城市河道黑臭水体治理工作探讨

(整期优先)网络出版时间:2020-07-13
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城市河道黑臭水体治理工作探讨

刘杨

合肥市市政设计研究总院有限公司,安徽省 合肥市, 230041

摘要:随着社会经济的快速发展,城市河道水污染日趋严重,破坏了现有水生态环境的平衡。因此,控制黑臭河水污染已成为现代文明城市建设的重要内容。在分析黑臭水形成的现状及原因的基础上,提出了相应的黑臭水污染控制技术,以更好地维护生态环境。

关键词:城市河道; 黑臭水体; 污染治理

1我国黑臭水体现状

在城市黑臭水体治理工作中,对黑臭水体进行了研究和调查,并对黑臭水体进行了判别。经调查发现,60%以上的群众认为河道存在“黑臭”问题。有关部门建立了城市黑臭水体治理平台,对全国城市河道黑臭水体进行了调查。在全国近300个城市中,85%以上的城市被鉴定为黑臭水体,河道总数为1861条。在调查的黑臭水体中,河道数量最多,其次是湖泊和池塘。黑臭水主要分布在我国东部,其次是中南部和华中地区。

2城市河道黑臭水体成因

城市河流水污染的成因主要有外源性和内源性。其中,外部污染是形成黑臭水体的直接原因,主要是指城市建设过程中人口、企业等不断增加,城市污水处理能力不足,环保设施不完善,而且污染控制技术落后,导致大量外来污染物进入河流。外源性污染的来源主要有:一是地表、土壤、路面等有机物、氮磷被雨水冲刷进入河流;二是工业和生活污水进入河流;三是污水管道管理不当,收集和转运造成杂质进入河流;第四,水体本身就集中在水源污染物中,一旦水体的自净能力低于污染量,水体中的好氧微生物就会被迅速消耗。当小于2mg/L时,水体处于厌氧环境。此时,在厌氧非微生物的作用下,水体逐渐变黑变臭。有机物分解为甲烷、硫化氢、氨等具有异味且易挥发的气体、低碳脂肪酸、胺等[1]。此外,土壤异味和异嗪醇也会造成水体发黑发臭。内源性污染是指在水体冲刷和人工搅拌的条件下,在河底悬浮的污泥。污泥中的污染物与污泥悬浮液交换后排入水体,底泥的厌氧环境有利于微生物的生存和污染物的降解。外源污染物进入河流后,会引起厌氧发酵,产生H2S、NH3等高异味气体,进一步加重底泥悬浮。

结果表明,河底内源因子和外源因子产生的污染物总量相同。如果水体富营养化,大量藻类会消耗溶解氧,死藻会分解成氨氮等物质,进一步加剧水体的黑臭。此外,当水体生态功能减弱时,水体流动性降低,也会导致水体复氧能力下降,缺氧、水循环不足,黑臭问题严重程度加深。

3河道黑臭水体治理的关键技术措施

各种河流黑臭水体治理的基本原则可以概括为“污染控制、污染削减、水循环、淡水供应、水质净化和生态修复”。在此基础上,结合当地河流的地形地质特征、自然环境和生态特征,系统分析了黑臭水体产生的原因,并根据当地实际情况确定了科学合理的水处理和长期维护技术条件技术措施。

目前,对于河流黑臭水体的治理,可分为物理疏浚、化学降解和生物修复三大类,每一类都有其独特的优缺点和使用范围,可在实践中加以考虑。

3.1物理疏浚法

物理清淤法主要是通过各种机械和人工手段清除水中的污染物,或降低污染物的含量,从而消除黑臭现象。其中,最简单的措施是利用各种机械装置或引入活水冲击,定期清理和冲洗沉积在水体中的生物残渣、动植物浮子、污泥等,及时清除沿河各类垃圾。清淤前,应详细调查水体污染和水生植物生长情况,并根据调查结果制定实施方案。疏浚范围和深度应结合季节、气候等因素确定,并安排污染物和污泥的运输和处置,避免二次污染。这种措施一方面需要投入大量的资金和人力进行保障,另一方面需要各行政部门加强管理和监督。

