城市黑臭水體治理措施及趨勢(shì)研究

文_祝順根 沈文豐 中國(guó)水利水電第十二工程局有限公司

1 城市黑臭水體產(chǎn)生原因

我國(guó)城市黑臭水體產(chǎn)生的原因主要有三個(gè)方面，即：點(diǎn)源污染、面源污染、內(nèi)源污染。點(diǎn)源污染是指有固定排放點(diǎn)的污染源，在數(shù)學(xué)模型中常用一點(diǎn)表示以簡(jiǎn)化計(jì)算，如工業(yè)廢水及城市生活污水，由排放口集中匯入江河湖泊。面源污染則沒(méi)有固定污染排放點(diǎn)，如沒(méi)有排污管網(wǎng)的生活污水的排放。內(nèi)源污染是底泥污染、生物體污染、漂浮物、懸浮物、河邊垃圾、未清理的水生植物、水華藻類(lèi)等。

2 城市黑臭水體治理存在問(wèn)題

2.1 治理手段單一化

目前城市黑臭水體治理的相關(guān)措施手段尚未形成體系化發(fā)展，對(duì)待部分老舊管網(wǎng)，城中村等地段仍然缺乏一定技術(shù)手段。部分河道邊坡處理單一，未考慮水生態(tài)的多樣性。

2.2 判斷標(biāo)準(zhǔn)缺乏

很多城市在當(dāng)前階段中對(duì)河道水質(zhì)監(jiān)察未到位，未發(fā)布治理城市黑臭水體有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)城區(qū)現(xiàn)狀及日后治理效果沒(méi)有明顯評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，難以形成國(guó)內(nèi)城市治理的聯(lián)動(dòng)。

2.3 協(xié)調(diào)機(jī)制不完善

在水環(huán)境治理過(guò)程中，常規(guī)的施工方法涉及政府及企業(yè)多個(gè)職能部門(mén)，且各部門(mén)職權(quán)相等，整體治理環(huán)境缺乏統(tǒng)一調(diào)度，造成在施工中管理協(xié)調(diào)存在很大難度。

2.4 治理技術(shù)和手段發(fā)展有空白

城市黑臭水體的形成有其復(fù)雜的成因，治理時(shí)需對(duì)原排水系統(tǒng)及生產(chǎn)生活設(shè)施進(jìn)行系統(tǒng)梳理，從源頭、排水系統(tǒng)、處理系統(tǒng)等多角度治理問(wèn)題，但目前我國(guó)對(duì)如醫(yī)院、化學(xué)藥劑等特殊場(chǎng)所的污水并未做到按需處理，導(dǎo)致部分特殊場(chǎng)所污水處理仍有留白。

2.5 管理機(jī)制不健全

部分城市管理運(yùn)行體系不健全，管養(yǎng)單位對(duì)城市管網(wǎng)進(jìn)行綜合管理，未實(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)管，在整個(gè)對(duì)黑臭水體的治理中未實(shí)施合理化的管理，未將可能黑臭風(fēng)險(xiǎn)完全消滅。

3 黑臭水體治理技術(shù)具體情況

3.1 化學(xué)治理技術(shù)

化學(xué)治理技術(shù)主要是把化學(xué)藥劑加入到黑臭水體中，水體中的污染物和化學(xué)藥劑產(chǎn)生絮凝、化學(xué)沉淀、混凝等反應(yīng)，使污染物氧化降解成無(wú)毒的物質(zhì)，并從水體中分離，治理效果顯著，能夠快速在較短時(shí)間范圍中降低水體污染物含量。過(guò)氧化鈣（CaO2）、石灰、Ca（OH）2等均是常用的化學(xué)藥劑。

3.2 物理治理技術(shù)

3.2.1 內(nèi)源清理技術(shù)

內(nèi)源清理主要分為底泥疏浚法、引水稀釋法等方法。底泥疏浚法，可以通過(guò)使用機(jī)械或者人工作業(yè)方式，對(duì)城市內(nèi)河底的厚度在1.3～2.5m之間呈黑色，以黏土質(zhì)和細(xì)粉砂質(zhì)的顆粒物為主，平均粒徑在5～11μm之間，有機(jī)質(zhì)含量較高，有明顯臭味的嚴(yán)重污染層——黑色粉砂粘質(zhì)泥層進(jìn)行治理。引水稀釋法，主要通過(guò)外來(lái)補(bǔ)水，向水系能輸入達(dá)標(biāo)活水，使水體逐漸發(fā)生良性循環(huán)。但引水稀釋引水稀釋法的應(yīng)用不可忽視掉對(duì)原有水質(zhì)的保護(hù)，由于水中微生物對(duì)環(huán)境較敏感，在補(bǔ)水過(guò)程中怎樣保持和原有水體一致的環(huán)境，對(duì)該方法的使用有一定制約作用。

3.2.2 外源截?cái)嗉夹g(shù)

目前，黑臭水治理外源截?cái)嗉夹g(shù)是黑臭水體整治最直接有效的工程措施。該技術(shù)通過(guò)沿河沿湖鋪設(shè)污水截流管線(xiàn)，對(duì)老舊城區(qū)的雨污合流制管網(wǎng)，應(yīng)沿河岸或湖岸布置溢流控制裝置，將污水截流并納入城市污水收集和處理系統(tǒng)。實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)考慮溢流裝置排出口和接納水體水位的標(biāo)高，并設(shè)置止回裝置，防止暴雨時(shí)倒灌。通過(guò)正本清源、干支管網(wǎng)完善、雨污分流、初雨及面源治理、清淤疏浚、截流處理等措施，實(shí)現(xiàn)污水、雨水、初雨水的三水分離。

