城市黑臭水體整治技術(shù)探析

近年來(lái)，我國(guó)城市水環(huán)境污染問(wèn)題嚴(yán)重，城市河道中的水體被大量的污染物如碳、氮、磷等污染，形成黑臭水體。河道環(huán)境治理作為城市化建設(shè)的重要部分，需要對(duì)黑臭水體進(jìn)行評(píng)價(jià)并制定合理的治理政策和對(duì)策，才能使城市河道黑臭水體污染問(wèn)題得到解決。

1城市河道水環(huán)境黑臭的主要原因

1.1水體有機(jī)污染

河流作為城市中的重要組成部分，在促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步中發(fā)揮了重要作用。但同時(shí)，城市發(fā)展排放的污水會(huì)流入河道中，其中的生活污水夾雜著大量的碳、氨等有機(jī)物質(zhì)。水作為厭氧微生物的生存載體，將會(huì)繁殖大量的厭氧微生物。生活污水與工業(yè)廢水在河道中不斷積累，是造成城市河道黑臭水體的主要原因之一。

1.2底泥與地質(zhì)再懸浮

城市河道中包含大量的污染物，可分為懸浮物與固體顆粒，這些物質(zhì)無(wú)法與水相融，隨著時(shí)間的推移將會(huì)生成底泥，從而出現(xiàn)底泥污染現(xiàn)象。底泥作為污染物大量繁殖的主要載體，主要包含放線菌與藍(lán)藻，經(jīng)過(guò)厭氧反應(yīng)之后生成污染物質(zhì)，造成水體的黑臭現(xiàn)象。河道水體的底泥中包含大量的硫化鐵與硫化亞錳，這些物質(zhì)會(huì)在水中出現(xiàn)氧化反應(yīng)，生成有色物質(zhì)鐵與錳，造成水體發(fā)黑。

1.3水體熱污染

城市河道黑臭水體的主要影響因素為水溫增高，水體的溫度與水中生物和微生物存在較大聯(lián)系。隨著熱電廠、大型工業(yè)生產(chǎn)廠的數(shù)量逐漸增加，它們將大量沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理的冷卻水排放到河道中。相關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示，河道水體的黑臭問(wèn)題在水體為25℃時(shí)最嚴(yán)重。在該溫度條件下，水體中的放線菌獲得較高的繁殖能力，通過(guò)繁殖將其中的有機(jī)物分解，進(jìn)而造成水體惡臭產(chǎn)生。

1.4水動(dòng)力不足

對(duì)于斷頭浜、束水段，流速緩慢或幾乎不流動(dòng)，流向、流態(tài)呈隨機(jī)變化，水體之間交換紊亂，嚴(yán)重影響水體循環(huán)，減小水網(wǎng)的水環(huán)境容量，使得水體自凈能力減弱，水體復(fù)氧能力衰退，引發(fā)水質(zhì)惡化。

1.5其他因素

工業(yè)污水中的重金屬會(huì)在河道水體中懸浮，也是造成水體黑色的主要原因； 部分河涌?jī)蓚?cè)堤岸均為漿砌石直立擋墻，降低水體與土壤和植物的交互作用，同時(shí)降低了水體的自我凈化功能，這也是水體惡化的原因之一；現(xiàn)狀管網(wǎng)缺乏定期清淤，導(dǎo)致管道中沉積大量淤泥，而這些淤泥在暴雨時(shí)，隨雨水一起排入河涌，造成河涌水體污染；城市中部分河道還承擔(dān)著航運(yùn)功能，在河道中航行的船舶會(huì)使大量的垃圾、生活污水排放到河道中。另外，船舶在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)攪動(dòng)水體底部的大量沉積物，使底泥中的顆粒呈現(xiàn)懸浮狀態(tài)。

2黑臭水體整治的技術(shù)探析

城市河道黑臭水體是導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化的重要因素，因此必須加快推進(jìn)黑臭水體的整治工作。在黑臭水體整治中，點(diǎn)源、面源及內(nèi)源污染是重中之重，是其他整治的基礎(chǔ)，需對(duì)外源進(jìn)行攔截，并對(duì)內(nèi)源污染進(jìn)行控制，再配合其他整治手段進(jìn)行系統(tǒng)性治理，達(dá)到消黑消臭的目的，不斷提升水體自凈能力及生態(tài)功能，逐步實(shí)現(xiàn)水體的長(zhǎng)制久清。

2.1外源攔截

大量外來(lái)污染源進(jìn)入水中是水質(zhì)變黑臭的根本原因，所以對(duì)外來(lái)污染物進(jìn)行攔截是整治河道的前提基礎(chǔ)。污染源可以依據(jù)其進(jìn)入的方式劃分為點(diǎn)源與面源。生活中的污水、工業(yè)廢水、餐飲污水和規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖污水等都屬于點(diǎn)源;初期雨水、農(nóng)田徑流、魚塘換水等都屬于面源。點(diǎn)源污染在選取預(yù)處理方式往往是將污染物的類型作為標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)處理達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)以后將水排進(jìn)水體或者排進(jìn)城市污水處理廠中進(jìn)行處理之后再排入河道，面源污染現(xiàn)階段一般結(jié)合海海綿城市的構(gòu)建，利用雨水花園、透水磚替代硬化路面鋪裝等方法來(lái)對(duì)徑流污染進(jìn)行減弱，農(nóng)田徑流及魚塘換水需要政府相關(guān)部門加強(qiáng)管控措施解決污染河涌問(wèn)題。

攔截外部污染源的關(guān)鍵就是建立優(yōu)質(zhì)的污水處理系統(tǒng)以及建立健全的排污管網(wǎng)，保證截流后的污水通道通暢及末端處理高效。

