城市黑臭水體旁路治理技術(shù)范波

秦少波

【摘 要】本文對化學(xué)混凝沉淀技術(shù)、超磁分離技術(shù)、生化處理技術(shù)、人工濕地技術(shù)等黑臭水體旁路治理技術(shù)的適用性和運行維護要點進行了探討分析。黑臭水體旁路治理技術(shù)可用于無法實現(xiàn)全面截污的重度黑臭水體和無外源補水的封閉水體治理，移動式處理設(shè)備也可作為應(yīng)急處理措施。

【關(guān)鍵詞】黑臭水體;旁路治理;應(yīng)急措施

中圖分類號： X52 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）12-0099-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.12.047

【Abstract】The usability and the key points of operation and maintenance for bypass treatment technologies for black and odorous water in urban rivers， including chemical coagulation precipitation， supermagnetic separation， biochemical treatment，? constructed wetland ， are analysed in this paper. Its applicable to the treatment of the severe black and odorous water when the sewage cant be intercepted completely and the closed water without exogenous makeup-water. Mobile water producing systems can be used as emergency treatment measures.

【Key words】Urban black and odor water; Bypass treatment technology; Emergency treatment

自2015年《水污染防治行動計劃》（“水十條”）首次將城市黑臭水體納入治理范圍以來，國務(wù)院接連出臺多項政策加強推進全國黑臭水體整治工作，2018年又印發(fā)了《城市黑臭水體治理攻堅戰(zhàn)實施方案》，進一步明確提出，“到2018年底，直轄市、省會城市、計劃單列市建成區(qū)黑臭水體消除比例高于90%。”。生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合住房城鄉(xiāng)建設(shè)部成立督察組，對全國30個省70個市開展了城市黑臭水體整治環(huán)境保護專項行動，黑臭水體治理已經(jīng)成為目前我國關(guān)乎民生的重要工作。

我國城市水體污染嚴重，黑臭成因復(fù)雜，且具有季節(jié)性和臨時突發(fā)性。對于無法實現(xiàn)全面截污的重度黑臭水體和無外源補水的封閉水體可采用旁路治理技術(shù)。旁路治理技術(shù)是指在水體周邊區(qū)域設(shè)置適宜的處理設(shè)施，從污染最嚴重的區(qū)段抽取河水，經(jīng)處理設(shè)施凈化后，排放至另一端，實現(xiàn)水體的凈化和循環(huán)流動。

1 化學(xué)混凝沉淀

化學(xué)混凝沉淀技術(shù)通過投加混凝劑去除污染水體中的污染物以改善水質(zhì)，化學(xué)藥劑通過中和帶電腐殖質(zhì)，吸附架橋、共同沉淀，可有效去引起水體黑臭的腐殖質(zhì)、膠體和懸浮顆粒等污染物，進而消除黑臭現(xiàn)象。化學(xué)藥劑主要采用鐵、鋁、鈣等無機絮凝劑、表面活性劑和各種高分子有機絮凝劑。該技術(shù)黑臭水體旁路處理時，可設(shè)置岸邊臨時或永久化學(xué)絮凝沉淀反應(yīng)器構(gòu)筑物，出水回流至水體，從而達到水體凈化的目的。

適用性：化學(xué)混凝技術(shù)見效快，目前應(yīng)用廣泛，但存在藥劑用量難以把控、一些化學(xué)制劑本身對水體生態(tài)環(huán)境有一定的負面影響的問題，且化學(xué)反應(yīng)本身可能會改變水體pH值、溫度、氧化還原狀態(tài)、微生物和底棲生物等;旁路化學(xué)混凝沉淀技術(shù)適用于中小型黑臭水體治理，以及重污染黑臭水體的前期強化處理。旁路化學(xué)混凝沉淀技術(shù)具有處理流程簡單、適用范圍廣、水力停留時間短、表面負荷高、占地小、見效快、出水穩(wěn)定等優(yōu)勢，且對低溫、低渾濁度水質(zhì)、汛期的高渾濁度水質(zhì)等水質(zhì)都可適用。其處理效果受混凝劑種類及投加量、pH值等影響。

運行維護：化學(xué)混凝沉淀技術(shù)用于黑臭水體旁路治理時，應(yīng)根據(jù)進水水質(zhì)變化調(diào)整化學(xué)藥劑的投加種類及投加量，以及定期將產(chǎn)生的污泥運送至附近污水廠集中處理或脫水后處理。

2 超磁分離技術(shù)

超磁分離技術(shù)通過磁性接種，即投加磁粉和混凝劑，使污染物與磁粉混合反應(yīng)凝結(jié)成一體，快速形成以磁種種為結(jié)晶核的微磁性絮凝團，從而使原本沒有磁性的污染物具有磁性，在外加磁場的作用下，是具有磁性的絮凝體與水體分離，從而將污染物去除[1]。磁粉可通過分離器分離回收，實現(xiàn)循環(huán)利用。該技術(shù)具有停留時間短、占地面積小、出水水質(zhì)好、處理效率高、運行費用低、安裝轉(zhuǎn)運靈活等優(yōu)點[2]。

適用性：超磁分離技術(shù)可用于削減污染水體中的磷、懸浮物、藻類、有機污染物等，特別適用于去除水體中難沉降的細小懸浮物、總磷等輕質(zhì)雜質(zhì)，并能有效抑制藻類爆發(fā)[3];車載移動式磁分離水體凈化站，可用于突發(fā)污染排放事件的應(yīng)急河道處理。

運行維護：超磁分離技術(shù)藥劑投加量為常規(guī)混凝沉淀的1/3，磁種可循環(huán)回收利用，因此運行費用較低。磁種分離過程中會造成少量的磁種損失，需定期向反應(yīng)系統(tǒng)中補充磁種。投加化學(xué)藥劑產(chǎn)生的沉淀污泥，需定期運送至附近污水廠集中處理或脫水后處理。

