老城區黑臭水體治理經驗探討

牛文宣

（中交四航局第七工程有限公司，廣州 510230）

1 引言

改革開放以來，隨著我國家經濟社會的快速發展及城傎鎮化進程的加快，城市規模也逐漸擴大，我國部分城市人口也已經突破2 000 萬人，各城市的中心區也逐步向新區、開發區等位置轉變，老城區的作用也逐漸邊緣化。由于發展初期經濟基礎不足、規劃定位不長遠等問題，老城區的雨污系統存在較多問題。在城市發展過程中，隨著人口增加、工業發展，老城區原有承受能力已無法滿足現有居住要求，黑臭水體問題日益突出。

十九大報告中指出，堅持人與自然和諧共生。2015 年，國務院頒發《水污染防治行動計劃》，明確提出到2020 年全國水環境質量得到階段性改善，污染嚴重水體得到較大幅度減少。地級及以上城市建成區黑臭水體均控制在10%以內。到2030年，城市建成區黑臭水體總體得到消除。

孔松、胡洪營等對黑臭水體治理技術進行比較和分析，并以蘇州市和昆山市的黑臭水體為例，分析了水體黑臭治理的特點和方法[1，2]。李廣勝等采用生物化學方法對短期無法完全截污的黑臭河道進行試驗，并進行了總結[3]。

2 工程概況

本文以珠三角某市老城區的河道作為研究對象，本區域內河道共計8 條。作為老城區的主要排澇通道，8 條河道中長度最小的為0.63 km，最長的是5.83 km；涉及流域面積總和近150 km2；最寬河道寬26 m，最窄河道僅3 m，大部分河道寬度不超過5 m。

該區域為典型的老舊城區，人口密集、建筑密度大，部分河道支岔流已被人為覆蓋并在其上建筑民房，民房無化糞池，生活污水和糞水直接進入河道支岔流，造成河道水質黑臭嚴重、氣味難聞。部分居民區為避免污水入河，在部分合流管位增設封堵墻和溢流墻，一定程度上避免了晴天污水入河，但本身的合流系統排澇能力受限，反而造成了降雨、暴雨期間，雨污水倒灌、溢出，街道污水橫流，臭氣熏天。此外，為避免污水入河，部分街道辦沿河修建臨時截污管，首先，在雨污水長期浸泡下，截污管已發生損壞滲漏；其次，截污管容易引起內澇；最后，沿河截污管也會造成大量雨水進入污水處理廠，增加污水處理廠的負荷，降低BOD 和COD 濃度。

3 老城區水體現狀

對區域內的8 條河道進行取樣分析，具體水質情況如表1所示。根據《城市黑臭水體工作指南》要求，氨氮超過15 mg/L，透明度低于10 cm，溶解氧小于0.2 mg/L，氧化還原電位不超過-200 mV 等，均屬于重度黑臭水體。

表1 未治理河道水質檢測情況

4 技術路線確定

根據《城市黑臭水體整治工作指南》說明，并結合本區域老城區的雨污管網特點，制定的技術路線如圖1 所示。

根據圖1 確定的技術路線，逐一進行分析，老城區內的8 條河道現場調查存在的主要問題如表2 所示。

圖1 城市黑臭水體政治技術路線

5 黑臭水體治理方案

5.1 內源污染

內源污染是黑臭水體治理的重點和難點，問題在河里，根源在岸上。根據表2 分析可知，老城區的點源污染是水體黑臭的主要誘因，黑臭水體治理的首要任務，要避免污水入河。

表2 老城區河道現場調查情況表

5.1.1 以河道為中心，對周邊管網進行梳理

1）以排口為中心，溯源污水來源

針對各河道中出現的污水入河問題，對每個污水排口進行溯源，分級進行，以排口作為起始點，逐步向上溯源至出現問題的雨污管網節點，以排口作為一級節點，市政路作為二級節點最終溯源至居民小區或工業區，從源頭解決污水入河問題，河道排口溯源示意圖如圖2 所示。

圖2 河道排口溯源示意圖

根據現場實際情況，前期老城區管網施工無規劃，管網修建未進行全面統籌設計，部分管網僅為解決一家一戶問題而修建，隨意性大。此外，20 世紀的施工資料難以有效保存，造成現有地下管網錯綜復雜、無有效資料，很難通過一次溯源發現所有問題。在實際工程過程中，溯源應重復、反復進行，才能有效避免問題遺漏，全面實現雨污分流。

2）利用管網實現雨污分流，消除封堵墻、溢流口和沿河截污管

在溯源排查的基礎上，對河道的周邊管網重新規劃設計，避免污水入河；拆除封堵墻和溢流口，恢復管網原有的排澇能力；逐步消除沿河截污管，保證雨水入河，提高河道水流量和水動力，逐步恢復河道生態。

3）采取合流制和分流制結合的管網設計思路

老城區街道狹窄、人口密度大、車流量大，如將排水體系全部轉變成雨污分流制，對避免污水入河幫助很大，但勢必造成工程成本增加，部分路段無法通行，對居民日常生活產生較大影響。根據每條河道的特點，在狹窄街道和居民密集區設置“合流制”模式；在街道開闊和新建小區，施工條件良好位置，應采用“分流制”模式，合理范圍內實現雨污分流，避免污水入河。

