陶光輝 黃 鶴 許從愿 李炯坤
中國市政工程中南設計研究總院有限公司
九天湖綜合整治工程對黑臭水體綜合治理的探討
陶光輝 黃 鶴 許從愿 李炯坤
中國市政工程中南設計研究總院有限公司
城市黑臭水體已經成為一種城市病,所有城市幾乎無一幸免。本文以廈門市九天湖綜合整治工程為例分析黑臭水體綜合治理的工程措施及技術總結。
黑臭水體;綜合整治;污水截流;初雨截流;清淤
國務院印發的《水污染防治行動計劃》(以下簡稱“水十條”)為黑臭水體治理劃定了路線圖,明確了時間表,即到2020年,我國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。本文以廈門市九天湖綜合整治工程為例分析黑臭水體綜合治理的工程措施及技術總結。
廈門市九天湖,由于地處杏林灣尾部,水動力條件差,區域部分地區進行了分流制開發建設,尚存在部分城中村為合流制排放體制,這些合流制的污水均通過各個雨水的排放口,最終進入九天湖和杏林灣水域,嚴重污染了水域水質,造成目前九天湖區域內水體黑臭,水浮蓮密布,嚴重影響了周圍的人居環境。
為解決九天湖區域的污染現狀,對其水體水環境的修復就成為必然,制定的主要技術路線如下:
⑴外源污染控制技術:主要針對進入九天湖的污水進行截流處理,切斷向九天湖排放營養物的污染源,從根本上消除水體污染和富營養化的主要人為外源性污染源,為水質改善提供基本條件。
⑵內源污染控制技術:主要針對目前沉積的污染底泥進行清淤,對湖底的受污染的沉積物進行疏浚清除,避免底泥中的污染物質的釋放,增強底泥對水體的凈化能力從而達到對九天湖的有效治理。
⑶水動力學的修復改善技術:通過人工措施,加快水體的交換頻率,增強水體的流動性,增強湖水下層水體的溶解氧含量,從而達到控制內源性污染、降低水體污染物的濃度,進而改善水體質量的目的,常用措施有引水稀釋、人工曝氣、人工循環等。
在現狀4個排放口末端設置截流井,敷設截流管道,將旱季污水接入九天湖污水處理站,進行處理后,再排放進入九天湖;同時為了對面源污染進行截流控制,在服務范圍最大的2號排放口附近設置初雨調蓄池,調蓄池有效容積為2.6萬m3,截流調蓄區域內4mm的初雨水量,儲存調蓄初雨攜帶的污染,只允許后期的干凈雨水進入九天湖,以保護九天湖水體水質;雨停后,將初雨調蓄池儲存的污染初雨均勻提升輸送至九天湖污水處理站進行處理。
由于水污染在底泥中也產生了部分污染嚴重的底泥,根據分層取樣化驗,在庫區的首部,底泥污染較為嚴重,為徹底清淤內源性污染源,對污染嚴重的底泥需要進行環保清淤,工程采用干塘清淤施工方式,對庫區進行徹底的清淤,共清淤約40萬m3。
為了增強水體的水動力學條件,增大水體循環速度,改善水體流態,通過水流的碰撞和擴散,增大水體復氧能力,增強水體的自凈能力,以達到改善水環境,達到水體自我修復,水質長期穩定的保持之目的。
在九天湖下游建設軸流泵站一座,設計流量6.4m3/s,從杏林灣大水域側取水,將大水域側相對清潔的水源,輸送至九天湖上游進行釋放,推動九天湖水體從上向下游流動,從而整體增強九天湖和周邊的水體流動性,增加水體的自凈能力。
為了改變湖區周邊現狀雜草重生,影響了整體形象,結合九天湖綜合整治工程,同步完成護岸及步道工程建設,打造清水景觀帶。
針對各節制閘、截流井、截流泵站、初雨調蓄池、現狀各處理站位置分散,管理難度較大,設置信息管理中心主要實現五大功能:
⑴工藝設備控制功能,實現沿線各設備的自動化控制和相關數據采集匯總及報表功能;
⑵視頻監控功能,對所有節點進行視頻監控和實時報警;
⑶日常設備的管理和養護;
⑷緊急情況下的應急處置功能;
⑸運行管理的總體調度功能。
通過信息管理中心,實現污水截流及處理系統的細化管理,更好的保障截流系統功能的發揮,保護杏林灣水體水質。
為了解決廈門市九天湖水體污染,2015年4月開展進行了杏林灣污水綜合治理工作,項目建成后,綜合治理效果收到各界無數好評,該項目已成為黑臭水體綜合治理的典范工程。結合工程措施及后期運行維護相關經驗,黑臭水體綜合治理可從如下幾個方面進行:
(1)按照“強化源頭治理,末端截污攔截”的多層次治理路線,在上游,加快污水收集處理系統的建設,從源頭治理減量,在末端,針對排入自然水體的出水口,進行最后一道攔截,最后一道保險,盡可能的減少進入自然水域的污染物質總量。
