物排放。对于目前尚无条件进行截污纳管的污水,可在原位采用高效强化污水处理技术或工艺,快速高效去除污染物。
        面源控制技术,影响城市黑臭水体的面源污染除包括城市的地表径流外,还可能包括城市周边的种植业面源污染、村镇的雨水和生活污水污染等。一是针对初期雨水,可采用收集存蓄、水力旋流、快速过滤、人工湿地等处理技术,也可采用绿色屋顶、渗透铺装、雨水花园、植被浅沟等低影响开发改造技术。二是针对种植业面源控制,鼓励开展测土配方施肥、增施有机肥、水肥一体化、秸秆还田等生态农业和科学施肥技术,从源头上减少农田径流中污染物排放量;也可采用生态沟渠、滞留塘、生态净化塘等技术,加强对农田耕种初期暴雨径流的截留和净化。

三是针对村镇生活污水,对于分散居住的农户,鼓励采用低能耗小型分散式污水处理,可选用庭院式小型湿地、沼气净化池和小型净化槽等;在土地资源相对丰富、气候条件适宜的村镇,鼓励采用集中自然处理,可选用氧化塘、人工湿地、快速渗滤及一体化装置等。
        采用外源阻断(控源截污)技术的缺点就是工程量大,工程系统性强,周期长,实施难度大。
        (2)内源控制技术
        内源控制技术主要包括清理水生植物残渣和清淤疏浚。清理水生植物残渣可以避免这些残渣进一步腐蚀,消耗水中的氧气并释放污染物,可以降低黑臭水产生的概率;清淤疏浚通过较少污泥含量,从而可有效降低污泥中有机物的释放,迅速减小水体的内部污染,比较适合污泥严重的水体的初步治理时期。
        (3)改善河流水动力学条件
        改善河流水动力学条件要从二个方面着手,一是实施河流水系互通互联工程,采用疏拓河流、拆坝建桥、打通断头浜等方法沟通水系,打通河流“任督二脉”。二是科学制定人工调水方案,实施调水引流工程,以保障固定的补充水源,加快河流水体流动,缩短水体交换周期,从而弥补水体自净能力不足,达到改善水质的效果。
        (4)生态修复技术
        生态修复技术包括生态河提建设、构建水面水生植物净化系统、河流纯氧曝气技术。
        生态河堤建设是基于“亲近自然河流”理念和“自然型护岸”技术,在保障城市防洪排涝安全的同时,把过去“三面光型”混凝土河流改造成适合植物生长动物栖息的模拟自然状态,将河堤建成为无混凝土或混凝土外覆盖植被的生态河堤。
        构建水面水生植物净化系统是指利用水生植物进行生态修复,水生植物可以直接吸收黑臭水体中的污染物,还可输送根部微生物需要的氧气,从而减少了富营养化的发生概率,有效的控制了藻类及水化的产生。该技术不但改善了水质还美化了环境,可实现黑臭水体的原位修复。
        纯氧曝气技术是指由人工向水体中充入氧气,加速水体复氧过程,以提高水体的溶解氧水平,恢复和增强水体中好氧微生物的活力,使水体中的污染物质得以净化,从而改善河流的水质,是目前维护河流水质最有效的技术一般分为固定式充氧站(鼓风曝气,机械曝气)和移动式充氧平台。
        (5)组合技术
        黑臭水体修复没有“一招见效”,必将是“组合拳”,而且必须从“供水 - 排水-污水利用”的全生命周期进行统筹考虑。前面已经全面阐述了各类修复技术,无外乎“外源阻断技术、内源控制技术、水动力改善技术、生态修复技术”。但由于每条河流水污染体征得不同,为每条河流量身打造一套组合技术就显得尤为重要。因此,如何将这些技术组合起来,是需对各单项技术进行优化和筛选,并形成一套集成技术,也是国内外水环境目前治理发展方向。
        三、结语
        整治城市黑臭水体是个复杂的工程,目前,国内外虽然有大量整治黑臭水体的实例,但还远远没有达到解决黑臭水体的目的,关于黑臭水体的机理、技术等一系列研究还不够深入。相信将来随着科技的进步,我们还会发现越来越多科学高效的整治黑臭水体的技术,并根据污染的根本原因,针对性的选择合适的整治技术,使水体真正意义上得到净化,给居民一个美好的生活环境。
        参考文献:
        [1]谢飞等.城市黑臭河流成因及治理技术研究[J].污染防治技术,2016,29(1):1-3.
        [2]周飞祥等.城市黑臭水体治理的实践与探索[J].建设科技,2016(1)21-24.
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