5.1.2 合理規劃化糞池位置，保證居民樓有足夠化糞池

考慮到老城區的特點，對化糞池的體積和安放位置進行細化，對過于狹窄街道，采取多戶共用一個化糞池進行。并針對化糞池的大小和容積進行專業化設計，優先選用玻璃鋼化糞池和模壓化糞池，體積小、質量輕、安裝方便。

5.1.3 加強管道檢測排查，對老城區管道重點進行修復

1）對暗涵和地下管網，采用檢測技術進行檢查

利用CCTV 和QV 等設備，對黑臭水體周邊管道進行詳細排查，統計管道存在的滲漏、變形等缺陷，對存在問題的管段進行分析，采取合理的方式進行修復。檢測共發現管道缺陷176 處，其中功能性缺陷89 處，結構性缺陷87 處。其中，功能性缺陷：1 級27 處，2 級20 處，3 級17 處，4 級25 處。結構性缺陷：1 級23 處，2 級36 處，3 級13 處，4 級15 處。

針對2 級以上的結構性缺陷，需采取明挖換管或非開挖埋管進行修復。考慮到老城區道路狹窄、交通不便等問題，多采用非開挖修復方式進行。針對管道功能性缺陷，及時進行清淤。利用管網逐步實現雨污分流，及時拆除封堵墻和溢流口，保證管網排澇能力滿足要求。

5.2 面源污染防治

對黑臭水體附近的垃圾站、洗車場、大排檔、小吃街以及理發店等逐個進行梳理登記，以上場地多存在較多污水散排，在不影響居民日常生活前提下，應有針對性地增加小型雨污分流裝置，保證日常營業產生的污水及時進入污水管網。降雨時，應保證雨水及時排除，避免積水。在垃圾站和洗車場應安裝污水散排收集裝置；大排檔和小吃街安裝隔油池和油水分離裝置；理發店附近安裝毛發收集器。

5.3 內源污染治理

內源污染的主要來源是外來污染物在水體長期積累、沉淀和固化，在老城區的黑臭水體中，由于水體本身動力不足，無外部凈水補充，內源污染的問題也更加突出。老城區的黑臭水體污染物中，生活污水占比較高，根據對老城區黑臭水體檢測可知，水體內部含有大量有機物和氮磷營養鹽，在溫度升高、厭氧條件下，很容易出現回淤等問題，對水體造成二次污染，加大了水體黑臭程度。

黑臭水體底泥的治理方法分為異位治理和原位修復兩大類技術[4，5]。異位治理技術多指底泥清淤，是去除底泥中有害物質的最快速簡便的方法。其原理是采取有效手段進行清淤，以減少累積在底部的氮、磷、有機物等污染物質，并適當增加水流坡度，增強水動力和水體自凈能力。原位修復技術指不對底泥產生擾動，采取底泥覆蓋、投加化學藥劑、微生物修復和底泥曝氣等方式進行底泥修復。

老城區黑臭水體的主要特點是河道狹窄、水體淤積嚴重，周邊居民密集，部分河道已變相成為垃圾收集站，河面垃圾過多。根據現場工程經驗，原位修復效果不佳，修復后水體回淤嚴重，并且底泥曝氣等設備有一定噪聲，居民投訴多。最終采取“底泥清淤+河底硬化”方案，通過底泥清理降低水體中沉積的有機物和氮磷營養鹽，并采用卵石或素混凝土封閉河底，避免底泥回淤。同時，及時完善河岸線建設，加強現場河道巡視，避免垃圾入河。河道內部及河岸兩側種植水生植物，提高水體含氧量。

5.4 河道水質提升

通過溯源排除、建管納污、面源防治和內源治理等方面，可以有效地避免污水入河，減少河道內部有機質和氮磷含量，逐一消除污染源。但黑臭水體治理的最終成果，應使水體恢復原有的生態功能，保證水體有足夠的自凈能力，真正做到長治久清。老城區的河道為人工渠道和自然河流結合形式，其過流斷面小、排洪防澇要求高、流域內人口密集、河岸周邊建筑多、水質條件受周邊環境影響大，原有的河道生態已被嚴重破壞，短時間內很難實現自我修復。為了快速提升河道水質，應補充河道清水，保證河道水體的水動力滿足要求，提高水體自凈能力。經過污水處理廠處理的污水，在滿足各項排放指標后，補充到河道中，提高河道的水動力，完善其自凈能力。

5.5 成效分析

通過以上止水手段，老城區內各河道水質得到有效提升，以河道四情況進行說明，各項指標見圖3。通過以上一系列手段進行治理，河道各項指標均有明顯好轉，氨氮值下降至1.56 mg/L，透明度提高至95 cm，河道水質得到較大改善。

圖3 河道四治理效果前后對比圖

6 結語

依托現場工程經驗，對老城區內黑臭水體治理技術進行了簡要探討。老城區的河道為人工渠道和自然河流結合，受周邊環境影響大。河道治理的重點應在河岸管網，首要任務是做好溯源排查，考慮到老城區管網的實際情況，溯源應重復、反復進行；建管納污，合理范圍內實現雨污分流，避免污水入河；考慮到老城區的實際情況，采用原位修復對河道的內源污染治理效果不明顯，應以異位處理為主；老城區的大排檔、洗車場以及理發店等分散、不集中，應逐一排查，并安裝有效的水、污分離裝置；在完成點源污染治理、面源污染防治以及內源污染清疏后，應采用補水措施，加強河道水動力，提高河道自凈能力，逐步實現河道的生態系統修復，最終實現長治久清。