黑臭水体成因分析和治理方法研究

发表时间:2021/5/12   来源:《城镇建设》2021年4期   作者:冯力 古宏玉
[导读] 当下,随着社会经济的不断提升,相关城市环境污染问题日益加深
        冯力  古宏玉
        江苏美景时代环保科技有限公司, 江苏 扬州 225200
        摘要:当下,随着社会经济的不断提升,相关城市环境污染问题日益加深,其中,日益突出的城市黑臭水体现象正在极大程度地损害城市环境,对城市居民的生活质量及身体健康产生了严重影响。推进城市黑臭水体治理、修复城市水生态系统的相关工作尤其重要,迫在眉睫。
关键词:黑臭水体成因;治理方法;控污截流

1黑臭水体产生的主要原因
        黑臭水体之所以产生,简单来说主要是因为排向水体的污染物超过了水体的自我净化能力,进而破坏了水体生态系统,导致污染进一步严重,出现水体黑臭化。所以归根结底导致黑臭水体的原因是污染源污染物的不断排入,而污染源通常可分为以下几类:
        (1)点源污染:主要是含有污水、废水,以及其他对水体有害的管道排放口污染源等。
        (2)面源污染:较大强度的降水过程中携带的污染、分散养殖畜禽产生的养殖废水污染等。
        (3)内源污染:水体自身的底泥、淤泥污染,水体生物体产生相关的污染,体量较大的水生植物,以及岸边垃圾、水中漂浮物、水中悬浮物、藻类等。
        其中,点源污染和面源污染通常为外源污染,此类污染物量大且污染性强,是导致黑臭水体现象的主要污染,其不仅可以加快并加深内源污染的速度和程度,而且由于其体量通常大,范围广,水体通常无法承受,最终导致被污染水体在黑臭化的道路上渐行渐远。
2 黑臭水体整治的方法和流程
        通常而言,黑臭水体较为常见的治理模式和方法主要有“截、引、净、减、调、养、测”等七个,通常称为“七字法”,“七字法”是一套系统化的方法和流程,可以有效推进黑臭水体治理工作。
        本文结合某河道黑臭水体治理工程实际案例,对上述“七字法”整治方法和流程逐一进行阐述,并分析其在治理过程中的作用和重要性程度。
        1)“截”
        所谓“截”,简而言之就是截断污染源,主要是指采取一定截污措施,将对黑臭水体排放的污染源污染物控制并收集,以防止污染物扩散或排入水体,并且通过集中处理。
        对于本文所结合的黑臭水体河道整治工程实例,其河道总长度大约2300m,河道两侧主要为城区住宅、公共设施用地以及城乡结合部居民区等等。由于河道两侧的污水系统并不完善,污水管道系统只存在于部分段落,因此河道两侧部分未通有污水管道系统的地块,其污水直排河道,导致段落内河道污染严重,河道水体黑臭化。
        因此,工程实际中的截污工作主要有几个步骤:
        (1)调查沿线所有直排河道的排污管道,并厘清污染源,分析污染源的组成、类型、范围等情况;
        (2)调查沿线的污水系统建设情况,并核实现状污水系统的承载能力情况;
        (3)截断排向河道的排污管道,通过相应的工程措施,如新建污水管道、污水井等,收集现状直排河道的污水,排入周边已有污水系统。同时对已有污水管道系统承载能力进行重新核实,考虑是否需扩容等等。
        2)“引”
        所谓“引”,是指在对污染源截断后的一个引流工作。污染源虽然被截断,但其并不是不存在,人们生产生活必然会产生污水排放,因此,在对污染源进行截断的同时,还需要进行引流,将被截污水通过管道等方式,引入城市污水排放系统,最终集中收集至污水处理厂等终端设施,进行相应处理。
        本文结合的工程实例中,采用开挖、顶管、拖拉、架空等形式,补充河道两侧污水管道,沟通污染源和已有污水系统,将直排进入河道的污染源引入现有污水排放系统。
        3)“净”
        通过人工湿地、生态水岸带,以及其他具有净化功能的设备体系,处理受污染的水体。
        由于人工湿地、生态水岸带等的净化能力有限,因此,此类方法仅对污染程度较低的水体才能达到较好的效果,对于严重污染的水体,难以有好的治理效果。近年来,人们逐渐开始将此类方法与一些小型的污水处理设备结合使用,这可以提升整体的污水处理能力,又可以对整体景观效果有较大的提升。
        本文列举的工程实例中,由于其工程特性并不适合大量采用此方法进行水体整治,仅采用较小规模的水生植物生态带,以及安装曝气系统等方式,以提升水体净化功能,改善水体质量。
        (1)生态浮岛
        生态浮岛的材质通常采用PVC管作为框架,下部设置底网,用以固定植物。水生植物通常采取按季维护,定期收割的方式进行管理,以长期保证生态浮岛的景观效果和植物对水体的美化效果,并且可以确保水体景观植物覆盖率,有效发挥其生态功能。
        (2)曝气系统
        曝气系统是通过相关曝气设备,将空气转移进入黑臭水体,对水体进行搅动,并增加水体含氧量,进而加速水体中有机物的氧化、分解。曝气系统设备及结构简单、性能稳定、能耗较低,不仅施工较为便利,并且可以有效提高水处理的效率和质量,是水处理的重要方法之一。

