黑臭水体整治技术在河道治理中的应用

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:林延钊
[导读] 摘要:随着社会经济的快速发展,城市环境问题日益严峻。
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        摘要:随着社会经济的快速发展,城市环境问题日益严峻。其中,河道黑臭水污染非常厉害,已对居民的生活质量产生了相应影响。为此,本文首先阐述了黑臭水体整治的基本原则,然后分析黑臭水体的成因,最后探究了黑臭水体整治技术在河道治理中的应用,以期为后续的黑臭水整治工作提供一份参考。
        关键词:黑臭水体;整治技术;河道治理;应用
        引言
        水体黑臭是水体有机污染的一种极端现象,是对水体极端污染状态的一种描述。所谓“黑臭”,可以从外在视觉感官和内在形成机理两个方面解释。在视觉感官上,水体呈黑色或泛黑色,在嗅觉上会有刺激性气味,引起人们不愉快、恶心或厌恶。从形成机理上,水体发黑发臭主要是在缺氧或厌氧状况下,水体内有机污染物发生系列物理、化学、生物作用的结果。住房和城乡建设部发布的《城市黑臭水体整治工作指南》中也提及了城市黑臭水体概念,即城市范围内、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。近年来,人们结合国内外多种环境工程技术方面的应用,在城市黑臭水体治理技术研究方面投入了大量的资金和人力,总结出部分可行治理技术。
        一、黑臭水体整治基本原则
        黑臭水体整治工作系统性强,工作涉及面广,应遵循如下原则:
        1.明确目标,整体规划
        科学识别黑臭水体及其形成机理与变化特征,结合污染源、水系分布和补水来源等情况,合理制定城市黑臭水体的整治目标、总体方案和具体工作计划。
        2.因地制宜,标本兼治
        针对城市水体黑臭成因、当地自然人文环境条件和地区经济发展水平,综合应用控源截污、内源治理、生态修复等措施,全面消除黑臭,改善人居环境质量。
        3.生态改善,长效保持
        多渠道科学开辟补水水源,改善水动力条件,修复水生态系统,提升水体自然净化能力,实现城市水环境持续改善。部门联动,政策保障。坚持政府主导,强化部门协作,明确职责分工,完善政策法规体系,鼓励多渠道融资,健全城市水体日常维护管理机制。
        4强化监管,公众参与
        强化全过程监管,建立水体水质监测、预警应对机制;开辟城市黑臭水体整治信息公开渠道,鼓励公众参与,接受社会监督。
        二、黑臭水体成因分析
        黑臭水体的产生是一个复杂的物理、化学和生物过程,受较多因素影响,主要包括外源输入、内源释放、其他因素影响等。过量污水排入水体,超出了其环境容量和自净能力,久而久之河湖被污染成黑臭水体。
        (1)外源输入
        临河工业废水和生活污水汇入,补水本身污染物汇入,沿河污水收集系统不健全、偷排宜排现象突出,使得大量污染物进入水体。近年来,城市地面硬化程度增大,硬化范围扩大,大面积地表径流成为城市面源污染的重要因素。空气中附着污染物的悬浮颗粒物和地面污染物随降雨落到地面形成地面径流,汇入水体后,水体被污染氏河渠两侧的农田经施肥、喷洒农药后,随灌溉水和降雨进入水体,废水中大量氮磷有机物宜接进入水体,形成富营养化水体,水体溶解氧含量下降,水生生物的死亡分解进一步加剧了水体污染。
        (2)内源释放
        水体被污染后,部分污染物通过沉降作用进入水体底泥中,底泥成为污染物的最终储存场所,经过不断积累富集,底泥中的污染物浓度往往比上覆水中污染物高岀几个数量级。水体底泥沉积物一般含有大量重金属、营养物质和有机物。内源污染主要体现在:①水体在pH、DO、温度、底泥粒径、盐度、上覆水污染物浓度、水动力扰动等改变的影响下,底泥与孔隙水发生交换,吸附在底泥中的污染物向水体中释放。②底泥在微生物的作用下发生甲烷化及反硝化,使底泥发生再悬浮而造成水体二次污染问题。
        三、黑臭水体治理技术应用
        1.基础保障性措施
        (1)控源截污
        控源截污技术主要有两种:面源控制和截污纳管。针对合流制管网设置沿河截污干管,针对分流制雨水管网设置初期雨水收集调蓄系统。

通过对非法排污口开展溯源治理,保证从源头上削减点源污染,沿着河道两岸,设置初期雨水收集管道,将其运送到雨水处理站经过处理后,当做城市的循环补水。这种技术的应用减少了点源污染,同时为后期水质的保持打好了基础。
