黑臭水體治理技術(shù)在工程實(shí)踐中的應(yīng)用研究

陶慕翔

摘 要：黑臭水體治理的技術(shù)措施大多圍繞“控源截污”“內(nèi)源治理”“生態(tài)修復(fù)”“活水保質(zhì)”等理念展開。隨著我國(guó)黑臭水體治理力度的不斷加大，各種治理技術(shù)在工程實(shí)踐中的應(yīng)用效果逐漸顯現(xiàn)。本文介紹了國(guó)內(nèi)黑臭水體治理技術(shù)在工程實(shí)踐中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，分析了各種技術(shù)措施的效果，提出了系統(tǒng)性的整合黑臭治理技術(shù)措施與追蹤工程實(shí)踐應(yīng)用效果的建議。

關(guān)鍵詞：黑臭水體;工程實(shí)踐;技術(shù)措施

中圖分類號(hào)：X171.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2021）04-0153-03

Abstract： Most of the technical measures for the treatment of black and odorous waters are carried out around the concepts of "source control and pollution interception"， "endogenous treatment"， "ecological restoration"， and "living water quality preservation". With the continuous increase in the treatment of black and odorous water bodies in China， the application effects of various treatment technologies in engineering practice have gradually emerged. This paper introduced the application experience of domestic black and odor water treatment technology in engineering practice， analyzed the effects of various technical measures， and proposed a systematic integration of black and odor treatment technology measures and recommendations for tracking the application effects of engineering practices.

Keywords： black and smelly water;engineering practice;technical measures

當(dāng)前，我國(guó)城市化快速發(fā)展，但是部分地區(qū)居民環(huán)境保護(hù)意識(shí)薄弱，加上歷史遺留問題，導(dǎo)致城市水體出現(xiàn)常年性或者季節(jié)性的黑臭現(xiàn)象。數(shù)據(jù)顯示，截至2016年2月，全國(guó)295座地級(jí)及以上城市中，共有216座城市排查出黑臭水體，黑臭水體認(rèn)定總數(shù)為1 811條[1]。2018年9月30日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布《城市黑臭水體治理攻堅(jiān)戰(zhàn)實(shí)施方案》，進(jìn)一步細(xì)化了黑臭水體治理目標(biāo)：到2018年底，直轄市、省會(huì)城市、計(jì)劃單列市建成區(qū)黑臭水體消除比例高于90%，基本實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)治久清;到2019年底，其他地級(jí)城市建成區(qū)黑臭水體消除比例顯著提高，到2020年底至少達(dá)到90%;鼓勵(lì)京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角等區(qū)域城市建成區(qū)盡早全面消除黑臭水體[2]。

1 黑臭水體的概念與成因

黑臭水體是指因過量納污、超出水體自凈能力而變黑、變臭的水體。城市黑臭水體問題主要是由水體中藻類和細(xì)菌的新陳代謝以及人類向水體中過度排放污染物引起的[3]。污染源入河與水動(dòng)力條件不足是黑臭水體形成的直接原因[4]。

2 黑臭水體治理的技術(shù)措施

2.1 控源截污

控源截污是黑臭水體整治的基礎(chǔ)和前提[5]。張卿等人[6]研究指出，在深圳市寶安區(qū)咸水涌的黑臭水體治理工程設(shè)計(jì)中，通過在河床擋土墻上固定污水收集管并接入現(xiàn)狀入涵排水管來收集居民散排污水，通過設(shè)置截流井將混流口污水排入現(xiàn)狀污水管道，有效減少外源污染。在九江市琵琶湖黑臭水體治理及景觀提升工程設(shè)計(jì)中，李玲等人[7]僅對(duì)沿湖排污口進(jìn)行截污，在排污口處設(shè)置初雨調(diào)節(jié)池，通過壓力管線將污水排入污水處理廠進(jìn)行處理。從實(shí)踐案例來看，深圳市寶安區(qū)前海鐵石片區(qū)水環(huán)境綜合整治項(xiàng)目以每棟樓實(shí)現(xiàn)雨污分流為目標(biāo)，從源頭對(duì)城中村等老舊小區(qū)的排水進(jìn)行“正本清源”，貫徹了從源頭控制黑臭的技術(shù)理念。其采用的小區(qū)居民樓排水“正本清源”系統(tǒng)如圖1所示。

2.2 內(nèi)源治理

水體內(nèi)源污染源主要包括水體淤積的底泥、河岸帶沿線垃圾和腐爛的水生植物等。王逢武等人[8]指出，隨著外源性污染物的積累，河道底泥會(huì)導(dǎo)致水底藻類死亡和氧氣缺失，在特定條件下，污染物和氨氮將從底泥中釋放，致使水質(zhì)惡化。田建波等人[9]認(rèn)為，底泥污染物的清理能快速降低黑臭水體的內(nèi)源污染負(fù)荷。段云霞等人[10]指出，在河道原位投加微生物復(fù)合劑并對(duì)底泥進(jìn)行原位潛水曝氣，可激發(fā)微生物的生物活性，加快水體污染物的降解速度，促進(jìn)污泥減量，使水質(zhì)趨于達(dá)標(biāo)。

