某納污坑塘黑臭水體的治理探討

哈爾濱工業大學水資源國家工程研究中心有限公司 蘆澍

隨著我國城市化進程的不斷加快，生活污水及生產廢水的排放總量倍增，大量未處理的污水直接或間接排入水體，導致黑臭水體問題出現。城市水環境質量是人居環境的重要內容，事關人民群眾切身利益以及全面建成小康社會進程。2015年5月國務院印發《水污染防治行動計劃》（水十條），總體部署了未來5-15年的水污染防治行動戰略，要求從宏觀層面大尺度進行水污染治理，從小尺度改善水環境，改善百姓身邊的“看得見、摸得著”的水環境，而城市黑臭水體的整治就是治理改善的重點，“水十條”同時要求全國各地于2020年底前完成黑臭水體治理目標。2018年9月由住房城鄉建設部牽頭，會同環境保護部、水利部、農業部等部委編制了《城市黑臭水體整治工作指南》，指南中也對黑臭水體治理工作提出了進一步的要求和實施重點，確立了城市黑臭水體整治工作的根本措施和根本路線為“控源截污、內源治理、生態修復”。住房城鄉建設部與環保部編制的《城市黑臭水體整治效果評估要求》提出，不但要于近期消除黑臭現象而且要建立遠期長效機制，標本兼治，保證黑臭現象不反彈，讓城市水環境質量得到不斷改善和提升。因此，黑臭水體的治理工作日益重要。

一、項目概況

該納污坑塘為一個封閉的黑臭水體，總面積約為85萬平方米，平均深度約為2.65米，污水總容量約為225萬立方米，平均寬度約400米，平均長度約2千米，周長約5千米。其前身是某造紙廠的排水池，2013年由于洪水原因，納污坑從原來的一個小型的排水池被沖決堤變成了一個大的污水排放池。此后，該納污坑塘成了周圍的生活污水及工業污水的排放池。過去近30年間，僅生活污水的排放量就高達數千萬噸，附近的工業企業包括屠宰廠、肉類加工企業、生物制藥廠、礦業等，水質復雜、底泥污染嚴重、底泥堆積層較厚，隨著每年的降雨和蒸發，污染物在納污坑內不斷富集，水體環境持續惡化，長年累月形成了巨大的黑臭水體，污水和底泥的處理難度很大。

根據現場實地考察發現，巨大的坑塘上漂浮著大面積白色泡沫和紅色的固體廢物，污水顏色呈暗紅色，散發著刺鼻的臭味。隨著室外溫度升高，坑塘中的水體的顏色會加深變成深紅色。此坑塘東岸水質色度較深，呈現暗紅色，水質由東向西色度逐漸略減。本項目分別對點源污染、面源污染、內源污染及納污坑匯水區域內農村水環境狀況進行了調查和摸排，按照城市黑臭水體污染程度分級標準，判斷該段水體為重度黑臭。（見表1）

表1 納污坑塘水質指標

二、成因分析

（一）污水收集率低，管網建設滯后

流域內污水管網建設不完全，僅約60%區域鋪設了完整的污水收集系統，部分居住區未形成完整的污水收集系統，收集率低于國內平均水平。

（二）水體水質差

水體的水質和水體底質的物理、化學性質和生物群落組成發生了變化，嚴重降低了水資源的使用價值和功能。水污染導致水體富營養化，進而造成水體中的細菌大量繁殖，這些細菌會消耗大量的氧氣，進而造成依賴水體中氧氣生存的魚類等生物死亡，使得水體老化。

（三）底泥污染嚴重

內源淤泥是納污坑塘水體的直接污染源，污染底泥釋放出的N、P絕大部分是可溶性的，且污染物是以低濃度、低速率釋放的，而藻類對水體中N、P的吸收也是溶解態、低濃度、低速率的。因此底泥釋放出來的N、P污染物可最大限度地被藻類吸收利用。

（四）生態平衡被破壞

城市水體作為城市生態系統的重要組成部分，其原本可以起到凈化城市空氣和水質的效果，但當其轉變為黑臭水體后，這種生態調節和凈化能力不僅會失去，反而還會成為破壞城市生態環境的污染源。如果黑臭水體長期得不到有效治理，那么經過不斷地積累和滲透，最終就會給整個城市的生態平衡造成嚴重影響，由此而導致的危害將很難估量。

三、治理方法

城市黑臭水體整治技術的選擇應遵循“適用性、綜合性、經濟性、長效性和安全性”原則。為了盡快使納污坑塘基本達到消除黑臭的目標，應結合納污坑塘的污染現狀采用分壩治理、泥水同治、物化與生態治理相結合的處理方法。