 图1 曝气系统断面示意图
        4)“减”
        “减”,主要是通过技术或工程手段,将水体中的有害物质,会对水体造成负面影响的水生植物,以及水底淤泥等污染成分进行削减。
        此方法在黑臭水体整治实践中,应用也较为广泛,尤其是通过工程手段,进行水体漂浮物或悬浮物的清理,以及定期对河道进行清淤工作等,均是有效提升水体质量的方法。本文例举的工程实例中,对河道采取了清淤方案,并且,清淤后为了强化微生物对底泥中有机物的降解,最终消减和氧化底泥,实现底泥原位修复,对河道底泥投加适当的底泥处理剂(生物药剂)。

图2 河道清淤及驳岸修复示意图
        5)“调”
        所谓“调”,即是对现状的黑臭水体的水,进行截污、引污、抽排、清淤等一系列整治处理后,将相对清洁水源的水体调入需治理的水体载体,以此快速将黑臭水体更换为相对清洁的水体,在工程实践中,这也是一种常见的、快速有效的治理方式。
        6)“养”
        “养”,主要是指对内源污染的整治,通常在进行相关外源污染处理手段后,通过对水体微生物等水体营养结构进行调整,重新构建稳定合理的水生态系统,同时对水体食物链重新进行搭建,增强水体自身的洁净能力。
        此类方法一般需采用相对复杂的技术、试验手段,对黑臭水体的治理要求比较高,工程中应用不多,本文列举的工程实例中,并未有此项方法的直接应用。
        7)“测”
        “测”,顾名思义,即是对水体进行相关的检测,充分及时地掌握水体各项数据,监测水体质量,据此对一些突发状况采取相应的处理措施,保障水体治理的成效。
        此方法可以作为黑臭水体的辅助性方法,其虽不能对水体治理产生直接作用,但是依托检测、监测的相关手段,可以将水体治理工作的成效定量化,并且可以对水体治理的方向进行及时的纠偏,因此也是重要的辅助治理方法,是黑臭水体整体治理环节和系统的重要组成部分。
3.结论
        通过对以上黑臭水体治理的相关方法和措施的讨论,及其与实际工程实例的结合情况分析,我们可以得出,小到一个单项工程,大到一座城市,黑臭水体整治是一项全面的、整体的、环环相扣的系统性工作。因此,想要彻底消除黑臭水体,必须从更高的视角去通盘考虑,然后再从各个节点进行切入,“整体规划、以点及面”不失为城市黑臭水体治理工作的一个概括。
参考文献
[1]王旭,王永刚,孙长虹,潘涛.城市黑臭水体形成机理与评价方法研究进展[J].应用生态学报.2016,27(4):1331-1340;
[2]徐敏,姚瑞华,宋玲玲.我国城市水体黑臭治理的基本思路研究[J].中国环境管理,2015,7(2):74-78;
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