淺析城市河道黑臭水體治理技術(shù)

淺析城市河道黑臭水體治理技術(shù)摘要：城市黑臭水體嚴(yán)重污染水質(zhì)、散發(fā)惡臭，并且滋生微生物，導(dǎo)致水體周邊空氣污染，甚至疾病傳染，因此亟需對(duì)黑臭水體進(jìn)行治理。與傳統(tǒng)污水處理工藝相比，黑臭河道水體治理過程中工況復(fù)雜多變，設(shè)計(jì)范圍廣，邊界條件難以確定，多數(shù)技術(shù)和施工所需條件難以實(shí)現(xiàn)，已成熟應(yīng)用的傳統(tǒng)污水處理技術(shù)難以直接用于地表水體的凈化處理。傳統(tǒng)的河道治理方式多以工程性措施為主，但是多年的實(shí)踐結(jié)果表明，僅依靠工程性措施難以完全治理黑臭水體，需要在工程措施基礎(chǔ)上進(jìn)行多維度創(chuàng)新，采用多樣化治理思路和技術(shù)方案。

關(guān)鍵詞：黑臭水體治理；處理工藝；治理思路；技術(shù)手段

1、城市河道黑臭水體形成原因

由于人類向水體中過度排放污染物，使水體中化學(xué)需氧量（COD）、氮（N）和磷（P）等污染物濃度超標(biāo)，造成河道水體富營(yíng)養(yǎng)化，加快水體中細(xì)菌和藻類的新陳代謝，導(dǎo)致水體嚴(yán)重缺氧和有機(jī)物腐敗，長(zhǎng)期累積，水體出現(xiàn)季節(jié)性或終年黑臭。表1為城市黑臭水體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

表1城市黑臭水體污染程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

1.1水體變黑機(jī)理

1.1.1無機(jī)物因素

城市內(nèi)河水體流動(dòng)性小，缺少活水措施更容易導(dǎo)致水體復(fù)氧能力衰退，使水體呈現(xiàn)缺氧或厭氧狀態(tài)。在此環(huán)境條件下，水體中的鐵、錳等金屬離子與水中的硫離子形成硫化亞鐵、硫化錳等化合物，吸附在懸浮顆粒上或以固態(tài)形式存在。

1.1.2有機(jī)物因素

在酸性、還原性條件下，內(nèi)源底泥釋放出污染物，溶于水的腐殖質(zhì)類有機(jī)化合物上浮至水體表面，導(dǎo)致水體變黑。

1.2水體變臭機(jī)理

有機(jī)污染物分解消耗水中大量的溶解氧，在缺氧條件下通過厭氧分解產(chǎn)生甲烷、硫化氫和氨等小分子化合物，由于上述化合物易揮發(fā)且有異味，因而使水體散發(fā)出臭味。

水體中的過量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)導(dǎo)致藻類大量繁殖，藻類死亡后腐敗分解產(chǎn)生濃烈的腥臭味。

2、黑臭水體治理現(xiàn)狀

我國(guó)黑臭水體治理，最早可追溯至1996年上海市蘇州河環(huán)境綜合整治。近年來，黑臭水體治理收到高度的重視，治理工作正在快速推進(jìn)，已經(jīng)完成了部分城市黑臭水體治理工作。

截止2017年6月底，全國(guó)城市黑臭水體治理工作進(jìn)展見表2。

表2全國(guó)城市黑臭水體治理工作進(jìn)展

廣州市在20世紀(jì)90年代開始城市河涌污水治理，經(jīng)歷了“初見成效、不黑不臭、江水變清”三個(gè)治理階段；浙江省提出“五水共治”，采取“工程治水、管理治水、結(jié)構(gòu)治水”舉措，全面整治城市黑臭水體。

國(guó)務(wù)院印發(fā)《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》為黑臭水體治理劃定了路線，明確了時(shí)間表，即到2020年，我國(guó)地級(jí)及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi)；到2030年，城市建成區(qū)黑臭水體總體得到消除。

3、黑臭水體治理技術(shù)

根據(jù)污染程度與治理目標(biāo)的不同，將黑臭水體治理分為應(yīng)急治理、水質(zhì)改善和長(zhǎng)效保持三個(gè)階段。目前比較普及的黑臭水體治理技術(shù)體系主要有：控源截污技術(shù)、內(nèi)源控制技術(shù)、生態(tài)修復(fù)技術(shù)和綜合治理技術(shù)。

3.1控源截污技術(shù)

3.1.1截污納管

為從源頭控制污水向城市水體排放，沿河鋪設(shè)污水截留管線，合理設(shè)置提升泵房，將污水截留并納入城市污水收集和處理系統(tǒng)。適用于城市水體沿岸污水排放口、分流制雨水管道初期排放口等永久性污水治理工程。

3.1.2面源控制

結(jié)合海綿城市建設(shè)，采用各種低影響開發(fā)技術(shù)，如初期雨水凈化治理、多級(jí)雨水過濾、地表徑流污染控制等技術(shù)，對(duì)初期雨水進(jìn)行截留凈化，避免污染物直接進(jìn)入水體中，達(dá)到控制面源污染目的。

3.2內(nèi)源控制技術(shù)

