潘 伊 周春何
麗水市環境監測中心站
淺談城市黑臭水體整治技術
潘 伊 周春何
麗水市環境監測中心站
隨著社會經濟的快速發展,城市環境問題日益嚴峻。其中,城市黑臭水污染近些年越來越嚴重,選擇高效的黑臭水整治技術刻不容緩。本文介紹了城市黑臭水整治的常見類型、原則并總結了城市黑臭水體整治技術,望能為以后的城市黑臭水研究者提供綿薄之力。
黑臭水體;整治原則;整治技術
但隨著我們社會經濟的飛躍進步,我國的城市環境問題變得更嚴峻,尤其是城市黑臭水現象的出現。研究統計表明,我國295個地級市截至2016年黑臭水體就達2014個之多,黑臭水污染非常厲害,已對居民的生活質量產生了相應影響。為此,我國開展了一系列城市黑臭水整治工作,2015年4月,國務院公布了《水污染防治行動計劃》,其中提出城市黑臭水體整治的目標是到2030年,全國城市建成區黑臭水體總體得到消除。本文介紹了城市黑臭水體的常見類型、原則并總結了城市黑臭水體整治技術,以期為后續的城市黑臭水整治工作提供一份薄力。
城市中出現的具有讓人不舒服氣味或顏色的水體都可被稱為城市黑臭水體。溶氧量不足導致有機物被厭氧分解,產生黑臭物質是出現這種黑臭現象的直接原因,另外,被還原的鐵錳等無機離子也會與有機物絡合成復合物,這種復合物一般呈現黑色。
調查總結分析發現,根據污染特性,可將城市黑臭水體分四大類:(1)滯留、緩流型黑臭水體,因為水動力學條件差,故換水率低,導致水體局部發生黑臭現象;(2)雨污混流黑臭水體,目前雨污混結的現象還是很嚴重,也會導致黑臭現象的發生;(3)未完全截污的黑臭水體,目前我國仍有大量城市生活污水或工業廢水直接排入水域造成黑臭水體的形成;(4)生態基流匱乏的黑臭水體,主要出現在我國的北方缺水城市。
“綜合整治、因地制宜、長效安全、統籌規劃、技術組合”是整治城市黑臭水體的基本原則。根據各種因素的不同,如污染成因、程度、水文水質、治理目標等,我們需遵從以上原則,統籌規劃,選擇最合適的方案,以期能長久有效的改善水質,提高居民生活環境。
目前,國內外有諸多城市黑臭水整治技術[1,2],我們進行了總結,主要分為以下五大類:
內源控制技術主要包括清理水生植物殘渣和清淤疏浚。清理水生植物殘渣可以避免這些殘渣進一步腐蝕,消耗水中的氧氣并釋放污染物,可以降低黑臭水產生的概率;清淤疏浚通過較少污泥含量,從而可有效降低污泥中有機物的釋放,迅速減小水體的內部污染,比較適合污泥嚴重的水體的初步治理時期。
外源減排技術主要包括直排污水原位處理、面源控制及截污納管。針對直排污水采用原位處理可迅速除掉水體中的懸浮物及部分有機物等,該技術優點是成效快、周期短且不受管網限制,缺點是時間太短,無法截流;面源控制主要針對的是雨水徑流,其中又包括初期雨水控制技術、低影響開發技術及生態護岸技術等。截污納管是指新建或改造沿岸的污水管道,形成一個污水處理系統,從而根本上減少了污染物的排放。
補水活水技術主要包括再生水補給、清水補給。作為城鎮穩定的非常規水源,再生水經濟有效,可將其引入黑臭水體,起到減小水力停留時間及增大流量的作用,最終改善水質。一般用于整治缺水城市或枯水期的黑臭水體;清水補給是指向黑臭水體中引入潔凈的地表水,從而加快了污染物轉移,最終達到改善水質的目的。一般用于整治滯留、緩流型黑臭水體。
水質凈化技術主要包括復合凈水劑技術、人工增氧技術、人工濕地、生態浮島及微生物強化凈化。作為目前國內外普遍采用的技術,復合凈水劑技術簡單經濟,它的原理是凈水劑能絮凝水中的懸浮顆粒、膠質或溶質,產生絮狀沉淀從而達到凈化的目的。若直接投加,產生的沉淀仍然在水體中,并未真正去除,還有“復發”的可能,故應進行水體外循環處理;人工增氧技術是經過人工曝氣,向黑臭水體中充入空氣或臭氧或純氧,從而提高水中氧濃度,增加水體的自凈能力,阻止厭氧反應的發生,從而阻止了黑臭現象的發生,一般用于水質改善階段;人工濕地是指模擬自然濕地系統人工建造的濕地系統,它依據的是植物和土壤組成的生態系統所具有的凈化功能。一般用于整治滯留、緩流型黑臭水體;生態浮島是指人為的構造水生植物系統,利用該系統降解水中污染物,達到凈化水質的目的。適用于黑臭水體治理的水質改善和生態修復階段;微生物強化凈化是指人為加強微生物的降解作用,從而加快了黑臭水體中污染物的轉化及分解。
生態修復技術是指利用水生植物進行生態修復,水生植物可以直接吸收黑臭水體中的污染物,還可輸送根部微生物需要的氧氣,從而減少了富營養化的發生概率,有效的控制了藻類及水化的產生。該技術不但改善了水質還美化了環境,可實現黑臭水體的原位修復。
“全面性、適用性、經濟性、安全性及長效性”是選擇整治技術應遵循的原則,全面性是指不單純考慮一種技術,而應該將幾種技術進行組合,揚長避短,最高效發揮作用;適用性是指明確每種技術的適用范圍;經濟性是指選擇經濟高效的;安全性是指要考慮整治技術對環境的污染;長效性是指整治技術處理效果持續時間越長越好。根據以上選擇合適的整治技術或技術組合整治黑臭水體以期達到最優化成效。周飛祥[3]等人就是利用組合技術對河南省鶴壁市海綿城市的黑臭水進行整治。
整治城市黑臭水體是個復雜的工程,本文主要介紹了城市常見的黑臭水體、整治這些黑臭水體及選擇相關技術應遵循的原則,并著重介紹了目前常見的整治技術,以期為后續研究者起到系統認知的目的。
整治黑臭水體涉及到各個學科,如工程學、自然科學、管理學、經濟學及社會學等。目前,國內外雖然有大量整治黑臭水體的實例,但還遠遠沒有達到解決黑臭水體的目的,關于黑臭水體的機理、技術等一系列研究還不夠深入。相信,將來,隨著科技的進步,我們還會發現越來越多科學高效的整治黑臭水體的技術,并根據污染的根本原因,針對性的選擇合適的整治技術,使水體真正意義上得到凈化,給居民一個美好的生活環境。
[1]胡洪營等.污染河流水質凈化與生態修復技術及其集成化策略[J].給水排水,2005,31(4):1~9.
[2]謝飛等.城市黑臭河流成因及治理技術研究[J].污染防治技術,2016,29(1):1~3.
[3]周飛祥等.城市黑臭水體治理的實踐與探索[J].建設科技,2016(1):21~24.