（一）截污工程

對現有的生活污水和工業污水的排污口進行截留，并對周圍的外源污染進行實時監測，杜絕一切外源污染。同時，前期處理過的污水要通過污水管線連接到現有的污水泵站上，排入流域。在納污坑塘周圍設置截污溝，截留的雨水可通過雨水泵站排放至現有污水處理廠。

（二）污水處理設施的搭建工程

在納污坑塘附近利用土工布和防滲膜搭建出預處理單元——沉淀區，沉淀區出水后增加一體化污水處理設備，經過生化處理出水后增加深度處理設施，循環處理納污坑塘內的污水直至消除黑臭。

（三）截污水處理工程

將納污坑塘中小部分污水引入上述污水處理系統中并開啟深度處理單元，經過處理后出水達到一級A標準，通過現有的泵站及污水管線排入附近流域，從而使納污坑塘的面積縮減至一半左右。

（四）循環水處理工程

截污水處理工程后，將水塘中剩余的污水依次引入污水處理系統進行循環處理，處理后的污水回到納污坑塘中，直至消除黑臭。

（五）分割砌壩工程

在納污坑塘的中設置多個隔水壩，并將水塘分割成多個區域，以便后續污水及污泥處理系統的高效、有序運行。

（六）機械清淤工程

待湖面縮減后，岸邊的淺灘區采用推土機、挖掘機等機械進行清淤處理，將處理后的污泥堆放至岸邊的污泥臨時堆放場，以待后續的進一步處理。

（七）絞車清淤工程

納污坑塘湖心部分水深較深，可利用水利絞車對湖心的底泥進行清淤處理。

（八）污泥處理系統搭建工程

在現場臨時搭建污泥儲池，將機械和絞車清淤的底泥進行臨時存放。其次，建立污泥濃縮干化單元，清淤處理后的底泥進入污泥濃縮池進行加藥濃縮處理，隨后進入疊螺脫水機和板框壓濾機進一步脫水干化。最后，通過污泥固化單元將干化后的污泥投加固化劑后通過機械拌合、振搗后成型，并進行機械筑膜、防滲處理后疊壩、砌岸。

（九）底泥固化工程

采用淤泥專用微米固化劑進行淤泥固化，經過10-14天穩定固化后使固化物的抗壓強度到達500kp以上。

（十）砌岸、疊壩工程

穩定固化、筑膜后的石塊堆放在納污坑周圍的岸邊和污水、污泥處理系統臨時占用的場地，堆放完成后在堆放場邊緣用土工袋建壩封邊，上部用防滲膜和黏土覆蓋，防止氧化塘水倒灌和雨水侵蝕。

（十一）生態恢復、景觀建設工程

納污坑塘黑臭水體經過初步處理后達到消除黑臭的目的，為保證水體水質長期穩定的達標，可采取以下措施：

（1）在納污坑塘內部增加曝氣裝置，持續對水中的污染物進行生物降解；

（2）利用新建的污水處理裝置，間歇性地對納污坑塘中的污水進行循環治理；

（3）在納污坑塘周圍種植凈水植物，消耗掉水體中的氮、磷等營養物質，提高水體的自凈能力，改善水體生態環境，建立新型景觀湖泊。

完整的水生生態系統主要由高等的水生植物，生活在不同水層食性不一的水生動物，附著在水生植物根、莖、葉以及部分水生動物體內、河底底泥中的大量微生物組成。此系統中水生植物通過光合作用將水中的氮、磷、鉀等礦物質吸收，水生植物為其他生物直接或間接地提供營養物質；微生物則是水體中的“清潔工”，把水生動物的排泄物、食物殘骸、生物體的尸體等進入水體的部分污染物質加以分解，防止其腐敗發酵污染環境，使得水體中的物質循環可以反復進行，不出現間斷；不同食性的動物對水體中的懸浮物、磷、浮游動物等有一定的攝食能力。

四、結語

該項目的實施能夠改善納污坑塘的黑臭水體問題，從根本上消除黑臭，改善生態環境，使周圍居民不再受黑臭水體之苦。將納污坑塘的底泥吸出進行固化處理，并將固化后的石塊進行砌岸、疊壩，從根本上解決黑臭的同時，還可對周圍的景觀進行美化。進行長期的生態修復，使坑塘水質進一步改善，逐步實現生態恢復，實現多個污水處理點的遠程統一集中管理，從而實現納污坑塘黑臭水體的有效治理。

消除城市黑臭水體，需要構建完善的城市水系統和區域健康水循環體系，從根本上改善和修復城市水生態環境。因此，整治城市黑臭水體，實現河道清潔、河水清澈、河岸美麗，對于促進城市生態文明建設、提升城市品質具有重要意義，同時也能夠促進經濟發展。