3 生化處理技術(shù)

生化處理技術(shù)是指利用微生物在好氧和厭氧環(huán)境的代謝作用去除污水中有機污染物的處理方法，主要有氧化溝工藝、活性污泥工藝等多種組合工藝。生化處理技術(shù)可根據(jù)出水水質(zhì)要求進行相應(yīng)的工藝設(shè)計，具有占地小、設(shè)計靈活處理效果穩(wěn)定、抗沖擊能力強、有機物及氮磷等污染物去除效果好等優(yōu)點，同時具有高造價、高能耗、設(shè)備復(fù)雜、有異味且需要專業(yè)人員維護等缺陷。

適用性：生化處理技術(shù)適用于多種黑臭水體治理，尤其是建設(shè)用地有限、出水水質(zhì)要求較高的黑臭水體治理，出水水質(zhì)可達到一級A或一級B標(biāo)準(zhǔn)。生化處理技術(shù)也可用于分散型村鎮(zhèn)或片區(qū)污水處理。

運行維護：根據(jù)進水情況及出水水質(zhì)要求，生化處理系統(tǒng)可能需要投加外加碳源或除磷藥劑等化學(xué)藥劑。該系統(tǒng)處理效果受溫度影響較大，在冬季寒冷地區(qū)，需做好保溫及設(shè)備防護措施，以保障安全過冬。運行過程中，需定期將產(chǎn)生的污泥運送至附近污水廠集中處理或脫水后處理。

4 人工濕地技術(shù)

人工濕地按照污水在濕地床中的流動方式可分為表面流人工濕地、水平潛流人工濕地和垂直潛流人工濕地，及其不同組合的復(fù)合型人工濕地。人工濕地對氮磷具有較好的去除效果，通過濕地基質(zhì)的過濾、截留作用，微生物的降解作用和植物的吸收作用達到水質(zhì)凈化的目的[4]。人工濕地在處理黑臭水體方面具有造價低、運行維護簡易、抗水力沖擊負荷強、具有景觀效應(yīng)等優(yōu)勢，但同時也存在處理效果受季節(jié)變化影響較大、重污染水體處理效果較差、濕地填料堵塞等問題。

適用性：人工濕地適用于河道有足夠且適合空間的黑臭水體治理，該技術(shù)對于建設(shè)地形條件要求較寬松，設(shè)計時可因地制宜。人工濕地污染物去除效率受進水污染負荷和氣候條件影響顯著，應(yīng)根據(jù)黑臭水體污染負荷情況及當(dāng)?shù)貧鉁貤l件判斷是否適合建設(shè)濕地處理系統(tǒng)。垂直流人工濕地比表流人工濕地抗有機污染物負荷沖擊更強，對于處理較高有機負荷的污染水體，應(yīng)優(yōu)先選擇垂直流人工濕地。北方地區(qū)冬季氣溫較低，無法維持生態(tài)系統(tǒng)正常運行或出水效果，應(yīng)就地選取適合的植物，并充分考慮過冬問題。該技術(shù)也可用于居住分散、土地寬裕的村鎮(zhèn)分散污水處理，可充分利用農(nóng)村空地，以戶或村為單位，建設(shè)分散性人工濕地。

運行維護：人工濕地系統(tǒng)與同規(guī)模污水處理系統(tǒng)相比，運行費用僅為后者的1/4，日常運行只需1～2名人員即可。濕地系統(tǒng)運行維護應(yīng)注重水位控制、護堤和堤面維護、防滲漏、控制蟲害、植物收割、流量分配、冬季保溫措施等事宜。

5 結(jié)論

城市水體中若存在長期性合法排污口或短期內(nèi)無法攔截的直排污水口，會釋放高濃度的污染物，對水體污染嚴重，可根據(jù)污染物特征以及排放標(biāo)準(zhǔn)要求選擇相應(yīng)的治理技術(shù)產(chǎn)品。對于排放要求較高、污染物濃度較高、項目可用地有限的情況，可采用生化處理技術(shù);對于生活污水為主，非重污染水體，地價低廉的情況，可采用人工濕地技術(shù);水體污染物以懸浮物、藻類為主，氮磷等有機污染物濃度較低的情況，可選擇化學(xué)混凝沉淀技術(shù)、超磁分離技術(shù)。旁路治理技術(shù)不僅可用于周圍無污水管網(wǎng)、短期無法完成截污的河段，移動式污水處理設(shè)備也可作為應(yīng)急處理措施，已廣泛應(yīng)用于黑臭水體治理工程。

【參考文獻】

[1]吳秀偉，蒲文鵬，劉旭，等.超磁分離凈化技術(shù)在[J].河道治理中的應(yīng)用研究[J].綠色科技，2017，（22）：49-52.

[2]周建忠，靳云輝，羅本福，等.超磁分離水體凈化技術(shù)在北小河污水處理廠的應(yīng)用[J].中國給水排水，2012，28（6）：78-81.

[3]王宇飛，強化混凝沉淀快速除藻技術(shù)研究[D].天津大學(xué)，2015，54-57.

[4]謝愛軍，周煒，年躍剛，等.人工濕地技術(shù)及其在富營養(yǎng)化湖泊污染控制中的應(yīng)用[J].凈水技術(shù)，2005，24（6）：49-52.

※基金項目：“十三五”水專項課題，海綿城市建設(shè)與黑臭水體治理技術(shù)集成與技術(shù)支撐平臺（2017ZX07403001）。

作者簡介：范波（1985.09—），女，漢族，山東龍口人，中國市政工程華北設(shè)計研究總院有限公司，工程師，碩士，污水處理技術(shù)研究。