(2)不僅針對點源污染源進行截流,還需考慮面源污染源的截流,通過建設初雨調蓄池針對4mm以下污染較重的初雨污染進行截流,并可根據輕重緩急情況,先行建設污染較重區域,其他區域的調蓄池進行規劃控制預留,暫緩建設。
(3)清淤工程不僅僅是將湖底清淤達到設計底高程,而是按照環保清淤,徹底清除內源污染源的設計理念,需對湖區各區域底泥進行分層取樣,對主要污染指標進行化驗,確定各層的污染程度,對超過沉積物標準的底泥,進行徹底的清理,避免底泥污染物質釋放到水體影響水環境質量。
(4)針對水動力條件不足的問題,采用人工干預措施,加強水體循環,改善其水動力條件,同時,可從整體改變區域水動力的角度,利用先進的計算機軟件,建立數學模型,對工程實施前后的水動力條件(流場、濃度場以及水齡等)進行數學模擬,利用數學模擬的成果,指導工程設計,使工程效益最大化。
(5)工程從細化管理,使系統最大程度的發揮功能的角度,同步設計建設截污綜合治理工程信息中心,將區域的分散式污水處理站、初雨調蓄池、排污口節制閘、截流泵站的自動控制系統整合到信息中心,通過信息中心實現所有節點的自動化運行控制、視頻監控、管養巡視和運行調度功能,使系統功能得到更好的發揮。
[1]熊躍輝.我國城市黑臭水體成因與防治技術政策[N].中國環境報,2015,06,(11).
[2]徐敏,吳舜澤,姚瑞華,等.治理城市黑臭水體難不難[N].中國環境報,2015,05(6).
[3]趙越,姚瑞華,徐敏,宋玲玲我國城市黑臭水體治理實踐及思路探討[J].環境保護,2015(13).
[4]徐敏,姚瑞華,宋玲玲,吳舜澤,謝陽村,王東.我國城市水體黑臭治理的基本思路研究[J].中國環境管理,2015(2).
[5]呂佳佳,楊嬌艷,廖衛芳,蔣金輝,陳傳紅,趙進,楊劭.黑臭水形成的水質和環境條件研究[J].華中師范大學學報(自然科學版),2014(5).
[6]肖靚,趙文濤,欒敬帥,李文強,楊殿海.城市河道黑臭評價模型及控制技術研究進展[J].安徽農業科學,2014(26).
[7]我國黑臭水體形成機理及治理技術研究進展[A].王逢武,封勇.加強城市水系綜合治理共同維護河湖生態健康——2016第四屆中國水生態大會論文集[C].2016.
[8]于榮麗,李亞峰,孫鐵珩.人工濕地污水處理技術及其發展現狀[J].工業安全與環保,2006(9).
[9]何蘅,陳德春,魏文白.生態護坡及其在城市河道整治中的應用[J].水資源保護,2005(6).
[10]潘玉麟.環保與水體污染[J].青海師專學報.教育科學,2006(S1).
[11]鄭毅.基于城市黑臭水體治理與水質長效改善的技術分析[J].資源節約與環保.2015(12).
[12]胡洪營.整治城市黑臭水體的技術措施[J].城鄉建設,2015(11).
Discussion on comprehensive treatment of black-odor water body in Jiutian Lake comprehensive renovation project
Tao guanghui Huang he Xu congyuan Li jiongkun
China Municipal Engineering South China Design Research Institute Limited
black-odor water body ;Comprehensive treatment;Sewage interception;Early rain interception;Dredging
Summary:The black-odor water body has become a kind of ur?ban disease,almost all the city spared.This paper takes the Jiutian Lake comprehensive renovation project in Xiamen as an example to analyze the engineering measures and technical summary of compre?hensive management of black and black water.