3.3 生物生態(tài)治理技術(shù)

恢復(fù)水體原有生態(tài)系統(tǒng)，是城市黑臭水體治理的最終目的。生物生態(tài)治理技術(shù)，可轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化和降解水體中N和P等污染物，應(yīng)用植物、微生物等新陳代謝作用構(gòu)建具完整水生態(tài)系統(tǒng)，改善水體水質(zhì)，根本上恢復(fù)水體功能，為水生態(tài)微生物搭建生態(tài)廊道，促進(jìn)水系生態(tài)循環(huán)。目前，主流的生物生態(tài)治理技術(shù)包括植物修復(fù)技術(shù)、曝氣增氧技術(shù)、填料類(lèi)輔助修復(fù)技術(shù)、投菌技術(shù)、鎳基石墨烯場(chǎng)效應(yīng)水體礦化還原技術(shù)、高效生態(tài)浮島工藝、生物薄膜等修復(fù)技術(shù)等。

4 城市黑臭水體治理工程治理工作發(fā)展趨勢(shì)

總體而言城市黑臭水體的治理難度較大，成因復(fù)雜，有很多問(wèn)題存在于目前的實(shí)踐中，需積極探索更有效的修復(fù)途徑，以提升城市黑臭水體的治理效果。

4.1 聯(lián)合修復(fù)及新型治理技術(shù)

城市黑臭水體成因復(fù)雜，如果盲目利用單一修復(fù)技術(shù)，可能造成修復(fù)資金浪費(fèi)、效果不佳。未來(lái)需綜合考慮各種修復(fù)技術(shù)聯(lián)用，促進(jìn)水系生態(tài)廊道建設(shè)。在生態(tài)修復(fù)方面，應(yīng)研發(fā)應(yīng)用原位水質(zhì)改善及生物生態(tài)修復(fù)技術(shù)，如復(fù)合酶原位生態(tài)凈化、高效復(fù)合微生物菌劑、土著微生物擴(kuò)增及生物促生、生物操縱等技術(shù)，或者多種技術(shù)聯(lián)動(dòng)促進(jìn)黑臭水體治理技術(shù)多樣化發(fā)展。

4.2 城市發(fā)展規(guī)劃速度與基礎(chǔ)實(shí)施建設(shè)相匹配

城市發(fā)展規(guī)劃應(yīng)該充分考慮城市基建的承受能力，發(fā)展速度應(yīng)與基建發(fā)展速度相匹配，排水系統(tǒng)的使用壽命及容量設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮該地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，保證排水系統(tǒng)及污水處理系統(tǒng)匹配未來(lái)城市的發(fā)展規(guī)劃。對(duì)于新建及老舊城市發(fā)展應(yīng)將綜合管廊（共同溝）納入規(guī)劃，充分利用地下空間，實(shí)現(xiàn)安全分段運(yùn)營(yíng)及管理。

4.3 三維大數(shù)據(jù)云系統(tǒng)建設(shè)

新建城區(qū)需吸收老舊城市建設(shè)過(guò)程中的缺點(diǎn)，并減小后續(xù)基建對(duì)原有設(shè)施的擾動(dòng)，利用當(dāng)?shù)卦茢?shù)據(jù)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，建設(shè)地下工程三維大數(shù)據(jù)云系統(tǒng)，合理規(guī)劃地下空間。

4.4 污染源控制及智慧水務(wù)

控制污染源頭，是黑臭水體治理的一項(xiàng)重要工作。當(dāng)前對(duì)重點(diǎn)污染源進(jìn)行控制，主要是應(yīng)用建設(shè)管網(wǎng)的方式實(shí)現(xiàn)，后續(xù)在城市運(yùn)營(yíng)期間，需要增加面污染源的監(jiān)測(cè)和控制，強(qiáng)化污染源控制。

目前，智慧水務(wù)的管理及運(yùn)行理念迫在眉睫，通過(guò)使用智能化管理手段，埋設(shè)檢測(cè)設(shè)施，分段對(duì)城區(qū)雨水及污水管路進(jìn)行檢測(cè)，形成臺(tái)賬，當(dāng)指標(biāo)出現(xiàn)異常時(shí)，及時(shí)對(duì)該段管道進(jìn)行具體排查，分段控制，精準(zhǔn)施策。

4.5 出臺(tái)技術(shù)導(dǎo)則及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

目前黑臭水體治理方面的規(guī)范及技術(shù)導(dǎo)則尚未形成體系，且空白帶較多。未來(lái)黑臭水體的治理，需各地形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，形成治理體系化發(fā)展，為驗(yàn)收及評(píng)判提供充足依據(jù)。

5 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)前我國(guó)高速經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，城市黑臭水體治理是城市發(fā)展必須跨越的鴻溝。整治城市黑臭水體任重道遠(yuǎn)，同時(shí)也是極其繁瑣的過(guò)程，需積極進(jìn)行探索和研究，及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)編制、出臺(tái)相應(yīng)的技術(shù)導(dǎo)則、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，吸收國(guó)內(nèi)外治理經(jīng)驗(yàn)，做好工程的成果總結(jié)，在此基礎(chǔ)上提高黑臭水體治理的自主創(chuàng)新能力，創(chuàng)造美好城市生活環(huán)境。