內(nèi)源控制技術(shù)主要為清淤疏浚和河道垃圾清理。

通過對(duì)黑臭水體進(jìn)行清淤疏浚，清除河道的內(nèi)源污染物，能夠迅速降低黑臭水體的內(nèi)源污染負(fù)荷，改善河道水質(zhì)，有利于其他治理措施的實(shí)施。傳統(tǒng)的清淤疏浚作業(yè)過程中，存在二次污染和安全隱患，近年來快速發(fā)展的環(huán)保清淤和生態(tài)清淤，在很大程度上避免了二次污染和安全隱患問題。

3.3生態(tài)修復(fù)技術(shù)

3.3.1岸帶修復(fù)

岸帶修復(fù)是通過物理加固、植物種植、生物強(qiáng)化等方式增強(qiáng)岸帶的穩(wěn)定性，充分利用植被固土功能、生態(tài)防護(hù)功能，構(gòu)建健康的生態(tài)系統(tǒng)。實(shí)際工程中常采用透水磚或石籠網(wǎng)等形式，對(duì)河岸進(jìn)行改造，恢復(fù)河岸和水體的自然凈化功能，強(qiáng)化黑臭水體的污染治理效果。

3.3.2人工濕地

根據(jù)不同水體的特點(diǎn)和水深變化，采用在水中種植浮水植物、沉水植物或者挺水植物，通過物理吸附、植物吸收和微生物分解等過程消耗水中污染物，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化目的，同時(shí)能夠很好的改善河道景觀，提高觀賞效果。

3.3.3生態(tài)浮島

采用將水生植物種植在浮于水面的床體上，利用植物根系吸收水體中污染物質(zhì)，同時(shí)，植物根系上附著的微生物也可消化降解水中污染物，達(dá)到水質(zhì)凈化的目的。

3.3.4人工增氧

通過噴泉、機(jī)械攪拌或者微孔曝氣方式，使空氣中的氧溶入水中，增加水體中溶解氧含量。如果設(shè)計(jì)合理，在實(shí)現(xiàn)人工增氧的同時(shí)，能夠顯著提高水體體流動(dòng)性，有效改善水生動(dòng)植物的生存環(huán)境，促進(jìn)水體自凈。其中微孔曝氣產(chǎn)生的氣泡小且具有良好的氣浮性，可以在水中長(zhǎng)時(shí)間滯留充氧；同時(shí)，微孔氣泡大大增加了氣泡與水體的接觸面積，提高氧分子傳質(zhì)效率，保證了水生動(dòng)植物的需氧量，改善水體好氧環(huán)境。

3.4綜合治理技術(shù)

3.4.1活水循環(huán)

通過工程措施提高水體流速，保持水體復(fù)氧能力和自凈能力，改善水體水質(zhì)。

3.4.2清水補(bǔ)給

通過引流清潔的地表水對(duì)治理水體進(jìn)行補(bǔ)水，促進(jìn)污染物轉(zhuǎn)移、擴(kuò)散改善水質(zhì)。當(dāng)城市污水經(jīng)過處理并達(dá)到再生水水質(zhì)要求后，可將其納入治理后的城市水體中，增加水體流量，技能滿足水量需求，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)節(jié)約水資源，帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益；對(duì)缺水城市或枯水期的污染水體治理水質(zhì)長(zhǎng)效保持具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

4、城市黑臭水體治理展望

國(guó)際上對(duì)黑臭治理已經(jīng)有了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)，主要有制定科學(xué)的黑臭治理標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)制

黑臭排放，并建設(shè)完善合理的黑臭處理基礎(chǔ)設(shè)施。我國(guó)黑臭治理過程中主要存在著法律體系不完善、治理標(biāo)準(zhǔn)不合理、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不到位等問題，可借鑒黑臭治理國(guó)際經(jīng)驗(yàn)改進(jìn)我國(guó)的黑臭治理。

黑臭水體的治理應(yīng)堅(jiān)持“因地制宜、綜合措施、技術(shù)集成、統(tǒng)籌管理、長(zhǎng)效運(yùn)行”的基本原則。近年來，先進(jìn)國(guó)家在城市黑臭水體治理技術(shù)方面，已由單純的“工程措施”技術(shù)發(fā)展為“工程措施與水生態(tài)修復(fù)相結(jié)合”，實(shí)現(xiàn)由以“水污染控制”為目標(biāo)向以“流域水生態(tài)系統(tǒng)健康保護(hù)”為目標(biāo)的轉(zhuǎn)變。

5、結(jié)束語(yǔ)

目前我國(guó)大部分城市治理河流黑臭的技術(shù)和方法包括物理法、化學(xué)法和生物法，其中由于生物修復(fù)具有環(huán)境友好、生態(tài)節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，在黑臭河流的治理中得到了廣泛的應(yīng)用。另外，在原有物理、化學(xué)和生物技術(shù)的基礎(chǔ)發(fā)展、組合和延伸一系列新技術(shù)也有著廣闊的發(fā)展前景。國(guó)內(nèi)外對(duì)黑臭河流的治理研究已有了一定的成效，并且建立了相關(guān)的水質(zhì)指數(shù)關(guān)系式以及預(yù)測(cè)模型。今后，黑臭河流的治理以及組合技術(shù)的推廣將擁有更加廣闊的前景。

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