李張卿等人[11]在深圳市白花河黑臭水體綜合治理工程中發(fā)現(xiàn)，通過底泥清淤和離心脫水（處理后含水率為80%）后，將其運(yùn)至垃圾填埋場(chǎng)填埋，可有效降低底泥對(duì)工程實(shí)施目標(biāo)的影響。段云霞等人[12]指出，河北省某村鎮(zhèn)的坑塘黑臭水體治理工程采用投加微生物復(fù)合劑和曝氣富氧的底泥原位修復(fù)技術(shù)，工程建設(shè)完成后，通過6個(gè)月的運(yùn)行，坑塘生態(tài)趨于良性恢復(fù)。汪華安等人[13]指出，北港河河道底泥處置工程采用底泥污染物穩(wěn)定/固化處理并結(jié)合鐵基生物炭材料的可滲透性反應(yīng)墻和水泥密閉的多重屏障處理方式的技術(shù)路線，為富含重金屬和有機(jī)污染物的具有較強(qiáng)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的底泥處置提供了工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。應(yīng)用較為廣泛的河道底泥處置設(shè)備如圖2 所示。

2.3 生態(tài)修復(fù)

隨著對(duì)水生態(tài)的重視和對(duì)黑臭水體治理經(jīng)驗(yàn)的積累[14]，對(duì)單向技術(shù)的集成和各項(xiàng)水生態(tài)技術(shù)的系統(tǒng)組合逐漸應(yīng)用到黑臭水體治理的工程實(shí)踐中。人們應(yīng)根據(jù)河道水質(zhì)、水深、流速等實(shí)際情況，結(jié)合水生動(dòng)植物的生長(zhǎng)習(xí)性，構(gòu)建貼近自然的穩(wěn)定生物群落，恢復(fù)河道水生態(tài)系統(tǒng)[15]。

居艷陽(yáng)等人[16]指出，上海市青浦區(qū)練塘鎮(zhèn)南王浜工程在河道岸線構(gòu)建港灣式淺水濕地，沉水植物、挺水植物、浮葉植物構(gòu)成多層次的復(fù)合生物凈化系統(tǒng)，岸頂及河坡布置由喬木、灌木、地被植物構(gòu)成的濕地生物帶，完善多層次的復(fù)合生物凈化系統(tǒng)。陳鵬等人[17]指出，常州市藻港西支河黑臭河道治理工程采用深層微孔層流曝氣、微生物強(qiáng)化降解和生態(tài)浮島聯(lián)用的生物-生態(tài)復(fù)合修復(fù)技術(shù)，運(yùn)行5個(gè)月后，水體質(zhì)量明顯改善。李光勇等人[18]指出，東營(yíng)區(qū)五干排治理及水質(zhì)提升項(xiàng)目采用臭氧納米氣泡技術(shù)+純氧納米水生態(tài)修復(fù)技術(shù)，治理段水體變化明顯，部分河段開始出現(xiàn)魚類，河道生態(tài)逐漸恢復(fù)。從黑臭水體的治理實(shí)踐案例來看，深圳市寶安區(qū)前海鐵石片區(qū)水環(huán)境綜合整治項(xiàng)目深入貫徹并落實(shí)從源頭控制黑臭的技術(shù)理念，項(xiàng)目實(shí)施后，區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得到明顯改善，如圖3所示。

2.4 活水保質(zhì)

對(duì)于河道的緩流區(qū)和滯水區(qū)等需要改善水動(dòng)力條件的區(qū)域，鼓勵(lì)采用內(nèi)循環(huán)或者外循環(huán)等技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)水力調(diào)控[19]。通過水力調(diào)控和河道補(bǔ)水進(jìn)行多源補(bǔ)水，可增加水體溶解氧并降低水體污染物濃度，改善水質(zhì)，增強(qiáng)水體自凈功能[20]。

河北省某村鎮(zhèn)的坑塘黑臭水體治理工程通過水泵將3個(gè)相對(duì)封閉的坑塘進(jìn)行水體循環(huán)對(duì)流，改善水體的水流流態(tài)，提高水體自凈能力[12]。深圳市白花河黑臭水體綜合治理工程采用旁路處理與補(bǔ)水措施，通過設(shè)置一體化處理設(shè)備，對(duì)截流污水進(jìn)行旁路處理，處理后水質(zhì)達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)（TN除外），處理后尾水作為白花河的河道補(bǔ)水，河道水質(zhì)和景觀效果均明顯改善[11]。

3 結(jié)語(yǔ)

目前，黑臭水體治理的技術(shù)措施大多圍繞“控源截污”“內(nèi)源治理”“生態(tài)修復(fù)”“活水保質(zhì)”等理念展開。黑臭水體治理技術(shù)具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性，人們要深度剖析黑臭水體成因，系統(tǒng)地整合各類技術(shù)措施，更好地提升黑臭水體治理技術(shù)的應(yīng)用效果。此外，要加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)措施的工程實(shí)踐應(yīng)用效果的追蹤，以改進(jìn)和發(fā)展黑臭水體治理技術(shù)，不斷提升黑臭水體治理水平。

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