2.2內(nèi)部污染控制

控制外部污染源之后，還要做到清理水體中的污染物，這個(gè)階段的控制主要涵蓋底泥處理、漂浮物、懸浮物等垃圾清除。當(dāng)污染物進(jìn)入水中，不斷在水中積累，其中很多污染物就會(huì)堆積在水的污泥當(dāng)中，所以整治黑水臭水的關(guān)鍵手段就是對(duì)底泥清淤，現(xiàn)階段一般利用清淤疏浚的手段主要包含:絞吸挖泥船清淤、挖掘式干法清淤、真空泵沖吸式清淤以及機(jī)器人清淤等，需結(jié)合河涌水文特性、斷面尺寸及周邊情況針對(duì)性選取相適應(yīng)的清淤方式。清淤后的底泥配套相應(yīng)的清淤方式可采用泥駁船、輸泥管及污泥罐車等輸送方式，將淤泥運(yùn)送至底泥處理廠或者其他處置單位進(jìn)行處理和處置。除了淤泥清除及處理處置等工程措施外，還需要對(duì)管理進(jìn)行強(qiáng)化，發(fā)揮河長(zhǎng)制優(yōu)勢(shì)，對(duì)河面上漂浮的垃圾進(jìn)行定期清理，確保河面的清潔，同時(shí)加強(qiáng)河涌運(yùn)維管控，通過(guò)水務(wù)信息化建設(shè)為內(nèi)源污染控制保駕護(hù)航。

2.3凈化水體

凈化水質(zhì)的原理是對(duì)水體中含有的溶解性污染物進(jìn)行去除，對(duì)化學(xué)需氧量、氨氮、總氮、總磷、重金屬等污染物的濃度進(jìn)行降低，來(lái)對(duì)溶解氧的濃度進(jìn)行增加、對(duì)水體的透明度進(jìn)行提升，改善水體的質(zhì)量。水質(zhì)凈化依照不同的修復(fù)方法可以劃分為:物理凈化、化學(xué)凈化以及生物生態(tài)凈化等等。

利用物理凈化是為了利用曝氣對(duì)溶解氧的濃度進(jìn)行增加從而提升水體修復(fù)的效率，針對(duì)需曝氣河道水質(zhì)改善的要求、河道條件、河段功能要求及污染源特征的不同，采用的曝氣充氧方式也不同，主要曝氣方式包括：鼓風(fēng)機(jī)-微孔曝氣、葉輪吸氣推進(jìn)式曝氣機(jī)、水下射流曝氣設(shè)備、移動(dòng)式曝氣平臺(tái)及噴泉式景觀曝氣機(jī)等，通過(guò)曝氣能夠提升水體中DO的含量，推動(dòng)水體自凈能力的提升，更好地修復(fù)水體生態(tài)系統(tǒng)。采用化學(xué)凈化是為了利用投加化學(xué)試劑來(lái)對(duì)沉淀的污染物進(jìn)行絮凝、氧化水體污染物以及沉淀來(lái)使凈化的目的實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)階段用的最多的化學(xué)試劑包括:鐵鹽、鋁鹽等用在絮凝的絮凝劑、雙氧水等用在氧化的氧化劑和生石灰等用在沉淀的沉淀劑。生物生態(tài)凈化可通過(guò)生態(tài)浮床、水生植物修復(fù)技術(shù)、生物膜技術(shù)、微生物菌劑投加等技術(shù)加強(qiáng)水體的自凈能力，提高水生態(tài)功能。在實(shí)際工程的技術(shù)選用中需根據(jù)河道具體情況及政治目標(biāo)選用單一或者組合的水體凈化技術(shù)。

2.4活水循環(huán)

活水循環(huán)的原理是向污水水中引進(jìn)干凈的水資源，稀釋與擴(kuò)散水質(zhì)當(dāng)中的污染物來(lái)使水質(zhì)得到改善。地表水、循環(huán)利用的再生水是目前最常用的清潔水。引水的主要目的是提高河涌景觀水位，通過(guò)水體流動(dòng)，改善流域內(nèi)水環(huán)境。通過(guò)考慮利用泵站、水閘等水利工程，科學(xué)地調(diào)水補(bǔ)水，對(duì)流域內(nèi)河涌水體進(jìn)行補(bǔ)充，并使工程區(qū)域內(nèi)的河網(wǎng)水系河涌形成單向流，使全流域的水體能流動(dòng)起來(lái)，水體循環(huán)作用增強(qiáng)，進(jìn)而提升流域內(nèi)河涌水體的流量及流速，降低降低水體污染物濃度，減少淤積，增加水體自凈能力，將進(jìn)一步改善流域內(nèi)河涌水體水質(zhì)。

3結(jié)論

我國(guó)歷經(jīng)多年黑臭水體整治工程的探索及實(shí)踐，形成了外源截流、內(nèi)源控制、水體改良以及活水循環(huán)治理思路，形成了一套科學(xué)、合理的綜合整治技術(shù)措施。黑臭水體整治工程是系統(tǒng)性工程，均具有十分復(fù)雜的情況，單純的使用一個(gè)方法對(duì)河道進(jìn)行整治是很難達(dá)到目的，黑臭水體整治應(yīng)從全流域統(tǒng)籌、系統(tǒng)化治理角度出發(fā)，按照“統(tǒng)一規(guī)劃、全面控制、綜合治理、協(xié)同修復(fù)”治理思路，根據(jù)河流特點(diǎn)、存在問(wèn)題及改善水環(huán)境的治理目標(biāo)，提出具有針對(duì)性的“一河一策”綜合治理方案，協(xié)同解決水環(huán)境、水資源、水生態(tài)、水景觀、水文化問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)水體的長(zhǎng)制久清。