        (2)内源治理
        河道底泥最为常见的内源性污染,河道底泥不仅含有大量的有机物,还包含大量的N、P污染物,这些物质的分解都会导致水体发黑发臭。清淤疏浚是最为直接的底泥处理方式,在开展清淤工作前,需要对河道最佳的疏浚深度进行研究,将清淤的量控制在合理范围内,因为清淤不彻底可能会影响水体的治理效果,而清淤量过大会增加水体治理的成本。如果条件有限,不能开展实验研究,可以将清淤的深度定在0.5~0.8m之间。
        过氧化钙底泥修复技术也是一种常见的底泥处理技术,过氧化钙和水反应会产生氧气,提高水体的富氧程度,在Fe2+等催化剂的作用下,也会有一定数量的羟基自由基产生,可以去除底泥中的有机污染物。实践证明,过氧化钙修复底泥效果较好,但是这种技术只能当做应急措施,不能解决根本性的问题。
        2.生态修复技术
        (1)岸带修复
        岸带修复用于已有硬化河岸(湖岸)的生态修复。属于水体污染治理的长效措施。采取植草沟、生态护岸透水砖等形式,对原有硬化河岸(湖岸)进行改造,通过恢复岸线和水体的自然净化功能.强化水体的污染治理效果,需进行植物收割的,应选定合适的季节。
        (2)生态净化
        生态净化广泛应用于水体水质的长效保持。通过生态系统的恢复与系统构建,持续去除水体污染物,改善生态环境和景观。主要采用人工湿地、生态浮岛、水生植物种植等技术方法,利用土壤一微生物一植物生态系统有效去除水体中的有机物、氮、磷等污染物。综合考虑水质净化、景观提升与植物的气候适应性,尽量采用净化效果好的本地物种并关注其在水体中的空间布局与搭配,需进行植物收割的,应选定合适的季节。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,提高生态系统稳定性。
        3.化学处理技术
        通过投加化学试剂来对水体中的污染物进行絮凝、氧化和沉淀作用以提高水体的透明度。使用的化学试剂包括氧化剂H2O2、CaO2等、化学絮凝剂Al盐、Fe盐等、化学沉淀剂CaO等。徐垚等以注射、覆盖、混匀3种方式将CaO,投加在底泥中,研究其对内源磷的释放影响,结果表明,CaO,使有机磷的矿化速度提高,同时注射方式抑制了底泥内源磷的释放。
        鲁秀国等通过自制聚硅酸氯化铁(PF-SC)研究其在黑臭水体中的应用,结果表明,当PF-SC的投加量为600mg/L,黑臭水体pH值为8.4时处理效果最好,水体中COD和浊度去除率分别达到59.1%和92.5%.总的来说,化学处理技术可以在短时间中将水质的污染迅速降低,对感官感受有较大的改善,具有较明显的整治效果。但是此方法不能从根本上解决水体黑臭的问题,并且容易引发二次污染。
        4.生物技术
        生物技术包括原位生物修复技术和复合酶净化技术。原位生物修复技术是指向污染的水体中投加经过筛选的具有分解能力的菌种,降解过量的污染物。复合酶制剂是利用自然界存在的有机物和其他生物酶成分而制成的生物酶降解剂类产品,通过激活土著微生物,有效激发水体生态的内循环供氧机制,促使水体中溶解氧的自然修复,进而有效去除污染物,有效控制污染物的扩散,使受损生态系统向良性生态系统演替。
        结语
        城市黑臭水体是亟待解决的水污染问题之一,其存在判别标准多样,成因复杂,整治效果难以持久等问题。因此,针对黑臭水体整治的发展提出了以下几点思考:
        (1)黑臭水体大多以水质化学指标和人类感官指标为判别标准,但还不够完善,需要进一步加强对水生生物指标判别的研究。
        (2)对黑臭水体进行整治时需要找准其形成的主要原因,从源头治理。
        (3)黑臭水体在整治的过程中,注重外源和内源污染控制的同时,需确定针对性较强的整治方案,可以通过物理、化学和生物生态整治技术分析,必要时采取组合工艺技术对其进行水体修复。
        (4)需要对水体进行合理有效的长效管理,杜绝水体返黑、水质反复恶化的现象。
        参考文献:
        [1]国务院.水污染防治行动计划[s].2015.
        [2]中华人民共和国住房和城乡建设部.2016年城乡建设统计公报[R].2017.
        [3]魏忠庆.排水系统截污纳管存在的问题及对策[J].中国给水排水,2017(18):14—16.
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