为了减少污染物的排放,还可以采用截污干管技术。具体来说,可沿河道敷设污水管和节流管,在适当位置设置污水处理站或提高泵房,提高污水收集处理效率;改造雨污合流管网,如果资金允许,可以重新铺设管道,实现两种管道的分离。在污水和排水量较小的情况下,可增设管道止回阀,减少雨水回流的风险。这种方法一次投资大,但可以长期使用,需要从城市发展和长远发展的角度进行科学合理的规划。对设计和施工水平有很高的要求。然而,利用各种高技术水体和水质传感分析仪器,可以达到事半功倍的效果。

为了提高水体的自净能力,可以在河流中适当的位置对水体进行人工曝气和充氧。具体来说,通过喷泉、水滴、射流等曝气方式向水体中注入氧气,提高水体中溶解氧的含量,增强水体中微生物的活性,提高各种污染物的分解和净化能力。该技术能在短时间内提高河水的生物降解性,促进有机物的氧化降解。初期施工成本低,见效快,但不利于悬浮物的沉降,需要与其他方法结合才能达到最佳效果。

3.2底泥疏浚治理技术

在河道中,最重要的污染物是泥沙,泥沙是引起河水黑臭的最重要因素。泥沙疏浚技术是清理泥沙、疏浚河道的重要技术。泥沙疏浚技术能够快速、永久地清除河道中的泥沙,在河道管理中得到了广泛的应用。主要清洗方法有水力冲洗和干床清洗。通过这些方法,可以快速疏通河道,改善水力条件,清除河底表层泥沙,加快河道水循环,使水体具有较好的自净能力。

虽然底泥清淤技术对黑臭水体的治理具有一定的作用,但净化后的底泥中所含的有机污染物和重金属离子并不能得到完全的治理。因此,为了避免二次污染,有必要对沉积物中的有机污染物和重金属离子进行再处理。

3.3化学方法

化学法是一种通过添加化学药剂,经过絮凝、氧化、沉淀等过程来净化污水的方法。常用的化学药剂有三种:铁盐、铝盐等混凝剂,过氧化氢等氧化剂,生石灰等沉淀剂。陈静等。通过滇池处理试验表明,聚铁和聚铝两种化学絮凝剂能在短时间内迅速改善滇池水质,但持续时间仅为2天,成本高达0.2元/m3,并产生不易沉降的絮体,造成二次污染。NYKNenAnne等人。芬兰富营养化池塘中添加颗粒Cao2。经过5~7个月的观察,发现底泥中do含量和需氧菌数量增加,有机质含量下降。化学法对黑臭水体的应急处理效果较好,但化学药剂的加入会给河流生态环境和生物生长带来二次污染。因此,化学法不能作为水体的长期处理方法。

3.4生物-生态修复技术

生物修复是指利用特殊微生物分解水体中的有机物,降低黑臭水中的污染物含量,并对污染物进行处理,从而改善河流的整体环境。这种方法在修复过程中不会对环境造成破坏和二次污染,因此在河流黑臭水体中得到了广泛的应用。具体的生物生态修复技术包括微生物强化、水生植物净化等,如利用食藻昆虫控制引导水生态修复技术、构建生态共生系统、利用昆虫控制藻类、鱼类和昆虫形成生物链等,发挥沉水植物对营养物质的吸收和净化作用,有效改善水生态环境。此外,太阳能生态浮岛和悬浮生态坝也是常见的生态修复和净化技术。如太阳能生态浮岛,是指利用传统的生物浮岛和太阳能微生物曝气系统,发挥植物、微生物、动物等多种净水功能,不仅效率高、效果好,而且对周围环境影响小。

结束语

黑臭河水的治理直接制约着当地社会经济的发展,直接影响着人们的生活水平。它是一个技术与资金相结合的复杂系统工程。河水黑臭现象产生的原因和处理方法多种多样。在实际工程中,要结合具体情况和多种手段,尽量做到“一河一策”。同时,要科学考虑当地生态景观和可持续发展,改善河流水质,实现水环境安全和流域的长期治理,为促进经济发展和人民幸福生活提供有力保障。

参考文献

[1]吴泽昊.城市黑臭河道治理技术路线及存在问题浅析[J].资源节约与环保,2018(10):76-77+79.

[2]赖茂顺.关于城市黑臭水体治理的实践及思路分析[J].价值工程,2018,37(23):19-20.

[3]沈伟方.城市黑臭河道成因及其治理方案探析[J].建材与装饰,2017(52):294.

[4]樊亮亮.城市河道黑臭水体污染治理技术探析[J].环境与发展,2018,30(06):62-63.